DE3931137C2 - Steuereinrichtung für eine Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, der in einem automatischen Getriebe eingesetzt wird, gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Im allgemeinen ist eine Steuereinrichtung einer Überbrückungskupplung für einen Drehmomentwandler mittels einer Kupplungsscheibe (Platte) in zwei Abschnitte unterteilt: eine erste Ölkammer (Ausrückdruck) einerseits und eine zweite Ölkammer (Einrück­ druck) andererseits. Die Kupplung ist mittels des Öldrucks von der zweiten Ölkammer mit der ersten Ölkammer andererseits gekoppelt, wobei die umgekehrte Ölzufuhr von der ersten zu der zweiten Kammer die Kupplung ausrückt und die Größe einer Druck­ differenz beider Ölkammern durch externe Signale, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Öffnungsverhältnis einer Brennkraftmaschinendrosselklappe derart gesteuert wird, daß die Eingriffskraft der Kupplung gesteuert und geregelt wird.

Wie in der japanischen Patentanmeldung 63-5625 B2 gezeigt ist, sind die ersten und zweiten Ölkammern über eine Öffnung verbunden. Ferner sind in der Steuerkammer in gegenüberliegende Anordnungen und unter Arbeitsbeeinflußung durch externe Signale Kammern vorgesehen, die sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Ölkammer verbunden sind. Eine Überbrückungskupplung in einem Ablaufölkanal von der ersten Ölkammer, ermöglicht die Bildung eines dort vorgesehenen Regel- bzw. Steuerventils.

Diese Überbrückungsteuereinrichtung erfaßt direkt die Druckdifferenz dadurch, daß der Innendruck der ersten und der zweiten Ölkam­ mern an das Steuerventil angelegt wird. Daher wird das Steuer­ ventil genau nach Maßgabe der externen Signale gesteuert und kann die Kupplungseingriffskraft unabhängig von der Öltempera­ turänderung steuern.

Ein hydrodynamischer Drehmomentwandler, dessen Außenteile im allgemeinen aus ei­ ner relativ dünnen Stahlplatte gebildet sind, dehnt sich durch Änderungen der Zentrifugalkraft und des Versorgungsdruckes aus oder zieht sich zusammen, so daß sich die Gesamtgestalt än­ dert. Da das angegebene Steuerventil (das nachstehend als Überbrückungs­ steuerventil bezeichnet wird) den Versorgungsöldruck der ersten Ölkammer zu der zweiten Ölkammer über die Öffnung überträgt und ferner der Ablauföldruck (Ausrückdruck) von der zweiten Öl­ kammer im Hinblick auf das erforderliche Moment geregelt und gesteuert wird, kann der Ablauföldruck als Ausgangspunkt dieser Steuerung nicht auf die Formänderung des Drehmomentwandlers an­ sprechen. Dies ist auch darauf zurückzuführen, daß die Druck­ stärke durch die Öffnung vergleichsweise klein ist. Wenn bei­ spielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit von einem Hochgeschwin­ digkeitszustand abnimmt und ein Schlupfen zwischen der Eingangs- und Ausgangsseite dadurch zugelassen wird, daß die Kupplungs­ eingriffskraft abnimmt, muß der Ablauföldruck von der ersten Ölkammer erhöht werden. Unter diesen Bedingungen ziehen sich aber die Gehäuseteile des Drehmomentwandlers, basierend auf der Abnahme der Zentrifugalkraft und des Versorgungsdruckes, zusam­ men, und der Öldruck der zweiten Ölkammer steigt an. Daher kön­ nen Drehmomentschwankungen nicht ausgeglichen werden, da le­ diglich die Steuerung der Ablaufmenge aus der ersten Ölkammer über die Öffnung nicht ausreichend ist und die Eingriffs­ kraft zu groß ist.

Bei dem Überbrückungssteuerventil ist es aufgrund eines Regeldrucks bzw. Steuerdrucks, den man als ein externes Signal zur Steuerung ansehen kann, nicht als eine Übergangssteuerung beim Einrücken und Ausrücken ausreichend, und es ist schwierig, die Überbrückungskupplung kontinuierlich im Schlupfzustand zu steuern.

Wenn ferner das Überbrückungssteuerventil hängen bleibt und der Ablauf­ öldruck (Ausrückdruck) hoch bleibt, tritt nicht nur bei der Überbrückungskupplung, sondern auch beim Drehmomentwandler ein Schlupf­ zustand auf, wobei Wärme erzeugt wird. In diesem Zu­ stand wird der Ölumlauf des gesamten Drehmomentwandlers ge­ stoppt und es wird weiter Wärme erzeugt.

Die DE 34 47 651 A1 betrifft einen Regler für die Überbrückungskupplung der hydraulischen Kupplung in einem automatischen Kraftfahrzeuggetriebe. Die Über­ brückungskupplung verbindet eine Eingangsseite mit einer Ausgangsseite eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers. Erste und zweite Ölkammern sind auf je einer Seite einer Kupplungsplatte der Überbrückungskupplung ausgebildet, wobei die Überbrückungskupplung durch Anwendung von Öl­ druck auf die zweite Ölkammer eingerückt wird. Es sind erste und zweite Strömungsmittelleitungen vorgesehen, die mit der ersten bzw. zweiten Ölkammer verbunden sind. Weiterhin weist diese Lösung ein Steuerventil auf, mit einer ersten Kammer, die mit einer Ölpumpe verbunden ist, und einer zweiten Kammer, die mit einem Magnetventil verbunden ist. Es ist ein vorbestimmter Öldurchgang vorgesehen, der einerseits mit der ersten Ölkammer und andererseits mit einem Ölan­ legedurchgang oder einem Ablaufkanal verbunden ist.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine verbesserte Steuereinrichtung für eine Überbrückungskupplung in einem hydrodynamischen Dreh­ momentwandler bereitzustellen, die ein schnelles An­ sprechen und eine genaue Steuerung gestattet.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen im Patent­ anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In Fig. 1 ist eine Überbrückungskupplung 5 vorgesehen, die die Eingangsseite 2 und die Ausgangsseite 3 des Drehmomentwandlers 1 mechanisch verbindet. Eine Kupplungsplat­ te 6 dieser Kupplung 5 dient zur Bildung der ersten Ölkammer 9 einerseits und der zweiten Ölkammer 10 andererseits. Ein hydraulischer Versorgungsdruck 11 wird an die zweite Ölkam­ mer (10) angelegt. Die Überbrückungskupplung 5 wird mittels eines Ölstromdurchganges eingerückt, welcher eine vorbestimmte Öl­ durchgangsmenge (nachstehend als Ablauföldurchgang 12) bezeichnet wird, durch die erste Ölkammer 9 ableitet. Im Bereich der Überbrückungskupplungs-Steuereinrichtung bei einem Dreh­ momentwandler, bei dem ein Überbrückungssteuerventil 15 gegenüber­ liegende Kammern 9a und 10a hat, welche die erste Ölkammer 9 und die zweite Ölkammer 10 verbinden, ist ein Ablauf­ öldurchgang 12 ausgebildet. Eine Steuerkammer 17a, die mit einem linearen Magnetventil 16 verbunden ist, ist in dem Überbrückungssteuerventil 15 angeordnet. Ferner sind bei dem Überbrückungssteuerventil 15 ein Öl-Anlegekanal 11a, der eine Verbindung mit einem Öldruck 11b, welcher an einem vorbe­ stimmten Kanal (nachstehend als Ablauföldruckkanal bezeichnet) anliegt, herstellt, und ein Ablaufkanal (14) angeordnet. Der hydraulische Druck 11b wird in Abhängigkeit von dem Öldruck 11 an den Öl-Anlegekanal (11a) angelegt. Das Überbrückungssteuerventil 15 steuert und verbindet den Ablaufölkanal 12a mit dem Ablaufkanal 14 oder dem Öl-Anlegekanal 11a in einem erforderlichen Moment, basierend auf dem Steuer­ druck von dem linearen Magnetventil 16.

Ferner ist ein Zweigöldurchgang 12b zur Ableitung durch eine Öffnung 19 mit dem Ablauföldurchgang 12 verbunden.

Eine Öffnung 13, die durch beide Ölkammern 9 und 10 geht, ist an der Seite des Innendurchmessers des Drehmomentwandlers 1 angeordnet, wodurch man eine Auslegung erhält, die weniger stark durch die Zentrifugalkraft beeinflußt wird.

Wenn auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Auslegungs­ form sich ein Überbrückungs-Relaisventil 20 in einem "AUS"-Zustand (Stellung in der linken Hälfte) befindet, wird ein hydraulischer Versorgungsdruck (beispielsweise ein Sekundärdruck) von dem Öldurchgang 11 an die erste Ölkammer 9 über den Öldurch­ gang 9c angelegt, und dieser wird ferner von der zweiten Öl­ kammer 10 über den Öldurchgang 10b und den Öldurchgang 21 abgeleitet. Ferner befindet sich die Überbrückungskupplung 5 in ihrem Ausrückzustand. Wenn das Überbrückungs-Relaisventil (20) in die "EIN"-Stellung (Stellung in der rechten Hälfte) gebracht wird, wird der hydraulische Versorgungsdruck an die zweite Ölkammer 10 über den Öldurchgang 11 und 10b an die erste Öl­ kammer 9 über die Öffnung (13) und schließlich an den Ablauföl­ durchgang 12 zur Ableitung des hydraulischen Drucks durch den Öldurchgang 9c angelegt. Basierend auf der Druckdiffe­ renz der beiden Ölkammern 9 und 10 wird in diesem Zustand die Überbrückungskupplung 5 eingerückt. Ein hydraulischer Druck im Innern der ersten Ölkammer 9 beaufschlagt die Kammer 9a des Überbrückungs-Steuerventils 15 über den Öldurchgang 9b. Ein hydraulischer Druck im Innern der zweiten Ölkammer 10 beauf­ schlagt die Kammer 10a über den Öldurchgang 10b. Zur Steu­ erung des Steuerventils 15 wirkt somit die Druckdifferenz direkt ein, während der Steuerdruck von dem linearen Magnetventil 16 auf die Steuerkammer 17b wirkt. Wenn der Steuerdruck von dem linearen Magnetventil 16 basierend auf dem externen Signal wie eine Ab­ nahme der Fahrzeuggeschwindigkeit, ändert, bewegt das Überbrückungs- Steuerventil 15 einen Steuerschieber 15a in eine Richtung, in der der Ablaufölkanal 12a und der Ablaufkanal 14 ver­ engt werden, so daß das Ablaufvolumen von einem Ablauföldurchgang 12 begrenzt wird und der hydraulische Druck im Innern der ersten Ölkammer 9 höher wird. Durch diese Wirkungsweise wird die Druckdifferenz zwischen den beiden Ölkammern 9 und 10 klein gemacht, und die Angriffskraft der Kupplung 5 wird gering. Wenn ferner in diesem Zustand sich die Gestalt 2 des Drehmomentwandlers 1 durch die Abnahme der Zentrifugal­ kraft zusammenzieht und der hydraulische Druck der zweiten Öl­ kammer 10 ansteigt, kann der hydraulische Druck der ersten Ölkammer 9 durch die Öffnung 13 nicht dem hydraulischen Druck­ anstieg der zweiten Ölkammer 10 folgen. Daher bewegt das Steuerventil 15, an dem der hydraulische Druck beider Ölkam­ mern 9 und 10 direkt anliegt, den Steurschieber 15a, auf­ grund der Druckdifferenz und verbindet den Ablaufölkanal 12a mit dem Öl-Anlegekanal 11a. Dann wird ein hydrauli­ scher Druck 11b in Abhängigkeit von dem hydraulischen Versor­ gungsdruck an den Ablauföldurchgang 12 über die Kanäle 11a und 12a und auch an die erste Ölkammer 9 über den Öldurchgang 9c angelegt. Hierdurch steigt bei dem Steuerven­ til 15 der hydraulische Druck der ersten Ölkammer 9 gegen­ über dem hydraulischen Druck der zweiten Ölkammer 10 an, so daß der Druck auf den Steuerdruck einer Steuerkammer 17a an­ spricht und einen geeigneten Zustand mit einer Druckdifferenz bereitstellt.

Zu Beginn des Eingriffs der Überbrückungskupplung 5 ändert sich das lineare Magnetventil 16 linear durch die elektrischen Signa­ le eine Steuereinheit C und es gibt einen vorbestimmten Steuer­ druck ab. Durch diese Wirkungsweise kann das Überbrückungssteuerventil 15 eine geeignete Änderung, basierend auf dem Steuerdruck, vornehmen, der auf die Steuerkammer 17a wirkt, und der hydrau­ lische Ablaufdruck des Ablauföldurchgangs 12 ändert sich derart, daß die Eingriffskraft der Kupplung 5 im Schlupfzustand ge­ steuert wird.

Selbst wenn das Überbrückungssteuerventil 15 aufgrund von Stahlabrieb hängen bleibt, so daß der Ablaufölkanal 12a und der Ablaufkanal 14 verengt oder geschlossen sind, wird das Öl in dem Ablauf­ öldurchgang 12 von dem Zweigöldurchgang 12b über die Öffnung 19 abgelei­ tet, so daß der Ölumlauf des Drehmomentwandlers 1 (11-10b- 10-13-9-9c-12-12b) aufrechterhalten wird und eine Erwärmung des Drehmomentwandlers 1 verhindert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Aus­ führungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Schaltdiagramm einer Überbrückungskupplung bei einem automatischen Getriebe nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Gesamtschnittansicht eines automatischen Getriebes, bei dem die Erfindung eingesetzt wird,

Fig. 3 eine schematische Ansicht des automatischen Ge­ triebes,

Fig. 4 ein Schaltdiagramm zur Verdeutlichung einer hy­ draulischen Drucksteuereinrichtung,

Fig. 5 eine Überbrückungskupplungs-Steuereinrichtung gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform, und

Fig. 6 eine Betriebszustandstabelle eines Magnetventils, einer Kupplung, einer Bremse und einer Einweg­ kupplung.

Eine erfindungsgemäße Überbrückungskupplung-Steuereinrichtung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 näher erläutert.

Ein Überbrückungs-Relaisventil 20 hat einen ersten Steuerschieber 20a und einen zweiten Steuerschieber 20b. Eine Feder 20c ist zwi­ schen beiden Steuerschiebern 20a und 20b angeordnet. Am oberen Rand des ersten Steuerschiebers 20a ist eine Steuerkammer 17b angeordnet, an der der Steuerdruck im Steuerdrucköldurchgang 17 anliegt. Am Bodenrand des zweiten Steuerschiebers 20b ist eine erste Gegenölkammer 11b ausgebildet, an der immer ein Sekundär­ druck vom Öldurchgang 11b anliegt. Am Mittelteil des zweiten Steu­ erschiebers ist eine zweite Gegenölkammer an der Stelle ausgebildet an der die Querschnitte unterschiedlich sind. Die zweite Gegen­ ölkammer 11c ist mit dem Öldurchgang 17 verbunden, wenn die Überbrückungskupplung 5 im Eingriffszustand ist, und sie ist abgekop­ pelt, wenn die Überbrückungskupplung 5 im ausgerückten Zustand ist.

Aufgrund der vorstehenden Auslegung wird dem Überbrückungs-Relaisventil 20 eine Hysteresefunktion gegeben, welche einen unterschiedlichen, hydraulischen Gegendruck erzeugt, wenn die Überbrückungskupplung 5 ein- oder ausgerückt ist. Eine Feder 20c ist zwischen dem ersten und zweiten Steuerschieber angeordnet, so daß das Überbrückungs-Relaisventil 20 ausfallsicher ausgelegt ist, falls der zweite Steuerschieber 20b hängenbleibt.

Ferner hat dieses Ventil 20 einen Kanal 11c, der mit dem Öl­ durchgang 11 verbunden ist, einen Versorgungskanal 11d, der mit dem Ölkanal 11 über eine Rückschlagkugel 85 verbunden ist einen Ablaufkanal 12c, der mit dem hydraulischen Ablauföldurchgang 12 verbunden ist, einen Kanal 87a, der mit einem Schmieröldruckdurchgang 87 und dem Sekundärregelventil 55 über die Öffnung 86 verbunden ist, einen Kanal 9d, der der ersten Ölkammer 9 des Drehmomentwandlers 1 verbunden ist, einen Kanal 10c, der mit der zweiten Ölkammer 10 verbunden ist, einen Kanal 21a, der mit dem Öldurchgang 21 verbunden ist, der zum Kühler usw. führt, und eine Mehrzahl von Ablaufkanälen EX.

Ein Überbrückungssteuerventil 15 hat einen ersten Steuerschieber 15b und einen zweiten Steuerschieber 15a, und an dem oberen Rand des ersten Steuerschiebers 15b ist eine Steuerkammer 17a vor­ gesehen, die mit dem Steuerdrucköldurchgang 17 verbunden ist. Ferner ist am oberen Rand des zweiten Steuerschiebers 15a die Ölkammer 9a vorgesehen, die mit der ersten Ölkammer 9 des Drehmomentwandlers 1 über den Öldurchgang 9b verbunden ist. Am Bodenrand des Steuerschiebers 15a ist eine Feder 15c zu­ sammengezogen angeordnet, und es ist die Ölkammer 10a vorge­ sehen, die mit der zweiten Ölkammer 10 über den Öldurchgang 10b verbunden ist. Ferner ist am Ventil 15 ein Ablaufölkanal 12a vorgesehen, der mit dem Ablauföldurchgang 12 zur Ableitung des hydraulischen Drucks verbunden ist. Ferner sind ein Zufuhr­ kanal 11a, der mit dem Sekundärdrucköldurchgang 11 über die Öffnung 86 verbunden ist, und ein Ablaufkanal 14 vorgesehen, welcher derart angeordnet ist, daß er an den Kanal 12a an­ grenzt. Der Öldurchgang 12b zweigt von dem Ablauföldurchgang 12 für die Ableitung des hydraulischen Druckes ab. Dieser Öldurch­ gang 12b ermöglicht eine Ableitung über die Öffnung 19.

Das lineare Magnetventil 16 hat einen Zufuhrkanal 73a, an den ein vorbestimmter hydraulischer Druck von dem Magnetmodulatorventil 73 angelegt wird. Ferner sind ein Auslaßkanal 89a, ein Ablaufkanal EX und ein Drosselkanal 89d vorgesehen. Basierend auf einem vorbe­ stimmten elektrischen Signal von der Steuereinheit C wird der hydraulische Druck von dem Versorgungskanal 73a sowie der Ausgang von der Auslaßöffnung 89a geregelt. Ein Magnetmodulier­ ventil 73 hat einen Zufuhrkanal 52a, an den der Versorgungs­ druck von dem Hauptregelventil 52 angelegt wird, und ein Kanal 73b, welcher den hydraulischen Druck abgibt, der den Versor­ gungsdruck bzw. Leitungsdruck um eine vorbestimmte Rate ver­ ringert. An einem Magnetrelaisventil 58 ist eine Feder 58a zusammengedrückt auf dem oberen Teil des Steuerschiebers ange­ ordnet. Das Magnetrelaisventil 58 hat eine Ölkammer B2a, die mit der hydraulischen Servoeinrichtung B2 für die zweite Bremse verbunden ist, einen Kanal 89b, der mit dem Auslaßkanal 89a des dritten Magnetventils 16 verbunden ist, einen Kanal 17c, der mit dem gesteuerten Drucköldurchgang 17 verbunden ist, und einen Kanal 19b (siehe Fig. 1), welcher mit der Druckverminde­ rungssteuerkammer 90a des Primärregelventils 52 verbunden ist. An dem zweiten Regelventil 55 ist eine Feder 55a am bodensei­ tigen Rand des Steuerschiebers angeordnet. Dieses Sekundärregel­ ventil 55 hat eine Ölkammer 53a, an der der Drosseldruck von dem Drosselventil 53 anliegt. Eine Rückkopplungs-Druckölkammer 11e ist vorgesehen, die mit dem Öldurchgang für den Sekundär­ druck über die Öffnung 86 verbunden ist. Ferner sind ein Kanal 11f, der mit einem Öldurchgang 11 für einen Sekundärdruck ver­ bunden ist, ein Kanal 87b, der mit dem Öldurchgang 87 für den hydraulischen Schmierdruck verbunden ist, und ein Kanal 36a vorgesehen, der mit der Saugseite der Pumpe 36 verbunden ist.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform, bei der die Überbrückungskupplungs- Steuervorrichtung gemäß Fig. 5 etwas modifiziert dargestellt ist. Die Ven­ tilauslegung des Überbrückungs-Steuerventils 15 unterscheidet sich teilweise von der gemäß Fig. 5, wobei beispielsweise keine Rückschlagkugel 85 ver­ wendet wird. Ein großer Unterschied zeigt sich jedoch, wenn man die Auslegungsformen nach Fig. 1 und Fig. 5 und die jeweils hierzu gegebenen Erläuterungen vergleicht.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ergänzend noch das Ventil 52 zu erläutern. Das Ventil 52 hat drei bewegliche Teile, einen Hauptsteuer­ schieber 52a, einen Hilfssteuerschieber 52b und einen Stopfen 52c, die jeweils einander berühren und sich zusammen bewegen. An dem Hauptsteuerschieber 52a sind ein Rückkopplungsteil f, das mit dem Versorgungsdruck über die Öffnung beaufschlagt ist, ein Druckverminderungssteuerkammerkanal 90a, ein Leitungs­ druckkanal p, ein Kanal 11g, der mit dem Sekundärregelventil 55 verbunden ist, und ein Ablaufkanal EX vorgesehen. Ferner sind am Hilfssteuerschieber 52b ein Drosseldruckkanal i am oberen Rand, ein Unterbrechungsdruckkanal j, der am Schulterteil wirkt, und ein R-Bereichsdruckkanal d1 vorgesehen, der am oberen Rand des Stopfens 52c wirkt. Der Leitungsdruckkanal p stellt eine Verbindung mit der Ablaufseite der hydraulischen Druck­ pumpe 36 her, reguliert den Pumpendruck auf den Leitungsdruck bzw. Versorgungsdruck und kann eine Verbindung mit den jewei­ ligen hydraulischen Druckservoeinrichtungen C0, C1, C2, B0, B1, B2 und B3 herstellen. Der Leitungsdruck wird auch an den Eingangskanal 52b des Magnetmodulatorventils 73 angelegt. Wie voranstehend angegeben ist, ist die Druckmindersteuerkammer 90a mit dem Kanal 90b des Magnetrelaisventils 58 über den Öldurch­ gang 90 verbunden. Der hydraulische Druck von dem Kanal 11g wird auch zu dem Sekundärregelventil 55 übertragen und er wird auf den Sekundärdruck (hydraulischer Konverterdruck) geregelt. Der Druck liegt auch an dem Drehmomentwandler 1 über das Überbrückungs­ relaisventil 20 an. Der R-Bereichsdruckkanal d1 ist mit dem Ka­ nal d verbunden, an dem der Leitungsdruck anliegt, wenn das Handschaltventil 51 so geschaltet ist, daß der R-Bereich einge­ stellt ist (siehe Fig. 4).

Nachstehend wird die Arbeitsweise dieser bevorzugten Ausführungs­ form näher erläutert.

Jedes Magnetventil 81, 82, 16, jede Kupplung C0, C1, C2, jede Bremse B0, B1, B3 und jede Einwegkupplung F0, F1, F2, die alle in dem automatischen Getriebe vorgesehen sind, werden in die jweiligen Positionen (Bereiche) P, R, R(V ≧ 7), N, D, 2 und L entsprechend Fig. 6 gesteuert.

Insbesondere im ersten Gang des D-Bereichs oder im zweiten Bereich ist das erste Magnetventil 81 im "EIN"-Zustand, so daß die Schnellgangdirektkupplung C0, die Einwegkupplung F0, F2 und die Vorwärtskupplung C1 eingerückt sind und die anderen ausgerückt sind. Daher ist die Schnellgang-Planetengetriebe­ einheit T1 in direkter Verbindung einteilig über die Kupplung C0 und die Einwegkupplung F0, und die Drehbewegung der Eingangs­ welle 23 wird auf die Eingangswelle 26 der Hauptgetriebeein­ heit C2 übertragen, die Drehbewegung der Eingangswelle 26 wird auf das Hohlrad R2 der vorderen Planetengetriebeeinheit 24 über die vordere Kupplung C1, dann zu dem Träger CR2 und der Aus­ gangswelle 27 übertragen, die einteilig mit dem Träger CR2 ausgelegt ist. Diese Drehbewegung der Eingangswelle 26 erteilt dem Träger CR3 der hinteren Planetengetriebeeinheit 25 eine nach links gerichtete Drehbewegung über das Sonnenrad S2, wel­ che durch die Einwegkupplung F2 behindert wird. Das Planeten­ ritzel 3 dreht sich selbst, und die Kraft wird auf das Hohlrad R3 übertragen, das einteilig mit der Abtriebswelle 27 ausgelegt ist (siehe Fig. 3).

Wenn das Handschaltventil 51 von dem N-Bereich auf den D-Bereich umgeschaltet wird, wird ein vorbestimmtes Signal von der Steuereinheit C zu dem linearen Magnetventil 16, basierend auf den Signalen von dem Positionssensor abgegeben. Dann wird der hydraulische Druck von dem Ausgangskanal 73b des Magnetmodu­ latorventils 73 auf einen vorbestimmten hydraulischen Druck ge­ regelt und dieser wird an den Eingangskanal 89b des Magnetre­ laisventils 58 angelegt. An dem Magnetrelaisventil 58 wirkt der hydraulische Druck nicht auf die Steuerkammer B2a, basierend auf dem Lösen der zweiten Bremse B2 ein, und dieses ist in der Position in der rechten Hälfte in Fig. 1 (Position in der linken Hälfte von Fig. 5).

Somit wird der Steuerdruck des Kanals 89b an die Verminderungs­ steuerkammer 90a des Primärregelventils 52 über den Kanal 90b und den Öldurchgang 90 angelegt. In diesem Zustand wird an das Primärregelventil 52 der Drosseldruck von dem Drossel­ ventil 53 in dem Kanal i angelegt. Da der Drosseldruck im Ka­ nal j wirkt, bringt das Unterbrechungsventil 59 den Steuerschie­ ber 52a zu der unteren Position und erzeugt den Leitungsdruck für den ersten Gang, der vergleichsweise hoch ist. Dieser Lei­ tungsdruck nimmt in einem vorbestimmten Maße, basierend auf dem Anlegen des Steuerdrucks an die Steuerkammer 90a ab. Durch diese Wirkung wird der Leitungsdruck beim Umschalten des Hand­ schaltventils 52 von der N-Stellung zu der D-Stellung herab­ gesetzt. Somit wird der an der hydraulischen Servoeinrichtung C0 für die Schnellgangdirektkupplung und die hydraulische Servo­ einrichtung C1 für die Vorwärtskupplung anliegende Druck herab­ gesetzt, so daß der Beginn des Eingreifens der Kupplungen C0 und C1 ruckfreier gestaltet wird. Basierend auf den Signalen von der Steuereinheit C nimmt der Steuerdruck von dem linearen Magnetventil 16 langsam mittels einer Zeitgebersteuerung ab, so daß der Leitungsdruck von dem Primärregelventil 52 zu dem normalen Zustand zurückkehrt, wodurch das Einrücken der Kupp­ lungen C0 und C1 sichergestellt wird. Wenn das Signal von der Steuereinheit C nach dem Abwarten des Signales von dem Startsensor des Drosselsensors abgegeben wird, und der Fahrer nicht beabsichtigt, mit dem Fahren zu beginnen, indem er bei­ spielsweise das Fahrpedal niederdrückt, kann der Leitungs­ druck auf dem hydraulischen Druck durch die Kupplungen C0 und C1 unmittelbar vor dem Drehmomentübertragungszustand gehal­ ten werden, so daß ein Kriechzustand bei der Umschaltung von dem N-Bereich zu dem D-Bereich verhindert wird.

Im ersten Gangzustand ist das Magnetrelaisventil 58 in der obenerwähnten Schaltposition (Position in der rechten Hälfte in Fig. 1 und Position in der linken Hälfte in Fig. 5), und der Überbrückungskupplungssteuerdrucköldurchgang 17 ist im Ablauf­ zustand (Verbindung von Kanal 17c und Ablaufkanal EX). Das Relaisventil 20 ist in der Position in der linken Hälfte in Fig. 1 (gleich wie in Fig. 5), und das Überbrückungs-Steuerventil 15 ist in der Position gemäß der linken Hälfte von Fig. 1 (Position gemäß der rechten Hälfte in Fig. 5). In diesem Zu­ stand wird der sekundäre (Wandler)-hydraulische Druck an die erste Ölkammer 9 des Drehmomentwandlers 1 über den Kanal 11d, 9d des Ventils 20 und den Öldurchgang 9c angelegt, und dann zu dem Öldurchgang 10b über die zweite Ölkammer 10 abgeleitet. Dann wird der sekundäre hydraulische Druck an die Kühlerver­ bindungseinrichtung 75 und das Kühlerbypaßventil 76 über den Kanal 10c, 21a des Relaisventils 20 und den Öldurchgang 21 angelegt. Somit befindet sich die Überbrückungskupplung 5 in ihrem aus­ gerückten Zustand. Die Drehbewegung der Brennkraftmaschinen­ kurbelwelle wird auf die Turbinennabe 3 nur über den Ölstrom des Pumpenrads 1a, das Statorrad 1c und das Turbinenrad 1b sowie schließlich auf die Eingangswelle 23 des Getriebes T übertragen. Der ausgedrückte Zustand dieser Überbrückungskupplung 5 dreht nicht nur beim Schalten des Magnetrelaisventils 58 im ersten Gang, sondern auch bei dem "AUS"-Zustand des linearen Magnetventils 16 beim zweiten, dritten und vierten Gang auf.

Im zweiten Gang des D-Bereichs wird das zweite Magnetventil 82 "EIN" geschaltet und das erste Magnetventil 81 ist "EIN" ge­ schaltet. Durch diese Wirkung sind die Schnellgangdirektkupp­ lung C0, die Einwegkupplung F1 und die zweite Bremse B2 wirk­ sam, und die anderen sind unwirksam. Daher ist die Schnell­ gangplanetengetriebeeinheit T1 in Direktverbindungszustand, und die Drehbewegung der Eingangswelle 23 wird auf die Eingangs­ welle 26 der Hauptgetriebeeinheit T2 übertragen. An der Haupt­ getriebeeinheit T2 wird die Drehbewegung der Eingangswelle 26 auf das Hohlrad R2 der vorderen Getriebeeinheit 24 über die vordere Kupplung C1 übertragen, und die in Richtung nach links gerichtete Drehbewegung wird dem Sonnenrad S2 über das Ritzel P2 erteilt. Die Drehbewegung des Sonnenrads S2 wird durch die Einwegkupplung F1 in Verbindung mit dem Anziehen der zweiten Bremse B2 verhindert. Daher dreht sich an dem Planetenritzel P2, das sich selbst dreht, der Träger CR2, und es wird daher die Drehbewegung des zweiten Ganges auf die Abtriebswelle 27 nur über die vordere Getriebeeinheit 24 übertragen.

In diesem Zustand wird durch die Leitungsdruckanlegung an die hydraulische Servoeinrichtung B2 für die zweite Bremse dieser Leitungsöldruck an eine Steuerkammer B2a des Magnetrelaisven­ tils 58 angelegt. Der Leitungsdruck wird an die Steuerkammer B2a des Magnetrelaisventils 58 angelegt, das zu der in der lin­ ken Hälfte in Fig. 1 dargestellten Position (Position in der rechten Hälfte von Fig. 5) umgeschaltet wird. Dann wird der Eingangskanal 89b mit dem Ausgangskanal 17c für die Sperr­ kupplungssteuerung verbunden. In diesem Zustand erhält die Steuereinheit C von dem Geschwindigkeitssensor, dem Drossel­ klappenöffnungssensor und dem Schaltpositionssensor usw. Signale, und es wird ein Sperrkupplungs "EIN"-Signal an das lineare Magnetventil 16 abgegeben. Das Ventil 16 regelt einen vorbestimmten hydraulischen Druck von dem Versorgungskanal 73a und gibt den Steuerdruck an den Ausgangskanal 89a ab. Dann wird der Steuerdruck an den Steuerdrucköldurchgang 17 durch den Kanal 89b und 17c angelegt und wirkt auf die Steuer­ kammer 17b und 17a des Überbrückungs-Relaisventils 20 und des Überbrückungs- Steuerventils 15. Bei dieser Beaufschlagung wird das Relais­ ventil 20 zu der in Fig. 1 und Fig. 5 in der rechten Hälfte dargestellten Position umgeschaltet, und das Steuerventil 15 wird zu der in Fig. 1 in der rechten Hälfte dargestellten Posi­ tion (Position in der linken Hälfte von Fig. 5) umgeschaltet. In diesem Zustand wird der sekundäre (Wandler) Hydraulikdruck an die zweite Ölkammer 10 des Drehmomentwandlers über die Kanäle 11d und 10c des Relaisventils 10 angelegt, und dann überträgt der Ölkanal 10b diesen zu der ersten Ölkammer 9 über die Öffnung 13. Ferner wird dieser Druck zu dem Ablauföldurchgang 12 über den Öldurchgang 9c und 12 des Kanals 9d des Relaisventils 20 abgeleitet, dann von dem Zweigöldurchgang 12b durch die Öffnung 19 abgeleitet und dann über den Kanal 12a zu dem Ablaufkanal 14 abgeleitet. Daher berührt bei der Überbrückungskupplung 5 die Kupplungsplatte 6 die vordere Ab­ deckung 2a aufgrund der Druckdifferenz zwischen der ersten Öl­ kammer 9 und der zweiten Ölkammer 10, so daß ein Kupplungsein­ rückzustand bewerkstelligt wird und die Drehbewegung der Brenn­ kraftmaschinenkurbelwelle auf die Turbinennabe 3 über die Überbrückungs­ kupplung 5 übertragen wird.

In diesem Zustand wirkt der hydraulische Druck der ersten Öl­ kammer 9 auf die Ölkammer 9a, die an der Oberseite des Steuer­ schiebers 15a des Steuerventils 15 ausgebildet ist, und zwar über den Öldurchgang 9b, und der hydraulische Druck in der zweiten Ölkammer 10 wirkt über den Öldurchgang 10b auf die Ölkammer 10a, die am Bodenrand des Steuerschiebers 15b aus­ gebildet ist. Daher arbeiten bei dem Steuerventil 15 die bei­ den Drücke der Ölkammern 9 und 10 gegeneinander. In diesem Druckdifferenzbetriebszustand nimmt die Fahrzeuggeschwindig­ keit des linearen Magnetventils 16 ab, so daß, wenn der Aus­ gangssteuerdruck linear dadurch abfällt, daß die Signale, wie die Verringerung der Drosselklappenöffnung, das Engerwerden des Ablaufkanals 12a und des Ablaufkanales 14 sich ändert, sich die Druckdifferenz der beiden Ölkammern 9 und 10 ändert. Wenn ferner das Drehmomentwandlergehäuse 2 sich durch die Abnahme der Zentrifugalkraft usw. zusammenzieht, steigt der hydraulische Druck der zweiten Ölkammer 10 um die Volumenänderung des Gehäu­ ses 2 an, welche auf die Ölkammer 10a des Steuerventils 15 wirkt. Jedoch kann der hydraulische Druck der ersten Ölkammer 9 nicht dem hydraulischen Druckanstieg der zweiten Ölkammer 10 folgen, was auf die begrenzte Ölzumessung durch die Öffnung 13 zurückzuführen ist, so daß der hydraulische Druck der Ölkammer 9a, die mit der ersten Ölkammer 9 verbunden ist, vergleichs­ weise niedrig ist und der Steuerschieber 15a in Richtung nach oben bewegt wird. Dann wird der Kanal 12a für den Ölablauf mit dem Versorgungskanal 11b verbunden, und der sekundäre (Wandler) hydraulische Druck wird an den Ölanlegekanal 11a über die Öffnung 86 angelegt. Ferner wird der sekundäre (Wand­ ler) hydraulische Druck an die erste Ölkammer 9 über den Öl­ ablaufkanal 12a, den hydraulischen Ablauföldurchgang 12, den Kanal 12c und 9d des Relaisventils 20 und den Öldurch­ gang 9c angelegt. Dann steigt der hydraulische Druck der ersten Ölkammer 9 an dem Steuerventil 15 entsprechend dem hydrauli­ schen Druck der zweiten Ölkammer 10 an, so daß man ein schnelles Ansprechen auf den Steuerdruck der Steuerkammer 17a erhält und sich ein mittlerer Druckdifferenzzustand einstellt. Da durch diese Wirkung die Eingriffskraft der Überbrückungskupplung vermindert wird, wird der Schlupfzustand stärker und die Drehmomentschwan­ kungen lassen sich ausgleichen.

Am Beginn des Einrückens der Überbrückungskupplung 5 werden die elek­ trischen Signale des linearen Magnetventils 16 von der Steuerein­ heit C in geeigneter Weise geändert, und der Ausgangssteuer­ druck ändert sich in Abhängigkeit von den elektrischen Signalen linear. Dann regelt das Steuerventil 15 den hydraulischen Druck des Ablauföldurchganges 12, und die Überbrückungskupplung 5 wird eingerückt, um beim Einrücken eine Stoßerscheinung bzw. Ruckerscheinung zu verhindern. In ähnlicher Weise kann beim Aus­ rücken und beim Beginn des Wirksamwerdens der Überbrückungskupplung 5 das Steuerventil 15 die Überbrückungskupplung 5 ausrücken und derart steuern, daß basierend auf dem Steuerdruck des linearen Magnet­ ventiles 16 ein ruckfreies Ausrücken ermöglicht wird, so daß man eine kontinuierliche Schlupfsteuerung der Überbrückungskupplung 5 bei niedriger Geschwindigkeit verwirklichen kann.

Wenn ferner das Steuerventil 15 hängen bleibt, und der Kanal 12a und der Ableitungskanal 14 in dem ver­ engten Bereich und im gelösten Zustand verbleiben, erfolgt eine Ableitung des Ablauföldurchganges 12 von dem Zweigöldurchgang 12b über die Öffnung 19, und es ist ein vor­ bestimmtes Ableitungsvolumen sichergestellt. Durch diese Wirkung ist insbesondere ein zirkulierender Ölstrom für den Drehmomentwandler 1, insbesondere den Wandlerhydraulikdruck­ versorgungsöldurchgang 11 - den Kanal 11d, 10c - den Ölkanal 10b - die zweite Ölkammer 10 - die Öffnung 13 - die erste Ölkammer 9 - den ersten Öldurchgang 9c - den Kanal 9d, 12c - den Ablauföldurchgang 12 - den Zweigöl­ durchgang 12b sichergestellt, so daß eine Erwärmung des Dreh­ momentwandlers 1 verhindert werden kann, wenn die Überbrückungskupp­ lung 5 durch die Schlupferscheinung erwärmt wird.

Die Öffnung 13 befindet sich an dem inneren Teil des Drehmoment­ wandlers 1, und hierdurch erhält man eine verminderte Einfluß­ nahme der Zentrifugalkraft, bewirkt durch die Drehbewegung des Drehmomentwandlers 1.

Die Steuerung der angegebenen Sperrkupplung ist nicht nur auf den zweiten Gangbereich beschränkt, sondern diese Steuerung kann auch bei dem dritten und vierten Gangbereich verwirklicht werden.

Im Hinblick auf die technischen Vorteile der Erfindung bleibt folgendes auszuführen. Wie bereits erwähnt worden ist, ist der Öl-Anlegekanal 11a, an dem der Öldruck 11b in Abhängigkeit von dem hydraulischen Öldruck 11 durch die hergestellte Verbindung anliegt, an dem Überbrückungs-Seuerventil 15 angeordnet, so daß die erste Ölkammer 9 nicht nur die Menge des Ablauföls zu dem Ablaufkanal 14 steuert, sondern auch die Zufuhr von dem Öl-Anlegekanal 11a steuert. Selbst wenn in diesem Zustand sich Verformungen bei der äußeren Gestalt des Drehmomentwandlers 1 ergeben, wird die Druckbedingung der ersten Ölkammer 9 schnell gegenüber der zweiten Ölkammer 10 gesteuert, so daß die Überbrückungskupplung 5 immer genau mit einem gewissen Eingriffszustand gesteuert wird.

Wenn ferner das Überbrückungs-Steuerventil 15 durch das lineare Magnet­ ventil 16 gesteuert wird, wird das Steuerventil 15 linear und genau derart gesteuert, daß es selbst bei einem Übergangszu­ stand durch den Differenzdruck zwischen dem ersten Öldruck­ durchgang 9 und dem zweiten Öldruckdurchgang 10 eine ruckfreie Steuerung beim Einrücken oder Ausrücken erreicht wird. Hier­ durch lassen sich Ruckerscheinungen verhindern, und ferner läßt sich die kontinuierliche Schlupfregelung der Kupplung 5 derart bewerkstelligen, daß die Drehmomentübertragung effektiv absorbiert wird.

Wenn ferner der Zweigöldurchgang 12b mit dem Ablauföldurch­ gang 12 über die Öffnung 19 verbunden ist, ist ein Schmieröl­ strom von dem Drehmomentwandler 1 sichergestellt, und ein Überhitzungszustand des Drehmomentwandlers 1 läßt sich verhin­ dern.

Claims (5)

1. Steuereinrichtung für eine Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit:

• a) einer Überbrückungskupplung (5), die eine Eingangs­ seite (2) mechanisch mit einer Ausgangsseite (3) des hydrodynamischen Drehmomentwandlers (i) verbindet;
• b) einer ersten Ölkammer (9), die an einer Seite der Kupplungsplatte (6) der Überbrückungskupplung (5) angeordnet ist;
• c) einer zweiten Ölkammer (10), die auf der anderen Seite der Kupplungsplatte (6) ausgebildet ist, wobei die Überbrückungskupplung (5) durch Anwendung von Öldruck auf die zweite Ölkammer (10) eingerückt wird;
• d) einem Ablauföldurchgang (12), der mit der ersten Öl­ kammer (9) verbunden ist;

dadurch gekennzeichnet, daß

• a) ein Steuerventil (15) vorgesehen ist, das eine erste Kammer (9a), die mit der ersten Ölkammer (9) verbun­ den ist und eine zweite Kammer (10a) aufweist, die mit der zweiten Ölkammer (10) verbunden ist, wobei das Steuerventil (15) in dem Ablauföldurchgang (12) angeordnet ist;
  • 1. (e₁) wobei das Steuerventil (15) aufweist: einen vorbestimmten Kanal (12a), der mit dem Ablauföldurchgang (12) verbunden ist, einen Öl- Anlegekanal (11a), an den in Abhängigkeit von dem Anlegen eines Öldrucks (11) ein Öldruck (11b) anlegbar ist und einen Ablaufkanal (14), und
  • 2. (e₂) wobei der vorbestimmte Kanal (12a) mit dem Öl- Anlegekanal (11a) oder dem Ablaufkanal (14) durch die Differenzdruckbedingung zwischen der ersten Ölkammer (9) und der zweiten Ölkammer (1) verbunden wird.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, mit:

• a) einem Relaisventil (20), das zwischen dem hydrodyna­ mischen Drehmomentwandler (1) und dem Steuerventil (15) vorgesehen ist; und
• b) einem Magnetventil (16) zum steuern des Steuerventils (15) und des Relaisventils (20); und
• c) wobei die Überbrückungskupplung (5) ausgerückt ist, wenn das Relaisventil (20) durch den Steuerdruck von dem Magnetventil (16) in der einen Position ist, und ausgerückt ist, wenn das Relaisventil (20) durch den Steuerdruck von dem Magnetventil (16) in der anderen Position ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, wobei

• a) das Relaisventil (20) aufweist: einen ersten Kanal (12c), der mit dem Ablauföldurch­ gang (12) verbunden ist, einen zweiten Kanal (11d), der zum Anlegen des Öldrucks eine Verbindung her­ stellt, einen dritten Kanal (9d), der mit der ersten Ölkammer (9) verbunden ist, und einen vierten Kanal (10c), der mit der zweiten Ölkammer (10) verbunden ist;
• b) der zweite Kanal (11d) und der dritte Kanal (9d) miteinander verbunden sind, wenn das Relaisventil (20) in der einen Position ist, und
• c) der zweite Kanal (11d) und der vierte Kanal (10c) sowie der erste Kanal (12c) und der dritte Kanal (9d) entsprechend verbunden sind, wenn das Relais­ ventil (20) in der anderen Position ist.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, mit einem Zweigöl­ durchgang (12b), der von dem Ablauföldurchgang (12) ab­ geht und über eine Öffnung (19) einen Abfluß bildet.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, mit einer Öffnung (13), die die erste Ölkammer (9) mit der zweiten Ölkam­ mer (10) verbindet, wobei die Öfnung (13) an der Innen­ seite der Kupplungsplatte (6) angeordnet ist.