DE1625124A1 - Hydraulisch gesteuertes automatisches getriebe - Google Patents

Description

Hydraulisch gesteuertes automatisches Getriebe

Die Erfindung bezieht sich auf automatische Getriebe, insbesondere auf ein hydraulisch gesteuertes automatisches Getriebe mit ausgezeichneten Betriebseigenschaften, wie z.B. einem über einen ziemlich grossen Bereich kontinuierlichen Übersetzungsverhältnis, das in Kombination ein Gehäuse, eine Antriebs- und eine Abtriebswelle, einen Drehmomentwandler, verschiedene Yellen, ein Planetengetriebeaggregat, verschiedene Kupplungen und verschiedene Bremsen aufweist.

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines hydraulisch gesteuerten automatisbhen Getriebes, das imstande ist, die Vorwärtsgeschwindigkeit in vier Stufen und die Rückwärtsgeschwindigkeit in einer Stufe zu ändern.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines hydraulisch gesteuerten automatischen Getriebes mit einer

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Anordnung zur Verwirklichung des sogenannten Schnellganges (Overdrive), bei dem eine Abtriebswelle mit höherer Geschwindigkeit umläuft als die Antriebswelle, wenn das Getriebe im vierten Gang arbeitet.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines hydraulisch gesteuerten automatischen Getriebes der vorerwähnten Art, das durch hydraulische Mittel gesteuert wird, welche ein Modulatorventil enthalten, um die Vorrichtung auf den geeignetesten hydraulischen Druck zu steuern.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein automatisches Getriebe der vorgenannten Art einschliesslich einer hydraulischen Steuervorrichtung mit einem rieruntersehaltventil zu schaffen, um für jedes Herunterschalten von einer Gangschaltstufe auf die nächst niedrigere Stufe ein, passendes LeerlaufIntervall vorzusehen.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines automatischen Vier-Gang-Getriebes, das von einer hydraulischen Vorrichtung gesteuert wird und ein 3-4-Gangschaltventil aufweist.

Die Erfindung sieht die Schaffung einer hydraulisch gesteuerten automatischen Geschwindigkeitswechselvorrichtung vor, die sich auszeichnet durch ein Gehäuse, eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, einen Drehmomentwandler mit einer Pumpe, die mit

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der Antriebswelle sowie mit einer Turbine verbunden 1st, die über eine Welle mit einem Kupplungssatz, der aus einer Vorwärt skupplung und einer Rückwärtskupplung besteht, verbunden ist, ein Planetengetriebesatz und eine hydraulische Steuerung, wobei der Planetengetriebesatz aus einem ersten Sonnenrad, das mit einer Welle verbunden ist, die über die Rückwärtskupplung mit · der Turbine und mit einer vom ..Gehäuse getragenen zweiten Bremse in Eingriff kommen kann; einem zweiten Sonnenrad, das mit einer Welle verbunden ist, die über die Vorwärts kupp lung mit der ■-■" Turbine in Eingriff kommen kann; mehreren ersten Planetenrädern, die mit dem ersten Sonnenrad in Eingriff stehen; mehreren zweiten Planetenrädern, von denen jedes mit einem der ersten Planetenräder sowie mit dem zweiten Sonnenrad in Eingriff steht; einem innenverzahnten Rad, das mit der Abtriebswelle verbunden ist und mit den ersten Planetenrädern in Eingriff steht, und aus einem Träger besteht, der die ersten und zweiten Planetenräder drehbar hält, wobei der Träger durch ein Lager und eine Einwegkupplung gehalten wird, die beide von einer an dem Gehäuse befestigten Hülse getragen werden, so dass eine Drehung nur ^ in der normalen Richtung möglich ist, während sie mit einer ersten Bremse verbindbar ist, die von dem Gehäuse getragen wird und mit einer Zwischenwelle verbunden ist, welche über eine direkte Verbindungskupplung mit dem Drehmomentwandler verbindbar ist.

Um die Erfindung besser verstehen zu können, wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.

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Es zeigen:

Fig. i einen Längsschnitt -durch ein erfindungsgemässes automatisches Getriebe;

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine Hälfte des in Fig. 1 gezeigten automatischen Getriebes;

Fig. 3 eine Stirnansicht im wesentlichen nach der Linie ΙΙΙ-ΪΙΙ in Fig. 2, welche in sehr vereinfachter Form die Art und Weise darstellt, in der verschiedene Zahnräder bei einem Planetengetriebesatz, wie er in der Vorrichtung nach Fig. 2 Verwendung findet, ineinandergreifen;

Fig. k& bis 4e schematische Darstellungen, die die Art und Weise zeigen, in der verschiedene Elemente der Vorrichtung nach Fig, 2 im ersten, zweiten, dritten und vierten Vorwärtsgang bzw. im Rückwärtsgang betätigt werden;

Fig. 5 ein schematisches Schaubild ähnlich dem in Fig. 2, das in einem sehr vereinfachten Schnitt eine Hälfte eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt;

Fig. 6 ein Funktionsschema der hydraulischen Steueranlage, die im erfindungsgemässen automatischen Getriebe

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Verwendung findet, und

Fig. 7 eine Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Leitungsdruck der hydraulischen Steueranlage nach Fig_e 6 und der Fahrgeschwindigkeit eines mit dieser Anlage ausgerüsteten Kraftfahrzeugs veranschaulicht.

Dieselben Elemente und Teile in verschiedenen Ausführungs— Beispielen der Erfindung sind in sämtlichen beigefügten ™

Zeichnungen durch dieselben Bezugsziffern und Symbole dargestellt.

Da das erfindungsgemässe Getriebe in bezug auf seine Achse im wesentlichen symmetrisch ist, ist in den Schnitten der Figuren 2, 4a bis 4e und 5 der Einfachheit halber nur die eine Hälfte jedes Getriebes oberhalb ihrer axialen Mittellinie dargestellte

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I. Getriebe

In den Figuren 1 bis 3, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen, sind eine Antriebswelle 1, eine Zwischenwelle 2, eine Abtriebswelle 6 sowie drei rohrförmige Wellen, nämlich eine erste, eine zweite und eine dritte rohrförmige Welle 3, 4 und 5 vorgesehene Ein Antriebswellenlager 7 und ein Abtriebswellenlager 8 sind mit einem Gehäuse 16 verbunden υηά

^ stützen die Antriebswelle 1 bzw, die Abtriebswelle 6. Die Zwischenwelle 2 wird durch Lager 9 und 10 gestützt, die mit den An- und Abtriebswellen 1 und 6 verbunden sind, so dass die Zwischenwelle 2 sich unabhängig von der Bewegung .der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 6 drehen kann. Die erste und zweite rohrförmige Welle 3 und 4 sind auf der Zwischenwelle gleitbar angeordnet, so dass sie um die Zwischenwelle 2 koaxial drehbar sind, während die dritte rohrförmige Welle auf der zweiten rohrförmigen Welle 4 gleitbar angeordnet ist, so dass sie um die letztere koaxial drehbar ist. Ein Dreh-

" momentwandler V, einschliesslich einer Pumpe P, einer Turbine T und eines Stators S ist am Vorderteil des Getriebes in der Nähe der Antriebswelle 1 angeordnet« Die Pumpe P ist direkt mit der Antriebswelle 1 verbunden, und die Turbine T ist mit der rohrförmigen Welle 3 verbunden, während der Stator S sich um eine vordere ortsfeste Hülse 12 über eine zweite Einwegkupplung Cc drehen kann. Die vordere ortsfeste Hülse 12 besteht mit dem Gehäuse 16 aus einem. Stück. Die zweite Einwegkupplung C₁- ermöglicht die Drehung des Stators S nur in einer normalen Richtung, welche dieselbe ist wie ümdrehungs-

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richtung der Antriebswelle 1 und der Pumpe P₁ doch verhindert die zweite Kupplung C₅ die Drehung'des Stators S in einer Richtung, die der vorerwähnten normalen Richtung entgegengesetzt ist«,

Bei diesem· speziellen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Planetengetriebeaggregat A am hinteren Teil des Getriebes in der Nähe der Abtriebswelle 6 angeordnet· Das Aggregat A besteht aus einem ersten Sonnenrad S₁, das mit der dritten rohrförmigen Welle 5 verbunden ist; einem zweiten, mit der zweiten (I rohrförmigen Welle 4 verbundenen Sonnenrad S_?; drei ersten Planetenrädern P₁; drei zweiten Planetenrädern P_?; einem innenverzahnten Rad R und einem Träger K, der das erste und das zweite Planetenrad P₁ und P- drehbar hält, Fig. 3 zeigt eine Anordnung verschiedener Zahnräder des Planetengetriebeaggregates A* Das erste Sonnenrad S₁ steht in Eingriff mit allen ersten Planetenrädern P₁, und das zweite Sonnenrad steht in Eingriff mit allen zweiten Planetenrädern P₂, während jedes erste Planetenrad P₁ sowohl mit einem benachbarten zweiten Planetenrad P» als auch mit dem innenverzahnten. Rad R gleichzeitig in Eingriff steht« Der Träger K besteht aus einem hinteren Element, das mit der Zwischenwelle 2 verbunden ist, so dass es sich zusammen mit der Welle 2 als eine Einheit dreht; aus einem vorderen Element, das durch ein Lager 11 (Fig. 1) und eine erste Einwegkupplung C, gestützt wird, die ihrerseits durch eine hintere ortsfeste Hülse 13 am Gehäuse. getragen wird, so dass eine Drehung nur in der normalen Richtung möglich ist, sowie aus sechs Wellenelementen« Diese Wellen-

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elemente bestehen aus drei Wellen 2a der ersten Planetenräder P₁ und drei Wellen 2b der zweiten Planetenräder P_p, die sich zwischen dem vorderen und dem hinteren Trägerelement parallel zur Zwischenwelle 2 erstrecken, so dass sechs Planetenräder P₁ bzw. P₂ drehbar gelagert sind. Die hintere ortsfeste Hülse 13 ist als ein mit dem Gehäuse 16 zusammenhängendes Teil ausgebildet, und die erste Einwegkupplung gestattet eine Drehung des Trägers IC nur in der normalen Richtung, verhindert jedoch eine Drehung desselben in einer Richtung, die der normalen Richtung entgegengesetzt ist.

Es sind Kupplungen und Bremsen vorgesehen, die mittels eines hydraulischen Systems, das später beschrieben wird, automatisch steuerbar sind. Eine Vorwärtskupplung C₁ ist zwischen der ersten und zweiten rohrförmigen Welle 3 und 4 angeordnet und steuert die Verbindung zwischen der Turbine T und dem zweiten Sonnenrad S₂, während eine Rückwärtskupplung C„ zwischen der ersten und dritten rohrförmigen Welle 3 und 5 angeordnet ist und die Verbindung zwischen der Turbine T und dem ersten ψ Sonnenrad S₁ steuert. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine direkte Verbindungskupplung C₂ zwischen die Antriebswelle 1 und die Zwischenwelle 2 geschaltet, die die Verbindung zwischen der Pumpe P und dem Träger K steuert. Eine erste Bremse B₁ ist zwischen dem Gehäuse 16 und. einem Trommelelement 14 angeordnet, das am vorderen Element des Trägers K als ein damit zusammenhängendes Teil ausgebildet ist; auf diese Weise kann die Bewegung des Trägers K gegenüber dem Gehäuse 16 durch Regulieren der ersten Bremse B₁ unmittelbar gesteuert werden.

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Eine zweite Bremse B₂ ist zwischen dem Gehäuse 16 und einem Trommelelement 15 angeordnet, das an der Vorderseite der dritten rohrförmigen Welle 5 als ein damit zusammenhängendes Teil ausgebildet ist; auf diese Weise kann die Bewegung des ersten Sonnenrades S₁ gegenüber dem Gehäuse 16 durch Regulieren der zweiten Bremse B₂ unmittelbar gesteuert werden.

Wenn bei dem vorangehend unter Bezugnahme auf die F-ig_e 1 bis beschriebenen Getriebe die Antriebswelle 1 durch (nicht dargestellte) Antriebsmittel in Umdrehung versetzt wird, dreht sich die unmittelbar mit der Antriebswelle 1 verbundene Pumpe P, um eine Umdrehung der Turbine T durch das Strömungsmittel zu bewirken, das in die Pumpe, die TurbineT und den Stator S eingefüllt ist. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Abtriebswelle 6 kann durch automatische Steuerung der Kupplungen C₁, C₀, Cr₁ · und der Bremsen B^, B automatisch verändert werden. Tabelle I zeigt die Betriebszustände jeder Kupplung und jeder Bremse des Getriebes für verschiedene Übersetzungsstufen.

Tabelle Γ

Geschwindig- keitsschalt stufe	Vorwärts- kupplung (O1)	50 3	Direkte Verbin- . dungskupp lung (C2)	Erste Bremse (B1)	Zweite Bremse (B2)	Erste Einweg- kuppl. (C4)
,Leerlauf	""■ - .	— " -	—	—	_
1, Vorwärts- gang	0		00		0
2. Vorwärts- gang	0	_	·_	0
3· Vorwärts- gang	0	0	—	— . -	—
4* Vorwärts gang	_	Q	— -	0	—
Rückwärts gang			0	—	—
	8 4 8/0UUi			λ η
r—: '— Rückwärts- kuppiung Co3)
■" - —
- _ -
_
- —
_
0

In Tabelle I bedeutet das Symbol 0, dass eine Kupplung eingerückt ist, eine Bremse betätigt wird oder dass eine Einwegkupplung automatisch verriegelt ist, während -das Symbol bezeichnet, dass eine Kupplung ausgerückt, eine Bremse gelöst oder eine Einwegkupplung nicht verriegelt ist. Das Symbol 00 bedeutet, dass die erste Bremse B₁ betätigt wird, sobald die Motorbremse wirksam wird, wenn das Getriebe im ersten Vorwärtsgang arbeitet»

Ein nachstehend zu verwendendes Übersetzungsverhältnis ist ^ definiert durch den Quotienten:

(Umdrehungsgeschwindigkeit der Turbine T) „

(Umdrehungsgeschwindigkeit der Abtriebswelle 6)

Der Mechanismus der Kraftübertragung in jeder Geschwind!gkeitsschaltstufe der erfindungsgemässen Vorrichtung wird nunmehr in Verbindung mit dem Übersetzungsverhältnis beschrieben» Es bestehen folgende Verhältnisse zwischen den Umdrehungsgeschwindigkeiten N ₁., N ρ» ^N "²^ ^Nk ^{des erst:en} Sonnenrades, des zweiten Sonnenrades S₂, des innenverzahnten Rades R und des Trägers K.

N_rU_R + 1) = N₃₁ + V_R (D

- ^Ns1

Hierin ist:

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_ Zahl der Zähne des zweiten Sonnenrades S_p -*S Zahl der Zähne des ersten.Sonnenrades S₁

Teilkreisradius des zweiten Sonnenrades S₀

Teilkreisradius des ersten Sonnenrades S₁

Zahl der Zähne des innenverzahnten Rades R

Zahl der Zähne des ersten Sonnenrades Sv

Teilkreisradius des innenverzahnten Rades R . ' Teilkreisradius des ersten Sonnenrades S₁

Fig. 4 zeigt die Wege, durch welche Kraft von der Antriebswelle auf die Antriebswelle 6 übertragen wird, und zwar in jedem Gang bzw«, in jeder Geschwindigkeitsschaltstufe der Vorrichtung, wie sie in den Fig* 1 bis 3 dargestellt-ist. In Fig. 4 sind diejenigen Teile der Vorrichtung, die betätigt werden, in dicken ausgezogenen Linien gezeigt, die stationär gehaltenen Teile in dicken gestrichelten Linien und die übrigen Teile in dünnen " ausgezogenen Linien.

Die Betriebszustände der Vorrichtung in jedem Gang werden nun ausführlich beschrieben werden«

Leerlaufstufe: Die Kupplungen C₁, C₂ und C„ sind sämtlich ausgerückt, und die Bremsen B₁ und B₂ sind gelöst. Dadurch wird die Vorrichtung, selbst wenn die Antriebswelle 1 sich dreht, nicht

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betätigt ausser zum Leerlaufbetrieb der direkt mit der Antriebswelle 1 verbundenen Pumpe P, der durch die Pumpe P betätigten Turbine T und der ersten, unmittelbar mit der Turbine T verbundenen rohrförmigen Welle 3«

Erster Gang (Fig_o 4a): Die Vorwärtskupplung C₁ ist eingerückt» Dann wird die Kraft der Antriebswelle 1 auf die Pumpe P übertragen und versetzt diese in Umdrehung, und die auf diese Weise durch die Pumpe P betätigte Turbine T überträgt die Kraft auf das zweite Sonnenrad Sp über den Weg bestehend aus der ersten rohrförmigen Welle 3, der Vorwärtskupplung C₁ und der zweiten rohrförmigen Welle 4» Dann wird der Träger K durch die auf die. Abtriebswelle 6 wirkende'Reaktionskraft in eine Richtung gedrückt, die der normalen Richtung entgegengesetzt ist, doch wird der Träger K durch die erste Einweg-Kupplung C₄ stationär gehalten, welche die Umdrehung des Trägers K in einer solchen nicht normalen Richtung verhindert. Entsprechend dreht sich das innenverzahnte Rad R mit verminderter Geschwindigkeit, wie später beschrieben werden wird, um die damit verbundene Abtriebswelle 6 mit derselben verminderten Geschwindigkeit in P Umdrehung zu versetzen. Dadurch, dass man N^ = 0 in die Formeln (1) und (2) einsetzt, ergibt sich für den ersten Vorwärtsgang das folgende Übersetzungsverhältnis M:

M = ^Ns2

^NR

Wenn die Motorbremsung angewendet wird, zum Beispiel um die Fahrgeschwindigkeit eines Kraftwagens unter Kontrolle zu halten,

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während es einen Abhang hinunterfährt, wird an der Abtriebswelle 6 ein Drehmoment erzeugt, das darauf abzielt, die Umdrehung des Trägers K in der normalen Richtung zu beschleunigen. Da die erste Einwegkupplung C₄ die Umdrehung des Trägers nicht wirksam verhindert, um die Motorbremse wirksam werden zu lassen, wird vorzugsweise die erste Bremse B* betätigt und der Träger K sicher zurückgehalten. Auf diese Weise kann die gewünschte Motorbremsung angewendet werden, während das vorerwähnte Übersetzungsverhältnis aufrechterhalten wird.

Zweiter Gang (Fig. 4b); Die Vorwärtskupplung C. ist eingerückt und die zweite Bremse B₂ wird gleichzeitig betätigt« Dann wird wie im Fall des ersten Sanges die Kraft der Antriebswelle 1 auf einem Weg, der aus der Pumpe P, der Turbine T, der ersten rohrförmigen Welle 3, der Vorwärtskupplung C. und der zweiten rohrförmigen Welle 4 besteht, auf das zweite Sonnenrad S₂ übertragen« Da die zweite Bremse B₂ in dieser Arbeitsstufe betätigt wird, wird das erste Sonnenrad S- mittels des Trommelelementes 15 und der dritten rohrförmigen Welle 5 stationär gehalten. Auf diese Weise dreht sich das innenverzahnte Rad R I mit verminderter Geschwindigkeit, und daher dreht sich die mit dem innenverzahnten Rad R verbundene Abtriebswelle 6 mit derselben verminderten Geschwindigkeit, Dadurch, dass man ÜT .. = 0 in die Formeln (1) und (2) einsetzt, erhält.man für den zweiten Vorwärtsgang das folgende Übersetzungsverhältnis M:

M = ^NS2

^NR

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r 14 -

Dritter Gang (Fig, 4c); Sowohl die Vorwärtskupplung C₁ als auch die direkte Verbindungskupplung C_p sind gleichzeitig eingerückt» Dann wird, wie im Falle des vorhergehenden ersten und zweiten Ganges, die Kraft, der Antriebswelle 1 auf einem Weg, der aus der Pumpe P, der Turbine T, der ersten rohrförmigen Welle 3, der Vorwärtskupplung C₁ und der zweiten rohrförmigen Welle 4 besteht, auf das zweite Sonnenrad s_p übertragen. Gleichzeitig wird dieselbe Kraft über die direkte Verbindungskupplung Cp und die Zwischenwelle 2 auf den Träger K übertragen. In diesem Fall befindet sich der Drehmomentwandler V in einem fc sogenannten gekoppelten Zustand, und die Pumpe P, die Turbine T und der Stator S drehen sich zusammen, als wären sie ein einheitlicher Körper, und daher dreht sich das zweite Sonnenrad S₂ mit einer Geschwindigkeit, die im wesentlichen die gleiche ist. wie die des Trägers K oder der Antriebswelle 1, Dadurch drehen sich alle beweglichen Elemente des Planetengetriebeaggregates A ebenfalls mit derselben Geschwindigkeit, als wären sie ein einheitlicher Körper»

Entsprechend dreht sich die mit dem innenverzahnten Rad R verbundene Abtriebswelle 6 mit derselben Geschwindigkeit wie die Antriebswelle 1, und es ist offensichtlich, dass das Übersetzungsverhältnis M für diesen dritten Vorwärtsgang im wesentlichen eine Einheit öder M = 1 ist»

Vierter Gang (Fig, 4d): Die direkte Verbindungskupplung C₂ ist eingerückt, und zur gleichen Zeit wird die zweite Bremse B₂ • betätigt. Unter diesen Bedingungen läuft der Drehmomentwandler V im Leerlauf wie bei der'vorerwähnten Leerlaufstufe, und die

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Kraft der Antriebswelle 1 wird mechanisch über einen Weg, der aus der direkten Verbindungslcupplung C_p und der Zwischenwelle 2 besteht, auf den Träger K übertragen. Die Betätigung der zweiten Bremse B_ führt dazu, dass das erste Sonnenrad S-mittels des Trommelelements 15 und der dritten rohrförmigen Welle 5 stationär gehalten wird« Dementsprechend dreht sich das innenverzahnte Rad R mit erhöhter Geschwindigkeit, wie im folgenden beschrieben werden wird, und daher dreht sich die mit dem innenverzahnten Rad R verbundene Abtriebswelle 6 ebenfalls mit derselben erhöhten Geschwindigkeit, Auf diese Weise wird ein sogenannter Schnellgang (Overdrive) erreichte In ■ f diesem Fall lässt sich das Übersetzungsverhältnis M für den vierten Vorwärtsgang durch Einsetzen von N_g1 = 0 in die Formel (1) wie folgt bestimmen.

Rückwärtsgang (Fig, 4e): Die Rückwärtskupplung C₃ ist eingerückt und gleichzeitig wird die erste Bremse B₁ betätigt. Dann \ wird die Kraft der Antriebswelle 1 auf einem Weg, der aus der Pumpe P, der Turbine T, der ersten rohrförmigen Welle 3 und der Rückwärtskupplung C₃ besteht, auf das erste Sonnenrad S- übertragen, während der Träger K durch die erste Bremse B₁, wie zuvor beschrieben, fest gehalten wird» Dadurch dreht sich das innenverzahnte Rad R in umgekehrter Richtung mit verminderter Geschwindigkeit, wie später beschrieben werden wird; dadurch dreht sich die mit dem innenverzahnten Rad R verbundene Äbtriebswelle

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ebenfalls in umgekehrter Richtung mit derselben verminderten Geschwindigkeit wie das innenverzahnte Rad R.

Das Übersetzungsverhältnis M -für diesen Rückwärtsgang kann durch Einsetzen von N„ = 0 in die Formel (1) wie folgt bestimmt werden:

si

Das Übersetzungsverhältnis M der erfindungsgemassen Vorrichtung kann vorgewählt werden, um spezielle Anforderungen verschiedener Kraftfahrzeuge durch Wahl geeigneter Übersetzungsverhältnisse £_Q und J~ zu erfüllen. Zwei typische Beispiele werden in Tabelle II gezeigt.

Tabelle II

	Beispiel 1 ί =2*1 J3 = 0.88	Beispiel 2 Λ=2·6 £s = 0.88
Erster Vorwärtsgang	M= 2.39	M = 2,96
Zweiter Vorwärtsgang	1.45	1. 54
Dritter Vorwärtsgang	1	1
Vierter Vorwärtsgang	0.68	0.72
Rückwärtsgang	-2.10	-2.60

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Es liegt für den Fachmann auf der Hand, dass ein Getriebe nach Beispiel 1 in Tabelle II für einen Personenkraftwagen geeignet ist, während die Vorrichtung nach Beispiel 2 sich für einen Bus oder einen Lastwagen eignet·

Fig. 5 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Getriebes, Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorhergehenden, anhand von Fig. 1 bis früher beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, dass zwischen einer Turbine T und einer Zwischenwelle 2 eine direkte Verbindungskupplung C- eingeschaltet ist*- Die übrigen Teile der g Vorrichtung nach Fig. 5 sind dieselben wie die des vorhergehenden Ausführungsbeispiels. Dieses Ausführungsbeispiel kann.in derselben Weise betrieben werden wie das vorige Ausführungsbeispiel, und zwar durch steuerung des Eingriffs der Kupplungen C₁ bis Co und Betätigung der Bremsen B. und B₂ auf dieselbe Weise wie bei den in Tabelle I aufgeführten» Bei dem vorigen Ausführungsbeispiel ist die direkte Verbindungskupplung Cp zwischen die Antriebswelle 1 und die Zwischenwelle 2 oder zwischen die Pumpe P und die Zwischenwelle 2 geschaltet; dadurch wird im dritter Vorwärtsgang die Kraft der Antriebswelle 1 in Form zweier Drehmomente übertragen, d«h« eines mechanisch übertragenen Drehmoments und eines zweiten, durch den Drehmomentwandler V übertragenen Drehmoments. Ausserdem wird beim vierten Vorwärtsgang die Kraft der Antriebswelle mechanisch übertragen, ohne dass sie durch den Drehmomentwandler V läuft. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel dagegen ist die direkte Verbindungskupplung C₂ von der Antriebswelle 1 und der Pumpe P getrennt und zwischen die Turbine T und die

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Zwischenwelle 2 gelegt. Dementsprechend wird sowohl im dritten als auch im vierten Vorwärtsgang der Vorrichtung nach Fig. 5 die Kraft durch den Drehmomentwandler V übertragen, aber nicht direkt von der Antriebswelle«, Auf diese Weise erfolgt die Kraftübertragung sehr sanft (weich).

Es ist Offensichtlich, dass die Übersetzungsverhältnisse des Ausführungsbeispiels nach Fig, 5 für verschiedene Gänge die-r selben sind wie bei dem vorigen, anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel,

II, Hydraulischer steuerkreis

Die Gesamtkonstruktion des hydraulischen Steuerkreises wird nunmehr beschrieben werden.

In Fig, 6 wird der hydraulische Arbeitsdruck für die Kupplungen C₁, Cp, C», die Bremsen B₁, B₂ und den Drehmomentwandler V von einer Strömungsmittelpumpe 17 geliefert, die von der Pumpe P b des Drehmomentwandlers angetrieben wird, die ihrerseits mit der Antriebswelle bzw, der Kurbelwelle 1 verbunden ist; die Schmierflüssigkeit für jedes Teil des Getriebes kann ebenfalls durch die Vorrichtung mittels der Strömungsmittelpumpe 17 verteilt werden. Solange der Motor läuft, wird das strömungsmittel, das sich in einem Becken 18 am Boden des Getriebekastens befindet, von der Strömungsmittelpumpe 17 durch eine Saugöffnung am Getriebekasten angesaugt und gelangt nach Beseitigung schädlicher Staubpartikel in einen Strömungsmittel-

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kanal 19» Die von der Strömungsmittelpumpe geförderte Flüssigkeitsmenge ergiesst sich in eine Leitung 20, die als Quelle des Strömungsmittelarbeitsdruckes verschiedener Teile des Getriebes wirkt. Ein Leitungsdruck-Regulierventil 21 ist vorgesehen, um den Strömungsmitteldruck in der Leitung 20 auf ein bestimmtes Niveau einzuregulieren« Das Leitungsdruckregulierventil 21 besteht aus einem St^erkolben 22 und einer Feder 23_O Der Steuerkolben 22 ist der Federkraft der Feder 23 ausgesetzt, einem (später zu beschreibenden) Modulatordruck P„ in einer anderen Leitung 26, der über den Steuerkolben 25 eines Leitungsdruckverstärkungsventils 24 wirkt, ■ * sowie einem (ebenfalls nachstehend beschriebenen) Leitungsdruck P-r in einer Leitung 27· Der aus den vorstehend genannten drei Drücken zusammengesetzte Druck gleicht den Leitungsdruck aus, der auf die äusserste linke Endfläche (stirnfläche) des Steuerkolbens 22 einwirkt«

Der wirksame Strömungsmitteldruck für den Drehmomentwandler V wird von der Leitung 20 durch das Leitungsdruckregulierventil und eine Leitung 28 dorthin befördert, und der Strömungsmittel- a druck wird mittels eines Wandlerdruckhalteventils 30 durch eine Leitung 29 auf einem bestimmten Niveau gehalten. Bei Zunahme des Strömungsmitteldruckes über einen bestimmten Wert hinaus, wird das Strömungsmittä.druckhalteventil 30 des Wandlers geöffnet und das Strömungsmittel weiter dem Schmierteil 32 durch eine Leitung 31 zugeführt* Wenn der Schmierflüssigkeitsdruck über einen bestimmten Grenzwert hinaus anwächst, wird ein Schmierentlastungsventil 33 geöffnet,

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um die Druckflüssigkeit durch eine Leitung 34 in das Becken 18 zur Verminderung des Druckes zurückzuführen.

Ein Unterdruckventil ist mit-einer Unterdruckmembran 37 durch einen Steuerkolben 36 verbunden. Die Unterdruckmembran 37 steht mit einer Motoreinlass(-Sammelleitung) in Verbindung, Die Leitung 20 steht mit dem Unterdruckventil 35 in Verbindung, so dass in einer Leitung 38 ein Drosseldruck P entsteht, der dem Druck in der Motoreinlassammelleitung entspricht. Die Leitung 38 steht sowohl mit einem Modulatorventil 39 als auch mit einem Herunterschaltventil 40 in Verbindung«

Das Modulatorventil 39 besteht aus einem Steuerkolben 41 und einer Feder 42, und ein zusammengesetzter Druck aus der Federkraft der Feder 42 und aus einer anderen Kraft, die von dem Drosselunterdruck ρ in der Leitung 38 herrührt, wirkt auf den Steuerkolben 41 von seinem linken Ende her. Ein Modulatordruck P_M, der auf die Leitung 26 gegeben wird, ist ein Ausgleich zwischen dem vorerwähnten zusammengesetzten Druck, der auf das linke Ende des Steuerkolbens 41 wirkt, und einem darauf wirkenden Gesamtdruck, der sich aus dem Leitungsdruck P in der Leitung 20, einem Reglerdruck P-, (der später beschrieben wird) in einer Leitung 43 und dem Leitungsdruck P_ in den Leitungen

JU

45 und 44 zusammensetzt. Der Modulatordruck P„ wird'über eine Buchse 46 des Ventils 24 auf den Steuerkolben 25 des Leitungsdruckvers tärkungsventils 24 gegeben.

Ein Drosselventil 47 besteht aus einem Steuerkolben 48 und einer

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Feder 49 und ist über die Feder 49 mit dem Steuerkolben 51 eines Kick-Down-Ventils 50 verbunden,. Das ICick-Down-Ventil 50 besteht aus dem Steuerkolben 51, und sein linkes Ende ist über einen Hebel 52 und ein Motordrosselseil 53 mit einem (nicht gezeigten) Gaspedal verbunden. Der Leitungsdruck P_ wird auf

das Drosselventil 47 gegeben, und ein Strömungsmitteldruck, der dem Öffnungsgrad der Motordrossel oder der Federkraft der Feder 49 entspricht, gelangt in eine Leitung 54.

Die Leitung 54 des Drosselventils 47steht mit dem Tretventil und einem Xack-Down-Hilfsventil 55 sowie einem Drosselreduzierventil 56 in Verbindung. Das Drosselreduzierventil 56 weist einen Steuerkolben 57 auf, um den Drosseldruck P_mTJ in der

• ' XxI

Leitung 54 zu reduzieren,,und der auf diese Weise verminderte Druck wirkt auf eine Einlassöffnung 58a zwecks Kombination mit der Federkraft einer Feder 79 eines ^-rS-Gangschaltventils 68, so dass der Druck in der Leitung 54 entsprechend der Federkraft der Feder 79 vermindert und auf die Leitung 58 gegeben werden kann. Der verminderte Drosseldruck wird über die Leitung 58

auf ein 1-2-Gangschaltventil 59 gegeben, i

Ein Geschwindigkeitswählventil 60 weist nur einen Steuerkolben 61, aber keine Feder auf, und das Ventil 60 wirkt so, dass es den Leitungsdruck P_L in der Leitung 20 an eine beliebige der Leitungen 62, 63, 64 und 65 gibt, je nach der gewählten Arbeitsstellung des Steuerkolbens 61. Die Leitung 62 steht mit einem 3-4-Gangschaltventil 67 und einem Reglerventil 66 in Verbindung. Die Leitung 63 steht mit dem 2-3-Gang-

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schaltventil 68 in Verbindung.

Die Leitung 64 steht, mit dem 1-2-Gangschaltventil 59 in Verbindung» Die Leitung 65 steht mit der Rückwärtskupplung C„_r dem Leitungsdruckvers tärkungsventil 24 und einem iCugel-Rückschlagventil 69 in Verbindung,

Das'Kick-Down-Hilfsventil 55 weist einen Steuerkolben 70 auf und gibt den Kick-Down-Druck P von der Leitung 71 über die

JSL

Leitung 72 auf das 2-3-Gangschaltventil 68« Der Druck des fe Kick-Down-Hilfsventils 55 dient dazu, das Herunterschalten von der 3· auf die 2, Getriebestufe später zu bewirken als das Herunterschalten von der 4· auf die 3» Getriebestufe.

Das Reglerventil 66 ist mit der Abtriebswelle 6 des Getriebes verbunden, und während des Vorwärtsbetriebes erzeugt das (Regler-Ventil 66 den Reglerdruck P in der Leitung 43 entsprechend der Umdrehungsgeschwindigkeit der Abtriebswelle 6, und der Druck P₀ wird von dem in der Leitung 62 herrschenden Leitungsdruck umgewandelt, der über das Geschwindigkeits-

wählventil 60 geliefert wird. Der Reglerdruck P , der auf diese Weise in der Leitung 43 erzeugt wird, wird auf das Modulatorventil 39, das 3-4-Gangschaltventil 67, das Herunterschal tventil 40, das 2-3-Gangschaltventil 68 und das 1-2-Gangschaltventil 59 gegeben«

Das 1-2-Gangschaltventil 59 weist einen Steuerkolben 73 und eine Feder 74 auf. Die Leitungsdruck-Leitungen 62 und 64 und die Reglerdruck-Leitung 43 sowie die Leitung 58 für den reduzierten

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Drosseldruck P₁ sind mit dem Ventil 59 verbunden, während das Ventil 59 mit dem Modulatorventil 39 und der auslösenden Seite 75a der zweiten Bremse B„ über die Leitung 44 und mit dem Kugelrückschlagventil 69 über eine Leitung 76 in Verbindung steht«,

Das Kugelrückschi agventi.l 69 ist ein Ventil, das zwei Stellungen einnehmen kann und das den Weg von der Leitung 76 blockiert und die Leitung 65 mit der Leitung 77 verbindet, vorausgesetzt, dass von der Leitung 65 ein Druck wirkt» Wenn andererseits ein Druck von der Leitung 76 wirkt, verbindet das Ventil 69 die Leitung 76 mit der Leitung 77.

Das 2-3r-Gangschaltventil 68 weist einen Steuerkolben 78 und eine Feder 79 auf und ist mit der Leitungsdruckleitung 63, der Leitung 58 für den reduzierten Drosseldruck, und zwar über die Einlassöffnung 58a, sowie mit der Reglerdruckleitung 43 verbunden. Das Gangschaltventil 68 steht über eine Leitung 80 mit der direkten Verbindungskupplung Cp und dem Modulatorventil 39, einem Einweg-Kugelrückschlagventil81, einer Öffnung 82 und dem Herunterschaltventil 40 in Verbindung.

Das Einweg-Kugelrückschlagventil 81 kann den Fluss des Strömungsmittels von der Leitung 80 zur Leitung 83 im wesentlichen ohne Widerstand ermöglichen, während der Strömungsmittelfluss in der entgegengesetzten Richtung von der Leitung 83 zur Leitung 80 durch eine Kugel blockiert wird.

Das Herunterschaltventil 40 besteht aus einem Steuerkolben 84

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und einer Feder 85 und ist mit der Leitungsdruckleitung 80, der Drosselunterdruck-Leitung 38 und der Reglerdruckleitung verbunden. Das Ventil 40 steht über die Leitung 83 mit dem Einweg-Kugelrückschlagventil 81, der Öffnung 82 und dem 3-4-Gangschaltventil 67 in Verbindung,,

Das 3-4-Gangschaltventil 67 besteht aus einem Steuerkolben und einer Feder 87 und ist mit der Leitungsdruck-Leitung 62 und der Reglerdruck-Leitung 43 verbunden. Das Ventil 6 7 steht über die Leitung 88 mit der Vorwärtskupplung C₁, über die H Leitung 89 mit der Löseseite 75b der zweiten Bremse Bp und

über die Leitung 83 mit dem Herunterschaltventil 40, das eine Hülse 90 aufweist, in Verbindung.

III. Arbeitsweise der Reibungselemente

Die bei dem erfindungsgemässen Getriebe verwendbaren Reibungselemente, die die erste Bremse B₁, die zweite Bremse Bp, die Vorwärtskupplung C₁, die direkte Verbindungskupplung Cp und die Rückwärtskupplung C„ umfassen, stehen mit den Gangschalt-

ventilen oder dem Geschwindigkeitswählventil 60, wie sie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. ξ beschrieben wurden, in Verbindung,

Falls das Geschwindigkeitswählventil 60 auf die Arbeitsstellung Dr eingestellt wird, gelangt der Leitungsdruck in der Leitung 20 zur Leitung 62 und zum Reglerventil 66, Unter diesen Bedingungen wirkt der Leitungsdruck auch auf die Vorwärtskupplung und zwar über das 3-4-Gangschaltventil 67 und die Leitung 88,

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Die Leitung 62 ist auch mit dem 1-2-Gangschaltventil 59 verbunden.

Gleichzeitig ist das 2-3-Gangschaltventil 68 mit der Leitung verbunden, die mit einer zur Leitung 62 führenden Einlassöffnung 60a des Ventils 60 in Verbindung steht. Dadurch wird der Leitungsdruck ρ in der Leitung 62 auf das Ventil 68 gegeben.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der hydraulischen Steuerung nach Fig, 6 in verschiedenen Betriebsstufen beschrieben,

1, Dr-Stellung:

(1) Erster Vorwärtsgang;

Wenn die Fahrgeschwindigkeit des mit dem erfindungsgemässen Getriebe ausgerüsteten Kraftfahrzeugs sehr langsam ist, ist der von dem Reglerventil 66 in der Leitung 43 erzeugte Reglerdruck P... schwach, und die Steuerkolben des 1-2-Gangschalt-

Ia

ventils 59, des 2-3-Gangschaltventils 68 und des 3-4-Gangschaltventils 67 werden durch die Federkraft der Federn 74, 79 bzw, 87 in ihre äusserste rechte Endstellung gedrückt. Auf diese Weise steht nur die Leitung 88 mit der Leitung 20 in Verbindung, um ausschliesslich die Vorwärtskupplung C₁ zu betätigen. Die Kupplung C. arbeitet mit der zuvor beschriebenen Einwegkupplung C₄ zusammen, um das Getriebe im ersten Vorwärtsgang laufen zu lassen.

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(2) Zweiter Vorwärtsgang;

Während die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges vom ersten Gang ausgehend ansteigt, wird der Reglerdruck P in der Leitung 43 so verstärkt, dass er die Federkraft der Feder 74 des 1-2-Gangschaltventil 59 überwindet und den Steuerkolben 73 nach links drückt«, Auf diese Weise steht die Leitung 62 in Verbindung mit der Leitung 44, um die zweite Bremse B₂ zu betätigen» Dadurch wird die Vorwärtskupplung C₁ eingerückt und die zweite Bremse B„ betätigt, um das Getriebe im zweiten Gang laufen zu lassen»

(3) Dritter Vorwärtsgang:

Bei weiterer Zunahme der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges wird der Reglerdruck in der Leitung 43 derart verstärkt, dass die Federkraft der Feder 79 des 2-3-Gang.schaltventils 68 überwunden und dessen Steuerkolben 78 nach links verschoben wird. Auf diese Weise steht die Leitung 63 mit der Leitung 80 in Verbindung, um den Leitungsdruck P_L auf die direkte Verbindungskupplung C₂ wirken zu lassen» Gleichzeitig wirkt der Leitungsdruck P₁. auch auf die lösende Seite 75b der zweiten Bremse B₂, und zwar über das Einweg-Kugelrückschlagventil 81, die Leitung 83 und das zur Leitung 89 führende 3-4-Gangschaltventil 67, so dass die zweite Bremse B₂ gelöst wird. Dadurch rücken die Vorwärtskupplung C₁ und die direkte Verbindungskupplung C₂ ein, und das Getriebe arbeitet im dritten Vor-' wärtsgang»

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(4) Vierter Vorwärts gang:

Wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges noch mehr zunimmt, wächst auch der Reglerdruck P^, so dass die Federkraft der Feder 87 des 3-4-Gangschältventils 67 überwunden und der Steuerkolben 87 nach links gedrückt wird, so wird die Verbindung zwischen den Leitungen 62 und 88 unterbrochen, und das Strömungsmittel in der Leitung 88 in das Becken 18 abgäextet, um den Druck auf die Vorwärtskupplung C₁ zu vermindern. Die Verbindung zwischen den Leitungen 83 und 89 wird ebenfalls unterbrochen, und das Strömungsmittel, das auf die lösende Seite 75b der zweiten Bremse Bp Druck ausübt, wird in das Becken 18 abgeleitet, und der Druck auf der lösenden Seite wird vermindert« Dadurch rückt die dir.ekte Verbindungskupplung C„ ein und die zweite Bremse B wird betätigt, so dass das Getriebe im vierten Vorwärtsgang arbeitet, :

2» LQ-Steilung;

Wenn das Geschwindigkeitswählventil 60 auf die Lo-Stellung eingestellt wird, steht die Leitung 20 mit der Leitung.62 in Verbindung, und der Leitungsdruck FL gelangt über das 3-4-Gangschaltventil 67 zum Reglerventil 66 und zu der Vorwärtskupplung C₁* Gleichzeitig wird die Leitung 62 mit dem 1-2-Gangschaltventil 59 verbunden, wie in der Figur angegeben.

Wenn das Geschwindigkeitswählventil 60 in der Lo-Stellung steht, wird die Leitung 20 mit der Leitung 64 verbunden, die zum Ί-2-Gangschaltventil 59 führt, und falls die Geschwindig-

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keitswechselvorrichtung dann im ersten Gang läuft, wirkt der Leitungsdruck P über die Leitung 76 und das Kugelrückschlagventil 69 auf die erste Bremse B₁._#

Wenn also das erfindungsgemässe Getriebe in der ersten Getriebestufe läuft und wenn.das Geschwindigkeitswählventil (60) in der Lo-stellung steht, rückt die Vorwärtskupplung C₁ ein, und die erste Bremse B₁ wird betätigt, um die Motorbremse einzuschalten» Unter diesen Bedingungen stehen die Leitungen 64 und 76 miteinander in Verbindung, und eine Hysteresekraft wirkt auf den Steuerkolben 73 des 1-2-Gangschaltventils 59 in einer Richtung, um die Feder 74 zu verstärken, aber gegen den Reglerdruck P , Daher erfolgt das Hochschalten unter diesen Bedingungen bei einer höheren Fahrgeschwindigkeit des Kräftfahrzeuges als in dem Falle, wenn das Geschwindigkeitswählventil 60 auf die Dr-Stellung eingestellt ist»

Wenn das Getriebe in einer beliebigen Betriebsstufe arbeitet und das Geschwindigkeitswählventil 60 in der Dr-Stellung steht und falls die Arbeitsstellung des Geschwindigkeitswählventils ψ 60 von der Dr-Stellung in die Lo-Stellung verschoben wird, dann arbeitet das Getriebe entweder im ersten oder im zweiten Gang, was hauptsächlich von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges im Augenblick des Schaltens abhängt.

3. Re-Stellung;

Wenn das Geschwindigkeitswählventil 60 auf die Re-Stellung einge-

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Stellt ist, steht die Leitung 20 mit der Leitung 65 in Verbindung, um den Leitungsdruck P über das Kugelrückschlagventil 69 und die Leitung 77 auf die Rückwärtskupplung 0«. und die untere Bremse B₁ wirken zu lassen. Dadurch rückt die Rückwärtskupplung C, ein und die untere Bremse B₁ wird betätigt, so dass das Getriebe im Rückwärtsgang arbeitet.

4. Ne- und Pa-Stellungen;

Wenn das Geschwindigkeitswählventil (60) entweder auf die Ne- oder die Pa-Stellung eingestellt wird, steht die Leitung 20 mit keiner der herausführenden Leitungen in Verbindung, und daher wird keines der Reibungselemente betätigt.

Es wird nunmehr die Arbeitsweise der erfindungsgemässen hydraulischen Steuerung beschriebene ■

Wenn das Getriebe im Vorwärtsgang arbeitet und das Geschwindig— keitswählventil 60 in der Dr- oder Lo-Steilung steht, gleicht im Leitungsdruckregulierventii 21 der zusammengesetzte Druck aus der Federkraft der Feder 23 und dem Modulatordruck P^, der über die Leitung 26 auf den Steuerkolben 25 desLeitungsdruckvers tärkungsventils 24 einwirkt, den auf das Ventil 21 gegen diese zusammengesetzte Kraft wirkenden Leitungsdruck P_ aus, so dass der Leitungsdruck der Leitung 20 durch den Modulatordruck in der Leitung 26 gesteuert wird«

Der Modulatordruck in der Leitung 26 wird durch das Modulator-

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ventil 39 erzeugt. In dem. Modulatorventil 39, gleicht ein kombinierter Druck aus der Federkraft der Feder 42 und aus dem Drosselunterdruck P₃ in der Leitung 38 eine Gesaratkraft aus, die sich aus dem Reglerdruck P_ und dem Modulatordruck P„

ü M

aufbaut«,

Wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges wächst und das Getriebe in die zweite Getriebestufe hochgeschaltet wird, wirkt der Leitungsdruck auf das Modulatorventil 39 an der Leitung 44» Steigt die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges

^ weiter an, so dass das Getriebe im dritten Gang läuft, wirkt der Leitungsdruck auf das Ventil 39 an der Leitung 45· Mit anderen Worten, in der ersten Betriebsstufe wird der Modulatordruck durch den Drosselunterdruck in der Leitung 38, den Reglerdruck in der Leitung 43 und die Federkraft der Feder bestimmt, und der auf diese Weise bestimmte Modulatordruck wirkt auf den Steuerkolben 25 des Leitungsdruckverstärkungsventils 24, um den Leitungsdruck entsprechend zu verstärken. Wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs anwächst, so dass

^ das Getriebe im zweiten Gang läuft, wirkt der Leitungsdruck auf das Modulatorventil 39 an der Leitung 44 gegen die Federkraft der Feder 42, und dementsprechend wird der Modulatordruck verringerte Dadurch wird der Leitungsdruck auf ein für die zweite Betriebsstufe geeignetes Niveau gesenkte steigt die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges weiter an, so dass das Getriebe im dritten Gang läuft, wirkt der Leitungsdruck auf das Modulatorventil 39 an der Leitung 45 gegen die Federkraft der Feder 42, so dass der Steuerkolben 41 nach links

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gedrückt wird, um den. Modulatordruck in der Leitung 26 zu reduzieren* Dadurch wird der Leitungsdruck weiter auf ein für die dritte Betriebsstufe geeignetes anderes Niveau gesenkt. Auf diese Weise lässt sich die Leistungsfähigkeit jedes Reibungselementes während des Schaltens der einzelnen Betriebsstufen unabhängig wählen, so dass der Stoss, der sich aus solchem Schalten der Betriebsstufen ergibt, erheblich verringert wird und der Pahrverlust der Strömungsmittelpumpe minimal gehalten werden kann_e Fig· 7 zeigt das Verhältnis zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Leitungsdruck, wie es vorstehend beschrieben wurde» λ

Es wird nunmehr die Arbeitsweise des Herunterschaltventils beschrieben.

Beim Schalten von der dritten auf die zweite Betriebsstufe sollte vom Zeitpunkt des Lösens der direkten Verbindungskupplung Cp bis zur Betätigung der zweiten Bremse B₂ ein Leerlaufinterval! von bestimmter Dauer liegen, so dass die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors auf ein für die zweite Betriebsstufe geeignetes Niveau erhöht werden kann, bevor die zweite Bremse betätigt wird. Ein solches Leerlaufintervall lässt sich dadurch erreichen, dass man den Druck in der Leitung 89 zum Lösen der zweiten Bremse über die Leitung um eine dem gewünschten Leerlaufintervall entsprechende Zeitspanne später erniedrigt als den auf die direkte Verbindungskupplung G₂ wirkenden Druck über die Leitung 80«

. ■

Die Dauer des vorerwähnten LeerlaufIntervalls sollte kurz sein, wenn das Motorantriebsdrehmoment gross oder der negative Druck der Motoransaugsammelleitung niedrig ist, während die Dauer des Leerlaufintervalls .lang sein sollte, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist. Zu diesem Zweck ist das Herunterschaltventil 40 vorgesehene Das Herunterschaltventil 40 besteht aus einem Steuerkolben 84, einer Feder 85 und einer Hülse 90« Der Lösedruck der zweiten Bremse B_p wirkt auf das Herunterschaltventil 40, so dass der Steuerkolben 84 nach rechts gegen die Feder 85 gedruckt wird, und zwar über die Leitung 89, das 3-4-Gangschaltventil 67 und die Leitung 83. Auf diese Weise wird das in der Leitung 83 befindliche Strömungsmittel auf die Leitung 80 gegeben, aber die Leitung 80 steht mit dem Herunterschaltventil 40 in Verbindung und drückt zusammen mit der Feder 85 den Steuerkolben 84 nach links,

Ausserdem wirkt der Drosselunterdruck P_ über die Leitung 38 ebenfalls auf das Herunterschaltventil 40, und dieser Druck P_ wirkt gegen die Feder 85· Andererseits wirkt der Reglerdruck P_n darauf, und zwar über die Leitung 43, so dass die Feder 85 verstärkt und dadurch der Steuerkolben nach links gedrückt wird. Der Differentialdruck zwischen den Leitungen 83 und 80 wird durch drei Druckkräfte bestimmt, nämlich: die Federkraft der Feder 85, den Drosselunterdruck P_g in der Leitung 38 und den Reglerdruck in der Leitung 43, Auf "diese Weise wird die Erniedrigung des auf die direkte Verbindungskupplung C_ wirkenden Druckes um eine Zeitspanne, die dem Differentialdruck während des Herunterschaltens entspricht, gegenüber der

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Erniedrigung des Lösedruckes der zweiten Bremse B_p verzögert. Auf diese Weise kann das. Herunterschalten sanft ausgeführt werden,, Wenn der Druck in der Leitung 80 auf null reduziert wird, wird das Strömungsmittel in der Leitung 83 durch die Öffnung 82 abgelassen* ■

Beim Hochschalten vom zweiten in den dritten Gang wird das Einweg-Kugelrückschlagventil 81 geöffnet, und das Vorhandensein des Herunterschaltventils beeinträchtigt den Vorgang des Hochschaltens in keiner Weise.

IV» Arbeitsweise der verschiedenen Ventile

Es wird nunmehr die Arbeitsweise einzelner Ventile ausführlich beschrieben« .

(1) Leitungsdruckregulierventil 21: '

Dieses Ventil weist einen Steuerkolben mit drei Stegen auf, und die Aufgabe dieses Ventils ist es, den Leitungsdruck so zu regulieren, dass während des Betriebes des Getriebes, den _; Reibungselementen, wie den Bremsen und Kupplungen, der geeignetste Druck zugeführt wird«, Die Feder 23 drüGkt den Steuerkolben 22 von seinem rechten Ende nach links» Der durch die Strömungsmittelpumpe 17 in der Leitung 20 erzeugte Strömungsmitteldruck wirkt auf das äusserste linke Ende des Steuerkolbens 22, so dass der Steuerkolben nach rechts gegen die Feder 23 gedrückt wird» . ■.-.-■...■-.

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Wenn der durch die Strömungsmittelpumpe erzeugte Strömungsmitteldruck die Federkraft der Feder 23 überschreitet, wird der Steuerkolben 22 nach rechts bewegte In diesem Fall wird das durch die Strömungsmittelpumpe 17 in die Leitung 20 geförderte Strömungsmittel durch die Leitung 28 zum Wandler V befördert. Falls der Strömungsmitteldruck weiter erhöht wird, wird das Strömungsmittel über die Leitung 19 zum Becken 18 abgeleitet, und der Ausgangsdruck der- Strömungsmittelpumpe wird verringert»

" Wenn dagegen die Federkraft grosser als der Strömungsmitteldruck ist, wird der Steuerkolben 22 nach links bewegt, um die Leitung 19 zwecks Erhöhung des Abgabedruckes der Strömungsmittelpumpe 17 zu schliessen«,

Auf diese Weise wird der Strömungsmitteldruck in der Leitung 20 durch Bewegen des Steuerkolbens 22 gesteuert, und zwar derart, dass der mittlere Steg des Kolbens gegenüber der Leitung 19 zu liegen kommt« Mit anderen Worten, die Federkraft und der Strömungsmitteldruck in.der Leitung 20 werden ausgeglichen, so dass der mittlere Steg des Steuerkolbens 22 in die Stellung gegenüber der Leitung gebracht wird,

(2) Leitungsdruckverstärkungsventil 24:

Das Leitungsdruckverstärkungsventil 24 weist einen Steuerkolben 25 mit zwei Stegen sowie eine den steuerkolben umgebende Buchse •46 auf. Die Aufgabe des Ventils 24 ist es, die Verstärkung des Leitungsdruckes zu erleichtern. Die Bewegung des rechten

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Endes des Stmerkolbens 25 ist durch den Körper des Ventils 24 begrenzt, während die Feder 23 des Leitungsdruckregulierventils 21 den Steuerkolben 25 von seinem äussersten linken Ende nach rechts drückt. Wenn das Leitungsdruckregulierventil 21 sich in der einregulierten stellung befindet, wird der Steuerkolben 22 des Leitungsdruckregulierventils 21 mit dem Steuerkolben 25 des Leitungsdruckverstärkungsventils 24 in Xontakt gehalten.

Der Umsteuerdruck P₁₃ wirkt auf das Leitungsdruckverstärkungs— ventil 24 an dessen Leitung 27, so dass während des RückwärtS'-betriebes der Umsteuerdruck P den Steuerkolben 25 nach links _ drückt, damit auf den Steuerkolben 22 des Leitungsdruckregulierventils 21 eine nach links gerichtete Kraft einwirkt* Eine derartige auf den Steuerkolben 22 einwirkende,· nach links gerichtete Kraft entspricht einer Zunahme der elastischen Kraft der Feder 23· Auf diese Weise wird der Strömungsmitteldruck in der Leitung 20 entsprechend erhöht, um die Federkraft auszugleichen»

Der Modulatordruck wirkt ebenfalls auf das Leitungsdruckverstärkungsventil 24 an der Leitung 26, so dass der Leitungsdruck ansteigt, wenn der Modulatordruck hoch ist„

(3) Unterdruckventil 35;

Dieses Unterdruckventil weist einen Steuerkolben 36 mit zwei Stegen auf, und das rechte Ende des Steuerkolbens 36 ist direkt mit einer Membran 37 verbunden, so dass~ der Drossel-

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unterdruck entsprechend der Schwankung des Unterdrucks der Motorsammelleitung gesteuert wird. Der Leitungsdruck in der Leitung 20 wirkt auf das Ventil 35 und wird zwischen zwei Stegen des Steuerkolbens 36 wirksam, und der Strömungsmitteldruck zwischen den zwei Stegen wird der Drosselunterdrucke Gleichzeitig wirkt dieser Drosselunterdruclc über einen kleinen, durch den Steuerkolben 36 gebohrten Kanal auf das linke Ende des Unterdruckventils 35, so dass der Steuerkolben 36 gegen den nach rechts gerichteten Druck der Membran 37 nach rechts gedruckt wird» Wenn der Steuerkolben nach rechts bewegt wird, schliesst der linke Steg die Leitung 20, und der Drosselunterdruck nimmt in derselben Weise ab wie das Leitungsdruckregulierventil; der Drosselunterdruck wird nämlich erhöht, bis der auf das linke Ende des Steuerkolbens 36 wirkende Druck derart ansteigt, dass er den Steuerkolben 36 nach rechts bewegt und den Membrandruck ausgleicht«

Die Unterdruckmembran 37 besteht aus zwei Kammern, von denen die rechte Kammer mit dem negativen Druck an der Motoransaugsammelleitung in Verbindung steht, während die linke Kammer zur Atmosphäre hin geöffnet ist« In der rechten, mit dem negativen Druck in Verbindung stehenden Kammer ist eine Feder 37a vorgesehene

Die Feder 37a ist normalerweise in zusammengedrücktem Zustand gehalten, so dass die Feder 37a, wenn in der Motoransaugsammelleitung kein nennenswerter negativer Druck herrscht, den Steuerkolben 36 nach links drückt und der Drosselunterdruck

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ansteigt, um die auf diese Weise erhöhte Federkraft auszugleichen.

Sobald in der Mo tor ans augs amme! leitung ein negativer Druck entsteht, wirkt ein solcher negativer Druck auf die Unterdruckmembran 37, so dass die wirksame Federkraft der Feder 37a verringert wirde Daher wird in dem Masse, wie der absolute Wert des negativen Druckes an der Motoransaugsamme!leitung wächst, der Steuerkolben 36 gegen die Federkraft der Feder 37a nach rechts gezogen, und der Drosselunterdruck wird gleichfalls entsprechend reduziert«, · . f

Mit anderen Worten, bei diesem Unterdruckventil wird, wenn das Motordrehmoment gross ist, der absolute Wert des negativen Druckes klein, die Kraft, welche den Steuerkolben 36 nach links drückt, wird gross und der Drosselunterdruck wird ebenfalls gross β

(4) Modulatorventil 39: \

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Dieses Modulatorventil besteht aus einem Steuerkolben 41 mit vier Stegen sowie einer Feder 42, und die Aufgabe dieses Ventils 39 ist es, den Leitungsdruck entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Schwankung des Motordrehmoments auf ein geeignetes Niveau zu regeln, und zwar unter Benutzung des Leitungsdruckes, des Drosselunterdrückst eines Drucks in der Leitung 44, die zur Bremse B„ führt, um den Betrieb im zweiten Gang zu steuern, sowie eines Drucks in der Leitung 45, die zur direkten Verbindungskupplung erführt, um

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den Betrieb im dritten und vierten Gang zu steuern.

Das grundlegende Arbeitsprinzip dieses Ventils 39 ist identisch mit dem des Unterdruckventils 35, und der darauf einwirkende Leitungsdruck steht über die Leitung 20 mit der Leitung 26 in Verbindung» ■

Auf Grund der Differenz in der Querschnittsfläche zwischen dem äussersten rechten Steg und dem dem aussersten rechten Steg benachbarten Steg wird der Steuerkolben 41 gegen die Feder 42 nach links gedrückt, um die Öffnung der Leitung 20 zum Ventil 39 zu schliessen.

Zusätzlich wirkt der Reglerdruck P auf das äusserste rechte Ende des Steuerkolbens 41, und wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs hoch ist, ist auch der Reglerdruck hoch und bewirkt eine scheinbare Verringerung der' Federkraft der Feder 42„ Wenn also die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs hoch ist, sind der. Modulatordruck P„ und der Leitungsdruck P W niedrig.

Darüber hinaus liefert die Leitung 44 dem Ventil 39 einen besonderen Druck, der nur während des Betriebes im zweiten und vierten Gang zur Verfugung steht, während durch die Leitung 45 zum Ventil 39 ein anderer besonderer Druck gelangt, der nur während des Betriebes im dritten und vierten Gang zu Verfügung steht. Dadurch wird der Steuerkolben 41 entsprechend der Einwirkung solcher besonderen Drücke nach links gedrückt, und der

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Modulatordruck P^. wird dementsprechend reduziert.

Ausserdem wirkt der Drosselunterdruck P auf das äusserste

linke Ende des Steuerkolbens41, und wenn der Drosselunterdruck hoch ist, wird die scheinbare Federkraft der Feder 42 erhöht, um den Modulatordruck P_M zu erhöhen«■

Das Verhältnis zwischen dem Leitungsdrück und dem Modulatordruck sowie den Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs zeigt die folgende Tabelle,

•	Kraftfahrzeug geschwindigkeit	Niedrig	Motordrehmoment	Niedrig
Reglerdruck	Hoch ,	Niedrig	Hoch
Negativer Druck an der Motorans augs ammellei- tung (absoluter Wert)	Hoch			Hoch
Drosselunterdruck			Niedrig	Niedrig
Modulatordruck		Hoch	Hoch	Niedrig
Leitungsdruck	Niedrig	Hoch	Hoch	Niedrig
Niedrig	Hoch

(5) Drosselventil 47: .

Dieses Drosselventil 47 weist einen Steuerkolben 48 mit zwei Stegen auf, der über eine Feder 49 mit dem Kick-Down-Ventil

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verbunden ist, so dass er mit dem Kick-Down-Ventil 50 zusammenarbeiten kann, um den Drosseldruck entsprechend dem Öffnungsgrad der Beschleunigerdrossel oder entsprechend der Gaspedalstellung zu regeln. Der Lei-turigsdruck wirkt über die Leitung auf den Zwischenraum zwischen den zwei Stegen des Steuerkolbens 48, und der zur Leitung 54 gelangende Drosseldruck wirkt-über einen durch den Steuerkolben 48 gebohrten Kanal 48a auf das äusserste rechte Ende des Steuerkolbens 48, um diesen nach links zu drücken. Die Grosse des Drosseldruckes wird durch den Ausgleich der Federkraft der Feder 49 bestimmt, die auf das linke Ende des Steuerkolbens 48 wirkt, und des Drucks, der auf das rechte Ende des Steuerkolbens 48 wirkt.

Die Feder 49 ist über den Hebel 52, der sich gegen das linke Ende des Steuerkolbens 51 des Kick-Down-Ventils 50 legt, und über das Motordrosselseil 53 mit dem Gaspedal verbunden. Wenn das (nicht dargestellte) Gaspedal niedergedrückt wird, wird der Steuerkolben 51 des Ventils 50 nach rechts gedrückt und presst die Feder 49 zusammen, so dass sich der Drosseldruck in der Leitung 54 verstärkt,

(6) Kick-Down-Ventil 50;

Dieses Ventil dient dazu, den Kick-Down-Druck P zu erzeugen, wenn das Gaspedal über einen bestimmten Grad hinaus niedergedrückt wird. Das Kick-Down-Ventil 50 befindet sich vor dem Drosselventil 47, wie es im vorigen Abschnitt beschrieben wurde. Beim Niederdrücken des Gaspedals über den bestimmten Betrag hinaus steht die Leitung 54 mit der Leitung 71 in

Verbindung, und von dem Drosseldruck in der Leitung 54 gelangt der Kick-Bown-Druck P^. in die Leitung 71«,

(7) Kick-Down-Hilfsventil 55;

Dieses Kick-Down-Hilfsventil dient zur Erleichterung der aufeinanderfolgenden Kick-Down—Operationen in der Reihenfolge: vierter-dritter-zweiter-erster Gang* Der am Kiclc-Down-Ventil 50 erzeugte Kiclc-Down-Druck P gelangt zunächst zum Kick-Down^wilfsventil 55« Erfolgt ein Kick-Down, wenn das Getriebe im vierten Gang läuft j ist auf Grund der Tatsache, dass der ([

Steuerkolben 70 des Kick-Down-Hilfsventils 55 während des Betriebs im vierten Gang in der äussersten linken Stellung gehalten wird zwischen der Leitung 71 und der Leitung 72 keine Verbindung vorhanden, und der Kick-Down-Druck "P~ gelangt nicht dorthin_e Der Tretdruck P~ wirkt jedoch auf den Raum zwischen den zwei Stegen des Steuerkolbens 70, um ihn aufgrund der Differenz in der Querschnittsfläche der beiden Stege nach rechts zu drücken. Während der Steuerkolben 70 nach rechts verschoben wird, wird der Steuerkolben 86 des 3-4-Gangschalt- ^ ventils 67 ebenfalls nach rechts bewegt, um den Schaltvorgang vom vierten zum dritten Gang des Getriebes auszuführen_e Wenn der Steuerkolben 70 ganz nach rechts bewegt wird, steht die Leitung 72 in Verbindung mit der Leitung 71, und der Kick-Down-Druck P- gelangt über die Leitung 72 zum 2-3-Gangschaltventil 68» Während der dritten Betriebsstufe wird der Steuerkolben 57 des Drosselreduzierventils 56 in seiner äussersten linken Stellung gehalten, und der in der Leitung

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herrschende Druck gelangt in die Kammer, wo sich die Feder befindet. Dadurch wird der Steuerkolben 78 des 2-3-Gangschältventils 68 nach rechts bewegt, um den Schaltvorgang vom dritten zum zweiten Gang auszuführen.

Der Kick-Down-Druck P gelangt dann über die Leitung 58 zum

JL

1-2-Gangschaltventil 59 und bewegt dessen Steuerkolben 73 nach rechts, um den Schaltvorgang vom zweiten in den ersten Gang auszuführen. Die Wahl der Betriebsstellung in der Reihenfolge: vierter-, dritter-, zweiter-, erster Gang wird durch P den Drosseldruclc und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs oder den Reglerdruck bestimmt,

(8) Drosselreduzierventil 56:

Dieses Drosselreduzierventil 56 kann mittels der Feder 79 in Verbindung mit dem 2-3-Gangschaltventil .68 arbeiten. Die Aufgabe des Drosselreduzierventils 56 ist es, den Drosseldruck um einen bestimmten Wert zu reduzieren,

Während des Betriebs wirkt der Drosseldruck auf das linke Ende des Steuerkolbens 57 des Reduzierventils 56 und bewegt den Steuerkolben 57 nach rechts, so dass die Leitung 54 mit der Leitung 58' in Verbindung steht. Der Druck in der Leitung gelangt durch eine Ventilöffnung 58a ebenfalls zum rechten Ende des Steuerkolbens 57 und drückt diesen nach links, Ausserdem legt sich die Feder 79 des 2-3-Gangschaltventils 68 gegen den Steuerkolben 57 des Drosselreduzierventils 56, um den

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Steuerkolben 57 nach links zu drücken. Wenn man annimmt, dass der Drosseldruck, der reduzierte. Drosseldruck, die Fläche des Steuerkolbens und die Federkräfte durch P_mH, P_TH,, A bzw» F dargestellt sind, dann bestehen zwischen diesen Grossen die folgenden Beziehungen«

P_TH χ A « P_TH, χ A + P-

p — ρ " ■ ■ s= f/a

TH TH' ^/A

Daher ist der reduzierte Drosseldruck P₁ um einen durch f/a ■ ' dargestellten bestimmten Wert kleiner als der Drosseldruck Ρφττ» und der reduzierte Drosseldruck wirkt auf den Steuerkolben 73 des 1-2-Gangschaltventils 59.

(9) Herunterschaltventil 40:

Das Herunterschaltventil 40 dient dazu, ein Leerlaufintervall von geeigneter Dauer für jeden Herunterschaltvorgang vorzusehen, das durch den Drosseldruck und den Reglerdruck gesteuert wird, i Das Herunterschaltventil 40 ist im wesentlichen ein Einwegventil, das zwischen die Leitungen 80 und 8 3 geschaltet ist, um das strömungsmittel von der Leitung 80 zur Leitung 83 im wesentlichen ohne Widerstand strömen zu lassen, während dem Strömungsmittelfluss von der Leitung 83 zur Leitung 80 ein veränderlicher Widerstand entgegengesetzt wird« Die Grosse des variablen Widerstandes hängt von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und dem Motordrehmoment ab«

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Was den Strömungsmittelfluss von der Leitung 80 zur Leitung betrifft, fliesst das Strömungsmittel durch das Einweg-ICugelrückschlagventil 81 und fliesst weiter durch das Herunterschaltventil 40 an dem Zwischenraum zwischen den zwei Stegen seines Steuerkolbens 84 vorbei, und zwar im wesentlichen ohne irgendeinen Widerstand.

Was den Strömungsmittelfuss von der Leitung 83 zur Leitung betrifft, wirkt das Einweg-Kugelrückschlagventil 81 so, dass es den Strömungsmittelfluss blockiert. Jedoch auf Grund der Differenz in der Querschnittsfläche zwischen dem Steg 84a am äussersten linken Ende und dem dem äussersten linken Steg 84a benachbarten Steg 84b des Steuerkolbens 84 des Herunterschaltventils 40 bewegt der auf den Zwischenraum zwischen den vorgenannten zwei Stegen wirkende Strömungsmitteldruck den Steuerkolben 84 nach rechts. Auf diese Weise wird der in der Leitung 83 herrschende Strömungsmitteldruck über einen weiteren Zwischenraum zwischen dem zweiten Steg 84b und dem dritten Steg 84c von dem äussersten linken Ende des Steuerkolbens 84 auf die Leitung 80 übertragen» Der Strömungsmitteldruck in der Leitung 80 wirkt jedoch auf den Raum zwischen dem dritten Steg 84c und dem vierten Steg 84d. Es bestehen zwischen dem in der Leitung 83 herrschenden Strömungsmitteldruck P.., dem in der Leitung 80 herrschenden Strömungsmitteldruck P₂, der Differentialfläche A^ zwischen dem ersten Steg 84a und dem zweiten Steg 84b des Steuerkolbens 84, einer weiteren Differentialfläche A₂ zwischen dem dritten Steg 84c und dem vierten Steg 84d des Steuerkolbens 84, sowie der Federkraft F

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der Feder 85 die folgenden Beziehungen;

= A₂P₂ + F

Angenommen, dass A₁ = A₂ = A sei, erhält man'die folgende Beziehung:

P₁- P₂ = f/a.

Daher ist es klar, dass der Differentialdruck zwischen der Leitung 83 und der Leitung 80 einen konstanten Wert besitzt, | der von der Federkraft der Feder 85 abhängt. Der Reglerdruck p_

■ s

wirkt über die Leitung 43 ebenfalls auf dieses Herunterschaltventil an seinem rechten Ende, so dass, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges hoch ist und einen hohen Reglerdruck erzeugt, die scheinbare Federkraft der Feder 85 zunimmt und die Druckdifferenz zwischen P₁ und P₂ gleichfalls zunimmt»

Der Drosselunterdruck wirkt über die Leitung 38 auf das linke Ende des Herunterschaltventils 40, so dass bei kleinem Motor- * drehmoment die scheinbare Federkraft der Feder 85 erhöht wird, um die Druckdifferenz zwischen P₁ und P₂ zu erhöhen.

Mit anderen Worten, wenn der Strömungsmitteldruck in der Leitung 80 reduziert wird, kann der Strömungsmitteldruck in der Leitung 83 auf einem hohen Niveau gehalten werden, vorausgesetzt, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs hoch oder das Motordrehmoment niedrig ist. Auf diese Weise lässt sich die Dauer des LeerlaufIntervalls genau bestimmen«

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Die erfindungsgemässe Geschwindigkeitswechselvorrichtung zeichnet sich durch folgende hervorstechende Merkmale aus.

(1) Mit dem erfindungsgemässen Getriebe wird es ermöglicht, die Fahrgeschwindigkeit eines mit der Vorrichtung ausgerüsteten Kraftfahrzeugs in vier Gängen für die Vorwärtsbewegung und in einem Gang für die Rückwärtsbewegung zu wechseln. Dadurch kann das Wechseln der Geschwindigkeit ausgeführt werden, während das Drehmomentverhältnis eines Drehmomentwandlers innerhalb seines optimalen Wirkungs—

fe gradbereichs gehalten wird, um den maximalen Wirkungsgrad der Kraftübertragung unabhängig von der Drehzahl der Ab— triebswelle aufrechtzuerhalten» Ausserdem lässt sich der Geschwindigkeitswechsel sehr sanft ausführen«

(2) Im vierten Gang des erfindungsgemässen Getriebes lässt sich ein sogenannter Schnellgang bzw_e Overdrive (oder erhöhte Geschwindigkeit) verwirklichen,

(3) Mit dem erfindungsgemässen Getriebe lassen sich verschiedene Übersetzungsverhältnisse wahlweise jeder Gang— schaltstufe zuordnen, indem man für jedes Zahnrad, das in der Vorrichtung verwendet wird, die richtige Anzahl von Zähnen wählt« Daher lässt sich das erfindungsgemässe Vier-Gang-Getriebe mit grossen Vorteilen bei einem Personenkraftwagen, einem Lastwagen, einem Bus und anderen ähnlichen Maschinen verwenden.

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(4) Mit der erfindungsgemässen hydraulischen Steuervorrichtung kann der Leitungsdruck darin für jeden Gang des Getriebes mit dem geeignetsten Niveau gewählt werden,, Der Leitungsdruck wird durch die Kombination eines dem Belastungs—

■ zustand des Motors entsprechenden DrosselUnterdruckes, eines der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Reglerdruckes und eines den jeweiligen Betriebszuständen der Bremse B» und der Kupplung C₂ entsprechend gesteuerten Druckes reguliert« . . ■

(5) Ein in der erfindungsgemässen hydraulischen Steuervor- Λ richtung vorgesehenes Herunterschaltventil gewährleistet für jedes Herunterschalten ein LeerlaufIntervall von genauer Dauer, und zwar durch Steuerung der Dauer des LeerlaufIntervalls in Abhängigkeit von dem durch den Belastungszustand bestimmten Drosselunterdruck und dem durch die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmten Reglerdruck.

(6) Der auf jedes Reibungselement wirkende strömungsmitteldruck wird mittels eines mit einem Leitungsdruckverstärkungsventil verbundenen Leitungsdruckregulierventils in mehreren Schritten gewählt, so dass für jeden Betriebszustand des Kraftfahrzeugs der am besten geeignete strömungsmitteldruck zur Anwendung gelangt, . ■

(7) In der erfindungsgemässen hydraulischen steuervorrichtung ist ein Überdruckventil vorgesehen, das von einer Membran in Abhängigkeit von dem an der Motoransaugsammelleitung herrschenden Unterdruck geregelt wird, und der Drossel-

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unterdruck in der hydraulischen Steuervorrichtimg schwankt je nach dem vorerwähnten Unterdruck,

(8) In der erfindungsgemässen hydraulischen Steuervorrichtung ist ein Drosselventil vorgesehen, das mit einem Kick-Down-Ventil und einer Feder verbunden ist» Dadurch kann die hydraulische Steuervorrichtung sehr feinfühlig geregelt werden, indem man den Ausgangsdruck des Drosselventils entsprechend dem Öffnungsgrad des Gaspedals steuert«

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass an ihr vom Fachmann verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dabei den Bereich der Erfindung zu verlassen» Deshalb sollen in den anhängenden Patentansprüchen alle derartigen Änderungen und Modifikationen, die. unter den wirklichen Erfindungsgedanken und in den Bereich der Erfindung fallen, darin mit einbezogen sein.

Patentansprüche:

Vt/Wi - 17 932.

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Claims (13)

1. Patentansprüche

   (IΛ Hydraulisch gesteuertes automatisches Getriebe, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (l6); eine Antriebswelle (1); eine Antriebswelle (6); einen Drehmomentwandler (V) mit einer Pumpe (P), die mit der Antriebswelle (1) sowie mit einer Turbine (T) verbunden ist, die über eine Welle mit einem Kupplungssatz, der aus einer Vorwärtskupplung (Cj und einer Rückwärtskupplung (Ο,*) besteht, verbunden ist, ein Planetengetriebesatz (A) und eine hydraulische Steuerung, wobei der Planetengetriebesatz (A) aus einem ersten Sonnenrad (S₁), das mit einer Welle verbunden ist, die über die Rückwärtskupplung (C-) mit der Turbine (T) und mit einer vom Gehäuse (16.) getragenen zweiten Bremse (B₂) in Eingriff kommen kann; einem zweiten Sonnenrad (S₂), das mit einer Welle verbunden ist, die über die Vorwärtskupplung (C ) mit der Turbine in Eingriff kommen kann; mehreren ersten Planetenrädern (P^), die mit dem ersten Sonnenrad (S₁) in Eingriff.stehen;

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   mehreren zweiten Planetenrädern (P₂), von.denen jedes mit einem der ersten Planetenräder (P-i) sowie mit dem zweiten Sonnenrad (S₂) in Eingriff steht; einem innenverzahnten Rad (R), das mit der Abtriebswelle (6) verbunden ist und mit den ersten Planetenrädern (P₁) in Eingriff steht, und aus einem Träger (K) besteht, der die ersten und zweiten Planetenräder (P.j P₂) drehbar hält, wobei der Träger (K) durch ein Lager (ü) und eine Einwegkupplung (C.) gehalten wird, die beide von einer an dem Gehäuse (16) befestigten Hülse (13) getragen werden, so dass eine Drehung nur in der normalen Richtung möglich ist, während sie mit einer ersten Bremse (B₁) verbindbar ist, die von dem Gehäuse (16) getragen wird und mit einer Zwischenwelle (2) verbunden ist, welche über eine direkte Verbindungskupplung (C₂) mit dem Drehmomentwandler (V) verbindbar ist.
2. 2. Getriebe nach AnspruchX,dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (K) mit der Pumpe (P) des Drehmomentwandlers (V)

   b über die direkte Verbindungskupplung (C₂) verbindbar ist,
3. 3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (K) mit der Turbine (T) des Drehmomentwandlers über die direkte Verbindungskupplung (C₂) verbindbar ist»
4. 4. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der ersten Planetenräder (P₁) wenigstens zwei beträgt.

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5. 5. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die direkte Verbindungskupplung (C₂) mit einer Zwischenwelle (2) versehen ist, die sich zum Träger (K) erstreckt, dass die Vorwärtskupplung (G₁) mit einer rohrförmigen Welle versenen ist, die sich koaxial mit der Zwischenwelle (2) zum zweiten Sonnenrad (S₂) hin erstreckt, und dass die Rückwärtskupplung (C-) mit einer anderen rohrförmigen Welle verbunden ist, die sich koaxial mit der Zwischenwelle (2) zum ersten Sonnenrad (S^) hin erstreckt.
6. 6. Getriebe nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (2) mit einer Antriebswelle (1) und einer Abtriebswelle (6) axial ausgerichtet ist.
7. 7. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (K) und das erste Sonnenrad (S.) jeweils mit einem Trommelelement (14, 15)" versehen ist, um den Eingriff des Trägers (K) und des ersten Sonnenrades mit der zweiten bzw. ersten Bremse (B₂, B.) zu erleichtern.
8. 8. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsdrehmoment der Antriebswelle (I)- auf die Abtriebs— welle (6) übertragen wird, und zwar:

   a) im ersten Vorwärtsgang über den Drehmomentwandler (V), die Vorwärtskupplung (C.) und den Planetengetriebesatz (A), während der Träger (K) durch Verriegelung der Einwegkupplung (C^) fest gehalten wird,

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   b) im zweiten Vorwärtsgang über den Drehmomentwandler (V), die Vorwärtskupplung (C-) und den Planetengetriebesatz (A), während das erste Sonnenrad (S₁), durch Betätigen der zweiten Bremse (B„) fest gehalten wird,

   c) im dritten Vorwärtsgang über den Drehmomentwandler (V), die Vorwärtskupplung (C₁) und den Planetengetriebesatz (A), während der Drehmomentwandler über die Zwischenwelle (2) starr (fest) mit dem Planetengetriebesatz (A) durch Einrücken der direkten Verbindungskupplung (C₂) verbunden ist,

   d) im vierten Vorwärtsgang über die direkte Verbindungskupplung (Cq)> die Zwischenwelle (2) und den Planetengetriebesatz (A), während das erste Sonnenrad (S₁) durch Betätigen der zweiten Bremse (B₂) fest gehalten wird, und

   e) im Rückwärtsgang über den Drehmomentwandler (V), die Rückwärtskupplung (C,,) und den Planetengetriebesatz (A), während der Träger (K) durch Betätigen der ersten .Bremse (B₁) fest gehalten wird.
9. 9. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg der Drehmomentübertragung im vierten Vorwärtsgang ausserdem den Drehmomentwandler (V) aufweist»

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10. 10. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bremse (B^ ) in der ersten Vorwärts-Betriebsstufe betätigt werden kann, um Motorbremsung zu erzielen.
11. 11. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Steueranlage ein Leitungsdruckregulierventll (21) aufweist, um für jede Betriebsstufe des Getriebes den Leitungsdruck (P_T) der Steueranlage auf das geeignetste Niveau zu regulieren, wobei der Leitungsdruck durch eine Strömungsmittelpumpe (17) erzeugt und zu jeder Kupplung und Bremse gelangt, um ihren wahlweisen Betrieb zu ermöglichen; sowie eine Kombination eines Leitungsdruckverstärkungsventil (24) und eines Modulatorventils (39), um das Leitungsdruckregulierventil (21) entsprechend einem Drosselunterdruck, der von dem Belastungszustand des Motors abhängt, einem von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängenden Reglerdruck (P^) und jenen Anteilen des Leitungsdrucks entsprechend zu steuern, die zur zweiten Bremse (Bg) und der direkten Verbindungskupplung (C„) gelangen, um deren Betrieb zu steuern.
12. 12. Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Steueranlage ein Herunterschaltventil (40) aufweist, das für jedfs Herunterschalten des Getriebes ein Leerlaufintervall von geeigneter Dauer veranlasst, wobei das Herunterschaltventil (40) entsprechend dem Drosselunterdruck und dem Reglerdruck (P_fi) gesteuert wird.

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    -JS--
13. 13. Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Steueranlage ein Geschwindigkeitszahlventil ( aufweist, um aus der Gruppe, die aus den Bereichen "Langsam" bzw. "Lo", "Fahren" bzw, "Dr", "Leerlauf" bzw» "Ne", "Rückwärts" bzw. "Re" und "Parken" bzw. "Pa" besteht, einen Betriebsbereich auszuwählen, und zwar wie folgt:

    im ersten Gang des niedrigsten Übersetzungsbereiches "Lo" wirkt der Leitungsdruck (P₁) ^au* die Vorwärtskupplung (C.) und die erste Bremse (B^), um sie zu betätigen; im zweiten Gang des niedrigsten Übersetzungsbereiches "Lo" wirkt der Leitungsdruck (P_T) auf die Vorwärtskupplung (C.) und die zweite Bremse (B₂) * ^un* sie zu betätigen, während der Leitungsdruck von der ersten Bremse (Bj) entfernt wird, um sie zu lösen;

    im ersten Gang des Fahrbereichs "Dr¹! wirkt der Leitungsdruck auf die Vorwärtskupplung (C^), um sie einzukuppeln;

    im zweiten Gang des Fahrbereichs "Dr" wirkt der Leitungsdruck auf die Vorwärtskupplung (C.) und die zweite (Bg)₁ um sie zu betätigen;

    im dritten Gang des Fahrbereichs "Dr" wirkt der Leitungsdruck auf die Vorwärtskupplung (C^) und die direkte Verbindungskupplung (Cg), um sie einzukuppeln, während gleichzeitig der Leitungsdruck zur lösenden Seite (75b) der zweiten Bremse (B₂) gelangt, um sie zu lösen;

    -"V—

    BAD ORIGiNAL S09848/00Q2

    im vierten Gang des Fahrbereichs "Dr" wirkt der Leitungsdruek auf die zweite Bremse (B₂), um sie zu betätigen, während der Leitungsdruek sowohl von der lösenden Seite (75b) der zweiten Bremse (Bg) als auch von der Vorwärtskupplung (C.) entfernt . wird, um sie ausser Eingriff zu bringen, ohne jedoch die direkte Verbindungskupplung (Co) auszukuppeln;

    im Bereich des Rückwärtsganges ¹¹Re" wirkt der Leitungsdruek auf die erste Bremse (B₁) und die Rückwärtskupplung (C-), um sie zu betätigen·; und

    im Leerlauf- "Ne" und Parkbereich "Pa" wird keine der Kupplungen und Bremsen durch den Leitungsdruek betätigt.

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    BAD £09848/0002

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