DE4226970A1 - Hydraulisches steuersystem fuer ein fahrzeug-automatikgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Fahrzeug-Automatikgetriebe und insbesondere mit einem hydraulischen Steuersystem, welches eine Handschaltung des Getriebes gestattet.

Bei einem üblichen Fahrzeug-Automatikgetriebe wird ein Hydrau­ likdruck von einer Hydraulikdruck-Erzeugungseinrichtung eines hydraulischen Steuersystems angelegt und dann reguliert. Ein Schalthebel wird betätigt, um ein Handventil derart zu schalten, daß der so regulierte Hydraulikdruck zu einem der gewünschten Schaltventile der Mehrzahl von Schaltventilen übergeben wird. Das gewünschte Schaltventil wird unter der Steuerung eines zu­ geordneten Magnetventils nach Maßgabe der Fahrzeug-Fahrbedingun­ gen, wie der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselklappenstel­ lung betätigt, wodurch der Hydraulikdruck an einen zugeordneten hydraulischen Servomotor angelegt wird. Der hydraulische Servo­ motor steuert dann die Reibschlußeingriffselemente der zugeord­ neten Kupplungen und Bremsen des Getriebes, so daß diese in Eingriff oder außer Eingriff gebracht werden, so daß man ein automatisches Schalten der Gänge erhält.

Bei dem Getriebe mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ändert sich das Ineingriff- oder Außereingriff-Sein einer zweiten Leer­ lauffahrt-Bremse und einer ersten und Rückwärtsfahrt-Bremse in Abhängigkeit davon, ob das Handventil in eine Fahrstellung ("D") oder eine zweite Stellung ("S") oder eine Niederbereichsstellung ("L") geschaltet wird, und zwar auch selbst dann, wenn ein und derselbe erste oder zweite Gang gewählt ist. In der "L"-Stellung erhält man eine effektive Motorbremsung, wenn das Fahrzeug im ersten oder zweiten Gang fährt. In der "S"-Stellung jedoch er­ hält man keine Motorbremsung im ersten Gang, sondern eine Motor­ bremsung wird wirksam in den zweiten und dritten Gängen. In der "D"-Stellung andererseits erhält man bei den ersten und zweiten Gängen keine Motorbremsung, sondern nur eine Motorbremsung, wenn das Fahrzeug in den dritten und vierten Gängen fährt.

Im Hinblick auf die Empfehlung des heutzutage bestehenden Wun­ sches nach der Bedeutung eines Fahrverhaltens in Abstimmung auf das menschliche Befinden, bei dem des Fahrers Wunsch oder auch dessen Absicht im Hinblick auf das Laufverhalten positiv wie­ dergegeben werden soll und somit möglichst ein Fahrvergnügen vermittelt werden soll, wurden Untersuchungen mit einem Automa­ tikgetriebe dahingehend vorgenommen, daß dem Fahrer das Gefühl der Beherrschung durch den Fahrer wie bei einem Fahrzeug mit Handschaltungsgetriebe vermittelt wird. Als Beispiele derartiger Automatikgetriebe wurde ein Automatikgetriebe vorgeschlagen, welches ein Schaltschema mit einer "I"-Ganganordnung und einer "H"-Ganganordnung nebeneinander kombiniert hat, sowie ein Auto­ matikgetriebe, welches ein Schaltschema mit einem Hand-Gang­ schaltschema hat, welches parallel zu einer "I"-Ganganordnung derart vorgesehen ist, daß ein Hochschalten oder Herunterschal­ ten dadurch ermöglicht wird, daß ein Schalthebel nach vorne oder hinten ähnlich wie bei der "TIPTRONIC" von Porsche AG geschwenkt wird. Ferner gibt es ein Automatikgetriebe, bei dem wie bereits von der vorliegenden Anmelderin vorgeschlagen, ein Handventil mechanisch im Anschluß an die Bewegung eines Schalthebels längs einer kombinierten "I"- und "H"-Ganganordnung geschaltet wird.

Die beiden vorstehend genannten Ausführungsformen sind jedoch derart ausgelegt, daß sich eine Handschaltung nur durch ein elektrisches Signal in einem "D"-Bereichsdruck eines üblichen Automatikgetriebes vornehmen läßt, so daß man keine wirksame Motorbremsung im ersten Gang in einer Handschaltbetriebsart erhält. Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform anderer­ seits wird ein Handventil in einem hydraulischen Steuersystem derart betrieben, daß der Bereichsdruck unter den "D"- "S"- und "L"-Druckbereichen selbst bei einer Handschaltung verhindert wird, wodurch sich die Vorteile ergeben, daß sich eine Motor­ bremsung in den ersten und zweiten Gängen bewirken läßt, und daß zugleich das Wirksamwerden einer zu starken Motorbremsung wäh­ rend des Hochgeschwindigkeitslaufs bzw. der Schnellfahrt ver­ mieden werden kann. Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungs­ form ergibt sich jedoch aufgrund der Schaltung des Handventils über die "H"-Ganganordnung, daß eine Einrichtung zum Umwandeln der Bewegung des Schalthebels längs der "H"-Ganganordnung in eine lineare Bewegung des Handventils kompliziert wird, was dazu führt, daß es erforderlich ist, daß zum Betätigen des Schalt­ hebels ein größerer Kraftaufwand erforderlich ist. Das Schaltge­ fühl einschließlich des Gefühls einer genauen Bewegung des Schalthebels wird daher in nicht vollständig in zufriedenstel­ lender Weise bereitgestellt.

Unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen zielt die Erfindung darauf ab, ein hydraulisches Steuersystem für ein Fahrzeug-Automatikgetriebe bereitzustellen, welches mit einer Einrichtung versehen ist, welche das Anlegen eines Hydraulik­ druckes an einen Motorbrems-Servomotor nur bei der Handschaltbe­ triebsart derart wirksam macht, daß eine Motorbremsung effektiv während der Handschaltbetriebsart vorgenommen werden kann, ohne daß die Notwendigkeit besteht, daß der Hydraulikdruck mittels eines Handventiles umgeschaltet zu werden braucht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung wird hierzu ein hydraulisches Steuersystem für ein Fahrzeug-Automa­ tikgetriebe bereitgestellt, welches sich durch folgendes aus­ zeichnet:

• - eine Einrichtung zum Erzeugen eines Hydraulikdrucks;
• - einen ersten Servomotor (B-1), welcher derart eingerichtet ist, daß er durch den Hydraulikdruck beaufschlagbar ist, der von der Hydraulikdruckerzeugungseinrichtung angelegt wird, wobei Reibschlußelemente bei dem Getriebe vorgesehen sind, welche in Eingriff oder außer Eingriff gebracht wer­ den können;
• - einen zweiten Servomotor der durch einen Hydraulikdruck beaufschlagbar ist, der von der Hydraulikdruckerzeugungs­ einrichtung geliefert wird, wodurch man eine Motorbremsung erhält;
• - ein Handventil und ein Schaltventil, welche beide zwischen der Hydraulikdruckerzeugungseinrichtung und dem ersten und zweiten Servomotor vorgesehen sind, um die Versorgung mit Hydraulikdruck zu steuern;
• - ein Absperrventil, das in einer zwischen dem Handventil und dem Schaltventil verlaufenden Leitung angeordnet ist;
• - ein Magnetventil zum Steuern des Absperrventils; und
• - eine elektronische Steuereinrichtung, welche als Eingänge Fahrzeuglaufbedingungen und eine Gangschaltbetriebsart ent­ hält und Magnetsignale zur Steuerung des Schaltventils und des Absperrventils abgibt, wobei die elektronische Steuer­ einrichtung ein Magnetsignal an das Absperrventil abgibt, und das Handventil und das Schaltventil miteinander über die Leitungen in Leitungsverbindung miteinander bringbar sind.

Bei dem hydraulischen Steuersystem nach der Erfindung, welches die vorstehend beschriebene Auslegung hat, und das zum Einsatz bei einem Fahrzeug-Automatikgetriebe geeignet ist, wird ein Magnetsignal bei der Handschaltbetriebsart abgegeben, um das Absperrventil zu betätigen, so daß der Hydraulikdruck an den zweiten, d. h. den Motorbrems-Servomotor angelegt wird. Daher ist es möglich, selektiv eine Motorbremsung bereitzustellen, welche auf eine Geschwindigkeit der jeweiligen Gangstellung abgestellt ist, während das Handventil in ein und derselben Stellung bleibt. Hierdurch wird ein Schalten erzielt, bei dem es nicht erforderlich ist, das Handventil zum effektiven Wirksamwerden einer Motorbremsung bei der Umschaltung von dem automatischen Schalten zum Handschalten in irgendeiner Weise umzuschalten.

Bei diesem hydraulischen Steuersystem ist ein Handschalten le­ diglich mittels eines Magnetsignals möglich, ohne daß die Not­ wendigkeit besteht, daß das Handventil umgeschaltet zu werden braucht, wodurch ermöglicht wird, daß ein Automatikgetriebe be­ reitgestellt wird, welches ein Handschalten mit einem ausge­ zeichneten Schaltgefühl ermöglicht, wobei das Gefühl für die Präzision der Schalthebelbewegung mit eingeschlossen wird, ohne daß die Notwendigkeit besteht, daß eine komplizierte Handventil­ betätigungseinrichtung für das Handschalten erforderlich ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung erge­ ben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Schaltungsdiagramm eines hydrauli­ schen Steuersystems gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform nach der Erfindung,

Fig. 2 ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Rä­ derzugs bei einem Automatikgetriebe, welches mit Hilfe des hydraulischen Steuersystems gesteuert wird,

Fig. 3 ein Arbeitsdiagramm des Automatikgetriebes,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Schalteinrichtung des Automa­ tikgetriebes,

Fig. 5 eine Draufsicht der Schalteinrichtung,

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines Steuerungs­ ablaufes für ein elektronisches Steuersystem für das hydraulische Steuersystem,

Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines Unterpro­ gramms für die Wahl einer Handschalttabelle,

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines Unterpro­ gramms für die Steuerung einer Handschaltung, und

Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines Unterpro­ gramms für die Steuerung eines automatischen Schal­ tens.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird eine bevorzugte Ausfüh­ rungsform nach der Erfindung nachstehend näher erläutert. Fig. 1 ist ein Schaltdiagramm, in welchem nur jene Teile verdeutlicht sind, die zur Schaltung eines hydraulischen Steuersystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung wesentlich sind. Das hydraulische Steuersystem gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist für ein Getriebe mit vier Vorwärtsgängen bestimmt und es umfaßt zwei Schaltmagnetventile 1, 2, welche mittels Magnetsignalen von einer elektronischen Steuereinrich­ tung (nicht gezeigt) betätigt werden und drei Schaltventile, die mittels Magnetventilen gesteuert werden, nämlich ein 1-2- Schaltventil 3, ein 2-3-Schaltventil 4 und ein 3-4-Schaltventil 5.

Das Magnetventil 1 steuert das 2-3-Schaltventil 4 und ist an einer Stelle stromab von einer Öffnung an einer Leitung angeord­ net, die sich von einer Öffnung d des Handventils 6 zu einer Magnet-Druckaufnahmekammer 41 des 2-3-Schaltventils 4 über eine Filtereinrichtung und die Öffnung erstreckt. Das Magnetventil 2 steuert das 1-2-Schaltventil 3 und das 3-4-Schaltventil 5. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist das Magnetven­ til 2 an einer Stelle stromab von einer Öffnung an einer Leitung angeordnet, welche von einer Leitungs-Hydraulikdruckleitung (L1), welche mit der hydraulischen Druckerzeugungseinrichtung PL derart verbunden ist, daß hierüber ein Leitungsdruck angelegt wird, zu einer Magnet-Druckaufnahmekammer 31 des 1-2-Schaltven­ tils 3 über eine Filtereinrichtung und eine Öffnung verläuft und auch zu einer Magnet-Druckaufnahmekammer 51 des 3-4-Schaltven­ tils 5 verläuft.

Das 1-2-Schaltventil 3 ändert und steuert die Zufuhr/Abfuhr des Hydraulikdrucks zu/von den Servomotoren B-1 bis B-3 mittels denen die nachstehend beschriebenen Bremsen B1 bis B3 (siehe Fig. 2) in Eingriff gebracht oder außer Eingriff jeweils ge­ bracht werden - indem ein Steuerschieber 32 bewegt wird. Unter Zuordnung zu vier vorspringenden Umfangsteilen bzw. Stegteilen 32a bis 32d des Steuerschiebers 32 ist das 1-2-Schaltventil 3 mit drei Eingangsöffnungen 33 bis 35, drei Eingangs/Ausgangsöff­ nungen b1 bis b3 und drei Rücklauföffnungen EX versehen. Die vorstehend beschriebene Magnet-Druckaufnahmekammer 31 ist in einem Ventilkörper auf einer Seite eines Endes des Steuerschie­ bers 32 angeordnet, während eine Federkammer 36 mit einer darin aufgenommenen Feder, wobei die Feder zur Vorbelastung des Steu­ erschiebers 32 in Richtung auf die Magnet-Druckaufnahmekammer 31 dient, in dem Ventilkörper an einem gegenüberliegenden Ende des Steuerschiebers 32 angeordnet ist. Die Federkammer 36 ist mit einer Öffnung 37 zur Einleitung eines Signaldruckes von einer Leitung versehen, welche von dem 2-3-Schaltventil 4 zu einem Servomotor C-2 verläuft. Die Eingangsöffnung 33 des 1-2-Schalt­ ventils 3 ist mit einer ("D") Bereichsdruckleitung Ld verbunden, welche ihrerseits in Verbindung mit der Öffnung d des Handven­ tils 6 steht. Die Eingangs/Ausgangsöffnung b1 ist mit dem Servo­ motor B-1 über ein zweites Leerlaufmodulatorventil verbunden und die Eingangs/Ausgangsöffnungen b2, b3 sind direkt mit den Servo­ motoren B-2, B-3 jeweils verbunden.

Das 2-3-Schaltventil 4 lindert und steuert durch die Verschiebung eines Steuerschiebers 42 die Zufuhr/Ableitung eines Hydraulik­ drucks zu/von dem Servomotor C-2, wodurch eine nachstehend be­ schriebene Kupplung C2 (siehe Fig. 2) eingerückt oder ausgerückt wird - sowie das Anliegen des Hydraulikdrucks an das 1-2-Schalt­ ventil 3. Unter Zuordnung zu sechs vorspringenden Umfangssteilen (Stegteilen) 42a bis 42f des Steuerschiebers 42 ist das 2-3- Schaltventil 4 mit drei Eingangsöffnungen 43 bis 45, drei Ein­ gangs/Ausgangsöffnungen c2, b4, b5 und zwei Rücklauföffnungen EX versehen. Die vorstehend beschriebene Magnet-Druckaufnahmekammer 41 ist in einem Ventilkörper auf einer Seite eines Endes des Steuerschiebers 42 angeordnet, während eine Federkammer 46 mit einer darin aufgenommenen Feder, welche zur Vorbelastung des Steuerschiebers 42 in Richtung auf die Magnet-Druckaufnahmekam­ mer 41 dient, in dem Ventilkörper an einem gegenüberliegenden Ende des Steuerschiebers 42 angeordnet ist. Das 2-3-Schaltventil ist auch mit einem Signalsausgangsanschluß 47 versehen, welcher mit einer nachstehend beschriebenen Federkammer 56 des 3-4- Schaltventils 5 verbunden ist.

Wie bei den üblichen Systemen ist die Eingangsöffnung 43 des 2­ 3-Schaltventils 4 mit der Leitung der Hydraulikdruckleitung L1 verbunden, die Eingangs/Ausgangsöffnung c2 mit dem Servomotor C-2 verbunden, die Ausgangsöffnung b4 mit der Eingangsöffnung 35 des 1-2-Schaltventils 3 über ein Leerlaufmodulatorventil für den niedrigen Bereich verbunden, und die Ausgangsöffnung 5b mit der Eingangsöffnung 34 verbunden. In Abweichung von den üblichen Systemen sind jedoch die Eingangsöffnung 44 und die Eingangsöff­ nung 45 mit der ("D") Bereichs-Hydraulikdruckleitung Ld über ein Leerlaufbrems-Absperrventil 7 verbunden, welches nachstehend noch näher erläutert wird.

Das 3-4-Schaltventil 5 verändert und steuert durch die Verschie­ bung eines Steuerschiebers 52 die Zufuhr/Ableitung eines Hydrau­ likdrucks zu/von einem Servomotor C-0 - mittels welchem eine nachstehend beschriebene Kupplung C0 (siehe Fig. 2) eingerückt oder ausgerückt wird - sowie die Zufuhr/Ableitung des Hydraulik­ druckes zu/von einem Servomotor B-0, mittels welchem eine Bremse B0 angezogen oder gelöst wird. Unter Zuordnung zu vorspringenden Umfangsteilen (Stegteilen) 52a bis 52d des Steuerschiebers 52 ist das 3-4-Schaltventil 5 mit einer Eingangsöffnung 53, zwei Eingangs/Ausgangsteilen co, bo und einer Rücklauföffnung EX versehen. Die Magnet-Druckaufnahmekammer 51 ist in einem Ventil­ körper an einem Ende des Steuerschiebers 52 angeordnet, während die Federkammer 56 mit einer darin aufgenommenen Feder, welche zur Vorbelastung des Steuerschiebers 42 in Richtung auf die Magnet-Druckaufnahmekammer 51 dient, in dem Ventilkörper in einem gegenüberliegenden Ende des Steuerschiebers 52 angeordnet ist. Mit der Federkammer 56 ist eine Signalleitung an einem Signalausgangsanschluß 47 des 2-3-Schaltventils 4 verbunden. Die Eingangsöffnung 53 des 3-4-Schaltventils 5 ist mit der Leitungs- Hydraulikdruckleitung L1, die Eingangs/Ausgangsöffnung co mit dem Servomotor c-0 und die Eingangs/Ausgangsöffnung bo mit dem Servomotor B-0 verbunden.

Zusätzlich umfaßt die hydraulische Schaltung das Leerlaufbrems- Absperrventil 7 und ein Magnetventil 8 zur Steuerung des Leer­ laufbrems-Absperrventils 7. Das Leerlaufbrems-Absperrventil 7 ist in der Fahr ("D") Bereichs Hydraulikdruckleitung Ld angeord­ net, welche zu den Eingangsöffnungen 44, 45 des 2-3-Schaltven­ tils 4 geht. Ein Steuerschieber 72 des Ventils 7 hat vorsprin­ gende Umfangsteile (Stegteile) 72a, 72b. Das Stegteil 72a öffnet oder verschließt eine Eingangsöffnung, welche mit der Fahr ("D") Bereichs-Hydraulikdruckleitung Ld in Verbindung steht, während das Stegteil 72b eine Rücklauföffnung EX öffnet oder schließt. Das Magnetventil 8 ist an einer Stelle stromab an einer Öffnung bzw. Drosselöffnung in der Fahr ("D") Bereichs-Hydraulikdruck­ leitung Ld angeordnet, welche mit einer Magnet-Druckaufnahmekam­ mer 71 des Leerlaufbrems-Absperrventils 7 über eine Filterein­ richtung und die Öffnung bzw. Drosselöffnung verbunden ist. Diese Teile sind zusätzlich für den Betrieb einer nachstehend beschriebenen Handschaltbetriebsart vorgesehen, so daß der Fahr ("D") Bereichsdruck an die Eingangsöffnung 44 und die Eingangs­ öffnung 45 des 2-3-Schaltventils 4 angelegt werden kann. Hier­ durch wird ermöglicht, daß die erste und Rückwärtsfahrtbremse B3 zur Bereitstellung einer Motorbremsung im ersten Gang bei der Handschaltbetriebsweise angezogen werden kann, aber die zweite Leerlaufbremse B1 im zweiten Gang bei der Handschaltbetriebs­ weise betätigt werden kann. Folglich stellen die Servomotoren B­ 3, B-1, welche diese Bremsen steuern, Motorbrems-Servomotoren bei dieser bevorzugten Ausführungsform dar. Ferner ist die Fahrt ("D") Bereichs-Hydraulikdruckleitung Ld direkt mit dem Servomo­ tor C-1 für eine Vorwärtsfahrtkupplung C1 wie bei den üblichen Systemen verbunden.

Fig. 2 deutet in einer schematischen Darstellung ein Beispiel eines Räderzugs, welcher mit Hilfe des vorstehend beschriebenen hydraulischen Steuersystems gesteuert wird. Ein Getriebe 100 ist mit einem Drehmomentwandler 110 versehen, welcher eine Sperr­ kupplung bzw. Überbrückungskupplung 111 und eine Planeten- Schaltgetriebeeinrichtung 120 hat. Die Planeten-Schaltgetrie­ beeinrichtung 120 umfaßt eine Schnellgang-Planetengetriebeein­ richtung 121 und eine Hauptschalteinheit 122. Die Hauptschalt­ einheit 122 umfaßt ihrerseits eine vordere Planetengetriebeein­ heit 122a und eine hintere Planetengetriebeeinheit 122b.

Die Schnellgang-Planetengetriebeeinheit 121 ist mit einer Ein­ gangswelle 101 verbunden und umfaßt einen Träger CR1, ein Son­ nenrad S1 und ein Hohlrad R1. Der Träger CR1 lagert ein Plane­ tenrad P1, das Sonnenrad S1 ist passend auf der Eingangswelle 101 vorgesehen, und das Hohlrad R1 ist mit einer Eingangswelle 102 der Hauptschalteinheit 122 verbunden. Zwischen dem Träger CR1 und dem Sonnenrad S1 sind eine Schnellgang-Direktkupplung C0 und eine Einwegkupplung F0 vorgesehen. Eine Schnellgang-Bremse BO ist zwischen dem Sonnenrad S1 in einem Getriebegehäuse an­ geordnet.

Die vordere Planetengetriebeeinheit 122a der Hauptschalteinheit 122 umfaßt einen Träger CR2, ein Sonnenrad S2 und ein Hohlrad R2. Der Träger CR2 ist mit einer Ausgangswelle 103 verbunden und lagert ein Planetenrad P2. Das Sonnenrad S2 ist konzentrisch zu der Ausgangswelle 103 angeordnet und ist einteilig mit einem Sonnenrad S3 der hinteren Planetengetriebeeinheit 122b ausge­ legt. Das Hohlrad R2 ist mit der Eingangswelle 102 über die Vorwärtsfahrtkupplung C1 verbunden. Eine Direktkupplung C2 ist zwischen der Eingangswelle 102 und dem Sonnenrad S2 angeordnet, eine zweite Leerlaufbremse B1, welche von einer Bandbremse ge­ bildet wird, ist zwischen dem Sonnenrad S2 und dem Getriebege­ häuse angeordnet, und eine zweite Bremse B2 in Form einer Mehr­ scheibenbremse ist zwischen dem Sonnenrad S2 und dem Getriebege­ häuse angeordnet, wobei eine Einwegkupplung F1 zwischen dem Sonnenrad S2 und der zweiten Bremse B2 angeordnet ist. Die hin­ tere Planetengetriebeeinheit 122b umfaßt einen Träger CR3, wel­ cher ein Planetenrad P3 lagert, und ein Hohlrad R3, welches mit dem Träger CR2 und der Ausgangswelle 103 verbunden ist. Zwischen dem Träger CR3 und dem Getriebegehäuse sind die erste und Rück­ wärtsfahrtbremse B3 und eine Einwegkupplung F2 parallel zuein­ ander angeordnet.

Fig. 3 verdeutlicht die Arbeitsweise des hydraulischen Steuersy­ tems, welches den vorstehend beschriebenen Aufbau hat. Die zu­ geordneten Kupplungen und Bremsen sind entweder in Eingriff/- außer Eingriff (welches mit "O" geschlossen in der Tabelle ver­ deutlicht ist) oder sie sind ausgerückt bzw. gelöst (was mit "X" in der Tabelle wiedergegeben ist) und zwar nach Maßgabe von "EIN" (in der Tabelle verdeutlicht mit "O") oder "AUS" (was in der Tabelle mit "X" angegeben ist) der zugeordneten Magnete mit den Nummern 1 bis 3 in der "D"-Stellung des Handventils.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 wird nachstehend die Ar­ beitsweise des hydraulischen Steuersytems näher erläutert. In Fig. 1 sind ein, zwei oder drei Ziffern über dem jeweiligen Schaltventil auf jeder Seite einer Mittelachse des Schaltventils angegeben. Diese Ziffern bezeichnen die Positionen des zugeord­ neten Steuerschiebers in den jeweiligen Gangbereichen bzw. Fahr­ bereichen. Wenn man beispielsweise das 1-2-Schaltventil 3 be­ trachtet, geben die Ziffern an, daß der Steuerschieber 32 die unterste Position im ersten Gang, aber die höchste Position in den 2-4 Gängen wie in der Zeichnung gezeigt, einnimmt. Obgleich in der Betriebsablaufstabelle nicht verdeutlicht ist, steht in der Neutralanzeige "N"-Stellung die Öffnung d des Handventils 6 in Verbindung mit der Rücklauföffnung EX und es ist somit eine Verbindung mit dem Rücklauf vorhanden und nur der Magnet Nummer 1 ist erregt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Schaltung nur mit dem Leitungsdruck versorgt und es wird kein Fahr-"D"-Bereichsdruck zur Versorgung bereitgestellt. In diesem Zustand ist der Steuer­ schieber 32 des 1-2-Schaltventils 3 in der unteren Position, wenn der Leitungsdruck an der Magnet-Druckaufnahmekammer 31 anliegt, der Steuerschieber 42 des 2-3-Schaltventils 4 wurde durch die Federkraft nach oben bewegt und nimmt seine obere Position ein, der Steuerschieber 42 des 3-4-Schaltventils 5 ist in der oberen Position unter Einwirkung der Federkraft, obgleich der Leitungsdruck an die Magnetdruckaufnahmekammer 51 angelegt ist, wird der gleiche Leitungsdruck gleichzeitig an die Feder­ kammer 56 über die Öffnungen 43, 47 des 2-3-Schaltventils 4 angelegt. Somit liegt der Leitungsdruck nur an dem Servomotor C-0 über die Öffnungen 53, c0 und des 3-4-Schaltventils 5 an. Dieser Zustand wird unter Bezugnahme auf den Räderzug nach Fig. 2 nachstehend beschrieben. Der Träger CR1 und das Sonnenrad S1 der Schnellgang-Planetengetriebeeinheit 121 wurde in einen Di­ rektverbindungszustand gebracht, so daß das Hohlrad R1 ebenfalls in einem direkten Verbindungszustand ist. Folglich dreht sich die gesamte Schnellgang-Planetengetriebeeinheit 121 als eine integrale Einheit.

Wenn das Handventil 6 in die Fahr "D"-Position im vorstehend beschriebenen Zustand geschaltet wird, wird die Öffnung d in Verbindung mit der Leitungshydraulikdruckleitung L1 gebracht, so daß der Fahr-"D"-Bereichsdruck an der hydraulischen Steuerschal­ tung anliegt. Folglich wird der Fahr-"D"-Bereichsdruck an den Servomotor C-1 angelegt. Dieser Zustand entspricht der ersten Position bei der Automatikschaltbetriebsart nach Fig. 3. Zu diesem Zeitpunkt wird bei dem in Fig. 2 gezeigten Räderzug die Drehbewegung auf das Hohlrad R2 der vorderen Planetengetriebe­ einheit 122a in Folge der Verbindung der Vorwärtsfahrtkupplung C1 gegeben. Die Drehbewegung des Hohlrades R2 wird dann auf die Ausgangswelle 103 über den Träger CR2 übertragen und zugleich wird sie auf den Träger CR3 über das Sonnenrad S2, das Sonnenrad S3 und Planetenrad P3 übertragen, so daß der Träger CR etwa eine Umdrehungsbewegung ausführt. Die Umkehrbewegung des Trägers CR3 wird jedoch durch die Wirkung der Einweg-Kupplung F2 verhindert, so daß die Drehbewegung des Hohlrades R3, wobei diese Drehbewe­ gung der Umdrehungsbewegung des Planetenrades P3 entspricht, auf die Ausgangswelle 103 übertragen wird.

Wenn der Magnet Nummer 2 erregt ist, erfolgt eine Schaltung auf den zweiten Gang. Insbesondere wird der Leitungsdruck, der an die Magnet-Druckaufnahmekammer 31, 51 angelegt wurde, entlastet. Als Folge hiervon wird der Steuerschieber 31 des 1-2-Schaltven­ tils 3 in die obere Position bewegt, da aber der Leitungsdruck an der Federkammer 56 des 3-4-Schaltventils nach Maßgabe der vorstehenden Beschreibung anliegt, erfährt der Steuerschieber 51 des 3-4-Schaltventils 5 eine Verschiebebewegung. Durch die Ver­ schiebung des Steuerschiebers 31 des 1-2-Schaltventils 3 wird die Öffnung b2 in Verbindung mit der Öffnung 33 gebracht, so daß der Fahr-"D"-Bereichsdruck an den Servomotor B-2 angelegt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die zweite Bremse B2 in ihrem Anzugs­ zustand mit dem Räderzug nach Fig. 2 gebracht. Als Folge hiervon werden Reaktionsdrehbewegungen beider Sonnenräder S2, S3 durch die Einweg-Kupplung F1 verhindert, so daß die durch die Umlauf­ bewegung des Planetenrades P2 bewirkte Drehbewegung auf die Aus­ gangswelle 103 über den Träger CR2 abgegeben wird.

Das Schalten auf den dritten Gang erfolgt durch Erregung des Magneten Nummer 1. Da der Fahr-"D"-Bereichsdruck an der Magnet- Druckaufnahmekammer 41 zu diesem Zeitpunkt anliegt, ist der Steuerschieber 42 des 2-3-Schaltventils 4 nach unten verschoben, so daß die Öffnung 43 mit der Öffnung c2 und die Öffnung 47 mit der Öffnung 44 in Verbindung steht. Als Folge hiervon wird die Federkammer 56 des 3-4-Schaltventils 5 über das Leerlaufbrems- Absperrventil 7 zum Rücklauf entlastet. Durch diese Arbeitswei­ sen wird der Leitungsdruck an dem Servomotor C-2 von der Öffnung c2 aus angelegt. Da das Hohlrad R2 und die Sonnenräder S2, S3 zu diesem Zeitpunkt direkt bei dem Räderzug nach Fig. 2 in Verbin­ dung sind, wird das Planetenrad P2 in direkte Wirkverbindung gebracht, so daß die vordere Planetengetriebeeinheit 122a sich als Einheit und als Ganzes dreht und die Eingangswelle 101, die Eingangswelle 102 und die Ausgangswelle 103 sich mit derselben Geschwindigkeit drehen.

Die Schaltung auf den vierten Gang erfolgt durch die Erregung des Magneten Nummer 2. Da das Anlegen des Leitungsdruckes an die Federkammer 56 des 3-4-Schaltventils 5 vor dem Schalten unter­ brochen wurde, bewirkt das Anlegen des Leitungsdruckes an die Magnet-Druckaufnahmekammer 51, daß der Steuerschieber 52 ent­ gegen der Federkraft nach unten bewegt wird. Durch diese Arbeitsweisen wird die Öffnung 53 in Verbindung mit der Öffnung bo gebracht und zugleich wird die Öffnung co in Verbindung mit der Rücklauföffnung EX gebracht, so daß der Leitungsdruck zum Rücklauf hin entlastet wird. Als Folge hiervon wird die Kupplung C0 ausgerückt und die Bremse B0 wird angezogen, da das Sonnenrad S1 in dem Räderzug nach Fig. 2 zu diesem Zeitpunkt festgelegt ist, wird eine Eingangsbewegung auf den Träger CR1 durch die Eigendrehung des Planetenrades P1 vergrößert und auf das Hohlrad R1 übertragen. Folglich wird eine schnellere Drehbewegung zu der Eingangswelle 102 abgegeben.

Beim Herunterschalten hingegen arbeitet das hydraulische Schalt­ steuersystem in umgekehrter Arbeitsabfolge wie zuvor beschrie­ ben. In dem in Fig. 2 gezeigten Räderzug wird bei einem Schalten vom vierten Gang auf den dritten Gang die Schnellgang-Direkt­ kupplung C0 eingerückt und die Schnellgang-Bremse B0 gelöst. Bei einem Schalten vom dritten Gang auf den zweiten Gang wird die Schnellgang-Direktkupplung C2 ausgerückt und beim Schalten vom zweiten Gang auf den ersten Gang wird die zweite Bremse B2 ge­ löst.

Bei der Handschaltbetriebsart hingegen bleibt der Magnet Nummer 3 immer im "EIN"-Zustand, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Durch eine Entlastungswirkung des Magnetventils 8 wird der Druck, der an der Druckaufnahmekammer 71 des Leerlaufbrems-Absperrventils 7 anliegt, zum Rücklauf hin entlastet, so daß ein Steuerschieber 72 die Leerlaufposition einnimmt, welche in der linken Hälfte des Steuerschiebers 72 in Fig. 1 dargestellt ist. Bei der Hand­ schaltbetriebsart wird daher immer der Fahr-"D"-Bereichsdruck an die beiden Öffnungen 44, 45 des 2-3-Schaltventils 4 über das Leerlaufbrems-Absperrventil 7 angelegt. Wenn das 2-3-Schaltven­ til 4 die erste oder die zweite Gangstellung einnimmt, steht die Öffnung 44 mit der Öffnung b5 und die Öffnung 45 mit der Öffnung b4 in Verbindung. Als Folge hiervon wird der Fahr-"D"-Bereichs­ druck, welcher durch das 2-3-Schaltventil 4 gegangen ist, direkt an die Öffnung 34 des 1-2-Schaltventils 3 und auch an die Öff­ nung 35 über ein Leerlaufmodulatorventil der niedrigen Bereiche angelegt.

Der Fahr-"D"-Bereichsdruck, welcher an das 1-2-Schaltventil 3 gemäß der voranstehenden Beschreibung im zweiten Gang angelegt wird, wird von der Öffnung b1 an den Servomotor B-1 über das zweite Leerlauf-Modulatorventil angelegt. Als Folge hiervon wird die zweite Leerlaufbremse B1 zusätzlich zu der Vorwärtsfahrt­ kupplung C1, der Schnellgang-Direktkupplung C0 und der zweiten Bremse B2 in Eingriff gebracht, so daß die Sonnenräder S2, S3 der Hauptschalteinheit 122 blockiert sind und hierdurch eine Motorbremsung bereitgestellt wird.

Andererseits wird im ersten Gang der Fahr-"D"-Bereichsdruck von der Öffnung b an den Servomotor B-2 angelegt. Als Folge hiervon wird die erste und Rückwärtsfahrtbremse B3 zusätzlich zu der Vorwärtsfahrtkupplung C1 und der Schnellgang-Direktkupplung C0 in Eingriff gebracht, so daß der Träger CR3 der hinteren Plane­ tengetriebeeinheit 122b blockiert wird, um eine Motorbremsung bereitzustellen.

Im Hinblick auf eine Schalteinrichtung zur Verwirklichung einer Handschaltung unter Einsatz des vorstehend beschriebenen Steuer­ systems sind viele unterschiedliche Auslegungen möglich. Ein Ausführungsbeispiel ist beispielsweise in der JP-A-SHO 2-3 11 928 angegeben, welche kurz erörtert werden soll. Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, ist die Schalteinrichtung mit einem Hand­ ventil-Verbindungsteil 202 versehen, welches mittels eines hin- und herbeweglichen Halters 201 schwenkbeweglich in Längsrichtung um eine Querachse X eines Rahmen 200 gelagert ist, welcher an einer nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Das Handventil-Verbindungsteil 202 ist mit dem Handventil 6 über eine Verbindungseinrichtung, wie eine Steuerstange, verbunden und ein Schalthebel 203 ist mittels des hin- und hergehend be­ weglichen Halters 201 schwenkbeweglich in einer Längs- und Quer­ richtung um die Querachse X und eine Längsachse Y gelagert, welche senkrecht zu der Querachse X verläuft. Um zu ermöglichen, daß der Schalthebel 203 einteilig mit dem Handventil-Verbin­ dungsteil 202 über den hin- und hergehend beweglichen Halter 201 in die "P"-, "R"-, "N"- und "D"-Stellungen in Fig. 4 geschaltet werden können und nach der Trennung von dem hin- und hergehend beweglichen Halter 201 in Folge einer Drehbewegung in beiden Richtungen um die Längsachse Y in der "D"-Stellung eine unabhän­ gige Bewegung längs einer "H"-Ganganordnung bereitzustellen, ist eine Verbindungs-Löseeinrichtung vorgesehen, welche das vorste­ hend beschriebene Verbinden und Lösen zwischen dem hin- und hergehend beweglichen Halter 201 und dem Schalthebel 203 ermög­ licht. Als eine Schalteinrichtung zum Detektieren der jeweiligen Verschiebung des Schalthebels 203 relativ zum hin- und hergehend beweglichen Halter 201 ist ein Schaltkasten 204 an dem hin- und hergehend beweglichen Halter 201 angebracht und der Schalthebel 203 und der Schaltkasten 204 sind über einen Wählhebel 205 ver­ bunden.

Wie in Fig. 5 verdeutlicht ist, wird das Verbinden/Lösen zwi­ schen dem Schalthebel 203 und dem hin- und hergehend beweglichen Halter 201 mit Hilfe einer Sperrplatte 206 vorgenommen. Die Sperrplatte 206 ist kreuzförmig ausgelegt, und bildet in der Mitte einen I-förmigen Schlitz 207, durch welchen sich der Schalthebel 203 erstreckt. Die Sperrplatte 206 ist in beiden Richtungen gleitbeweglich in Relation zu dem hin- und hergehend beweglichen Halter 201 und sie ist an den gegenüberliegenden Enden an dem Rahmen gleitbeweglich gelagert. Wenn daher der Schalthebel 203 in beiden Richtungen um die Längsachse Y ge­ schwenkt wird, wird die Sperrplatte 206 durch den hin- und her­ gehend beweglichen Halter 201 geführt und im Zusammenwirken mit der in beiden Richtungen gerichteten Schwenkbewegung des Schalt­ hebels 203 wird sie in eine Richtung senkrecht zu dem Steuer­ schlitz 208 bewegt. Wenn der Schalthebel 203 in Längsrichtung der Breitenachse X geschwenkt wird, ist jedoch die Sperrplatte 206 nicht mit des Schalthebels 203 gekoppelt.

Wenn der Schalthebel 203 von der "P"-Stellung in Fig. 4 nach hinten gezogen wird, bewegt sich der hin- und hergehend bewegli­ che Halter 201 zusammen mit dem Schalthebel 203 nach hinten und erreicht die "D"-Stellung über die "R"- und "N"-Stellung, da der Schalthebel 203 in Längsrichtung mit dem hin- und hergehend beweglichen Halter 201 an einem zentralen Verbindungsteil des H-förmigen Steuerschlitzes 208 des hin- und hergehend beweglichen Halters 201 verbunden ist. Während der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise des hin- und hergehend beweglichen Halters 201 ist jegliche Schwenkbewegung des Schalthebels 203 in der Breiten­ richtung durch einen Gleitkontakt zwischen den beiden Kanten der Sperrplatte 206 und dem Rahmen 200 begrenzt. Durch diese Arbeitsweise bewegt sich das Handventilverbindungsteil 202 in Längsrichtung und die Breitenachse X hin und her, so daß eine nicht dargestellte Steuerstange, welche mit einem unteren Ende des Handventil-Verbindungsteils 202 verbunden ist, nach vorne gedrückt wird, um das Handventil 6 umzuschalten. Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise unterscheidet sich nicht nennenswert von der entsprechenden Arbeitsweise eines üblichen Automatikge­ triebes.

Wenn der Schalthebel 203 die "D"-Stellung gemäß der vorstehenden Beschreibung erreicht, nehmen beide Ränder der Sperrplatte 206 Stellungen ein, in denen sie mit Öffnungen 209 des Rahmens 200 fluchten, so daß die Begrenzung der Schwenkbewegungen in beiden Richtungen aufgehoben ist. Um den ersten Gang in diesem Zustand zu wählen, wird der Schalthebel 203 nach links geschwenkt und dann nach vorne gedrückt. Durch diese Arbeitsweise wird die Sperrplatte 206 durch den Schalthebel 203 gedrückt und wird somit in Eingriff mit den Öffnungen 209 des Rahmens 200 ge­ bracht. Hierdurch wird die linksgerichtete hin- und hergehende Bewegung des hin- und hergehend beweglichen Halters 201 be­ grenzt, wodurch ermöglicht wird, daß der Schalthebel 203 nur in Vorwärtsrichtung hin- und hergehend beweglich ist. Bei dieser Arbeitsweise schaltet der Wählhebel 205 den Schaltkasten 204 in eine solche Anschlußverbindung um, daß ein Signal für den ersten Gang ausgegeben wird. Andererseits erfolgt keine Umschaltung des Handventils 6 durch die Steuerstange, da das Handventil-Verbin­ dungsteil 202 infolge der Begrenzung durch den hin- und herge­ hend beweglichen Halter 201 an dem Gestell 200 nicht beweglich ist.

Um dann den zweiten Gang zu wählen, wird der Schalthebel 203 nach links geschwenkt und nach hinten gezogen. Durch diese Betä­ tigung erfolgt auch keine Umschaltung des Handventils 6 über die Steuerstange. Die Wahl des dritten Gangs sowie des vierten Gangs erfolgt in ähnlicher Weise, wobei in jedem Fall ein entsprechend dem Gang wiederzugebendes Signal durch Umschaltung des Schaltkastens 204 abgegeben wird.

Das vorstehend beschriebene und erhaltene Schaltsignal wird auf eine ähnliche Weise wie ein Schaltsignal, das nach Maßgabe einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Drossenklappenstellung in dem Fahr "D" Bereich bei einem üblichen Automatikgetriebe abgegeben wird, verarbeitet und für die Steuerung eines Schaltmagnetven­ tils genutzt.

Fig. 6 verdeutlicht einen Steuerungsablauf einer elektronischen Steuereinrichtung für ein Automatikgetriebe, bei welchem eine Handschaltung möglich ist. Nach der Initialisierung, der Dreh­ zahlermittlung, der Schaltereingangsverarbeitung, der Neutral­ startschalter-Eingangsverarbeitung und der Öltemperaturermitt­ lung, welche alle auf übliche Art und Weise von einem Automatik­ getriebe ausgeführt werden, werden noch die Schritte hinzuge­ fügt, gemäß denen ein "EIN"- oder "AUS"-Zustand eines Hand­ schaltschalters, nämlich des Schaltkastens 204 bestimmt wird und ein "EIN"- oder "AUS"-Zustand eines Handbetriebsartenmerkers bestimmt wird, welcher bei der Handschaltung gesetzt wird. Wenn der Handschaltungsschalter sich im "EIN"-Zustand befindet und der Handbetriebsartenmerker nicht gesetzt ist, wird in der Schaltdiagrammtabelle der Bereich "D" gewählt und der Bereich "D" wird auch in einer Sperrdiagrammtabelle bzw. in einer Nach­ schlagdiagrammtabelle gewählt. Die Steuerung erfolgt gemäß der Automatikschaltbetriebsweise (Steuerung des Automatikgetriebes).

Wenn der Handschaltschalter bestimmt, daß sich er im "EIN"-Zu­ stand andererseits befindet, wird eine Handschalttabelle ausge­ wählt, so daß die Steuerung gemäß der Handschaltbetriebsart erfolgt. Wenn der Handbetriebsmerker gesetzt ist, kann die Hand­ schaltbetriebsweise oder die Automatikschaltbetriebsweise in Zeitabhängigkeit davon gewählt werden, wenn eine vorbestimmte Zeit t₁ verstrichen ist oder nicht.

Fig. 7 verdeutlicht den Ablauf eines Unterprogramms, wenn die Handschalttabelle gewählt ist. Bei diesem Ablauf wird im An­ schluß an das Rücksetzen des Zeitgeberzählers eine Wahl einer Schaltdiagrammtabelle und einer Sperrdiagrammtabelle bzw. Nach­ schlagdiagrammtabelle nach Maßgabe des "EIN"- oder "AUS"-Zustan­ des der zugeordneten Handschaltschalter (SW1-SW4) in Abhängig­ keit von den zugeordneten Schaltstellungen vorgenommen. Die Fig. 8 und 9 verdeutlichen die Unterprogramme der Handschaltsteuerung und der Automatikschaltsteuerung bei dem vorstehend beschriebe­ nen Steuerungsablauf.

Obgleich die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert wurde, ist die Erfindung jedoch nicht auf die hierauf beschriebenen Einzelheiten des Beispiels beschränkt, sondern ist in zahlreichen Abänderungen und Modifikationen möglich, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Claims (1)

1. Hydraulisches Steuersystem für ein Fahrzeugautomatikgetrie­ be, gekennzeichnet durch:

• - eine Einrichtung (PL) zur Erzeugung eines Hydraulik­ drucks;
• - einen ersten Servomotor (B-1), welcher zur Betätigung durch den Hydraulikdruck vorgesehen ist, welcher von der Hydraulikdruckerzeugungseinrichtung (PL) angelegt wird, wodurch Reibschlußelemente des Getriebes in Eingriff oder außer Eingriff gebracht werden;
• - einen zweiten Servomotor (B-3), welcher zur Betätigung durch den Hydraulikdruck vorgesehen ist, welcher von der Hydraulikdruckerzeugungseinrichtung (PL) angelegt wird, wobei eine Motorbremsung bereitgestellt wird;
• - ein Handventil (6) und ein Schaltventil (3, 4, 5), welche beide zwischen der Hydraulikdruckerzeugungsein­ richtung (PL) in dem ersten und zweiten Servomotor (B-1, B-3) vorgesehen sind, um die Versorgung mit dem Hydraulikdruck zu steuern;
• - ein Absperrventil (7), welches in einer zwischen dem Handventil (6) und dem Schaltventil (3, 4, 5) verlau­ fenden Leitung angeordnet ist;
• - ein Magnetventil (8) zur Steuerung des Absperrventils (7); und
• - eine elektronische Steuereinrichtung zur Aufnahme der Fahrzeuglaufbedingungen und der Schaltbetriebsart als Eingänge und zum Ausgeben von Magnetsignalen zur Steuerung des Schaltventils (3, 4, 5) und des Absperr­ ventils (7), wobei die elektronische Steuereinrichtung ein Magnetsignal an das Absperrventil (7) abgibt, um das Handventil (6) und das Schaltventil (3, 4, 5) mit­ einander über die Leitungen in Verbindung zu setzen.