DE2352939A1

DE2352939A1 - Hydraulische steuervorrichtung

Info

Publication number: DE2352939A1
Application number: DE19732352939
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Will
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-10-23
Filing date: 1973-10-23
Publication date: 1975-04-30
Also published as: FR2248443B1; SE398080B; SE7413293L; JPS5073063A; GB1484360A; FR2248443A1; US3937108A; DE2352939C2

Description

E. 1813
2.8.73 Chr/Sm

Anlage zur

Patent- und

Geb rauchsmus te r-Hilf s anne !dung

BOSCH CTIKI, Stuttgart

Irydraulisehe Steucrvorrichtunp;

Die Erfindung "bezieht sich auf eine hydraulische Steuervorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Die heute üblichen Kraftfahrzeuggetriebe, die automatisch betätigbar sind, enthalten meist einen Planetensatz, der zun Schalten der verschiedenen Gänge dient. Zum Schalten wird jeweils eine einzelne Einheit des Planetensatzes, beispielsweise die Sonne oder die Planeten oder der Steg, mit Hilfe von hydraulisch betätigten Kupplungen oder Bremsen getrennt angetrieben oder abgebremst. Durch die Auswahl und das Abbremsen eines bestimmten Teils des Planetensatzes findet dann das Schalten der Gänge statt. Die Schaltübergänge von einem Gang zu einem anderen sollen ruckfrei gestaltet werden, um den Fahrkomfort zu erhöhen. Außerdem ist die Abnützung der Kupplungen und Bremsen zu begrenzen. Zur Steuerung solcher Getriebe werden in zunehmendem Maß elektronische Anordnungen vorge-

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sehen. An die elektronischen Anordnungen sind dabei eine Reihe von Forderungen zu stellen. Bei einem Kabelbruch oder bei einem Ausfall der gesamten elektronischen Anordnung soll eine Gefährdung- des Kraftfahrzeugs ausgeschlossen sein. Außerdem soll es möglich sein, bei einem solchen Ausfall wenigstens in einem der Getriebegänge zur nächsten Werkstatt fahren zu'können. Schließlich soll es dem Fahrer nicht möglich sein, bei einer unzulässig hohen Fahrzeuggeschwindigkeit die Schaltstufen auf einen zu niederen Gang zu begrenzen oder gar den Rückwärtsgang einzulegen. Bekannte Torrichtungen erfüllen diese Forderungen nur mangelhaft oder gar nicht.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung.mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, bei einem teilweisen oder ganzen Ausfall des elektronischen Steuergeräts das Kraftfahrzeuggetriebe in einen definierten Zustand zu bringen. War das Getriebe vor den Ausfall im ersten Gang, so bleibt dieser Zustand erhalten. Befand sich das Getriebe im zweiten oder im dritten Gang, so wird der dritte Gang eingelegt. Deshalb wird der Motor nicht überdreht, auch wenn zum Zeitpunkt des Ausfalls des elektronischen Steuergeräts sich das Fahrzeug noch mit einer sehr hohen Geschwindigkeit bewegt.

Durch die in den ünteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind-vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Steuervorrichtung möglich.

Besonders vorteilhaft ist, die Vorsteuerveiiiile mit dem Druck vom Vorsteuerregler zu betreiben. Der Druck ist dann kleiner als der Hauptdruck und ist im Rückwärtsgang nicht zusätzlich erhöht. Die Magnetventile können deshalb kleiner und billiger gebaut werden.

Durch ein zusätzliches Doppe!rückschlagventil wird erreicht, daß bei unzulässig hoher Fahrzeuggeschwihdigkeit der Eück-

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wärtsgang gesperrt wira und so eine Beschädigung des Getriebes vermieden wird, wenn der Fahrer den Wählhebel "bei schneller Vorwärtsfahrt auf die Bückwärtsstellung legt.

Durch die Verwendung eines Wandlerdruckventils mit konstantem Druck ergeben sich noch weitere günstige Möglichkeiten der Versorgung und Anwendung der. Magnetventile und des Vorsteuerreglers. Bei einem Einkanten-Vorsteuerregier sind wegen des konstanten Zulaufdrucks die Anforderungen an die Linearität geringer, außerdem sind auch die Ölverluste sehr viel kleiner.

Die Verwendung"eines Einkanten-Schieberventils für den Vorsteuerregler bringt gegenüber einem Zweikanten-Schieberventil den Vorteil eines kleineren Durchmessers und einer einfacheren Fertigung. Gegenüber einem Einkanten-Sitzventil * hat der nach der Erfindung angewandte Vorsteuerregler den Vorteil, daß das Ventil nicht auf den Sitz prallt, wenn Schwingungen auftreten, und daß damit Änderungen des Druck-Mittelwerts vermieden werden.

Der erfindungsgemäße Abschluß der Entlüftungsbohrung mit einem Sieb oder die spezielle Anordnung der Entlüftungsbohrung unter dem Pumpensieb hat den Vorteil, daß eine Verschmutzung des Magneten weitgehend vermieden wird.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. ■ .

Figuar 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung. Da die Steuervorrichtung im wesentlichen bekannte Bauelemente enthält, soll der allgemeine Aufbau nur skizzenhaft geschildert werden. Eine Pumpe 11 fördert Druckmittel aus einem Vorratsbehälter 12. Die Ansaugleitung ist mit einem Sieb 13 abgeschlossen. Der Pumpe 1.1. ist ein Hauptdruckregler 1A- nachgeschaltet. Über den Hauptdruckregler 14 wird zunächst ein Wählschieber 15 mit Druckmittel versorgt. Der Wählschieber kann vom Fahrer

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des Kraftfahrzeugs von Hand in die Positionen P,R,1T,3,2,1 gebracht werden. Ein erster Ausgang 16a des Wählschiebers 15 ist mit einem ersten Eingang 17 eines ersten Doppelrückschlagventils 18 verbunden. Zusätzlich ist der erste Ausgang 16b des Wähl schiebe rs 15 mit dem ersten Eingang 19 eines zweiten Doppelrückschlagventils 21 verbunden. Die Leitungen, die an den ersten Ausgang 16 des Wählschiebers 15 angeschlossen sind, bekommen Druck nur in der Stellung E des Wählschiebers An einen zweiten Ausgang 22 des Wählschiebers 15» der in allen Stellungen Druck bekommt, ist der Eingang 23 eines Vorsteuerreglers 24 angeschlossen. Der Ausgang des Vorsteuerreglers 24 liegt über einer ersten Zuleitung 26, in der eine erste Drossel 27 angeordnet ist, am Eingang eines ersten Vorsteuerventils 28, und am ersten Eingang 29 eines ersten Schaltventils 31 zwischen dem Ausgang 25 des Vorsteuerregler 24 und der ersten Drossel 27 ist an die erste Zuleitung 26 über eine zweite Drossel 32 der Eingang eines zweiten Vorsteuerventils 33 und der erste Eingang 34 eines zweiten Schaltventils 35 angeschlossen. Im ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind das zweite Vorsteuerventil 33 und das erste Vorsteuerventil 28 als 2/2-Ventile ausgebildet. Mit einem ersten Ausgang 36 des zweiten Schaltventils 35 sind der zweite Eingang 37 des ersten Doppelrückschlagventils 18, ein dritter Eingang 38 des ersten Schaltventils 31 und der Eingang einer ersten Bremse 39 verbunden. Der Ausgang des ersten Doppelrückschlagventils 18 liegt an einem zweiten Eingang 41 des ersten Schaltventils 31« An einem ersten Ausgang 42 des ersten Schaltventils 31 liegt - beim ersten Ausführungsbeispiel über eine dritte Drossel 43 - der Eingang einer zweiten Bremse 44. An einen zweiten Ausgang 45 des ersten Schaltventils 31 ist der Eingang einer zweiten Kupplung 46 angeschlossen. An einem zweiten Ausgang 47 des zweiten Schaltventils 35 liegt der zweite Eingang 48 des Doppelrückschlagventils 21; an den Ausgang des Doppelrückschlagventils 21 ist eine dritte Bremse 49 angeschlossen. Ein zweiter Ausgang 51 des Wählschiebers 15 steht mit einem ersten Eingang 52 des zweiten Schaltventils und mit dem Eingang einer ersten Kupplung 53 in Verbindung.

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Die Funktion des ersten Ausführungsbeispiels nach Figur 1 ist im folgenden "beschrieben. Beim ersten Ausführungsbeispiel sind Vorsteuerventile verwendet, die über eine Zulaufdrossel arbeiten. Diese Ventile weisen nur eine Steuerkante auf, der Steuerquerschnitt xtfird entweder geöffnet oder geschlossen. Es ist durchaus aber auch möglich, Ventile mit zwei Steuerkanten zu verwenden. Diese arbeiten ohne Zulaufdrossel und können sowohl beim Ablauf als auch beim Zulauf einen Steuerquerschnitt öffnen oder schließen.

•Das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuervorrichtung arbeitet nach einem Schema, wie es in der Tabelle 1 angegeben ist. Die erste Spalte bezeichnet den vom Getriebe eingelegten Gang, die zweite Spalte die Schaltstellung des ersten Vorsteuerventils 28, die dritte Spalte die Schaltstellung des zweiten Vorsteuerventils 33- Die ersten vier Zeilen der Tabelle 1 geben die Schaltstellungen für den jeweils eingelegten Gang an. Das Zeichen "0" bedeutet, daß die Wicklung des betreffenden Vorsteuerventils nicht erregt ist, das Zeichen "L" bedeutet, daß durch die Wicklung des betreffenden Vorsteuerventils der zugehörige Steuerstrom fließt. Die Steuerströme liefert ein in der Zeichnung nicht dargestelltes elektronisches Steuergerät, an das an sich bekannte Sensoren für die Fahrzeugparameter angeschlossen sind. In der fünften Zeile ist diejenige Schaltstellung -angegeben, die eingestellt wird, wenn der Fahrer bei unzulässig hoher Vorwärtsgeschv/indigkeit, beispielsweise bei über 15 km pro Stunde, mit dem Wählschieber 15 Rückwärtsgang einlegt.

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Tabelle 1

vom Getriebe eingelegter Gang	S c h a 1 t s Erstes Vorsteuer ventil 28	teilung Zweites Vorsteuer ventil 33
1 Z 3	O I» L	O L 0
E R gesperrt	0 O	O L

Am ersten Eingang 19 des zweiten DoppeIrückschlagventils 21 herrscht Druck in der Stellung R des Wählschiebers 15. Am zweiten Eingang 48 des zweiten Doppelrückschlagventils.21 herrscht Druck, wenn der erste Gang vom Getriebe eingelegt ist und wenn sich der Vählschieber 15 in der Stellung 1 oder 2 befindet. Am ersten Eingang 17 des ersten Doppelrückschlagventils 18 herrscht Druck, wenn sich der Wählschieber 15 in der Stellung R befindet; am zweiten Eingang des ersten Doppelrückschlagventils 18 herrscht Druck, wenn das Getriebe den zweiten oder dritten Gang eingelegt hat. Das erste Schaltventil 31

wird so durch das erste Vorsteuerventil 28 angesteuert, daß es dann in der Stellung für den dritten Gang ist, wenn durch die Magnetspule des ersten Vorsteueryentils 28 kein Strom fließt. Die eingangsjgeschilderten Vorteile werden damit erreicht. Wenn die gesamte Elektronik ausfallen sollte, dann schaltet das zweite Schaltventil 35, das dem ersten und zweiten Gang zugeordnet ist, in die Stellung; für den ersten Gang. Bei einem Strcmausfall ist somit

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zwar der erste Gang eingelegt, das Drehmoment wird aber in ersten Gang nur in einer Richtung übertragen, nämlich von Hotor zum Fahrzeug, nicht uragekehrt. Deshalb wird der Motor nicht überdreht, auch x^enn sich das Fahrzeug noch mit einer hohen Geschwindigkeit, beispielsweise mit 150 1cm. pro Stunde, bewegt. Durch die Anordnung des ersten Doppelrückschlagventils 18 wird erreicht, daß die zweite Kupplung 46 im Rückwärtsgang R nur dann angesteuert wird, wenn das erste Vorsteuerventil 28 nicht erregt ist. Dadurch wird die Sperrung des Rückwärtsgang R bei einer unzulässig hohen Geschwindigkeit bewirkt. Die nicht dargestellte elektronische Steuervorrichtung schickt dann einen Strom in die Magnetwicklung des ersten Vorsteuerventils 28, wenn die Vorwärtsgeschwindigkeit zu hoch ist und gleichzeitig der Wählschieber 15 in die Stellung R gebracht ist. Durch die Anordnung des ' ersten Doppelrückschlagventils 18 wird weiter erreicht, daß bei einem Bruch sämtlicher Kabel noch im ersten Gang oder im Rückwärtsgang gefahren werden kann. Die beiden Gänge 1 und R sind über den Wählschieber 15 einlegbar.

Im dritten Gang sind die erste Kupplung 53 und die zweite Kupplung 46 eingelegt; dadurch wird das Hotor-Drehmoment direkt übertragen. Die dritte Bremse -49 ist dann eingelegt, v:enn der Wähl schieb er 15 sich in der Stellung 1 oder R befindet. Die erste Kupplung 53 ist bei allen Vox>wärtsgänGen eingelegt; sie wird durch den Wählschieber 15 gesteuert. Die zweite Kupplung 46 ist eingelegt, wenn sich der Wählschieber 15 in der· Stellung R oder das Getriebe sich im dritten Gang befindet. Die erste Bremse 39 ist eingelegt im zweiten und dritten Gang. Die zweite Bremse 44 ist nur im zweiten Gang eingelegt. Die dritte Bremse 49 ist nur eingelegt, wenn sich der Wählschieber 15 in der Stellung und das zweite Vorsteuerventil 33 in der Stellung ¹¹L" befinden. Damit kann im Schiebebetrieb die Motorbremswirkung ausgenutzt werden. .

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■-·■■■■-■?-: -.· ,

In Figur 2 der Zeichnung ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung gezeigt. Gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen; es werden nur die Unterschiede in Ausführung und Funktion "beschrieben. Der Pumpe 11 und dem Hauptdruckregler 14 ist ein Wandlerdruckventil 55 nachgeschaltet. An das Wandlerdruckventil 55 ist noch ein Wandler 56 angeschlossen, dessen Ausgang mit den nicht eingezeichneten Schmierstellen verbunden ist. Der Ausgang des Wandlers 55 ist mit der ersten Zuleitung 26 verbunden, und zwar mit dem Teil 26a dieser Zuleitung, der noch vor der ersten Drossel 27 liegt. Das erste Zuleitungsstück 26a ist über eine vierte Drossel an den Eingang des Vorsteuerreglers 24 angeschlossen. Der Ausgang 25 des Vorsteuerreglers 24 ist mit einem Sieb 58 abgeschlossen; dieses Sieb 58 kann so angeordnet sein, daß es unter dem Sieb 13 der Pumpe 11 und des Hauptdruclcreglers 14 in den Vorratsbehälter 12 mündet. Als Vorsteuerregler ist ein Einkanten-Schieber-Ventil verwendet. '

Die Punktion des zweiten Ausführungsbeispiels ist im folgenden beschrieben. Im Unterschied zum ersten. Ausführungsbeispiel wird das zxfeite Schaltventil 35 so durch das zweite Vorsteuerventil 35 angesteuert, daß stets der erste Gang eingelegt wird, wenn ein Strom aus dem nicht eingezeichneten elektronischen Steuergerät durch die Magnet wicklung des zweiten Vorsteuerventils 33 fließt. Auch "bei einer Fehlbedienung durch den Fahrer - beispielsweise beim Einlegen der Stellung 1 mit dem Wählschieber 15 bei zu hoher Geschwindigkeit und gleichzeitigem Ausfall des elektronsichen Steuergeräts - kann so keine Gefährdung durch ein Überdrehen des Motors auftreten. Durch die Verwendung des Wandlerdruckventils 55 mit konstantem Druck ergeben sich weitere, eingangs geschilderte, Vorteile. Die Steuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel arbeitet nach einem Ansteuerschema, wie es in der Tabelle 2 dargestellt ist.

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'8 Γ 3

Tabelle 2

vom Getriebe eingelegter Gang	eingescl Kupplung	laltete Bremse	Schaltst Erstes Vor steuerventil 28	;e llung Zweites Vor- steuerventil 33
1 2 3	1 (53) 1 .(53) 1 (53)	1 (39) u. 2 (44) 1 (39)	L O O	L L O
E E gesperrt	2 (46)	3 (49) 3 (49)	0 O	O L
dabei Wähl hebel 15 in Stellung 1	1 (53)	3 '(49)	L	L

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Claims

- ίο - Ansprüche

1.\Hydraulische Steuervorrichtung, insbesondere für eine ■

.— ^y Gangwechselrichtung in automatischen Kraftfahrzeuggetrieben mit drei Vorwärtsgängen und einen Rückwärtsgang, mit einer das Hydraulikniittel fördernden Pumpe, einem Hauptdruckregler zum Steuern des die Bremsen und Kupplungen der Steuervorrichtung betreibenden hydraulischen Drucks, einem den Hauptdruckleger steuernden, vorzugsweise von der Drosselklappenstellung oder der Fahrpeda--lstellung und der Getriebeausgang sdrehzahl gesteuerten .elektronischen Steuergerät betätigten Vorsteuerregler, mit einem ersten und einem zweiten Schaltventil zum Schalten der Gänge, wobei das erste Schaltventil dem dritten und zweiten Gang und das zweite Schaltventil dem zweiten und ersten Gang zugeordnet ist und das erste Schaltventil mittels einer Druckfeder¹ in eine Ruhestellung gedrückt wird und an einem ersten Eingang über ein erstes, vorzugsweise als 2/2-Vehtil ausgebildetes Vorsteuerventil und eine erste Zuleitung in seine Arbeitslage steuerbar ist, und mit einer in der ersten Zuleitung angeordneten ersten Drossel, wobei zwischen der ersten Drossel und dem ersten Eingang des ersten Schaltventils der Eingang des ersten Vorsteuerventils angeschlossen ist und das erste Vorsteuerventil in seiner Ruhelage geöffnet ist und dann in seinen geschlossenen Zustand gesteuert ist, wenn die Fahrbedingungen für den zweiten Gang vorliegen, dadurch

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ftekennseichnet, daß ein erstes Doppelrückschlagventil (18) vorgesehen ist, dessen erster Eingang (17) mit einem ersten Ausgang (16) des Wählschieners (15) und dessen zweiter Eingang (.37) mit einem ersten Ausgang (36) des zweiten Schaltventils (35) verbunden und dessen Ausgang an einen zweiten Eingang (4-i) des ersten ■ Schaltventils (31) angeschlossen ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zuleitung (26) über die erste Drossel (2?) an den Ausgang (25) des Vorsteuerreglers (24.) angeschlossen ist und daß das erste Vorsteuerventil (28) auch dann in seinen geschlossenen Zustand gesteuert ist, wenn trotz überschreiten eines vorher festgelegten Werts der IPahrzeug-Vorwärts-Geschwindigkeit der Wählschieber (15) in die Stellung für den Rückwärtsgang (H) gebracht ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die erste Zuleitung (26a) zwischen der ersten Drossel (27) und dem Ausgang (25) des Vorsteuerventils (24-) ein zweites Vor steuerventil (33) eingeschlossen ist.

4. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuer-

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ventile (28, 33)νοη der Steuervorrichtung in der folgen den Weise eingeschaltet (L) und ausgeschaltet (0) sind:

Tabelle 1

vom Getriebe
eingelegter Gang Schalt
Erstes Vorsteuer
ventil 28 stellung
Zweites Vorsteuer
ventil 33 1
2
3 0
L
L 0
L
0 B
E gesperrt 0
0 0
L

5. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltventil (35) mit dem zweiten Vorsteuerventil (33) so zusammengeschaltet ist, daß im Getriebe der erste Gsng eingelegt wird, wenn die Magnetwicklung des zweiten Vorsteuerventils (?3) erregt wird.

6. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspriiciie, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zuleitung (26a) an das Wandlerdruckventil (55) angeschlossen ist.

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7· Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorsteuerregler (2A-) ein Einkanten-Schieber-Ventil verwendet ist.

8. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Ausgang vorgesehene Entlüftungsbohrung (25) des Vorsteuerreglers (24) mit

• einem Sieh (58) abgeschlossen ist.

9. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Ausgang vorgesehene

• Entlüftungsbohrung (25) des Vorsteuerreglers (24) unterhalb des der Pumpe (1Ϊ) vorgeschalteten Siebs (13) angeordnet ist.

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