DE3931136A1 - Hydraulische steuervorrichtung fuer ein automatisches getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe, das an einem Kraftfahrzeug ange­ bracht ist, und insbesondere befaßt sich die Erfindung mit ei­ ner Einrichtung zur Verhinderung des Schaltens in den Rück­ wärtsgang bei der Vorwärtsfahrt, welche den Eingriffszustand für den Rückwärtsgang selbst dann verhindert, wenn ein Schalt­ hebel bei der Vorwärtsfahrt auf den Rückwärtsgangbereich ge­ schaltet wird.

Im allgemeinen gibt es eine Einrichtung, die derart ausgelegt ist, daß sie ein ausschließliches Magnetventil hat, und es gibt auch noch eine weitere Einrichtung, die ein 1-2-Schalt­ ventil nutzt, wobei diese Einrichtungen dazu eingesetzt werden, daß der Eingriffszustand eines Rückwärtsganges bei der Vor­ wärtsfahrt verhindert wird.

Die Einrichtung, bei der ein ausschließliches bzw. gesondertes Magnetventil hierfür vorgesehen ist, hat viele, teure Magnet­ ventile, welche einen großen Kostenanteil an einem automati­ schen Getriebe ausmachen und die zu einer Abnahme der Betriebs­ zuverlässigkeit führen.

Bei der Einrichtung, die hierzu auch das 1-2-Schaltventil be­ nutzt, wird die Schalthäufigkeit des 1-2-Schaltventils erhöht, so daß leicht ein unerwünschtes Hängenbleiben des Ventils auf­ treten kann.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Einrichtung zum Verhin­ dern des Eingriffszustandes des Rückwärtsganges bereitzu­ stellen, bei der nicht viele, teure Magnetventile verwendet werden, das Ventil nur zu einem erforderlichen Zeitpunkt be­ tätigt wird, um bei der Vorwärtsfahrt ein Eingreifen des Rückwärtsgangs zu verhindern, bei der ein Auftreten des Hän­ genbleibens des Ventils verhindert wird, ein zuverlässiges Arbeiten erreicht wird und die Gesamteinrichtung mit gerin­ gen Kosten verbunden ist.

Nach der Erfindung wird im Hinblick auf die hier vorstehend beschriebenen Probleme eine Vorrichtung bereitgestellt, die beispielsweise in Fig. 1 oder Fig. 5 gezeigt ist. Ein automa­ tisches Getriebe (7) ist so ausgelegt, daß es jeweils hydrau­ lische Servoeinrichtungen (C 1), (C 2), (C 0), (B 1) und (B 2) für ein Reibschlußeingriffselement hat, welche ein vorbestimmtes Element einer Zahnradgetriebeeinrichtung (1) in Eingriff brin­ gen, und das eine Mehrzahl von Schaltventilen (2), (4) usw. hat, welche den die jeweilige hydraulische Servoeinrichtung beaufschlagenden Druckmitteldruck steuern. Ferner ist ein Magnetventil (5) usw. vorgesehen,welches zur Steuerung der Schaltventile und eines Anschaltventils (6) dient.

Eine hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Ge­ triebe (7) ist so ausgelegt, daß es Rückwärtsgangsperrventile (9), (9′) an den Öldurchgängen (t) und (u) hat, die einen Rück­ wärtsgangbereichskanal (d) des Handschaltventils (6) mit den Hydraulikdruckservoeinrichtungen (C 2) und (B 3) verbinden, um ein Reibschlußeingriffselement bei der Rückwärtsfahrt in Ein­ griff zu bringen. Bei der hydraulischen Steuervorrichtung wirkt bei einem Steuerdruck von dem Magnetventil (5) auch die­ ser auf die Sperrventile (9), (9′) ein und wirkt dem hydrau­ lischen Steuerdruck von einem Rückwärtsgangbereichkanal (d) oder einem D-Bereichskanal (a) entgegen, welche beide mit dem Handschaltventil (6) zusammenarbeiten. Die Sperrventile (9), (9′) verbinden die Öldurchgänge (t) und (u) nur dann, wenn das Handschaltventil (6) sich in einer Rückwärtsgangbereichs­ stellung (R) befindet und auch der Steuerdruck von dem Magnet­ ventil (5) wirksam ist.

Wenn ferner ein Geschwindigkeitssensor (15) einen "EIN"-Zu­ stand ständig eine gewisse Zeit lang bei dem Magnetventil (5) erfaßt und zugleich eine Geschwindigkeit erfaßt wird, die nie­ driger als ein vorbestimmter Wert ist, wird ein Signal von einem Steuerteil (C) abgegeben, so daß eine Warneinrichtung (17) zu arbeiten beginnt.

Wenn bei der vorstehend beschriebenen Auslegungsform das Hand­ schaltventil (6) in den Rückwärtsgangbereich (R) in einem Zustand geschaltet wird, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (V) nicht eine gewisse Geschwindigkeit von beispielsweise 7 km/h überschreitet, bleibt das Magnetventil (5) ausgeschal­ tet. Da in diesem Zustand der Steuerdruck auf das Rückwärts­ gangsperrventil (9), (9′) wirkt, werden die Steuerschieber (9 a) (9′ a), welche die Öldurchgänge (t) und (u) trennen, durch den Druckmitteldruck von einem Rückwärtsgangkanal (d) oder einem D-Bereichskanal (a) des Handschaltventils (6) in eine Position bewegt, in der die Durchgänge (t) und (u) verbunden sind. Hierdurch wird der Druckmitteldruck an die hydraulischen Servoeinrichtungen (C 2) und (B 3) angelegt, um die Reibschluß­ eingriffselemente (C 2) und (B 3) in Eingriff zu bringen, wel­ che auf den Druck ansprechen. Daher wird die Zahnradgetriebe­ einrichtung (1) auf den Rückwärtsfahrtzustand geschaltet.

Bei einer gewissen Fahrzeuggeschwindigkeit von beispielsweise größer als 7 km/h wird das Magnetventil (5) "EIN"-geschaltet und der Steuerdruck wirkt nicht auf das Rückwärtsgangsperr­ ventil (9), (9′) ein, wenn das Handschaltventil (6) auf den Rückwärtsgang (R) geschaltet wird, sondern der Druckmittel­ druck von dem Rückwärtsgangbereichskanal (d) oder dem D-Be­ reichskanal (a) des Handschaltventils (6) wirkt dem Steuer­ druck an dem Ventil (9, 9′) entgegen. Somit arbeitet das Sperrventil (9), (9′), und die Öldurchgänge (t) und (u) wer­ den getrennt. Somit wird der Druckmitteldruck nicht an die hydraulischen Servoeinrichtungen zum Ineingriffbringen des Reibschlußelementes angelegt, und die Zahnradgetriebeeinrich­ tung (1) wird nicht in den Rückwärtsfahrtzustand geschaltet.

Bei der Vorwärtsfahrt wird das Magnetventil (5) von dem "EIN"- zu dem "AUS"-Zustand (beispielsweise vom dritten auf den vier­ ten Gang) oder vom "AUS"- zu dem "EIN"-Zustand (beispiels­ weise vom ersten auf den zweiten Gang) beim Schalten inner­ halb eines gewissen Bereiches umgeschaltet. Da bei diesem Zustand beispielsweise bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der Druckmitteldruck von einem R-Bereichskanal (d) des Hand­ schaltventils (6) nicht auf die unterschiedlichen, vorsprin­ genden Umfangsteile des Steuerschiebers (9′a) einwirkt, bleibt das Ventil (9′) in der in der rechten Hälfte dargestellten Po­ sition unabhängig von der Zufuhr oder der Ableitung des Steuer­ drucks durch das Schalten des Magnetventils (5). Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 5 beispielsweise wird der Druck­ mitteldruck von einem D-Bereichskanal (a) an die Ölkammer (9 b) des Sperrventils (9) angelegt und es bleibt in der in der rechten Hälfte dargestellten Position. Das Ventil (9) bleibt in der in der rechten Hälfte dargestellten Position unabhän­ gig davon, ob der Druckmitteldruck von dem Magnetventil (5) an die Steuerkammer (u) angelegt wird oder nicht.

Die Bezugszeichen, die in Klammern angegeben sind, beziehen sich auf die Figuren der Zeichnung. Hierdurch ist die Erfin­ dung aber nicht auf die in der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen angegebenen Einzelheiten beschränkt. Selbst wenn gleiche Bezugszeichen vorgesehen sind, so können diese mit unterschiedlichen Bezeichnungen versehen sein.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er­ geben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich­ nung. Darin zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer Vorrichtung zur Verhinderung des Wirksamwerdens des Rückwärts­ ganges bei einem automatischen Getriebe nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Gesamtschnittansicht eines automatischen Getriebes, auf das sich die Erfindung bezieht,

Fig. 3 eine schematische Ansicht des automatischen Ge­ triebes,

Fig. 4 ein Schaltdiagramm einer hydraulischen Steuer­ vorrichtung,

Fig. 5 eine Ansicht zur Verdeutlichung der Vorrichtung zur Verhinderung des Eingriffs des Rückwärts­ gangs und ein Schaltungsdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform, die sich von jener nach Fig. 1 unterscheidet, und

Fig. 6 eine Betriebstabelle der Magnetventile, Kupplungen, Bremsen und Einwegkupplungen in den jeweiligen Stellungen.

Bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

Ein automatisches Getriebe 7, das beispielsweise in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist derart ausgelegt, daß es einen Dreh­ momentwandler T, eine Planetengetriebeeinrichtung 1 und eine hydraulische Steuervorrichtung O aufweist, welche alle je­ weils in einem Wandlergehäuse 21 a, einem Getriebegehäuse 21 b und einem Ansatzgehäuse 21 c untergebracht sind, wobei ein Ventilkörper B und eine Ölwanne 21 d vorgesehen sind.

Die Getriebeeinrichtung 1 weist eine Schnellgang-Planeten­ getriebeeinheit 1 a und eine Hauptgetriebeeinheit 1 b auf, welche eine vordere Planetengetriebeeinheit 24 und eine hin­ tere Planetengetriebeeinheit 25 umfaßt. Die Schnellgang-Pla­ netengetriebeeinheit 1 a hat einen Träger CR 1, der direkt mit einer Eingangswelle 23 verbunden ist, und der ein Planeten­ ritzel P 1, ein Sonnenrad S 1, das die Eingangswelle 23 umgibt, und ein Hohlrad R 1 trägt, das mit einer Eingangswelle der Hauptgetriebeeinheit 1 b verbunden ist. Zwischen dem Planeten­ träger CR 1 und dem Sonnenrad S 1 sind eine Schnellgangdirekt­ kupplung C 0 und eine Einwegkupplung F 0 angeordnet, und zwi­ schen dem Sonnenrad S 1 und dem Gehäuse 21 b ist eine Schnell­ gangbremse B 0 angeordnet. Die vordere Planetengetriebeeinheit 24 weist einen Träger CR 2, der direkt mit einer Abtriebswelle 27 verbunden ist, auf, und welcher ein Planetenritzel P 2, ein Sonnenrad S 2, das die Ausgangswelle 27 umgibt und einteilig mit dem Sonnenrad S 2 der Planetengetriebeeinheit 25 ausgelegt ist, und ein Hohlrad R 2 trägt, das über eine Vorwärtsfahrt­ kupplung C 1 mit einer Eingangswelle 26 verbunden ist. Eine Direktkupplung C 2 ist zwischen der Eingangswelle 26 und dem Sonnenrad S 3 angeordnet, während eine zweite Leerlaufbremse B 1 zwischen dem Sonnenrad S 2 und dem Gehäuse 21 b angeordnet ist. Ferner ist zwischen dem Sonnenrad S 3 und dem Gehäuse 21 b eine zweite Leerlaufbremse B 2 angeordnet, welche eine Mehr­ zahl von Platten bzw. Scheiben umfaßt und über eine Einweg­ kupplung F 1 beaufschlagbar ist. Die hintere Planetengetriebe­ einheit 25 weist einen Träger CR 3 auf, der ein Planetenritzel P 3 und ein Hohlrad R 3 trägt, welches direkt mit dem Sonnenrad S 2 und der Abtriebswelle 27 verbunden ist. Zwischen dem Träger CR 3 und dem Gehäuse 21 b sind in paralleler Anordnung eine er­ ste Rückwärtsfahrtbremse B 3 und eine Einwegkupplung F 2 an­ geordnet. In Fig. 2 ist mit 36 eine Ölpumpe, mit 38 ein Abtriebswellendrehsensor und mit 39 ein Drehmeßrad für einen Geschwindigkeitsmesser bezeichnet. An einer O/D-Pla­ netengetriebeeinheit 1 a ist ein Ansatz 29 des Sonnenrads S 1 in axialer Richtung verlängert, während die Einwegkupplung F 0 zwischen dem Ansatzteil und einer Hülse 30 angeordnet ist, die durch den Träger CR 1 festgelegt ist. Ein Flanschabschnitt 40, der einen Zylinder bildet, erstreckt sich von einem Ansatz­ teil 29 a weg. Die hydraulische Betätigungseinrichtung für C 0 wird von dem Flanschabschnitt 40 gebildet, der einen Kolben 41 umgibt. Ferner ist eine O/D-Direktkupplung C 0 zwischen der Flanschinnenfläche und der Hülse 30 angeordnet. Eine O/D-Brem­ se B 0 ist zwischen der äußeren Fläche des Flanschabschnitts 40 und dem Gehäuse 21 b angeordnet. Ein kreisförmiger Randabschnitt 42, der sich in Richtung des Außendurchmessers länglich er­ streckt, ist an dem Flanschabschnitt 40 befestigt. Ein Fahr­ zeuggeschwindigkeitssensor 15, welcher kontaktlos, beispiels­ weise mit Hilfe von Licht oder unter Ausnutzung des Magne­ tismus arbeitet, ist in dem Gehäuse 21 b angeordnet. Der Sensor 15 erfaßt die Drehgeschwindigkeit des Randabschnitts 42, der einteilig mit dem Eingangsteil 23 an der Verbindung der O/D- Direktkupplung C 1 insbesondere in den ersten, zweiten und dritten Gangbereichen verbunden ist.

Die hydraulische Drucksteuereinrichtung O wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 näher erläutert.

Mit C 0, C 1 und C 2 sind in Fig. 4 hydraulische Servoeinrich­ tungen der jeweiligen Kupplung gezeigt. Mit B 0, B 1, B 2, B 3 sind Hydraulikdruckservoeinrichtungen der jeweiligen Bremse gezeigt. Mit T ist ein Drehmomentwandler, mit 36 eine Druck­ mittelpumpe und mit 15 ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor be­ zeichnet. Mit 6 ist ein Handschaltventil bezeichnet. Das Hand­ schaltventil hat vier Kanäle bzw. Anschlüsse, a, b, c und d.

Das Handschaltventil hat auch sechs Stellungen R, P, N, D und L. Ein Leitungsdruckkanal P 1 in jeder Stellung verbindet den jeweiligen Kanal a, b, c und d, wie dies in Fig. 4 ge­ zeigt ist. Ferner ist mit 52 ein Primärregelventil, mit 53 ein Drosselventil, mit 55 ein Sekundärregelventil und mit 59 ein Unterbrechungsventil bezeichnet.

Mit 2 ist ein 1-2-Schaltventil, mit 3 ein 2-3-Schaltventil, mit 4 ein 3-4-Schaltventil, mit 9 ein Rückwärtsgangsperrven­ mit, mit 65 ein Langsamlauf-Modulatorventil und mit 66 ein zweites Leerlaufmodulatorventil bezeichnet. Mit 67 ist ein Sammler für C 0, mit 69 für B 0, mit 11 für C 2 und mit 71 für B 2 bezeichnet. Mit 72 ist ein Sammlersteuerventil bezeichnet, um einen Druckmitteldruck zu regeln, der an den Gegendruckkam­ mern 69 a, 11 a und 71 a des Sammlers 69 bei B 0, dem Sammler 11 für C 2 und dem Sammler 71 für B 2 anlegt. Mit 75 ist eine Küh­ lerverbindungsleitung und mit 76 ein Kühlerbypaßventil be­ zeichnet. Ferner sind mit 81 und 5 erste und zweite Magnet­ ventile gezeigt, die zur Steuerung der Schaltventile 2, 3 und 4 dienen. Mit 83 ist ein viertes Magnetventil gezeigt, das ein lineares Magnetventil umfaßt, und mit 83 ein solches, das den Druckmitteldruck von dem Magnetregelventil 73 zu einem erforderlichen Zeitpunkt regelt, um den geregelten Druckmittel­ druck an das Sammlersteuerventil 72 anzulegen. Mit 35 ist ein Sperrsteuerventil, mit 37 ein Sperr-Relaisventil, mit 43 ein drittes Magnetventil, das von einem linearen Magnetventil zur Steuerung der Sperrkupplung gebildet wird, und mit 58 ein Magnetrelaisventil bezeichnet.

Eine Vorrichtung zur Verhinderung des Rückwärtsgangeingriffs bei der Vorwärtsfahrt, die den Hauptteil der vorliegenden Er­ findung darstellt, wird anhand von Fig. 5 näher erläutert.

Die Vorrichtung zur Verhinderung des Eingriffs des Rückwärts­ gangs bei der Vorwärtsfahrt steuert ein Rückwärtsgangsperr­ ventil 9 zu einem erforderlichen Zeitpunkt, indem das zweite Magnetventil 5 eingesetzt wird, das ein 1-2-Schaltventil und ein 3-4-Schaltventil steuert. Der Druckmitteldruck sowohl an der Hydraulikservoeinrichtung C 2 für die Direktkupplung als auch an der Druckmitteldruckservoeinrichtung B 3 für die erste Rückwärtsfahrtbremse wird unterbrochen, so daß ein Ein­ greifen des Rückwärtsgangs durch eine Fehlbedienung schon im voraus verhindert wird, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt.

Ein Hydraulikdruck von dem Kanal 6, an dem ein Leitungsdruck p in den Bereichen D, 2 und L des Handschaltventils 6 anliegt, wird als ein Versorgungsdruck für ein erstes Magnetventil 81 genutzt, das eine Ölkammer a 1 des 2-3-Schaltventils 3 steuert und eine Verbindung mit dem Kanal a 2 des Rückwärtsgangsperr­ ventils 9 herstellt. Ein Druckmitteldruck von dem Kanal b, an dem der Leitungsdruck p im 2- und L-Bereich des Handschalt­ ventils 6 anliegt, wird an einen Kanal b 1 des 2-3-Schaltven­ tils 3 übergeben. Auch wird Druckmitteldruck von dem Kanal c, an dem der Leitungsdruck p im L-Bereich des Handschaltventils 6 anliegt, übertragen. Im ersten Gangbereich ist ferner das 1-2-Schaltventil 2, bei dem ein Kanal g und ein Kanal h ver­ bunden sind, in der in der rechten Hälfte dargestellten Posi­ tion angeordnet. Der Druckmitteldruck von dem Kanal h wirkt auf einen Kanal i eines Dreiwege-Rückschlagventils 10 und der Druckmitteldruck wird zu den hydraulischen Druckservoeinrich­ tungen B 3 für die erste Rückwärtsfahrtbremse über die Rück­ schlagkugel 10 übertragen. Die Rückschlagkugel 10 hat einen Kanal d 1, der mit dem Kanal d verbunden ist, an dem der Lei­ tungsdruck p über das Rückwärtsgangsperrventil 9 beim Rück­ wärtsgangbereich des Handschaltventils 6 anliegt. Die Rück­ schlagkugel 10 bewegt eine Kugel 10 b in einer Hülse 10 a, ba­ sierend auf dem über eine der Kanäle i und d 1 anliegenden Druckmitteldruck, und der Druckmitteldruck wird an einem Ka­ nal j und an die hydraulische Druckservoeinrichtung B 3 an­ gelegt.

Das 2-3-Schaltventil 3 bleibt beim dritten und vierten Gang in der in der linken Hälfte dargestellten Position. Ein Kanal w stellt eine Verbindung mit einem Kanal k her, und der Druckmitteldruck von dem Kanal k wird an einen Kanal x eines Dreiweg-Kugelrückschlagventiles 12 angelegt. Ein Kanal y des Rückschlagventils 12 stellt eine Verbindung mit einem Kanal d des Handschaltventils 6 über das Rückwärtsgang-Sperr­ ventil 9 her. Basierend auf dem entweder über den Kanal x oder den Kanal y anliegenden Druckmitteldruck wird eine Kugel 12 b in einer Hülse 12 a bewegt, und der Druck wird an einen Anschluß z und an die hydraulische Druckservoeinrichtung C 2 für die Direktkupplung angelegt. Die Rückschlagkugel 10 und Rückschlag­ kugel 12 tragen zur Öldurchgangsumschaltung eine Kugel im Innern, wodurch die Betriebszuverlässigkeit verbessert wird.

Das Rückwärtsgang-Sperrventil 9 hat einen Steuerschieber 9 a und eine Feder 13. An einer Seitenkante des Steuerschiebers 9 a ist eine Ölkammer 9 b angeordnet, die einen Aufnahmeab­ schnitt für die Feder 13 bildet. Wenn daher der Druckmittel­ druck nicht wirksam ist, ist der Steuerschieber 9 a in der in der rechten Hälfte dargestellten Position durch eine Druck­ kraft der Feder 13 gehalten. Das Rückwärtsgang-Sperrventil 9, dessen Oberseite in der Figur gezeigt ist, hat eine Steuer­ kammer q, an der bei einer Ausschaltzeit des zweiten Magnet­ ventils 5 ein Druckmitteldruck anliegt, und die einen Kanal a 2 hat, über den ein Druckmitteldruck von dem Kanal a des Hand­ schaltventils 6 an die Ölkammer 9 b am Bodenrand des Steuer­ schiebers 9 a angelegt wird. Das Rückwärtsgang-Sperrventil 9 hat einen Kanal r, der mit dem Kanal d des Handschaltventils über einen Öldurchgang t verbunden ist. Das Rückwärtsgang- Sperrventil hat auch einen Kanal m, welcher die hydraulische Druckservoeinrichtung B 3 für die erste Rückwärtsfahrtbremse und die hydraulische Druckservoeinrichtung C 2 für die Direktkupp­ lung über einen Öldurchgang u und die Rückschlagkugeln 10 und 12 verbindet.

Der Sammler 11 für die Direktkupplung C 2 hat eine Sammelkammer 11 b und eine Gegendruckkammer 11 a, die vergleichsweise relativ klein ausgelegt ist. Federn 11 d und 11 e sind zusammengedrückt und sind an den beiden Seiten des Kolbens 11 c vorgesehen. Die Sammelkammer 11 b stellt eine Verbindung mit der hydraulischen Druckservoeinrichtung C 2 für die Direktkupplung über eine Öffnung und eine Rückschlagkugel her. Die Sammelkammer 11 b stellt eine Verbindung mit dem Kanal k des 2-3-Schaltventils 3 oder den Kanal m des Rückwärtsgang-Sperrventils 9 über das Rückschlag­ ventil (Rückschlagkugel) 12 her.

Ferner stellt das zweite Magnetventil 5 eine Verbindung mit einer Steuerkammer o des 1-2-Schaltventils 2 und einer Steuer­ kammer n des 3-4-Schaltventils 4 her und stellt eine Verbin­ dung mit der Steuerkammer q des Rückwärtsgang-Sperrventils 9 her. Das Magnetventil 5 stellt eine Verbindung mit der Ab­ laufleitung 5 her, wenn es durch Signale von der Steuereinheit C, basierend auf einem Schaltpositionssensor 16 und dem Fahr­ zeuggeschwindigkeitssensor 15 "EIN"-geschaltet wird. Ein Druck­ mitteldruck (Steuerdruck) an den Steuerkammern o, n und q ist nicht wirksam. Das Magnetventil 5 stellt während den Aus­ schaltzeiten keine Ableitungsverbindung her, sondern bewirkt, daß der Druckmitteldruck (Steuerdruck) in den Ölkammern o, n und q wirkt.

Die Arbeitsweise dieser bevorzugten Ausführungsform wird nach­ stehend näher beschrieben.

Jedes Magnetventil 81, 5 und 43, jede Kupplung C 0, C 1 und C 2, jede Bremse B 0, B 1 und B 3 und jede Einwegkupplung F 0, F 1 und F 2 wird entsprechend der jeweiligen Getriebestellung (Gang­ bereich) B, R, R (v ≧ 7), N, D, 2 und L entsprechend der Be­ triebsablaufstabelle nach Fig. 6 gesteuert.

In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß das erste Magnetventil 81 im "EIN"-Zustand beim D- oder 2-Bereich des ersten Gangs ist. Als Folge hiervon sind die Schnellgang- Direktkupplung C 0, die Einwegkupplung F 0, F 2 und die Vorwärts­ fahrtkupplung C 1 eingerückt, während die anderen Bauteile im betriebslosen Zustand sind, Somit ist die Schnellgangplaneten­ getriebeeinheit 1 a einteilig direkt über die Kupplung C 0 und die Einwegkupplung F 0 angekoppelt. Die Drehbewegung der Ein­ gangswelle 23 wird auf die Eingangswelle 26 der Hauptge­ triebeeinheit 1 b übertragen. Bei der Hauptgetriebeeinheit 1 b wird die Drehbewegung der Eingangswelle 26 auf das Hohlrad R 2 der vorderen Planetengetriebeeinheit 24 über die Vorwärtsfahrt­ kupplung C 1 übertragen, und sie wird ferner auf den Träger CR 2 und auf die Ausgangswelle 27 übertragen, die mit dem Träger CR 2 ein Stück bildet. Dem Träger CR 3 der hinteren Planetengetriebe­ einheit 25 wird eine Drehbewegung in Richtung nach links über das Sonnenrad S 2 erteilt. Diese Drehbewegung wird durch die Ein­ wegkupplung S 2 unterbrochen, so daß das Planetenritzel P 3 sich selbst dreht und eine Kraft auf ein Hohlrad R 3 überträgt, das einteilig mit der Ausgangswelle 27 ausgelegt ist.

Im zweiten Gang des Schaltbereichs D, im zweiten Gang des 2- Schaltbereichs und im zweiten Gang des L-Bereichs ist nicht nur das erste Magnetventil 81 "EIN"-geschaltet, sondern auch das zweite Magnetventil 5 ist "EIN"-geschaltet, so daß beispiels­ weise im zweiten Gang im D-Bereich die Schnellgangdirektkupplung C 0, die Einwegkupplung F 0, die Vorwärtsfahrtkupplung C 1, die Einwegkupplung F 1 und die Bremse B 2 in wirksamem Zustand sind, während die anderen Bauteile im betriebslosen Zustand sind. Als Folge hiervon ist die Schnellgangplanetengetriebeeinheit 1 a direkt angekuppelt, und die gesamte Drehbewegung der Eingangs­ welle 23 wird auf die Eingangswelle 26 der Hauptgetriebeein­ heit 1 b übertragen. An der Hauptgetriebeeinheit 1 b wird die Drehbewegung der Eingangswelle 26 auf das Hohlrad R 2 der vor­ deren Getriebeeinheit 24 über die Vorwärtsfahrtkupplung C 1 übertragen. Dann wird dem Sonnenrad S 2 eine nach links gerich­ tete Drehbewegung über ein Ritzel P 2 erteilt. Diese Drehbe­ wegung des Sonnenrads S 2 wird durch die Einwegkupplung F 1 in Abhängigkeit von dem Wirkzustand und der zweiten Bremse B 2 unterbrochen. Daher dreht sich das Planetenritzel P 2 selbst, und zugleich dreht sich der Träger CR 2, und die Drehbewegung des zweiten Gangs wird auf die Ausgangswelle 27 nur über die vordere Getriebeeinheit 24 übertragen.

Im dritten Gang des D-Bereichs und des 2-Bereichs ist das erste Magnetventil 81 "AUS"-geschaltet, während das zweite Magnet­ ventil 5 "EIN"-geschaltet ist. Durch diese Wirkung werden die Schnellgangdirektkupplung C 0, die Einwegkupplung F 0, die Vor­ wärtsfahrtkupplung C 1, die Direktkupplung C 2 und die zweite Bremse B 2 in ihren jeweiligen Wirkzustand und Eingriffszustand gebracht, während die anderen Bauteile im betriebslosen Zustand sind. Somit ist die Schnellgangplanetengetriebeeinheit 1 a di­ rekt angekoppelt. In der Hauptgetriebeeinheit 1 b, in der die vordere Planetengetriebeeinheit 24 durch den eingerückten Zu­ stand der beiden Kupplungen C 1 und C 2 einteilig vorgesehen ist, wird die Drehbewegung der Eingangswelle 26 auf die Aus­ gangswelle 27 übertragen.

Im vierten Gang des D-Bereichs, insbesondere im höchsten Gang, ist das zweite Magnetventil 5 "AUS"-geschaltet und das erste Magnetventil 81 ist "AUS"-geschaltet. Die Vorwärtsfahrtkupp­ lung C 1, die Direktkupplung C 2 und die zweite Bremse B 2 sind wirksam. Die Hauptgetriebeeinheit 1 b ist direkt wie beim drit­ ten Gang gekoppelt. Die Schnellgangplanetengetriebeeinheit 1 a wird so geschaltet, daß die Direktkupplung C 0 ausgerückt wird und die Bremse B 0 angezogen wird. Somit wird das Sonnenrad S 1 durch die Bremse B 0 blockiert. Der Träger CR 1 dreht sich, und das Planetenritzel P 1 dreht sich selbst, um eine Kraft auf das Hohlrad R 1 zu übertragen. Diese schnelle Drehbewegung (Schnell­ gang) wird auf die Eingangswelle 26 der Hauptgetriebeeinheit 1 b übertragen, die direkt angekoppelt ist.

Bei dem Schalten auf einen gewissen Gangbereich während der Vorwärtsfahrt wird das zweite Magnetventil 5 entweder von dem "EIN"- zu dem "AUS"-Zustand oder von dem "AUS"- zu dem "EIN"-Zustand um das Schaltventil 2 und 4 zu steuern. Da in diesem Zustand der Druckmitteldruck von dem D-Bereichs­ kanal a an der Ölkammer 9 b des Rückwärtsgang-Sperrventils 9 anliegt, bleibt das Ventil 9 unabhängig von dem Anlegen oder dem Ableiten des Steuerdrucks des zweiten Magnetventils 5 in der in der rechten Hälfte dargestellten Position, so daß der Öldurchgang t und der Öldurchgang u unterbrochen sind. So­ mit wird in diesem Zustand der Druckmitteldruck von dem Rück­ wärtsgangbereichskanal weder an die hydraulische Druckservo­ einrichtung C 2 für die Direktkupplung noch an die hydraulische Druckservoeinrichtung B 2 für die zweite Leerlaufbremse ange­ legt. Daher bewegt sich bei der Vorwärtsfahrt der Steuerschieber 9 a des Rückwärtsgang-Sperrventils 9 nicht, so daß kein Hängen­ bleiben des Ventils auftreten kann.

Wenn das Handschaltventil 6 in den Rückwärtsgangbereich unter der Bedingung geschaltet wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit V in Vorwärtsfahrtrichtung kleiner als 7 km/h ist, wird durch die Signale von der Steuereinheit C das erste Magnetventil 81 "EIN"-geschaltet, während das zweite Magnetventil 5 "AUS"-ge­ schaltet wird, so daß der Steuerdruck in der Steuerkammer q des Rückwärtsgang-Sperrventils 9 wirkt. Somit wird ein Steuer­ schieber 9 a, an dem der Druckmitteldruck von dem Kanal a nicht wirkt und der in der rechten Hälfte dargestellten Position lediglich durch eine Druckkraft der Feder 13 gehalten ist, durch den Steuerdruck zu der in der linken Hälfte dargestellten Posi­ tion bewegt. Hierbei wird der Kanal r des Rückwärtsgang-Sperr­ ventils 9 mit dem Kanal m verbunden, und der Druckmitteldruck von einem Kanal d des Handschaltventils 6 wird an die hydrau­ lische Druckservoeinrichtung C 2 für die Direktkupplung über das Kugelrückschlagventil 12 angelegt. Daher sind die erste Rückwärtsfahrtbremse B 3 und die Direktkupplung C 2 zusammen mit der Einwegkupplung F 0 und der Schnellgangdirektkupplung C 0 im Wirkzustand, und die Ausgangswelle 27 dreht sich in umge­ kehrter Richtung.

Wenn ferner das Handschaltventil 6 in den Rückwärtsgangbereich unter der Bedingung geschaltet wird, daß eine Fahrzeuggeschwin­ digkeit V in Vorwärtsfahrtrichtung größer als 7 km/h ist, wird durch Signale von der Steuereinheit C, basierend auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 und dem Schaltpositionssensor 16 das zweite Magnetventil 5 in dem "EIN"-Zustand zusammen mit dem ersten Magnetventil 81 gehalten. Somit wirkt ein Steuer­ druck nicht an dem Steuerkanal q des Rückwärtsgang-Sperrventils 9. In diesem Zustand wirkt der Druckmitteldruck nicht an dem Kanal a 2, da der Schalthebel sich in einem Rückwärtsgangbe­ reich befindet. Das Rückwärtsgang-Sperrventil 9 jedoch bleibt in der in der rechten Hälfte dargestellten Position, indem der Steuerschieber 9 a nur durch eine Druckkraft der Feder 13 bewegt wird. Durch diese Wirkung sind der Kanal r und der Kanal m nicht verbunden und es liegt auch der Druckmitteldruck eines Kanals d des Handschaltventils 6 weder an der Druckmittel­ druckservoeinrichtung B 3 noch an C 2 an. Als Folge hiervon dreht sich die Ausgangswelle 27 in positiver Richtung.

Eine Ausführungsvariante wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 ge­ zeigt.

Das zweite Magnetventil 5 stellt eine Verbindung mit der Steu­ erkammer o des Schaltventils 2, der Steuerkammer n des 3-4- Schaltventils 4 und einem Kanal A eines Rückwärtsgang-Sperr­ ventils 9′ her. Das Magnetventil 5 ist mit der Steuereinheit C verbunden, um Signale von der Steuereinheit C, basierend auf der Fassung der Schaltposition und der Fahrzeuggeschwin­ digkeit V mit Hilfe des Schaltpositionssensors 16 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 15 zu erhalten. Wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 eine Geschwindigkeit von kleiner 7 km/h erfaßt und wenn zugleich ein "EIN"-Zustand des zweiten Magnetventils 5 während einer erforderlichen Zeit ständig festgestellt wird, gibt die Steuereinheit C Signale ab, um eine Warneinrichtung 17 zu betreiben, die ein Notsignal abgibt.

Das Rückwärtsgang-Sperrventil 9′ hat einen Steuerschieber 9′a, dessen eine Seitenkante eine Feder 9 aufnimmt, und der eine Steuerölkammer 9′b hat, welche einen Druckmitteldruck von einem Kanal A anlegt. Ferner wird der Steuerschieber 9′a im Zusam­ menwirken mit dem Kanal B 1 des Rückwärtsgang-Sperrventils 9′ und einer Druckkraft der Feder 19 bewegt, wenn der Steuer­ druck an dem Kanal A anliegt. Wenn das Ventil 9′ sich in der an der rechten Hälfte dargestellten Position befindet, ist der Kanal B 1 mit einem Kanal E verbunden, und es wird ein von dem Kanal d über den Öldurchgang t anliegender Druckmitteldruck zu einer hydraulischen Druckservoeinrichtung B 3 für die erste Rückwärtsfahrtbremse über den Ölkanal u und ein Kugelrück­ schlagventil 10 angelegt. Dann führt der Kanal B 1 zu einer Ser­ voeinrichtung C 2 für die Direktkupplung über das Kugelrück­ schlagventil 12. Am anderen Rand des Steuerschiebers 9′a ist der Außendurchmesser eines vorspringenden Umfangsteils 9′c größer als der Außendurchmesser eines vorspringenden Umfangs­ teils 9′d ausgelegt. Wenn der Steuerschieber 9′a in der in der linken Hälfte dargestellten Position nur durch die Druckkraft der Feder 19 bleibt und wenn der Druckmitteldruck im Kanal B 2 wirkt, wird der Steuerschieber 9′a bewegt und bleibt in der in der linken Hälfte dargestellten Position, so daß die Öl­ durchgänge t und u getrennt sind. Wenn in diesem Zustand ein Druckmitteldruck im Kanal A wirkt, wird der Druckmitteldruck zu der Steuerkammer 9′b übertragen, und wenn die Druckkraft der Feder 19 zugleich die durch den Druck von dem Kanal B erzeugte Druckkraft überwindet, wird der Steuerschieber 9′a bewegt und in der in der rechten Hälfte dargestellten Posi­ tion gehalten.

Bei der Vorwärtsfahrt im D-Bereich wird beispielsweise ein Magnetventil 5 entweder vom "EIN"- zum "AUS"-Zustand oder vom "AUS"- zum "EIN"-Zustand umgeschaltet. Der Druckmittel­ druck von dem Rückwärtsgangkanal d des Handschaltventils 6 ist jedoch nicht an dem unterschiedlichen vorspringenden Umfangsteil des Steuerschiebers 9′a wirksam, und das Rück­ wärtsgang-Sperrventil 9′ wird in der in der linken Hälfte dargestellten Position unabhängig von dem Anlegen oder dem Ableiten des Steueröldruckes durch das Schalten des Magnet­ ventils 5 gehalten.

Wenn das Handschaltventil 6 in den Rückwärtsgangbereich unter der Bedingung geschaltet wird, daß die Fahrzeuggeschwindig­ keit niedriger als 7 km/h bei der Vorwärtsfahrt ist, wirkt der Steuerdruck in der Steuerkammer 9′b um den Steuerschieber 9′a zu bewegen und das Rückwärtsgang-Sperrventil 9 in der in der rechten Hälfte dargestellten Position zu halten, wenn das zweite Magnetventil 5 durch das Signal von der Steuerein­ heit C im "AUS"-Zustand bleibt. Durch diese Wirkung sind die Öldurchgänge t und u verbunden. Dann wird der Druckmittel­ druck der hydraulischen Druckservoeinrichtung B 3 für die erste Rückwärtsfahrtbremse über das Kugelrückschlagventil 10 und an die Servoeinrichtung C 2 für die Direktkupplung für das Kugel­ rückschlagventil 12 angelegt. Daher ist die erste Rückwärts­ fahrtsbremse B 3 angezogen und die Ausgangswelle 27 dreht sich in Gegenrichtung.

Wenn ferner die Fahrzeuggeschwindigkeit V bei der Vorwärts­ fahrt größer als 7 km/h ist und das Handschaltventil 6 in den Rückwärtsgangbereich geschaltet wird, wird das zweite Magnetventil 5 durch das Signal von der Steuereinheit C "EIN"-geschaltet. Somit wirkt der Druckmitteldruck nicht in der Steuerkammer 9′b des Rückwärtsgang-Sperrventils 9′. Selbst wenn daher in diesem Zustand das Handschaltventil aufgrund eines Fehlers in den Rückwärtsgangbereich geschaltet wird, bewegt sich der Steuerschieber 9′a durch den über den Kanal d an dem Kanal B anliegenden Druck, so daß das Rückwärts­ gang-Sperrventil 9′ in der in der linken Hälfte der darge­ stellten Position bleibt. Als Folge hiervon sind die Öldurch­ gänge t und u unterbrochen, so daß der Druckmitteldruck auch nicht auf die hydraulische Druckservoeinrichtung C 2 für die Kupplung wirkt. Somit wird die Planetengetriebeeinrichtung 1 nicht auf den Rückwärtsfahrtzustand umgeschaltet.

Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 erfaßt die Geschwin­ digkeit, wenn diese kleiner als 7 km/h ist, und die Warnein­ richtung 17 wird durch die Signale von der Steuereinheit C betrieben, wenn der "EIN"-Zustand des zweiten Magnetventils 5 kontinuierlich eine gewisse Zeit lang festgestellt wird. Somit kann man den Öffnungszustand des zweiten Magnetventils 5, bedingt durch einen Kurzschluß u.dgl. unmittelbar auf­ finden.

Nachstehend werden technische Vorteile der Erfindung angegeben.

Wie bereits erläutert worden ist, sind zwischen dem Ölkanal t und u, die den Rückwärtsgangbereich d und die hydraulische Servoeinrichtung C 2 verbinden an das Rückwärtsgang-Sperrven­ til 9 und 9′ angeordnet. Das Rückwärtsgang-Sperrventil 9, 9′ ist derart ausgelegt, daß eine Verbindung nur dann herge­ stellt wird, wenn das Handschaltventil 6 mit einem Rückwärts­ gangbereich R ist und der Steuerdruck des Magnetventils 5 wirkt. Somit kann das Magnetventil 5 zur Steuerung der Schaltventile 2 und 4 ebenfalls genutzt werden, und es ist nicht erforder­ lich, ein weiteres Magnetventil ausschließlich hierfür vorzu­ sehen. Somit erhält man ein automatisches Getriebe, das der­ art ausgelegt ist, daß ein Eingreifen des Rückwärtsgangs bei der Vorwärtsfahrt verhindert wird und das zuverlässig ar­ beitet, und das sich ferner mit geringen Kosten verbunden, ohne das Vorsehen von zu vielen teuren Magnetventilen her­ stellen läßt. Ferner wird durch das Arbeiten des Rückwärts­ gang-Sperrventils 9, 9′ zum erforderlichen Moment eine Ein­ richtung bereitgestellt, die ein Eingreifen des Rückwärts­ gangs verhindert, welche zuverlässig arbeitet, und bei der das Auftreten eines Hängenbleibens des Ventils so weit wie möglich verhindert wird.

Claims (5)

1. Hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe (7), das hydraulische Servoeinrichtungen (C 1, C 2, C 0, B 1, B 2, B 3) für die Reibschlußeingriffselemente enthält, mittels denen vorbestimmte Elemente einer Getriebeeinrich­ tung in Eingriff gebracht werden, das eine Mehrzahl von Schalt­ ventilen (2, 3, 4) für die Steuerung der hydraulischen Servo­ einrichtungen, eine Mehrzahl von Magnetventilen (81, 5) zur Steuerung der Schaltventile und ein Handschaltventil (6) auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Rückwärtsgang-Sperrventil (9, 9′) vorgesehen ist, welches einen Rückwärtsgangbereichskanal (d) des Hand­ schaltventils (6) und die hydraulischen Servoeinrichtungen (C 2, B 3) der Reibschlußeingriffselemente verbindet, die im Rückfahrtzustand in Eingriff sind, und die zwischen den Öl­ durchgängen vorgesehen sind, die den Rückwärtsfahrtbereichs­ kanal (d) und die Servoeinrichtungen (C 2, B 3) verbinden, und
daß das Rückwärtsgang-Sperrventil (9, 9′) mit einem Steuerdruck von einem vorbestimmten Magnetventil (5) von dem Magnetventil beaufschlagt wird und ein Druckmitteldruck von dem Rückwärtsfahrtbereichskanal (d) oder dem D-Bereichs­ kanal (a) des Handschaltventils (6) dem Steuerdruck entgegen­ wirkend derart angelegt wird, daß das Sperrventil (9, 9′) die Öldurchgänge (t, u) nur dann verbindet, wenn das Handschalt­ ventil (6) auf den Rückwärtsgangbereich geschaltet ist und das vorbestimmte Magnetventil (5) sich im Arbeitszustand be­ findet.

2. Hydraulische Steuervorrichtung für ein automati­ sches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückwärtsgang-Sperrventil (9′) eine erste Steuer­ kammer (9′b), die mit dem Magnetventil (5) verbunden ist und eine darin befindliche Feder (19) hat, eine zweite Steuerkammer (B 2), die der ersten Steuerkammer (9′b) ge­ genüberliegend ausgebildet ist und mit dem Rückwärtsgang­ bereichskanal (d) des Handschaltventils (6) verbunden ist, einen ersten Kanal (B 1), der mit dem Rückwärtsfahrtbereichs­ kanal (d) des Handschaltventils (6) verbunden ist, und einen zweiten Kanal (E) aufweist, der mit den hydraulischen Servo­ einrichtungen (C 2, B 3) für die Reibschlußeingriffselemente verbunden ist, die im Rückwärtsfahrtzustand in Eingriff sind, und daß die Auslegung derart getroffen ist, daß nur dann, wenn der Öldruck von dem Rückwärtsgangfahrtbereichskanal (d) an der zweiten Steuerkammer (B 2) anliegt und der Öldruck von dem Magnetventil (5) an der ersten Steuerkammer (9′b) an­ liegt, der erste Kanal (B 1) und der zweite Kanal (E) derart geschaltet werden, daß sie in Verbindung sind.

3. Hydraulische Steuervorrichtung für ein automati­ sches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückwärtsgang-Sperrventil (9) eine erste Steuerkammer (q), die mit dem Magnetventil (5) verbunden ist, eine zweite Steuerkammer (9 b), in der eine Feder (13) vorgesehen ist, und die der ersten Steuerkammer (q) gegenüberliegend ausge­ bildet ist und mit dem D-Bereichskanal (a) des Handschalt­ ventils (6) verbunden ist, einen ersten Kanal (r), der mit dem Rückwärtsfahrtbereichskanal (d) des Handschaltventils (6) verbunden ist, einen zweiten Kanal (m), der mit den hy­ draulischen Servoeinrichtungen (C 2, B 2) für die Reibschluß­ eingriffselemente verbunden ist, die bei dem Rückwärtsfahrt­ zustand in Eingriff sind, aufweist, und daß die Auslegung derart getroffen ist, daß nur dann, wenn der Öldruck von dem D-Bereichskanal (a) nicht an der zweiten Ölkammer (9 b) anliegt und der Öldruck von dem zweiten Magnetventil (5) an der ersten Steuerkammer (q) anliegt, der erste Kanal (r) und der zweite Kanal (m) so geschaltet werden, daß sie ver­ bunden sind.

4. Hydraulische Steuervorrichtung für ein automati­ sches Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Magnetventil (5), das den Steuerdruck an das Rückwärtsgang-Sperrventil (9, 9′) an­ legt, zur Steuerung von vorbestimmten Schaltventilen oder mehreren derselben (2, 4) aus der Mehrzahl von Schaltventilen (2,3,4) bestimmt ist.

5. Hydraulische Steuervorrichtung für ein automati­ sches Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Schaltventile ein 1-2-Schaltventil (2) und ein 3-4-Schaltventil (4) sind.