DE68922330T2

DE68922330T2 - Hydraulische Steuervorrichtung für automatische Getriebe.

Info

Publication number: DE68922330T2
Application number: DE68922330T
Authority: DE
Inventors: Kazunori Ishikawa; Kunihiro C O Toyota J Iwatsuki; Yuji C O Toyota Jido Kashihara; Tadashi C O Toyota Jidos Kondo; Hiroji C O Toyota Ji Taniguchi; Takuji Taniguchi; Hideo Tomomatsu; Kazumasa Tsukamoto
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-02-20
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1995-09-28
Anticipated expiration: 2009-02-21
Also published as: US5078028A; EP0330410A2; EP0330410A3; EP0330410B1; DE68922330D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebes, das in einem Kraftfahrzeug montiert sein kann, und betrifft insbesondere eine Leitungsdrucksteuervorrichtung und den Aufbau eines primären Regulierventils und eines Rücktrennventils.
Üblicherweise verfügt eine hydraulische Steuervorrichtung für ein in einem Kraftfahrzeug montiertes automatisches Getriebe über ein Rücktrennventil. Das Rücktrennventil weist auf eine Steuerkammer, an die im zweiten oder in darüberliegenden Gängen Hydraulikdruck angelegt ist, eine Eingangsöffnung, an die ein Drosseldruck angelegt ist, und eine Ausgangsöffnung, die den Eingangsdruck als einen Rücktrenndruck an ein Drosselventil anlegt.
Beim Betrieb im ersten Gang sind die Eingangsöffnung und die Ausgangsöffnung des Rücktrennventils getrennt, da die zweite Bremshydraulikservoeinrichtung nicht mit hydraulischem Druck beaufschlagt ist, so daß das Rücktrennventil keinen Rücktrenndruck an das Drosselventil anlegt. In diesem Zustand wird der Leitungsdruck durch das Drosselventil zu einem relativ hohen Drosseldruck, da kein Rücktrenndruck an dem Drosselventil an der Spulenrückkehrseite anliegt. Dieser hohe Drosseldruck ist an das primäre Regulierventil angelegt, so daß der Leitungsdruck vergleichsweise hoch eingestellt ist und eine große Kupplungseingriffskraft erzeugt wird entsprechend einem hohen Lastdrehmoment beim Anfahren. Im zweiten Gang wird Hydraulikdruck an die zweite Bremshydraulikservoeinrichtung angelegt, so daß die Eingangsöffnung und die Ausgangsöffnung des Rücktrennventils so geschaltet sind, daß sie verbunden sind, und der Rücktrenndruck an das Drosselventil angelegt ist. In diesem Zustand wird das Drosselventil an der Spulenrückkehrseite mit Rücktrenndruck beaufschlagt, so daß ein vergleichsweise niedriger Drosseldruck erzeugt und an das primäre Regulierventil angelegt wird. Hieraus resultierend wird der Leitungsdruck niedrig eingestellt, so daß die Eingriffskraft von Kupplung und Bremse niedrig ist, um einen Schaltruck zu vermeiden.
Bei der obigen Leitungsdruckssteuerung wird, wie erläutert, der Rücktrenndruck an das Drosselventil angelegt. Dementsprechend wird in dem Drosselventil am oberen Ende der Spule eine Feder von einem Herunterschaltbolzen vorgespannt, während am unteren Ende der Spule eine Rückkehrfeder vorgespannt wird. Weiterhin weist das Drosselventil drei Bereiche auf der Spule auf: einen Bereich zum Regulieren des Leitungsdrucks auf den Drosseldruck; einen ersten Stufenbereich, an den ein durch den Drosseldruck verursachter Feedbackdruck angelegt ist; und ein zweiter Stufenbereich, an dem der Rücktrenndruck anliegt. Entsprechend dieser Anordnung weist die Spule einen dreistufigen Aufbau auf.
Solch ein dreistufiger Aufbau macht das Drosselventil komplizierter, da das Drosselventil normalerweise einen Herunterschaltbolzen und eine Drosselkurvenscheibe mit einem Servounterstützungsmechanismus aufweist. Das Ausbilden des Ventils ist somit kompliziert und arbeitsintensiv und die Querschnittsflächen der Stufenbereiche können klein sein. Dementsprechend ist das hydraulische Ansprechen nicht ausreichend und desweiteren ist der Aufbau kompliziert und die durchschnittlichen Durchmesser der Spule können klein sein, so daß ein durch Fremdkörper verursachtes Verklemmen des Ventils leicht auftreten kann.
Im zweiten Bereich ist das Rücktrennventil im zweiten Gang in dem verbundendem Zustand, so daß der Leitungsdruck vergleichsweise niedrig eingestellt ist. Demzufolge ist in dem Fall, daß ein Fahrzeug versucht, aus einer Radspur herauszukommen oder auf einer verschneiten Straße anzufahren, der Leitungsdruck vergleichsweise niedrig, selbst beim Anfahren im zweiten Gang, so daß die Eingriffskraft der Reibeingriffselemente unzureichend ist und ein effizientes Anfahren nicht durchgeführt wird.
Im allgemeinen wird bei einem Kraftfahrzeug mit einem automatischen Getriebe, wenn ein Wählhebel von dem Bereich Leerlauf N in den Bereich Fahrt D oder Rückwärts R geschoben wird, der Leitungsdruck an eine Hydraulikservoeinrichtung eines bestimmten Reibeingriffselements angelegt, das bestimmte Reibeingriffselement (eine Vorwärtskupplung, eine Direktkupplung und eine erste & Rückwärtskupplung) gelangt plötzlich in Eingriff und ein sogenannter Wählruck kann auftreten.
Die Ziele der vorliegenden Erfindung sind: einen Rücktrenndruck von einem Rücktrennventil an ein primäres Regulierventil anzulegen, um das Ansprechen der Leitungsdrucksteuerung und die Zuverlässigkeit zu erhöhen; den Aufbau des primären Regulierventils zu vereinfachen, um einem Verklemmen des Ventils vorzubeugen; den Rücktrenndruck im zweiten Gang des zweiten Bereichs ebenso wie im ersten Gang anzulegen, um ein Anfahren aus dem zweiten Gang-Zustand zu ermöglichen; und das primäre Regulierventil zu steuern, um Wählrucks nicht nur beim Schalten aus dem N in den D Bereich zu verhindern, sondern ebenfalls vom N in den R Bereich, ohne irgendwelche spezielle Vorrichtungen hinzuzufügen.
Aus der EP-A-0209075 ist eine hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe bekannt, bei der ein primäres Regulierventil nicht lediglich eine Drosseldrucköffnung aufweist, um den Leitungsdruck entsprechend dem Motordrehmoment zu modulieren, sondern ebenfalls eine Öffnung zum Erhöhen des Leitungsdrucks, wenn der Leitungsdruck als eine Kupplung wirkt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe jedoch:
Hydraulikfluidservoeinrichtungen für Kupplungs- und Bremseingriff mit und zum Lösen von Elementen eines Getriebeschaltmechanismus;
einen Hydraulikfluidkreis zum Versorgen der Hydraulikfluidservoeinrichtungen mit Leitungsdruck;
ein primäres Regulierventil, das zum Regulieren des an die Hydraulikfluidservoeinrichtungen gelieferten Leitungsdrucks mit dem Hydraulikfluidkreis verbunden ist und eine Rücktrenndrucköffnung zum Empfangen eines Rücktrenndruckes in einem vorbestimmten Getriebegang sowie eine Drosseldrucköffnung zum Empfangen eines Drosseldruckes aufweist;
ein Ausgang-Ansprechventil, das mit dem Hydraulikfluidkreis verbunden ist, um den Leitungsdruck zu einem Drosseldruck entsprechend dem Drehmoment des Motors zum Antrieb des automatischen Getriebes zu modulieren, wobei das Ausgang-Ansprechventil einen Drosseldruckauslaß aufweist, der mit der Drosseldrucköffnung des primären Regulierventils verbunden ist, um Drosseldruck zum Regulieren des Leitungsdrucks in Antwort auf das Motordrehmoment zu liefern; und
ein Rücktrennventil, das zwischen dem Drosseldruckauslaß des Ausgang-Ansprechventils und der Rücktrenndrucköffnung des primären Regulierventils verbunden und in Antwort auf einen vorbestimmten Getriebegang dahingehend betreibbar ist, einen Rücktrenndruck zu dem primären Regulierventil in dem vorbestimmten Getriebegang zu liefern, um den Leitungsdruck zu erhöhen, wodurch das primäre Regulierventil den Leitungsdruck so reguliert, daß der Leitungsdruck in dem vorbestimmten Getriebegang in Antwort auf den Drosseldruck und den Rücktrenndruck erhöht wird.
Vorzugsweise ist das Ausgang-Ansprechventil ein Drosselventil, das in Antwort auf ein Drosselklappenöffnungsverhältnis arbeitet, und das Rücktrennventil wird geschaltet, um seine Eingangs- und Ausgangsöffnung durch Hydraulikdruck zu trennen, welcher an eine bestimmte Hydraulikservoeinrichtung in einem größeren als dem zweiten Gang bei Vorwärtsfahrt angelegt ist.
Das primäre Regulierventil kann umfassen:
eine Hauptspule, eine Hilfsspule und einen Bolzen, die einander berühren,
wobei die Hauptspule den Leitungsdruck reguliert und einen Wandlerhydraulikdruck reguliert, der an einem sekundären Regulierventil anliegt, und
von einem Leitungsdruck, der bei Rückwärtsfahrt anliegt, einem auf den Motorausgang reagierenden Hydraulikdruck, aufgebracht von dem Ausgang-Ansprechventil, und einem Rücktrenndruck von dem Rücktrennventil jeweils einer an ein Ende des Bolzens, ein Ende der Hilfsspule beziehungsweise einen Stufenabschnitt der Hilfsspule angelegt ist, um den Leitungsdruck zu erhöhen.
Das Rücktrennventil kann umfassen:
eine Spule, die in eine Richtung gedrückt wird, eine erste Steuerkammer, die gegen die Drückrichtung errichtet ist, eine zweite Steuerkammer, die mit der Drückrichtung errichtet ist, eine Eingangsöffnung, an die Hydraulikdruck in Antwort auf den Motorausgang angelegt ist, eine Ausgangsöffnung, die den Hydraulikdruck in Antwort auf den Motorausgang an das primäre Regulierventil anlegt, und eine Ablaßöffnung,
wobei eine bestimmte Hydraulikservoeinrichtung, die im zweiten oder einem höheren Gang mit Hydraulikdruck beaufschlagt ist, mit der ersten Steuerkammer verbunden ist und eine Bremshydraulikservoeinrichtung, die einen Leerlaufzustand im zweiten Gang begrenzt, mit der zweiten Steuerkammer so verbunden ist, daß der Leitungsdruck im zweiten Gang bei limitiertem Leerlauf höher eingestellt ist, ebenso wie im ersten Gang.
Vorzugsweise umfaßt das Rücktrennventil weiterhin eine Feder, die zusammengedrückt an einem Ende der Spule angeordnet ist, wobei die erste Steuerkammer an einem anderen Ende der Spule errichtet ist und die zweite Steuerkammer an diesem einen Ende der Spule errichtet ist und die Feder aufnimmt.
Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, das im folgenden detaillierter beschrieben ist, betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe mit Hydraulikservoeinrichtungen für eine Kupplung und eine Bremse, die bestimmte Elemente eines Getriebeschaltmechanismus in Eingriff bringen und lösen, einem primären Regulierventil, das den Leitungsdruck reguliert, der an die Servoeinrichtungen angelegt wird, einem Ausgang-Ansprechventil (beispielsweise ein Drosselventil) und einem Rücktrennventil, das einen Rücktrenndruck in einer bestimmten Schaltstufe erzeugt.
Das primäre Regulierventil verfügt über eine Rücktrennöffnung, die den Leitungsdruck reguliert, um seinen Anstieg zu steuern, und diese Öffnung ist mit einer Ausgangsöffnung des Rücktrennventils verbunden. In einer bestimmten Schaltstufe sind eine Eingangsöffnung des Rücktrennventils und die Ausgangsöffnung verbunden, so daß Hydraulikdruck des Ausgang-Ansprechventils an der Rücktrennöffnung angelegt ist. Durch diesen Vorgang wird das primäre Regulierventil reguliert, um den Leitungsdruck um einen gewissen Betrag anzuheben.
Das primäre Regulierventil weist ebenfalls eine Hauptspule, eine Hilfsspule und eine Bolzen auf. Die Hauptspule reguliert den Leitungsdruck und verbindet zu einem sekundären Regulierventil, um einen Wandlerhydraulikdruck zu regulieren. An ein Ende des Bolzens, an ein Ende der Hilfsspule und an einen Stufenabschnitt der Hilfsspule werden der Leitungsdruck für Rückwärtsfahrt, ein auf den Motorausgang reagierender Druck von dem Ausgang-Ansprechventil beziehungsweise der Rücktrenndruck von dem Rücktrennventil angelegt, um den Leitungsdruck anzuheben.
Das Rücktrennventil verfügt über eine Spule, deren eines Ende von einer Feder mit Druck belastet ist, eine erste Steuerkammer, die an dem Ende angeordnet ist, zu dem hin die Spule gedrückt wird, eine zweite Steuerkammer, die an dem Ende angeordnet ist, von dem aus die Spule gedrückt wird, eine Eingangsöffnung, die mit dem auf den Motorausgang reagierenden Druck beaufschlagt ist (beispielsweise der Drosseldruck), eine Ausgangsöffnung, die den auf den Motorausgang reagierenden Druck an das primäre Regulierventil anlegt, und eine Ablaßöffnung. Die erste Steuerkammer ist mit einer bestimmten Hydraulikservoeinrichtung verbunden, an die Hydraulikdruck im zweiten oder einem darüberliegenden Gang angelegt ist (beispielsweise die zweite Bremshydraulikservoeinrichtung), und die zweite Steuerkammer ist mit einer Hydraulikservoeinrichtung verbunden, um den Leerlaufzustand des zweiten Gangs zu begrenzen (die zweite Leerlaufbremshydraulikservoeinrichtung). Der Leitungsdruck ist in dem leerlauflimitierten Zustand des zweiten Gangs sowie in dem ersten Gang ziemlich hoch eingestellt.
Das primäre Regulierventil weist eine Steuerkammer auf, die den Leitungsdruck reguliert, um ihn zu reduzieren, und die Kammer empfängt ein Steuersignal von dem Steuerventil. Das Drucksteuerventil wird gesteuert von einem Signal von einem Sensor, der eine ausgewählte Stellung eines manuellen Ventils erfaßt, so daß der Steuerhydraulikdruck von dem Drucksteuerventil bei der Betätigung von dem Leerlaufbereich N zum Fahrtbereich D oder dem Fahrtbereich D zum Rückwärtsbereich R an die Kammer angelegt wird.
Gemäß einem Beispiel ist das Drucksteuerventil ein lineares Solenoidventil, das eine Sperrkupplung steuert, und der Steuerdruck von dem Ventil ist an die Steuerkammer des primären Regulierventils durch ein Solenoidschaltventil angelegt.
Weiterhin wird das Solenoidschaltventil durch den Hydraulikdruck geschaltet, der im zweiten oder einem höheren Gang an eine bestimmte Hydraulikservoeinrichtung (beispielsweise die zweite Bremshydraulikservoeinrichtung) angelegt ist.
Basierend auf dem obigen Aufbau wird beispielsweise im ersten Gang des Bereiches D kein Hydraulikdruck an die zweite Bremshydraulikservoeinrichtung angelegt, das Rücktrennventil ist in einer linke-Hälfte-Stellung (einer Stellung gemäß der linken Hälfte in der Zeichnung) durch die Druckkraft der Federn und die Eingangsöffnung und die Ausgangsöffnung sind verbunden. In diesem Zustand ist der Ausgangansprechdruck von dem Ausgang-Ansprechventil (Drosselventil) an die Rücktrenndrucköffnung des primären Regulierventils durch die Eingangsöffnung und die Ausgangsöffnung angelegt. Durch das Aufbringen dieses Druckes werden das primäre Regulierventil, die Hauptspule und die Hilfsspule nach unten in eine linke-Hälfte-Stellung gebracht, so daß die Ablaßöffnung faßt geschlossen ist, um den Leitungsdruck an der Leitungsdrucköffnung ziemlich hoch einzustellen. Im zweiten Gang des Bereichs D wird jedoch Hydraulikdruck an die zweite Bremshydraulikservoeinrichtung angelegt, der Druck wird an die erste Steuerkammer angelegt, und das Rücktrennventil wird somit in eine rechte-Hälfte- Stellung (eine Stellung gemäß der rechten Hälfte in der Zeichnung) umgeschaltet, die Ausgangsöffnung und die Eingangsöffnung werden getrennt, und die Ausgangsöffnung ist mit der Ablaßöffnung verbunden. An die Rücktrenndrucköffnung wird kein Hydraulikdruck angelegt, das primäre Regulierventil wird in der rechte-Hälfte- Stellung gehalten, und die Leitungsdrucköffnung und die Ablaßöffnung werden verbunden, so daß bewirkt wird, daß der Leitungsdruck ziemlich niedrig ist.
Hinsichtlich des primären Regulierventils wird der Ausgangansprechdruck (Drosseldruck) an eine Öffnung angelegt, die Hauptspule wird durch die Hilfsspule nach unten gedrückt, während ein von dem Leitungsdruck getrennter Feedbackdruck an eine untere Steuerkammer angelegt wird, so daß diese zwei Hydraulikdrücke gegenübergestellt werden, um den Leitungsdruck zu bestimmen. Zusätzlich zu dem Abgleich dieser Drücke wird der Leitungsdruck infolge des Rücktrenndrucks an der Rücktrennöffnung hochgesetzt. In dem Fall, daß das manuelle Ventil zur Wahl des Rückwärtsbereiches R betätigt ist, wird der Leitungsdruck an eine Öffnung des manuellen Ventils angelegt, und der Leitungsdruck wird an eine Öffnung des primären Regulierventils angelegt. Hierdurch wird die Hauptspule durch den Bolzen und die Hilfsspule nach unten gedrückt, so daß der Leitungsdruck höher eingestellt ist als in dem Fall, wenn der Rücktrenndruck angelegt ist.
Wenn das manuelle Ventil zur Auswahl des zweiten Bereichs betätigt ist, wird im zweiten Gang der Leitungsdruck an die zweite Leerlaufbremshydraulikservoeinrichtung angelegt und somit der Leitungsdruck an die zweite Steuerkammer des Rücktrennventils angelegt. In diesem Zustand ist, obwohl der Leitungsdruck an die erste Steuerkammer angelegt ist, durch die Feder das Rücktrennventil in der linke-Hälfte-Stellung, so daß die Eingangsöffnung und die Ausgangsöffnung verbunden sind. Dann wird der Rücktrenndruck an das erste Regulierventil angelegt, so daß der Leitungsdruck wie im ersten Gang hoch eingestellt ist. Diesem Zustand zufolge wirkt eine starke Eingriffskraft auf die Reibeingriffselemente, so daß ein Anfahren aus dem zweiten Gang effektiv durchgeführt wird.
Auf der anderen Seite, wenn ein Fahrer das manuelle Ventil von dem Leerlaufbereich N in den Fahrbereich D oder den Rückwärtsbereich R verschiebt, erzeugt eine Steuereinheit ein bestimmtes Signal, basierend auf dem Sensor, der die Stellung des manuellen Ventils erfaßt. Durch dieses Signal wird das Steuerventil (beispielsweise das Sperrsolenoidventil) betätigt und ein bestimmter Hydraulikdruck wird an die Steuerkammer des primären Regulierventils angelegt. Die Leitungsdrucköffnung wird mit einem bestimmten Durchflußverhältnis an die Ausflußöffnung angeschlossen. Dementsprechend wird der Hydraulikdruck an jede Hydraulikservoeinheit reduziert, so daß der Wählruck bei dem Wählvorgang verringert wird.
Im übrigen besteht im Hinblick auf die Steuerung zur Reduzierung des Leitungsdrucks basierend auf dem Drucksteuerventil eine mögliche Idee darin, daß der Druck gleichzeitig mit dem Wählvorgang des manuellen Ventils (vom N Bereich zum D Bereich oder vom N Bereich zum R Bereich) reduziert wird und anschließend der Druck allmählich ansteigt, so daß der Druck nach einer gewissen Zeit durch eine Zeitsteuerung zu dem normalen Hydraulikdruck wird, um lediglich einen Wählruck zu reduzieren. Eine andere mögliche Idee besteht darin, daß der Zustand reduzierten Druckes aufrechterhalten wird, bis Signale, die durch den Drosselklappensensor oder dergleichen beim Anfahren erzeugt werden, an die Steuereinheit gesandt werden und daraufhin der Zustand reduzierten Druckes gelöst wird durch das Anfahrsignal, um nicht nur den Wählruck, sondern ebenfalls ein Kriechen zu verhindern, das während des Wählvorgangs auftritt.
In den Zeichnungen sind:
Fig. 1 ein Hydraulikkreisschaubild einer Leitungsdrucksteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines automatischen Getriebes, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt wird;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines automatischen Getriebes;
Fig. 4 ein Hydraulikkreisschaubild des automatischen Getriebes; und
Fig. 5 eine Funktionstabelle, die die Funktion der Solenoidventile, Kupplungen, Bremsen und Einwegkupplungen bei jeder Schaltstellung zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnungen erläutert.
Ein automatisches Getriebe 1, wie es in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, verfügt über einen Drehmomentwandler 2, einen Planetenradgetriebeschaltmechanismus 3 und eine hydraulische Steuervorrichtung 5, die sich in einem Wandlergehäuse 6 befinden, ein Getriebegehäuse 7, einen Getriebehals 9, einen Ventilkörper 10 und eine Ölwanne 11. Der Drehmomentwandler 2 weist eine Sperrkupplung 12 auf, so daß die Drehung eines Eingangselements 13 auf eine Eingangswelle 15 des Getriebeschaltmechanismus 3 durch Hydraulikfluß des Drehmomentwandlers 2 oder die Sperrkupplung 12 übertragen wird. Der Schaltmechanismus 2 umfaßt eine Overdrive-Planetenradeinheit 17 und eine Hauptgetriebeeinheit 21, die eine vordere Planetenradeinheit 19 und eine hintere Planetenradeinheit 20 beinhaltet. Die Overdrive-Planetenradeinheit 17 umfaßt ein Planetenzahnrad 22, einen Träger 24, der direkt mit der Eingangswelle 15 verbunden ist und das Zahnrad 22 trägt, ein Sonnenrad 23, das die Eingangswelle 15 umschließt, und ein Ringzahnrad 25, das mit einer Eingangswelle 26 des Hauptgetriebemechanismus 21 verbunden ist. Eine Overdrive- Direktkupplung C0 und eine Einwegkupplung F0 sind zwischen dem Träger 24 und dem Sonnenrad 23 angeordnet und eine Overdrive-Bremse B0 ist zwischen dem Sonnenrad 23 und dem Gehäuse 7 angeordnet. Die vordere Planetenradeinheit 19 umfaßt ein Planetenzahnrad 28, einen Träger 29, der direkt mit einer Ausgangswelle 27 verbunden ist und das Zahnrad 28 trägt, ein Sonnenrad 30a, das die Ausgangswelle 27 umschließt und integral mit einem Sonnenrad 30b der hinteren Planetenradeinheit 20 verbunden ist, sowie ein Ringzahnrad 31, das mit der Eingangswelle 26 durch eine Vorwärtskupplung C1 verbunden ist. Eine Direktkupplung C2 ist zwischen der Eingangswelle 26 und dem Sonnenrad 30 angeordnet, eine aus einer Bandbremse bestehende zweite Leerlaufbremse B1 ist zwischen dem Sonnenrad 30 und dem Gehäuse 7 angeordnet und eine Einwegkupplung F1 und eine zweite Bremse B2 sind radial zwischen dem Sonnenrad 30 und dem Gehäuse 7 angeordnet. Die hintere Planetenradeinheit 20 umfaßt ein Planetenzahnrad 32, einen Träger 33, der das Zahnrad 32 trägt, das Sonnenrad 30b und ein Ringzahnrad 35, das direkt mit der Ausgangswelle 27 verbunden ist. Eine erste & Rückwärtsbremse B3 und eine Einwegkupplung F2 sind radial zwischen dem Träger 33 und dem Gehäuse 7 angeordnet. Im übrigen ist bei 36 in Fig. 2 eine Ölpumpe gezeigt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist hinsichtlich der Overdrive- Planetenradeinheit 17 die Einwegkupplung F0 zwischen einem Vorsprung 23a des Sonnenrads 23 und einer Hülse 24a des Trägers 24 angeordnet. Ein Flanschelement 40, das einen Zylinder bildet, erstreckt sich von dem Vorsprung 23a. Das Flanschelement 40 umschließt ein Kolbenelement 21, um ein hydraulisches Betätigungselement der Kupplüng C0 zu bilden, wobei die Overdrive-Direktkupplung C0 zwischen der Hülse 24a und einer inneren Fläche des Flansches 40 angeordnet ist. Die Overdrive-Bremse B0 ist zwischen einer äußeren Fläche des Flansches 40 und dem Gehäuse 7 angeordnet. Weiterhin ist ein Bord 42 auf einem Umfangsteil des Flansches 40 fixiert. Ein berührungsloser Sensor 45, beispielsweise einer, der Licht oder Magnetismus oder dergleichen verwendet, ist an dem Gehäuse 7 so angeordnet, daß der Sensor 45 einer Vielzahl von Durchgangsbohrungen oder Schlitzen gegenüberliegt, die in dem Bord 42 ausgebildet sind. Der Sensor 45 ist so angeordnet, daß er die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 15 erfaßt, in anderen Worten, um die Drehgeschwindigkeit des Bords 42 zu erfassen, die sich zusammen mit der Eingangswelle 15 im ersten, zweiten und dritten Gang dreht, wenn die Kupplung C0 sich in Eingriff befindet.
Ein Geschwindigkeitssensor 46, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfaßt, ist in dem Getriebehals 9 angeordnet. Die Signale der Sensoren 45 und 46 sowie weiterer Sensoren werden zu einer Steuereinheit C gesandt, um Solenoidventile S1, S2, S3 und S4 zu steuern, die später erläutert werden.
Ein Wähl-(Getriebe- oder Schalt-)hebel, Gas- oder Beschleunigungspedal, ein Bremspedal und dergleichen sind beim Fahrersitz (nicht gezeigt) angeordnet. Der Wählhebel ist verbunden mit und betätigt ein manuelles Ventil 51 (siehe Fig. 4), das im folgenen erläutert werden wird, um in jeden Bereich wie Leerlauf N, Fahrt D, Rückwärts R, zweiter 2, langsam L und Parken P zu schalten. Unter den Schaltvorgängen wird die Betätigung von N zu den Bereichen D und R durch einen Positionssensor 47 (siehe Fig. 1) erfaßt. Das Gaspedal ist mit einer Drosselklappe und einem Drosselventil 53 (siehe Fig. 4) durch Züge verbunden. Das Öffnungsverhältnis der Drosselklappe wird durch einen Drosselklappensensor 49 erfaßt. Der Drosselklappensensor 49 ist ein Anfahrsensor, der den Anfahrbefehl des Fahrers erfaßt. Ein anderer Sensor, beispielsweise ein Sensor, der das Loslassen des Bremspedals erfaßt, ist jedoch ebenfalls als Anfahrsensor verwendbar.
Als nächstes wird die hydraulische Steuervorrichtung 5 anhand von Fig. 4 erläutert.
C0, C1 und C2 sind Hydraulikservoeinrichtungen für jede Kupplung und B0, B1, B2 und B3 sind Hydraulikservoeinrichtungen für jede Bremse. 2 ist der Drehmomentwandler, 12 ist die Sperrkupplung und 36 ist die Ölpumpe. 51 ist das manuelle Ventil, wobei eine Leitungsdrucköffnung p mit den Öffnungen a, b, c und d verbunden ist, die den Bereichen R, P, N, D, 2 und L entsprechen, wie in Fig. 5 gezeigt. 52 ist ein primäres Regulierventil, das die vorliegende Erfindung betrifft und den Leitungsdruck zu jeder Hydraulikservoeinrichtung reguliert. Der Aufbau des Ventils 52 wird später erläutert. 53 ist das Drosselventil, 55 ist ein sekundäres Regulierventil, 56 ist ein Sperrsteuerventil, 57 ist ein Sperrschaltventil, 58 ist ein Solenoidschaltventil und 59 ist ein Rücktrennventil. 60 ist ein 1-2 Schaltventil, 61 ist ein 2-3 Schaltventil, 62 ist 3-4 Schaltventil, 63 ist ein Rückfahrsperrventil, 65 ist ein Niedrigleerlaufmodulatorventil und 66 ist ein zweites Leerlaufmodulatorventil. 67 ist ein Druckspeicher für die Kupplung C0, 70 ist ein Druckspeicher für die Kupplung C2 und 71 ist ein Druckspeicher für die Bremse B2. 72 ist ein Druckspeichersteuerventil, das den Hydraulikdruck reguliert, der an die Rückdruckkammern 69a, 70a und 71a der Druckspeicher 69, 70 beziehungsweise 71 angelegt ist und steuert das Niedrigleerlaufmodulatorventil 65 und das zweite Leerlaufmodulatorventil 66. S1 und S2 sind Solenoidventile zum Steuern der Schaltventile 60, 61 und 62. S3 ist ein lineares Solenoid, das den Hydraulikdruck von einem Solenoidregulierventil 73 reguliert und regulierten Druck an das Druckspeichersteuerventils 72 anlegt. S4 ist ein lineares Solenoidventil, das Hydraulikdruck an das Sperrsteuerventil 56 und das Sperrschaltventil 57 anlegt und eine Leitungsdrucksteuerung durchführt, die später beschrieben wird.
Die Leitungsdrucksteuerung wird unter Bezug auf Fig. 1 erläutert.
Das primäre Regulierventil 52 verfügt über drei bewegbare Elemente: eine Hauptspule 52a, eine Hilfsspule 52b und einen Bolzen 52c, die einander berühren und sich zusammen bewegen. Im Bereich der Hauptspule 52 sind vorgesehen: eine Feedbacköffnung f, die Hydraulikdruck an das untere Ende der Hauptspule 52a anlegt, eine Steuerkammeröffnung e, die Hydraulikdruck an einen stufenartigen Bereich der Hauptspule 52a anlegt, eine Leitungsdrucköffnung p2, eine Öffnung h, die mit dem sekundären Regulierventil 55 verbunden ist, und eine Ablaßöffnung EX. Desweiteren sind im Bereich der Hilfsspule 52b vorgesehen: eine Drosseldrucköffnung i, die Hydraulikdruck an der Oberseite der Hilfsspule 52b anlegt und eine Rücktrenndrucköffnung j, die Hydraulikdruck an einen stufenartign Bereich der Hilfsspule 52b anlegt. Der Bolzen 52c verfügt über eine R-Bereichleitungsdrucköffnung d1, die Hydraulikdruck auf die Oberseite des Bolzens 52c aufbringt. Die Leitungsdrucköffnung p2 ist mit einer Ausgangsseite der Ölpumpe 36 verbunden, um den Pumpendruck dahingehend zu regulieren, daß er ein Leitungsdruck ist, und kann mit jeder der Hydraulikservoeinrichtungen C0, C1, C2, B0, B1, B2 und B3 verbunden sein. Dieser Leitungsdruck wird angelegt an eine Eingangsöffnung p3 des Solenoidmodulatorventils 73, eine Leitungsdrucköffnung p4 des Drosselventils 53 und ebenso an ein Drucklöseventil 75. Der Hydraulikdruck von der Öffnung h wird zuerst an das sekundäre Regulierventil 55 angelegt, wo der Druck als ein Wandlerdruck reguliert wird, dann an den Drehmomentwandler 2 durch das Sperrschaltventil 57 angelegt. Wenn das manuelle Ventil 51 in dem Bereich R ist, ist die R- Bereichleitungsdrucköffnung d1 mit der Öffnung d des manuellen Ventils 51 verbunden, wo der Leitungsdruck angelegt ist (siehe Fig. 4).
In dem Solenoidschaltventil 58 wird eine Spule 58a durch eine Feder 58b nach unten gedrückt. Das Solenoidschaltventil 58 weist an seinem unteren Ende eine Steuerkammer o auf, die verbunden ist mit der zweiten Bremshydraulikservoeinrichtung B2, einer Eingangsöffnung k, einer ersten Ausgangsöffnung e1, einer Ablaßöffnung EX und einer zweiten Ausgangsöffnung l. Die Eingangsöffnung k ist verbunden mit den beiden Öffnungen k1 und k2 des Sperrsolenoidventils S4, die erste Ausgangsöffnung e1 mit der Steuerkammeröffnung e des primären Regulierventils 52 und die zweite Ausgangsöffnung l mit den Steuerkammern l1 und l2 des Sperrsteuerventils 56 und des Sperrschaltventils 57, wie in Fig. 4 gezeigt. Das Sperrsolenoidventil 54 besteht aus einem linearen Solenoidventil. Das Ventil 54 verfügt über eine Eingangsöffnung m, die Ausgangsöffnung k1, die Drosselöffnung k2 und eine Ablaßöffnung EX. An die Eingangsöffnung m angelegter Hydraulikdruck wird reguliert durch elektrische Signale von der Steuereinheit C und der regulierte Druck wird von der Ausgangsöffnung k1 abgenommen. Ein Hydraulikdruck von der Öffnung m1, wobei der Leitungsdruck (p3) um einen bestimmten Wert durch das Solenoidmodulatorventil 73 reduziert ist, wird an die Eingangsöffnung m des Ventils S4 angelegt.
Das Drosselventil 53 ist aus zwei bewegbaren Elementen zusammengesetzt: Ein Herunterschaltbolzen 53a und eine Spule 53b. Eine Drosselkurvenscheibe 53c, die mit dem Gaspedal durch Züge oder dergleichen verbunden ist, ist auf der Oberseite des Bolzens 53a angeordnet, wobei der Drosseldruck von der Öffnung i2 angelegt ist, um als Servomechanismus zu wirken, der die drückende Kraft der Drosselkurvenscheibe 53c reduziert. Die Leitungsdrucköffnung p4, eine Drosseldrucköffnung i3, eine Ablaßöffnung EX und eine Feedbacköffnung i4, gebildet an einem stufenartigen Abschnitt, sind alle im Bereich der Spule 53b vorgesehen. Gemäß der Drehung der Drosselkurvenscheibe 53c wird eine Feder 53d durch den Bolzen 53a gedrückt und diese Druckkraft bewegt die Spule 53b zum Ausgleich der Druckkraft der Feder 53d gegen den Hydraulikdruck der Feedbacköffnung i4 und eine Feder 53e am unteren Ende. Basierend auf die Bewegung der Spule 53b gemäß der Rotation der Drosselkurvenscheibe (Gaspedal) wird nämlich der Leitungsdruck an der Öffnung p4 zu einem Drosseldruck reguliert und der Drosseldruck wird an der Drosseldrucköffnung i3 abgenommen. Im übrigen kann die Feder 53e am unteren Ende durch eine Schraube 53f eingestellt werden.
Hinsichtlich des Rücktrennventils 59 wird eine Spule 59a durch eine Feder 59b nach unten gedrückt. Eine obere Steuerkammer s, die mit der zweiten Leerlaufbremshydraulikservoeinrichtung B1 verbunden ist, ist an dem oberen Ende der Spule 59a ausgebildet, während an dem unteren Ende der Spule 59a eine untere Steuerkammer o1 ausgeformt ist. Weiterhin verfügt das Rücktrennventil 59 über eine Eingangsöffnung q, eine Ausgangsöffnung j1 und eine Ablaßöffnung EX. Die untere Steuerkammer o1 ist, wie in Fig. 4 gezeigt, mit der zweiten Bremshydraulikservoeinrichtung B2 verbunden, ebenso wie mit der Steuerkammer o des Solenoidschaltventils 58.
Die Funktion des Ausführungsbeispiels wird nunmehr erläutert.
Die Solenoidventile S1, S2 und S4; die Kupplungen C0, C1 und C2; die Bremsen B0, B1, B2 und B3; sowie die Einwegkupplung F0, F1 und F2 werden in den Stellungen der Bereiche P, R, R (Geschwindigkeit ist größer als 7 km/h), N, D, 2 und L, wie in Fig. 5 gezeigt, betätigt.
In anderen Worten, im ersten Gang des D oder 2 Bereiches ist das Solenoidventil S1 im Zustand EIN, so daß die Overdrive-Direktkupplung C0, die Einwegkupplungen F0, F2 und die Vorwärtskupplung C1 im Eingriff sind, alle anderen Elemente sind gelöst. Demzufolge drehen sich alle Elemente der Overdrive-Planetenradeinheit 17 zusammen durch die Kupplung C0 und die Einwegkupplung F0; somit wird die Drehung der Eingangswelle 15 auf die Eingangswelle 26 der Hauptgetriebeeinheit 21 ohne Reduktion der Drehgeschwindigkeit übertragen. In der Hauptgetriebeeinheit 21 wird die Drehung der Eingangswelle 26 auf das Ringzahnrad 31 der ersten Planetenradeinheit 19 übertragen und übertragen auf den Träger 29 und die Ausgangswelle 27, die integral mit dem Träger 29 verbunden ist. Gleichzeitig wird die Drehung auf dem Träger 33 der hinteren Planetenradeinheit 20 übertragen und der Träger 33 ist mit Drehmoment in Linksdrehrichtung versehen. Der Träger 33 ist jedoch durch die Einwegkupplung F2 gehemmt; somit dreht das Planetenzahnrad 32 und diese Drehung wird auf das Ringzahnrad 35 übertragen, das integral mit der Ausgangswelle 27 verbunden ist.
Wenn das manuelle Ventil von dem Bereich N in den Bereich D bewegt wird, werden wegen elektrischer Signale des Positionssensors 47 bestimmte elektrische Signale von der Steuereinheit C zu dem linearen Solenoidventil S4 gesandt. Der Hydraulikdruck von der Ausgangsöffnung m1 des Solenoidmodulatorventils 53 wird an die Öffnung m des Ventils S4 angelegt, auf einen bestimmten Druck reguliert und von der Öffnung k1 entnommen und der Druck wird weiterhin an die Öffnung k des Solenoidschaltventils 58 angelegt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Schaltventil 58 in der linke-Hälfte-Stellung, da kein Hydraulikdruck an die Steuerkammer o angelegt ist, weil die zweite Bremse gelöst ist. Demzufolge ist der Druck an der Öffnung k an die Steuerkammer e des primären Regulierventils 52 durch die Öffnung e1 angelegt. In diesem Zustand ist in dem primären Regulierventil 52 der Drosseldruck von dem Drosselventil 53 an der Öffnung i angelegt und der Drosseldruck ist ebenfalls angelegt an der Öffnung j durch die Öffnung q und die Öffnung j1 des Rücktrennventils 59, das sich in der linke-Hälfte-Stellung befindet, basierend darauf, daß die zweite Leerlaufbremse B1 und die zweite Bremse B2 gelöst sind. Demzufolge ist die Spule 52a nach unten gedrückt, so daß sich das primäre Regulierventil 52 in dem Zustand befindet, daß ein vergleichsweise hoher Leitungsdruck für den ersten Gang erzeugt wird. Wenn jedoch der Steuerdruck an die Steuerkammer e angelegt wird, wird der Leitungsdruck für den ersten Gang um einen gewissen Betrag reduziert. Wegen dieser Bewegungen, wenn das manuelle Ventil 51 von N in den Bereich D gewechselt wird, wird der Leitungsdruck reduziert und somit werden der Druck, der an die Overdrive- Direktkupplungshydraulikservoeinrichtung C0 und der Druck, der an die Vorwärtskupplungshydraulikservoeinrichtung C1 angelegt ist, reduziert, so daß der Eingriff dieser Kupplungen weich ist. Anschließend wird der Steuerdruck von dem Linearsolenoidventil S4 allmählich durch die Zeitsteuerung reduziert, so daß der Leitungsdruck von dem primären Regulierventil 52 zu dem Normalwert zurückkehrt. Somit wird der weitere Eingriff dieser Kupplungen sichergestellt. In diesem Zustand, wenn sich das Rücktrennventil 59 in der linke-Hälfte-Stellung befindet, sind die Öffnungen q und j1 verbunden und der Drosseldruck von dem Drosselventil 53 ist an die Rücktrenndrucköffnung j des primären Regulierventils 52 durch die obigen Öffnungen q und j1 angelegt. Entsprechend wird die Hauptspule 52a durch die Hilfsspule 52b nach unten gedrückt, so daß der Leitungsdruck ziemlich hoch eingestellt ist, um eine starke Eingriffskraft der Kupplung gegen die hohe Last beim Anfahren zu erzeugen. Im übrigen besteht eine mögliche Idee darin, daß die Steuereinheit C elektrische Signale nach dem Empfangen elektrischer Signale von dem Anfahrsensor, beispielweise dem Drosselklappensensor 49, aussendet, wenn ein Fahrer keine Absicht zeigt, anzufahren, beispielsweise durch Drücken des Gaspedals, und der Leitungsdruck gerade unterhalb des Eingriffdrucks der Kupplungen C0, C1 gehalten wird, um einem Kriechphänomen vorzubeugen, das auftritt, wenn von N der Bereicht D gewählt wird.
Im zweiten Gang des Bereichs D befindet sich zusätzlich zu dem Solenoidventil S1 das Solenoidventil S2 in der Stellung EIN. Die Overdrive-Direktkupplung C0, die Einwegkupplung F0, die Vorwärtskupplung C1, die Einwegkupplung F1 und die zweite Bremse B2 befinden sich in Eingriff, alle anderen Elemente sind gelöst. Entsprechend wird die Overdrive-Planetenradeinheit 17 noch im Direktbetriebszustand erhalten und die Drehung der Eingangswelle 15 wird ohne Reduktion der Drehgeschwindigkeit auf die Eingangswelle 26 übertragen. In der Hauptgetriebeeinheit 21 wird die Drehung der Eingangswelle 26 durch die Vorwärtskupplung C1 auf das Ringzahnrad 31 übertragen und das Sonnenrad 30 ist mit Drehmoment in Linksdrehrichtung durch das Zahnrad 28 versehen. Das Sonnenrad 30 ist jedoch gegenüber einer Drehung in Linksrichtung gehemmt durch die Betätigung der Einwegkupplung F1 aufgrund des Eingriffs der Bremse B2; folglich dreht sich das Planetenzahnrad 28 und der Träger 29 dreht sich. Sodann wird die Drehung des Trägers 29 direkt auf die Ausgangswelle 27 übertragen, die Drehung wird nämlich lediglich durch die vordere Getriebeeinheit 19 auf die Ausgangswelle 27 übertragen.
In diesem Zustand wird, da der Leitungsdruck an die zweite Bremshydraulikservoeinrichtung B2 angelegt ist, der Leitungsdruck an die Steuerkammer o des Solenoidschaltventils 58 angelegt und das Ventil 58 befindet sich somit in der rechte-Hälfte-Stellung. Die Eingangsöffnung k und die zweite Ausgangsöffnung 1 sind verbunden, und der Steuerdruck von dem linearen Solenoidventil S2 ist bereit, an die Steuerkammern l1 und l2 des Sperrsteuerventils 56 und des Sperrschaltventils 57 angelegt zu werden. Aufgrund dieser Verhältnisse wird das Sperrsolenoidventil S4 durch elektrische Signale von der Steuereinheit C gesteuert, basierend auf elektrischen Signalen vom dem Geschwindigkeitssensor 46 und dem Drosselklappensensor 49 und dergleichen, und daraufhin wird die Sperrkupplung 12 gesteuert.
Da der Leitungsdruck an die zweite Bremshydraulikservoeinrichtung B4 angelegt ist, wird das Rücktrennventil 59 in die rechte-Hälfte-Stellung durch Anlegen des Leitungsdrucks an die Steuerkammer o1 geschaltet. In diesem Zustand ist die Drosselöffnung q geschlossen, die Öffnung j1 ist mit der Ablaßöffnung EX verbunden und die Öffnung j1 des primären Regulierventils 52 ist demzufolge in einem Ablaßzustand. In dem primären Regulierventil 52 wird die Druckkraft der Spule 52a reduziert, so daß der Leitungsdruck ziemlich niedrig eingestellt wird in Übereinstimmung mit dem zweitenoder einem größeren Gang. Wenn sich der Schaltzustand im zweiten oder einem darüberliegenden Gang befindet, i.e. im zweiten, dritten oder vierten Gang, wird der Leitungsdruck immer noch in diesem Niedrigzustand erhalten, da der Leitungsdruck an die zweite Bremshydraulikservoeinrichtung B2 angelegt ist.
In diesem Moment, wenn die Reibscheiben der zweiten Bremse B2 durch Anlegen von Hydraulikdruck an die B2 Hydraulikservoeinrichtung zu kontaktieren beginnen, variiert das Ausgangsdrehmoment und als Ergebnis hiervon ändert sich ebenfalls die Drehgeschwindigkeit des Flansches 40, der sich zusammen mit der Eingangswelle 15 dreht. Diese Änderung in der Drehung wird von dem Sensor 45 erfaßt und daraufhin das Solenoidventil S3 durch elektrische Signale von der Steuereinheit C, basierend auf den Signalen des Sensors 45, gesteuert. Entsprechend wird Hydraulikdruck, der von dem Solenoidmodulatorventil 73 angelegt wird, in dem Solenoidventil S4 reguliert und dieser regulierte Druck wird als ein bestimmter Steuerhydraulikdruck genommen und der bestimmte Steuerdruck wird an die Steueröffnung des Druckspeichersteuerventils 72 angelegt. Das Steuerventil 72 ist in dem Zustand, daß der Leitungsdruck an die Rückdruckkammer 71a des Druckspeichers 71 angelegt ist, und der Zustand ändert sich dahingehend, daß der Steuerdruck an die Rückdruckkammer 71a angelegt wird. Somit wird der Druckspeicherrückdruck um einen bestimmten Betrag reduziert und nach einer bestimmten Zeit, basierend auf dem Steuerdruck von dem linearen Solenoidventil S3, wird der Druckspeicherrückdruck allmählich reduziert, so daß das Ausgangsdrehmoment sich ruckfrei ändert. Somit wird, wenn vom ersten Gang in den zweiten Gang geschaltet wird, ein durch das Eingreifen der zweiten Bremse B2 verursachter Schaltruck reduziert, so daß der Hochschaltvorgang ruckfrei durchgeführt wird. Zusätzlich zu dem Heraufschalten vom ersten Gang in den zweiten Gang wird eine Reduktion des Schaltrucks erhalten beim Heraufschalten vom zweiten in den dritten Gang, vom dritten in den vierten Gang und ebenfalls während des Herunterschaltens.
Im dritten Gang des D oder zweiten Bereichs ist das Solenoidventil S1 in der Stellung AUS und die Overdrive- Direktkupplung C0, die Einwegkupplung F0, die Vorwärtskupplung C1, die Direktkupplung C2 und die zweite Bremse B2 befinden sich in Eingriff, alle anderen Elemente sind gelöst. Hieraus resultierend befindet sich die Overdrive-Planetenradeinheit 17 im Direktbetriebszustand und in dem Hauptgetriebemechanismus 21 drehen sich die Elemente der vorderen Planetenradeinheit 19 zusammen, da die Kupplungen C1 und C2 in Eingriff sind; somit wird die Drehung der Eingangswelle 26 auf die Ausgangswelle 27 ohne Reduktion der Drehgeschwindigkeit übertragen.
Im vierten Gang des D Bereichs oder der höchsten Schaltstufe befindet sich das Solenoidventil S2 in der Stellung AUS und die Vorwärtskupplung C1, die Direktkupplung C2 und die zweite Breinse B2 sind in Eingriff. Der Hauptgetriebemechanismus 21 befindet sich, ebenso wie im dritten Gang, im Direktbetriebzustand, während an der Overdrive-Planetenradeinheit 17 die Direktkupplung C0 gelöst ist und die Overdrive-Bremse B0 sich im Eingriff befindet. Demzufolge ist das Sonnenrad 23 durch die Bremse B0 gesperrt und das Planetenzahnrad 22 dreht sich mit dem Träger 24, der sich ebenfalls dreht. Die Drehung wird auf das Ringzahnrad 25 als eine Overdrive- Drehung übertragen und die Overdrive-Drehung wird auf die Eingangswelle 26 des Hauptgetriebemechanismus 21 übertragen, der sich im Direktbetriebszustand befindet.
Wenn das manuelle Ventil 51 in den zweiten Bereich verschoben wird, sind der erste und dritte Gang der gleiche wie diejenigen des Bereichs D. Beim Schalten in den zweiten Gang ist zustätzlich zu der Vorwärtskupplung C1, der Overdrive-Direktkupplung C0 und der zweiten Bremse B2 die zweite Leerlaufbremse B1 in Eingriff, so daß das Sonnenrad 30 des Hauptgetriebemechanismus 21 gehemmt ist, die Motorbremse auszulösen. In der Funktionstafel gemäß Fig. 5 ist im zweiten Bereich ein erster Gang bereitgestellt, vorzugsweise beginnt jedoch der zweite Bereich mit dem zweiten Gang.
In diesem Moment wird aufgrund des Eingriffs der zweiten Leerlaufbremse B1, wenn der Leitungsdruck an die obere Steuerkammer s des Rücktrennventils 59 angelegt wird, selbst wenn der Leitungsdruck aufgrund des Eingriffs der zweiten Bremse B2 an die untere Steuerkammer o1 angelegt ist, das Rücktrennventil 59 durch die Druckkraft der Feder 59b in der linke-Hälfte-Stellung gehalten. Folglich wird der Rücktrenndruck durch die Öffnungen q und j1 an die Öffnung j des primären Regulierventils 52 angelegt und das primäre Regulierventil 52 erzeugt somit einen vergleichsweise hohen Leitungsdruck, wie im ersten Gang des Bereiches D. Jede Bremse und Kupplung ist mit einer starken Eingriffskraft versehen. Derartige starke Eingriffskräfte wirken effektiv, wenn ein Fahrzeug versucht, aus einer Reifenspur herauszukommen, oder beim Anfahren auf verschneiten Straßen aus dem zweiten Gang, durch Setzen des manuellen Ventils 51 in den zweiten Bereich.
Wenn basierend auf elektrische Signale von dem Geschwindigkeitssensor 46 die Motorbremse ausgelöst wird, sendet die Steuereinheit C elektrische Signale zu dem linearen Solenoidventil S3, so daß das Solenoidventil S3 einen bestimmten Hydraulikdruck entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt. Der bestimmte Druck von dem Solenoidventil S3 wird an das Druckspeichersteuerventil 72 angelegt. Das Ventil 72 reduziert den Leitungsdruck um ein bestimmtes Maß und gibt diesen reduzierten Druck an die Steueröffnung. Der Druck an der Steueröffnung wird an die Steuerkammer des zweiten Leerlaufmodulatorventils 66 angelegt und Hydraulikdruck von der Ausgangsöffnung des Ventils 66 wird reguliert und dieser regulierte Druck wird an die zweite Leerlaufbremshydraulikservoeinrichtung B1 angelegt. Infolge dieser Bewegungen reduziert das Modulatorventil 66 den Hydraulikdruck zur Servoeinrichtung B1 in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit, so daß die zweite Leerlaufbremse B1 ihre Drehmomentkapazität entsprechend dem Absinken der Geschwindigkeit reduziert und die Motorbremse sanft ausgelegt wird.
Im zweiten Gang des Bereiches L ist die Funktion die gleiche wie im zweiten Gang des zweiten Bereiches. Im ersten Gang befindet sich zusätzlich zu der Vorwärtskupplung C1 und der Overdrive-Direktkupplung C0 die erste & Rückwärtsbremse B3 in Eingriff, so daß der Träger 33 der hinteren Planetenradeinheit 20 gehemmt ist und somit die Motorbremse ausgelöst wird. In diesem Moment wird, basierend auf elektrischen Signalen von dem Geschwindigkeitssensor, der regulierte Druck von der Ausgangsöffnung des Modulatorventils 65 proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert und dieser reduzierte Druck wird an die Hydraulikservoeinrichtung B3 angelegt. Die erste & Rückwärtsbremse B3 löst die Motorbremse mit einer großen Drehmomentkapazität bei schneller Fahrt aus, während bei einer Reduktion der Fahrzeugträgheitskräfte infolge des Abnehmens der Geschwindigkeit die Bremse B3 die Motorbremse in adäquater Weise mit reduzierter Drehmomentkapazität auslöst.
Im Rückwärtsbereich befinden sich die Overdrive- Kupplung C0, die Einwegkupplung F0, die Direktkupplung C2 und die erste & Rückwärtsbremse B3 in Eingriff, alle anderen Elemente sind gelöst. Dementsprechend ist die Overdrive-Planetenradeinheit 17 im Direktbetriebszustand und in dem Hauptgetriebemechanismus 21 wird die Drehung der Eingangswelle 26 direkt auf das Sonnenrad 30 durch die Kupplung C2 übertragen und, da der Träger 33 durch die Bremse B3 gehemmt ist, wird die Drehung des Sonnenrads 30 auf das Ringzahnrad 35 als Rückwärtsdrehung durch das Zahnrad 32 übertragen, welches sich dreht, und somit dreht sich die Ausgangswelle 27 rückwärts.
Wenn das manuelle Ventil 51 von N in den Bereich R geschoben wird, erzeugt aufgrund von elektrischen Signalen der Steuereinheit C, zu der Signale von dem Positionssensor 47 gesandt werden, das lineare Solenoidventil S4 einen bestimmten Steuerhydraulikdruck. In dem R Bereich befindet sich das Solenoidschaltventil 58 ebenfalls in der Linke- Hälfte-Stellung, so daß die Öffnungen k und e1 verbunden sind, der Steuerdruck des linearen Solenoidventils S4 an der Steuerkammer e des primären Regulierventils 52 durch die Öffnungen k und e1 anliegt und somit der Leitungsdruck um einen bestimmten Betrag reduziert ist. Somit wird ein Schaltdruck beim Schalten von N in den Bereich R vermieden.
Im Bereich R wird der Leitungsdruck an die Öffnung d des manuellen Ventils 51 angelegt und der Leitungsdruck an der Öffnung d wird an die R-Bereichleitungsdrucköffnung d1 des primären Regulierventils 52 angelegt. Selbst wenn der Drosseldruck von dem Rücktrennventil 59 nicht angelegt ist, wird die Hauptspule 52a durch den Bolzen 52c und die Hilfsspule 52b stark nach unten gedrückt, so daß der Leitungsdruck höher eingestellt ist als derjenige für den ersten Gang Zustand. Daraufhin erzeugen die Overdrive- Direktkupplung C0, die Direktkupplung C2 und die erste & Rückwärtsbremse B3 eine starke Eingriffskraft entsprechend dem Übersetzungsverhältnis.
Wenn das manuelle Ventil 51 in den R Bereich geschoben wird, sofern die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem bestimmten Level liegt, beispielsweise 7 km/h, befindet sich das Solenoidventil S2 in der Stellung EIN, so daß die Direktkupplung C2 gelöst ist und demzufolge kein Rückwärtsfahrtzustand eintritt.
Die technischen Vorteile des bevorzugten Ausführungsbeispiels werden nunmehr zusammengefaßt.
Das primäre Regulierventil (52) verfügt über eine Rücktrenndrucköffnung (j), die es dem Leitungsdruck ermöglicht, reguliert zu werden, wobei der Rücktrenndruck vom Rücktrennventil (59) aufgebracht wird. Infolge der obigen Anordnung kann ein hohes Lastmoment durch Erhöhen des Leitungsdrucks im ersten Gang aufgenommen werden und der Leitungsdruck im zweiten Gang kann ziemlich niedrig eingestellt werden, um einen Schaltruck zu vermeiden. Eine einfache Zweistufenspule (53a, 53b) wird in dem Ausgang- Ansprechventil (Drosselventil 53) eingesetzt, so daß die Präzision der Regulierung des Hydraulikdrucks gegenüber dem Motorausgang verbessert ist und ein Ventilklemmen infolge von Fremdkörpern sicher verhindert wird. Der Leitungsdruck wird durch den Rücktrenndruck gesteuert, der direkt an das primäre Regulierventil (52) angelegt ist, so daß das hydraulische Ansprechen erhöht und verbessert wird.
Das primäre Regulierventil (52) weist eine Hauptspule (52a), eine Hilfsspule (52b) und einen Bolzen (52c) auf. Ein Ende des Bolzens ist mit einer Öffnung (d1) verbunden, ein Ende der Hilfsspule ist mit einer Öffnungen (j) verbunden und ein stufenähnlicher Abschnitt ist mit einer Öffnung (j) verbunden, so daß einer dieser drei wirksam ist, um den Leitungsdruck bei einem relevanten Vorgang zu erhöhen. So wird im R Bereich und im ersten Gang eine adäquate Leitungsdrucksteuerung durchgeführt, weil drei einfache bewegbare Elemente eingesetzt werden, der Hydraulikdruck wird an vergleichsweise große Flächen angelegt, so daß die hydraulische Präzision erhöht ist, und ein Ventilklemmen aufgrund von Fremdkörpern sicher verhindert ist.
Hinsichtlich des Rücktrennventils (59) ist die zweite Steuerkammer (s) am gegenüberliegenden Ende der ersten Steuerkammer (o1) ausgebildet und die Kammer (s) ist mit der zweiten Leerlaufbremshydraulikservoeinrichtung (B1) verbunden, so daß beim Anfahren aus dem zweiten Gang des 2 Bereichs der durch das Rücktrennventil bereitgestellte erhöhte Leitungsdruck an die Servoeinrichtung (B1) angelegt sein kann. Eine starke Eingriffskraft wird erzeugt, so daß ein Herauskommen aus einer Reifenspur oder ein Anfahren auf verschneiter Straße sicher und präzise durchgeführt werden kann.
Das Rücktrennventil (59) kann den Rücktrenndruck erzeugen, obwohl die Feder (59b) lediglich in der zweiten Steuerkammer eingeschlossen ist, so daß der Aufbau nicht kompliziert ist, um die obigen Funktionen bei niedrigen Herstellungkosten zu erzielen.
Bezüglich des primären Regulierventils (52) ist eine Steuerkammeröffnung (e) vorgesehen. Der Steuerdruck von dem linearen Solenoidventil (S4), das von den elektrischen Signalen des Positionssensors (47) gesteuert wird, wird zum erforderlichen Zeitpunkt an die Öffnung (e) angelegt, so daß der Leitungsdruck, der von dem primären Regulierventil (52) freigegeben wird, so gesteuert ist, daß ein Wählruck vermieden wird. Die Vorrichtung kann einfach aufgebaut sein ohne Hinzufügen von zusätzlichen Ventilen und darüberhinaus wird der Wählruck beim Schalten von N in den R Bereich ebenso vermieden wie von N in den D Bereich.
Das Regulierventil zur Steuerung der Sperrkupplung (12) ist das Solenoidventil (S4) und der Steuerdruck von dem Solenoidventil (S4) wird an die Steuerkammeröffnung (e) des primären Regulierventils (52) durch das Solenoidschaltventil (58) angelegt. Infolge dieser Anordnung kann der Aufbau der Vorrichtung weiter vereinfacht werden, da das Solenoidventil (S4), welches beim Wählen von N in den D Bereich wirkt, beim Schalten von N in den R Bereich verwendet werden kann.
In dem Fall, daß das Solenoidschaltventil (58) durch den von der zweiten Bremshydraulikservoeinrichtung (B2) angelegten Druck geschaltet wird, wird das Ventil (58) leicht und sicher geschaltet. Beim Wählen von N in den D Bereich und von N in den R Bereich werden Wählrucks sicher vermieden und oberhalb des zweiten Gangs wird die Sperrkupplung (12) sicher betätigt und gesteuert.

Claims

1. Hydraulische Steuervorrichtung für ein automatisches Getriebe, umfassend:

Hydraulikfluidservoeinrichtungen für Kupplungs- und Bremseingriff mit und zum Lösen von Elementen eines Getriebeschaltmechanismus;

einen Hydraulikfluidkreis zum Versorgen der Hydraulikfluidservoeinrichtungen mit Leitungsdruck;

ein primäres Regulierventil (52), das zum Regulieren des an die Hydraulikfluidservoeinrichtungen gelieferten Leitungsdrucks mit dem Hydraulikfluidkreis verbunden ist und eine Rücktrenndrucköffnung (j) zum Empfangen eines Rücktrenndruckes in einem vorbestimmten Getriebegang sowie eine Drosseldrucköffnung (i) zum Empfangen eines Drosseldruckes aufweist;

ein Ausgang-Ansprechventil (53), das mit dem Hydraulikfluidkreis verbunden ist, um den Leitungsdruck entsprechend dem Drehmoment eines Motors zum Antreiben des automatischen Getriebes zu einem Drosseldruck zu modulieren, wobei das Ausgang-Ansprechventil einen Drosseldruckauslaß aufweist, der mit der Drosseldrucköffnung des primären Regulierventils verbunden ist, um Drosseldruck zum Regulieren des Leitungsdrucks in Antwort auf das Motordrehmoment zu liefern; und

ein Rücktrennventil (59), das zwischen dem Drosseldruckauslaß des Ausgang-Ansprechventils (53) und der Rücktrenndrucköffnung des primären Regulierventils (52) verbunden und in Antwort auf einen vorbestimmten Getriebegang dahingehend betreibbar ist, einen Rücktrenndruck zu dem primären Regulierventil in dem vorbestimmten Getriebegang zu liefern, um den Leitungsdruck zu erhöhen, wodurch das primäre Regulierventil den Leitungsdruck so reguliert, daß der Leitungsdruck in dem vorbestimmten Getriebegang in Antwort auf den Drosseldruck und den Rücktrenndruck erhöht wird.

2. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgang-Ansprechventil (53) ein Drosselventil ist, das in Antwort auf ein Drosselklappenöffnungsverhältnis arbeitet, und

daß das Rücktrennventil (59) geschaltet wird, um seine Eingangs- und Ausgangsöffnung durch Hydraulikdruck zu trennen, der an eine bestimmte Hydraulikservoeinrichtung in einem größeren als dem zweiten Gang für Vorwärtsfahrt angelegt ist.

3. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das primäre Regulierventil umfaßt:

eine Hauptspule (52a), eine Hilfsspule (52b) und einen Bolzen (52c), die einander berühren,

wobei die Hauptspule den Leitungsdruck reguliert und einen Wandlerhydraulikdruck reguliert, der an ein sekundäres Regulierventil angelegt ist, und

wobei von einem Leitungsdruck, der bei Rückwärtsfahrt angelegt ist, einem auf den Motorausgang reagierenden Hydraulikdruck, angelegt von dem Ausgang-Ansprechventil, und einem Rücktrenndruck von dem Rücktrennventil jeweils einer an ein Ende des Bolzens, ein Ende der Hilfsspule beziehungsweise einen Stufenabschnitt der Hilfsspule angelegt ist, um den Leitungsdruck zu erhöhen.

4. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rücktrennventil umfaßt:

eine Spule (59a), die in eine Richtung gedrückt wird, eine erste Steuerkammer (o1), die entgegen dieser Drückrichtung errichtet ist, eine zweite Steuerkammer (s), die längs dieser Drückrichtung errichtet ist, eine Eingangsöffnung (q), an die der Hydraulikdruck in Antwort auf den Motorausgang angelegt ist, eine Ausgangsöffnung (j1), die den Hydraulikdruck in Antwort auf den Motorausgang an das primäre Regulierventil anlegt, und eine Ablaßöffnung (EX),

wobei eine bestimmte Hydraulikservoeinrichtung, an die Hydraulikdruck im zweiten oder einen höheren Gang angelegt ist, mit der ersten Steuerkammer verbunden ist und eine Bremshydraulikservoeinrichtung, die einen Leerlaufzustand in dem zweiten Gang limitiert, mit der zweiten Steuerkammer so verbunden ist, daß der Leitungsdruck im zweiten Gang bei limitiertem Leerlauf höher eingestellt ist, ebenso wie im ersten Gang.

5. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rücktrennventil weiterhin umfaßt:

eine Feder, die zusammengedrückt an einem Ende der Spule angeordnet ist, wobei die erste Steuerkammer (o1) an einem anderen Ende der Spule errichtet ist und wobei die zweite Steuerkammer (s) an dem einen Ende der Spule errichtet ist und die Feder aufnimmt.