DE2707174C2 - Steuervorrichtung für eine Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers - Google Patents

Description

schreiten eines bestimmten Wertes des Reglerdruckes plötzlich und ohne weiteres Ansteigen des Reglerdrukkes bewegen. Diese bei im wesentlichen gleichem Reglerdruck plötzlich zurückgelegte Bewegungsbahn wird bei einer Verschiebung des Ventilschiebers nach links in Folge eines Abfalls des Reglerdruckes jedoch nur allmählich und kontinuierlich mit dem Abfallen des Reglerdruckes bis zu einem bestimmten Wert durchlaufen. Erst nach Erreichen dieses bestimmten Wertes findet wiederum eine plötzliche Bewegung des Ventil-Schiebers nach links in seine linke Ruhestellung statt, in der kein Strömungsmitteldruck mehr der Überbrükkungskupplung zugeführt wird, vielmehr diese mit einem Auslaß über die Steuervorrichtung verbanden wird. Bei dieser bekannten Steuervorrichtung hat die Bewegungskennlinie des Ventilschiebers in Abhängigkeit von dem Reglerdruck daher eine Hysterese, um Schwingungen des Fahrzeuggetriebes um seine Betriebszustände mit überbrückten! und wirksamem Drehmomentwandler zu vermeiden.

Aus der DE-AS 1034 989 ist es bekannt, eine Steuervorrichtung so zu betreiben, daß die Überbrükkungskupplung sowohl in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit als auch der Stellung des Drosselventils eingekuppelt wird. Ähnlich wie bei der einen, bereits zuvor erläuterten bekannten Steuervorrichtung wird dabei die Überbrückungskupplung bei stark durchgetretenem Gaspedal erst bei relativ hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten eingekuppelt, während sie bei nur leicht durchgetretenem Gaspedal bereits bei relativ niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten eingekuppelt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß das Einkuppeln der Überbrükkungskupplung in Abhängigkeit von dem fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Reglerdruck nach dem Einstellen des höchsten Ganges in dem Fahrzeuggetriebe erst dann erfolgt, wenn eine ausreichende Fahrzeuggeschwindigkeit en eicht ist, d.h. der Motor auch ein ausreichendes Drehmoment an das Fahrzeuggetriebe abgibt, das Auskuppeln der Überbrückungskupplung bei einem Herunterschalten von dem höchsten Gang in den niedrigeren Gang unabhängig von der jeweiligen Größe des Reglerdruckes aber sofort und unverzüglich erfolgt.

Bei einer Steuervorrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

In Abhängigkeit von dem Reglerdruck gibt der Ventilschieber der Schaltventileinheit den nur nach dem Einstellen des höchsten Ganges an die Steuervorrichtung gegebenen Strömungsmitteldruck bzw. Leitungsdruck über ein Drosselrückschlagventil auch an die Überbrückungskupplung, wenn eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht ist. Infolge des Drosselrückschlagventils baut sich der Druck in der Überbrükkungskupplung nur mit einer gewissen Zeitverzögerung auf, so daß eine gewisse Verzögerungszeit zwischen dem Einkuppeln der Überbrückungskupplung und dem so Umschalten der Schaltventileinheit auftritt. Beim Auskuppeln der Überbrückungskupplung erfolgt dieses ebenfalls relativ allmählich, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Beibehaltung des höchsten Ganges allmählich abnimmt. Dieses ist ebenfalls durch das Drosselrückschlagventil gewährleistet, das einen allmählichen Abbau des Drucks in der Überbrückungskupplung immer dann gewährleistet, wenn auch der Druckabbau innerhalb der Schaltventileinheit nur allmählich erfolgt Wird dagegen bei eingekuppelter Überbrückungskupplung vom dritten Gang in den zweiten Gang zurückgeschaltet, so wird der Strömungsmittel- oder Leitungsdruck plötzlich von der Steuervorrichtung fortgenommen, wodurch auch ein plötzlicher Druckabbau in der Schaltventileinheit möglich ist In diesem Fall öffnet dann das Rückschlagventil zum Zwecke einer plötzlichen Entlastung des Strömungsmitteldruckes in der Überbrückungskupplung, wodurch auch diese sehr schnell auskuppelt

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Diagramm von Getriebeschaltverläufen, die bei einem bekannten automatischen Fahrzeuggetriebe mit drei Vorwärtsgängen auftreten,

F i g. 2 einen Längsschnitt eines Drehmomentwandlers mit Überbrückungskupplung, bei dem die Steuervorrichtung anzuwenden ist,

Fig.3 eine hydraulische Steueranlage für das Fahrzeuggetriebe, an der die Steuervorrichtung anzuschließen ist

Fig.4 einen Schnitt der Steuervorrichtung in vergrößertem Maßstab,

F i g. 5 ein Diagramm ähnlich der F i g. 1 mit Getriebeschaltverläufen beim Hochschalten, die bei Verwendung der Steuervorrichtung auftreten, und

F i g. 6 ein Diagramm ebenfalls ähnlich der F i g. 1 mit Getriebeschaltverläufen beim Hinunterschalten, die bei Verwendung der Steuervorrichtung auftreten.

Das Diagramm der F i g. 1 stellt Getriebeschaltverläufe dar, die bei einem automatischen Getriebe erzielt werden, das einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit Überbrückungskupplung aufweist, die eingekuppelt wird, wenn der höchste Gang eingelegt ist, und zwar unabhängig von der Belastung des Motors. In F i g. 1 werden drei Vorwärtsgänge angenommen und Schaltvorgänge vom ersten Gang in den zweiten Gang und vom zweiten Gang in den dritten Gang bei gleichzeitigem Direktantrieb durchgeführt, wie es die Pfeile zeigen, die mit 1 nach 2 bzw. 2 nach 3 (Direktantrieb) bezeichnet sind. Schaltvorgänge vom dritten Gang bei Direktantrieb in den zweiten Gang hinunter und vom zweiten Gang in den ersten Gang hinunter werden vorgenommen, wie es durch die Pfeile gezeigt ist, die mit 3 (Direktantrieb) nach 2 bzw. 2 nach 1 bezeichnet sind.

Die Steuervorrichtung für den Direktantrieb soll die Getriebeschaltverläufe nach F i g. 1 derart abändern, daß das unmittelbare Schalten zwischen dem zweiten Gang und dem Betriebszustand mit Direktantrieb nur dann auftritt, wenn die Motorlast über einem bestimmten Wert liegt. Ist die Motorlast niedriger als der bestimmte Wert, soll der Betriebszustand des Direktantriebs zu einem verzögerten Zeitpunkt eingestellt werden, nachdem ein Schaltvorgang vom zweiten Gang in den dritten Gang hinauf vorgenommen wurde, so daß das Fahrzeug aus einer niedrigen Geschwindigkeit bis zu einem stabilen Betriebszustand beschleunigt werden kann.

F i g. 2 zeigt eine Drehmomentwandler- und Überbrückungskupplungsanordnung für den Direktantrieb, die zwischen der Kurbelwelle 10 einer Brennkraftmaschine und dem Fahrzeuggetriebe angeordnet ist. Ein Drehmomentwandler 12 und eine Überbrückungskupplung 14 verbinden die Kurbelwelle 10 mit einer

■ Getriebeeingangswelle 16. Ein solcher Drehmomentwandler mit Überbrückungskupplung ist bekannt und auch nicht Gegenstand der Erfindung, so daß seine Arbeitsweise hier nicht näher erläutert wird.

Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer hydraulisehen Steueranlage, an die die Steuervorrichtung zum Betätigen der Überbrückungskupplung 14 für den Direktantrieb angeschlossen wird. Die hier gezeigte hydraulische Steueranlage ist zur Verwendung bei einem automatischen Fahrzeuggetriebe mit drei Vorwärts- und einem Rückwärtsgang ohne eine Kupplungsanordnung für den Direktantrieb ausgelegt und betätigt wahlweise eine erste Kupplung 174 für den oberen Vorwärtsgang und Rückwärtsgang, eine zweite Kupplung 176 für Vorwärtsfahrt, eine erste Bremse 178 für Langsam- und Rückwärtsfahrt und eine zweite Bremse 180. Diese Kupplungen und Bremsen sind einem Planetengetriebe zugeordnet, das Teil des automatischen Fahrzeuggetriebes ist, und werden wahlweise betätigt, um den ersten oder langsamen, zweiten oder mittleren und dritten oder oberen Gang und den Rückwärtsgang einzulegen. Die hydraulische Steueranlage zum Betätigen dieser Kupplungen 174 und 176 sowie der Bremsen 178 und 180 umfaßt ein handbetätigtes Wählventil 188, ein erstes Leitungsdruck-Regulierventil 190, ein Reglerventil 192 und ein Drosseldruck-Regulierventil 194. Der Öldruck, der durch das Wählventil 188 hindurchgeleitet wird, wird eingangs von einer ölpumpe geliefert und wird in einen im wesentlichen konstanten ersten Strömungsmitteldruck oder Leitungsdruck P\ mittels des Leitungsdruck-Regulierventils 190 eingestellt.

Wenn das Wählventil 188 in einer der handbetätigten oder automatischen Vorwärtsfahrstellungen ist, dann wird der Leitungsdruck zu einem Leitungskreis geleitet, der mit dem Reglerventil 192 verbunden ist. Das Reglerventil 192, das an der Ausgangswelle des Fahrzeuggetriebes angebracht ist, erzeugt einen Ausgangsströmungsmitteldruck, der sich mit der Drehzahl der Ausgangswelle ändert Das Reglerventil 192 liefert also einen Reglerdruck Pi, der sich mit der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert Der vom Reglerventil 192 gelieferte Reglerdruck wird einem Reglerdruckkreis 208 zugeführt

Der vom Leitungsdruck-Regulierventil 190 erzeugte Druck wird auch dem Drosselventil 194 zugeführt. Das Drosselventil 192 ist mit einer unterdruckbetätigten Servoeinheit versehen, die den Ansaugunterdruck der Brennkraftmaschine erhält Das Drosselventil 192 arbeitet mit einem Drosselunterstützungsventil 214 zusammen und erzeugt in einem Drosselkreis 216 einen Drosseldruck Py, der sich mit der Motorlast ändert Der Reglerkreis 208 steht in Verbindung mit einem Drosseldruckanpaßventil 222, einem 1-2-Schaltventil 224, einem 2-3-Schaltventil 226 und einem Zeitsteuerventil 228 für das Hinaufschalten vom zweiten zum dritten Gang.

Die 1-2- und 2-3-Schaltventile 224 und 226 sind mit einem Entsperrventil 234 für den zweiten Gang verbunden.

Ein Kickdownventil 246 ist von einer Magnetspule 248 zu betätigen, wenn das Gaspedal ganz durchgetreten ist

Der Drehmomentwandler 12 ist mit dem Leitungsdruck-Steuerventfl 190 über ein Wandlerdruck-Entlastungsventil 252 und ein Ablaßventil 254 sowie eine Rückschlagventilanordnung verbunden.
Die hydraulische Steueranlage arbeitet in der üblichen Weise und weist die Steuervorrichtung für die Überbrückungskupplung 14 auf, um den Betriebszustand des Direktantriebs gegenüber dem Einlegen des dritten oder höchsten Gangs verzögert einzustellen, wenn der Motor bei niedriger Last arbeitet.

In F i g. 4 ist diese Steuervorrichtung gezeigt die eine Schaltventileinheit 260 für den Direktantrieb, d. h. zum Einrücken der Überbrückungskupplung sowie ein Drosselrückschlagventil 262 aufweist. Die Schaltventileinheit 260 weist eine längliche Ventilkammer 264 auf, die eine erste, zweite, dritte und vierte öffnung 266,268, 270 und 272 aufweist. Die erste öffnung 266 ist eine Leitungsdruck-Einlaßöffnung, die in einem mittleren Abschnitt der Ventilkammer 264 angeordnet ist und über eine Leitung 274 mit der ersten Kupplung 174 und der zweiten Bremse 180 verbunden ist. An der Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 wird somit der Strömungsmitteldruck oder Leitungsdruck P\ erzeugt, wenn im Getriebe der dritte Gang eingelegt ist. Die zweite öffnung 268 ist eine Leitungsdruck-Ausgangsöffnung, die zwischen der Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 und einem Ende der Ventilkammer 264 angeordnet ist und mit dem Drosselrückschlagventil 262 verbunden ist. Die dritte öffnung 270 ist eine Steueröffnung, die an dem einen Ende der Ventilkammer 264 angeordnet ist und über eine Leitung 276 mit dem Reglerkreis 208 verbunden ist, der mit dem Reglerventil 192 verbunden ist. An der Steueröffnung 270 wird daher der Reglerdruck P2 erzeugt, wenn der erste, zweite oder dritte Gang eingelegt ist Die vierte öffnung 272 ist ein Auslaß, der zwischen der Leitungsdruck-Ausgangsöffnung 268 und der Steueröffnung 270 angeordnet ist und mit einem ölsumpf verbunden ist.

Die Schaltventileinheit 260 für den Direktantrieb weist ferner einen Ventilschieber 278 auf, der in der Ventilkammer 264 beweglich ist. Der Ventilschieber 278 weist einen ersten und einen zweiten Bund 280 und 282 auf, die eine Umfangsnut 284 zwischen sich bilden, wobei der erste Bund 280 mit der ersten oder Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 und der zweite Bund 282 mit der dritten oder Steueröffnung 270 zusammenwirken. Der Ventilschieber 278 hat einen Schaft 286, der von der äußeren Stirnfläche des ersten Bundes 280 in Richtung zur Endfläche 288 hin vorsteht, die die Ventilkammer 264 an dem anderen Ende begrenzt, das der Steueröffnung 270 gegenüberliegt Der Ventilschieber 278 zwischen einer ersten axialen Lage nächst der Steueröffnung 270, die in F i g. 4 gezeigt ist, und einer zweiten axialen Lage beweglich, in der er von der Steueröffnung 270 am weitesten entfernt ist, und der Schaft 286 mit seinem äußeren Ende an der Endfläche 288 der Ventilkammer 264 anschlägt Wenn der Ventilschieber 278 sich in seiner ersten axialen Lage befindet, ist die Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 vom ersten Bund 280 verschlossen und eine Verbindung zwischen der Leitungsdruck-Ausgangsöffnung 268 und dem Auslaß 272 über die Umfangsnut 284 zwischen dem ersten und zweiten Bund 280 und 282 herstellt Bei diesem Betriebszustand befindet sich der zweite Bund 282 des Ventilschiebers 278 zwischen der Steuer- und Auslaßöffnung 270 und 272. Wenn andererseits der Ventilschieber 278 sich in seiner zweiten axialen Lage befindet, dann liegt der erste Bund 280 näher an der Endfläche 288 und gibt die Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 frei, wodurch eine Verbindung zwischen der Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 und der Ausgangsöffnung 268 fiber die Umfangsnut 284 hergestellt wird Bei diesem Betriebszustand befindet sich der zweite Bund

282 des Ventilschiebers 278 von der Steueröffnung 270 weiter entfernt und er sperrt den Auslaß, so daß er die Verbindung zwischen der Leitungsdruck-Ausgangsöffnung 268 und dem Auslaß 272 unterbricht. Die Umfangsnut 284 zwischen den Bünden 280 und 282 des Ventilschiebers 278 ist daher immer zur Leitungsdruck-Ausgangsöffnung 268 hin offen und öffnet diese zum Auslaß 272 bzw. zur Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266, wenn sich der Ventilschieber 278 in seiner ersten bzw. zweiten axialen Lage befindet. Der Ventilschieber 278 wird in seine erste axiale Lage durch eine Feder 290 gedruckt, die ihren Sitz am einen Ende an der äußeren Stirnfläche des ersten Bundes 280 und an ihrem anderen Ende an der Endfläche 288 der Ventilkammer 264 findet. Der Kraft der Feder 290, die somit den Ventilschieber 278 zur Steueröffnung 270 hin drückt, wirkt eine Kraft entgegen, die sich aus dem Reglerdruck P₂ ergibt, der auf die äußere Stirnfläche des zweiten Bundes 282 von der Leitung 276 her wirkt, der vom Reglerkreis 208 kommt. Es ist bei diesem Ausführungsbeispiel wichtig, daß die Feder 290 so ausgewählt ist, daß deren Vorspannkraft im wesentlichen gleich der Kraft ist, die sich aus einem solchen Reglerdruck P₂ ergibt, der einer vorher festgestellten verhältnismäßig hohen Fahrzeuggeschwindigkeit Vo entspricht. Der Hub des Ventil-Schiebers 278 zwischen seiner ersten und seiner zweiten Lage wird eingestellt, indem die Länge des Schaftes 286 geändert wird, der als Anschlagteil dient. Ferner wird hier angenommen und gezeigt, daß der erste und der zweite Bund 280 und 282 im wesentlichen gleiche Querschnittsflächen haben, so daß die Kräfte des Leitungsdrucks auf die entgegengesetzten inneren Stirnflächen der Bünde 280 und 282 einwirken, wenn der Ventilschieber 278 sich in seiner zweiten axialen Lage befindet, und sich damit gegeneinander aufheben. Wenn es gewünscht wird, können allerdings der erste und der zweite Bund 280 und 282 des Ventilschiebers 278 auch so bemessen sein, daß sie unterschiedliche Querschnittsflächen haben, so daß der Ventilschieber 278 in eine von beiden Richtungen durch die Kraft gedrückt wird, die auf die Differenzfläche zwischen den Bünden 280 und 282 wirkt, wenn der Ventilschieber 278 sich in seiner zweiten axialen Lage befindet, wie es später noch im einzelnen beschrieben wird.

Andererseits weist das Drosselrückschlagventil 262 eine längliche Ventilkammer 292 auf, die in ständiger Verbindung mit der Leitungsdruck-Ausgangsöffnung 268 der Schaltventileinheit 260 steht, wobei die Ventilkammer 292 gemäß der Darstellung sich im wesentlichen rechtwinklig zur Ventilkammer 264 der Schaltventileinheit 260 erstreckt Die Ventilkammer 292 weist eine zu einer Leitung 294 führende Leitungsdruck-Auslaßöffnuiig auf, die gegenüber von der Leitungsdruck-Ausgangsöffnung 268 der Schaltventileinheit 260 an der Ventilkammer 292 des Drosselrückschlagventils 262 angeordnet ist Die Leitung 294 ist mit der Überbrückungskupplung 14 für den Direktantrieb verbunden. Andererseits ist eine Ablaßöffnung 296 in der Nähe der zur Leitung 294 führenden Leitungsdruckr Auslaßöffnung angeordnet und mit dem ölsumpf verbunden.

Das Drosselrückschlagventil 262 umfaßt ferner ein zylindrisches Ventilelement 298, das in der Ventilkammer 292 verschieblich ist. Das Ventilelement 298 ist mit einem Strömungsmittelkanal 300 mit verringertem Durchmesser ausgebildet, der eine ständige, aber gedrosselte Verbindung zwischen der Leitung 294 üntT der Ventilkammer 292 herstellt, d.h. zwischen der Leitungsdruck-Auslaßöffnung des Drosselrückschlagventils und der Leitungsdruck-Ausgangsöffnung 268 der Schaltventileinheit 260. Das Ventilelement 298 ist in der Ventilkammer 292 zwischen einer gezeigten ersten Axiallage in unmittelbarer Nähe zur Leitung 294, wobei die Ablaßöffnung 296 gesperrt ist, und einer zweiten Axiallage, bei der die Ablaßöffnung 2% geöffnet ist, beweglich. Wenn das Ventilelement 298 sich in seiner zweiten Axiallage befindet und die Ablaßöffnung 296 freigegeben ist, dann ist eine nicht gedrosselte Verbindung zwischen der Ablaßöffnung 296 sowie der Leitung 294 hergestellt Das Ventilelement 298 wird in seine erste Axiallage durch eine Feder 302 gedrückt, die an ihrem einen Ende in dem Ventilelement 298 aufgenommen ist und am anderen Ende an einem geeigneten Federhalteelement 304 einen Sitz findet, das fest in der Ventilkammer 292 angeordnet ist.

Die Arbeitsweise der Steuervorrichtung wird jetzt anhand der F i g. 2 bis 4 und F i g. 5 und 6 erläutert.

Wenn das 2-3-Schaltventil 226 der in Fig.3 dargestellten hydraulischen Steueranlage in die Hochschaltstellung geschaltet wird, wird der Leitungsdruck P\ zur ersten Kupplung 174 und zur Freigabeseite der zweiten Bremse 180 gegeben. Die Bremse 180 wird deshalb freigegeben und zur gleichen Zeit wird die erste Kupplung 174 eingekuppelt, wobei die zweite Kupplung 176 in ihrem gekuppelten Zustand gehalten wird, wodurch der Betriebszustand für den dritten oder höchsten Gang im Fahrzeuggetriebe eingestellt wird. Wenn unter diesen Betriebsbedingungen die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer ist als die oben erwähnte vorher festgesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vb, dann ist die Kraft, die sich aus dem Reglerdruck P₂ ergibt, der auf die äußere Stirnfläche des zweiten Bundes 282 der in Fig.4 dargestellten Schaltventileinheit 260 wirkt, geringer als die Kraft der Feder 290, die den Ventilschieber 278 gegen den Reglerdruck beaufschlagt. Der Ventilschieber 278 wird daher in seiner ersten axialen Lage gehalten, bei der die Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 verschlossen und eine Verbindung zwischen der Ausgangsöffnung 268 und dem Auslaß 272 über die Umfangsnut 284 hergestellt ist, wie es in F i g. 4 gezeigt ist. Der Leitungsdruck P\, der an der Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 der Ventileinheit 260 über die Leitung 274 liegt, gelangt daher nicht durch das Drosselrückschlagventil 262 hindurch zur Überbrückungskupplung der F i g. 2. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als Vo, dann bleibt die Überbrückungskupplung 14 ausgekuppelt selbst wenn im automatischen Vorwärtsfahrbereich vom zweiten in den dritten Gang hochgeschaltet wurde, wie aus dem Abschnitt der aufgetragenen Werte zu erkennen ist, der mit dem Pfeil 2 bis 3 (L) in F i g. 5 ist, wobei der Direktantriebsbereich durch die gepunktete Fläche angegeben ist

Unter diesen Bedingungen wird das Antriebsdrehmoment der Kurbelwelle 10 auf die Getriebeeingangswelle 16 über den Drehmomentwandler 12 übertragen, so daß das Fahrzeug in einem stabilen Zustand auf eine höhere Geschwindigkeit beschleunigt werden kann. Wenn die derart gesteigerte Fahrzeuggeschwindigkeit den vorher festgelegten Wert Vo überschreitet, dann überwindet die aus dem Reglerdruck P2 resultierende Kraft die entgegengerichtete Kraft der Feder 290 und verschiebt den Ventilschieber 278 aus seiner ersten axialen Lage in seine zweite Axiallage, wobei er die Verbindung zwischen der Leitungsdruck-Ausgangsöffnung 268 und dem Auslaß 272 unterbricht und eine Verbindung zwischen der Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 und der

Leitungsdruck-Ausgangsöffnung 268 über die Umfangsnut 284 im Ventilschieber 278 herstellt. Der Leitungsdruck P\ von der Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 wird nun durch die Ventilkammer 264 und die Leitungsdruck-Ausgangsöffnung 268 an die Ventilkammer 292 des Drosselrückschlagventils 262 übertragen. Der Leitungsdruck wird dann gedrosselt durch den Strömungsmittelkanal 300 im Ventilelement 298 zur Leitung 294 hindurchgeben und gelangt an die in Fig.2 gezeigte Überbrückungskupplung. Die Überbrückungskupplung 14 für den Direktantrieb wird auf diese Weise eingekuppelt, so daß das Antriebsdrehmoment der Kurbelwelle 10 über einen Wandlerdeckel und eine Kupplungsscheibengruppe zur Getriebeeingangswelle 16 übertragen wird. Während somit die Überbrückungskupplung 14 für einige Zeit ausgekuppelt gehalten wird, nachdem in den dritten Gang hochgeschaltet wurde, solange der Motor hoch unter Niederlastbedingungen arbeitet und das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit antreibt, die niedriger ist als der vorher festgelegte Wert Vb, wie mit dem Pfeil 2 zu 3 (L) (Niederlast) in F i g. 5 angegeben ist, wird die Überbrückungskupplung 14 eingekuppelt, sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit den Wert Vb erreicht, wie mit dem Pfeil 3 zu 3 (DD) in F i g. 5 angegeben ist. Wenn der Motor unter Hochlastbedingungen arbeitet und das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit antreibt, die höher ist als der vorher festgelegte Wert Vb, und wenn gleichzeitig der dritte Gang im Fahrzeuggetriebe eingelegt wird, dann wird die Überbrückungskupplung 14 rasch eingekuppelt, wie es zuvor beschrieben wurde und durch den Pfeil 2 zu 3 (DD) in F i g. 5 gezeigt ist. Der Strömungsmitteldruck, der in der Ventilkammer 292 des Drosselrückschlagventils 262 aufgebaut wird, wird zur Leitung 294 den Strömungsmittelkanal 300 im Ventilelement 298 gedrosseit übertragen. Dieses bedeutet, daß die Überbrükkungskupplung 14 mit einer begrenzten Geschwindigkeit eingekuppelt wird und eine gemäßigte Direktkupplung zwischen der Kurbelwelle 10 und der Getriebeeingangswelle 16 sicherstellt, wenn unmittelbar vom zweiten Gang in den Betriebszustand des Direktantriebs geschaltet werden muß oder wenn der Betriebszustand des dritten Ganges in den Betriebszustand des Direktantriebs geschaltet werden muß. Wenn somit einmal der Betriebszustand des Direktantriebs hergestellt ist, bei dem die Verbindung zwischen der Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 der Ventileinheit 260 und der Leitung 294 des Drosselrückschlagveniils 262 aufrechterhalten wird, dann werden die Drücke, die an beiden Seiten des Ventilelements 298 auftreten, so ausgeglichen sein. Unter diesen Bedingungen wird das Ventilelement 298 sicher in seiner ersten axialen Lage gehalten, wo es die Ablaßöffnung 296 infolge der Kraft der Feder 302 sperrt Die Feder~302 verhindert daher, daß sich das Ventilelement 298 in einem schwimmenden Betriebszustand halten kann, bei dem es sich in die zweite axiale Lage bewegen könnte, die eine Verbindung zwischen der Leitung 294 und dem Ablaß 296 herstellt, wenn der Betriebszustand des Direktantriebs eingestellt ist Die Feder 302 ist deshalb derart ausgewählt, daß sie ein solches Schwimmen des Ventilelementes 298 verhindert

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einen vorher festgelegten Wert Vb' absinkt der etwa gleich dem Wert Vb ist, dann wird der Reglerdruck P₂ an der Steueröffnung 270 der Steuerventileinheit 262 entsprechend verringert, so daß die von ihm ausgeübte Kraft, die auf den zweiten Bund 282 des Ventilschiebers 278 wirkt, von der Kraft der Feder 290 überwunden wird, so daß sich der Ventilschieber 278 aus der zweiten axialen Lage in die erste axiale Lage zurückbewegt, in der er die Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 schließt und die Verbindung zwischen der Leitungsdruck-Ausgangsöffnung 268 und dem AbIaS 272 herstellt. Dieses veranlaßt das Strömungsmittel in der Ventilkammer 292 des Drosselrückschlagventils 262 durch den Ablaß 272 der Schaltventileinheit 260 hindurch abgegeben zu werden und bewirkt eine rasche Verringerung des Strömungsmitteldrucks in der Ventilkammer 292. Das Strömungsmittel in der Leitung versucht daher in die Ventilkammer 292 zurückzufließen. Eine derartige Strömung wird aber durch den gedrosselten Strömungsmittelkanal 300 im Ventilelement 298 behindert, so daß das Ventilelement 298 einem Differenzdruck ausgesetzt ist. Der Differenzdruck drückt das Ventilelement 298 von der Leitung 294 fort, so daß es gegen die Kraft der Feder 302 aus seiner ersten axialen Lage in seine zweite axiale Lage bewegt wird, wo es die Ablaßöffnung 296 freigibt und damit die Verbindung zwischen der ersten Leitung 294 und dem Ablaß 296 herstellt. Der Strömungsmitteldruck in der Leitung 294 wird somit zur Ablaßöffnung 296 über die Ventilkammer 292 abgeleitet und bewirkt eine rasche Verringerung des Strömungsmitteldrucks, der auf die Überbrückungskupplung 14 wirkt. Die Überbrückungskupplung 14 für den Direktantrieb wird auf diese Weise ausgekuppelt und der Betriebszustand für den Direktantrieb rasch aufgehoben.

Es wird also ein Schaltvorgang aus dem Betriebszustand mit Direktantrieb in den Betriebszustand mit dem dritten Gang durchgeführt, und zwar jedesmal unverzüglich dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Wert Vo' verringert wird, wenn der Motor in Niederlast-Betriebsbedingungen arbeitet, wie auf dem Pfeil 3 (DD) nach 3 in F i g. 6 angezeigt ist. Wenn allerdings der Motor unter hohen Lastbedingungen arbeitet, dann wird vom Betriebszustand mit dem dritten Gang in den Betriebszustand mit dem zweiten Gang heruntergeschaltet bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit soweit verringert ist, daß sie den vorher festgelegten Wert Vo' unterschreitet. Der Strömungsmitteldruck in der Leitung 294 wird deshalb verringert oder beginnt, verringert zu werden, und zwar unmittelbar nachdem der Leitungsdruck im Leitungsdruckkreis 232 abgeschaltet wurde. Es wird somit ein Schaltvorgang unmittelbar vom Betriebszustand mit dem Direktantrieb in den Betriebszustand mit dem zweiten Gang durchgeführt wie es mit dem Pfeil 3 (DD) nach 2 in F i g. 6 gezeigt ist

Wenn sich das Wählventil 188 in der Rückwärtsfahrtstellung R befindet liegt kein Reglerdruck vor, der von dem Reglerventil 192 abgegeben werden könnte. Bei diesen Betriebsbedingungen wird der Ventilschieber 278 der Schaltventileinheit 260 in der ersten axialen Lage gehalten, wo er die Verbindung zwischen der Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 und der Ausgangsöffnung 268 durch die Vorspannkraft der Feder 290 sperrt, da kein Reglerdruck an der Steueröffnung 270 vorliegt Die Überbrückungskupplung 14 wird daher in dem ausgekuppelten Zustand gehalten, auch wenn der Leitungsdruck im Leitungsdruckkreis 232 auftritt, der zur Leitungsdruck-Einlaßöffnung 266 der Schaltventileinheit 260 führt

Der Wert Vb' der F'ahrzeuggeschwindigkeit, an der der Betriebszustand des Direktantriebs unter Niederlastbetriebsbedingungen des Motors aufgehoben werden muß, wurde vorteilhaft so festgelegt, daß er im

wesentlichen gleich dem Wert ist, bei dem der. Betriebszustand des Direktantriebs unter Niederlastbetriebsbedingungen beim Beschleunigen des Motors eingestellt werden muß. In Abhängigkeit der besonderen Leistungskennlinien des Motors kann aber der Wert für Vo' auch höher oder niedriger als der Wert Vo

gewählt werden. Dieses kann dadurch erreicht werden, daß ein Ventilschieber verwendet wird, der Bunde mit unterschiedlichen Querschnittsflächen aufweist, um einen Differenzdruck zu erzeugen, was eine Alternativlösung zum Ventilschieber 278 nach F i g. 4 darstellt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für eine hydraulisch schaltbare Überbrückungskupplung eines mit ihr zusammengefaßten hydrodynamischen Drehmomentwandlers

in einem automatischen Fahrzeuggetriebe mit mehreren Vorwärtsgängen und einer dazugehörigen hydraulischen Steueranlage, wobei der Steuervorrichtung ein fahrzeuggeschwindigkeitsabhängiger Reglerdruck (P2) und, wenn der höchste Gang eingeschaltet ist, ein Strömungsmitteldruck (Pi) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilschieber (278) einer Schaltventileinheit (260) in einer ersten Stellung die Oberbrückungskupplung (14) mit einem Auslaß (272) verbindet und bei Überschreiten eines bestimmten, auf den VentilschJeber (278) entgegen einer Feder (290) wirkenden Reglerdruckes (P2) in einer zweiten Stellung die Überbrückungskupplung (14) mit dem Strömungsmitteldruck (Pi) verbindet, und daß zwischen der Schaltventileinrichtung (260) und der Überbrückungskupplung (14) ein Drosselrückschlagventil (262) angeordnet ist

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Drosselrückschlagventil (262), den Strömungsmitteldruck (Pi) von der Schaltventileinheit (260) zur Überbrückungskupplung (14) drosselt wenn sich der Ventilschieber (278) in seiner zweiten Lage befindet, und das Strömungsmittel von der Überbrückungskupplung (14) durch das Drosselrückschlagventil (262) im wesentlichen ungedrosselt ableitet, wenn der Ventilschieber (278) in seine erste Lage bewegt ist

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das Drosselrückschlagventil (262) eine Ventilkammer (292) aufweist, die in ständiger Verbindung mit einer Ausgangs-Öffnung (268) der Schaltventileinheit (260) steht und über eine Leitung (294) in ständiger Verbindung mit der Überbrückungskupplung (14) steht sowie eine Ablaßöffnung (296) und ein Ventilelement (298) aufweist das in der Ventilkammer (292) zwischen einer ersten Lage, in der es die Ablaßöffnung (296) des Drosselrückschlagventils (262) absperrt, und einer zweiten Lage beweglich ist, in der es die Ablaßöffnung (296) des Drosselrückschlagventils (262) öffnet und mit der Leitung (294) verbindet, wobei das Ventilelement (298) mit einem Strömungsmittelkanal (300) verringerten Querschnitts so ausgebildet ist, der eine ständige gedrosselte Verbindung zwischen der Ausgangsöffnung (268) der Schaltventileinheit (260) und der Leitung (294) vorsieht.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselrückschlagventil (262) ferner eine Feder (302) aufweist, die das Ventilelement (298) in seine erste Lage drückt

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft der Feder (290) «> der Schaltventileinheit (260) derart bemessen ist, daß der Ventilschieber (278) seine zweite Lage unmittelbar nach dem Einschalten des höchsten Ganges bei maximaler Drehmomentabgabe der Fahrzeugmaschine einnimmt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art

Bei einer solchen, aus der US-PS 27 07 887 bekannten Steuervorrichtung wirkt der Reglerdruck auf das eine stirnseitige Ende eines Ventilschiebers, auf dessen gegenüberliegendes stirnseitige Ende eine Feder wirkt deren Kraft von der durch einen Drosceldruck aufgebrachten Kraft unterstützt wird, der seinerseits wiederum von der Stellung des Drosselventils des Motors, also dessen Ausgangsdrehmoment abhängt Der meist auch als Leitungsdruck bezeichnete Strömungsmitteldruck wird der Steuervorrichtung nur dann zugeführt, wenn der höchste Gang durch ein von Hand betätigbares Wählventil eingestellt ist Wird bei einer solchen Einstellung das Gaspedal zum starken Beschleunigen relativ weit durchgetreten, so ist auch der auf den Ventilschieber wirkende und die Feder unterstützende Drosseldruck relativ hoch. In diesem Fall kann daher das Fahrzeug bis auf eine relativ hohe Geschwindigkeit beschleunigt werden, ohne daß der fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Reglerdruck den Ventilschieber gegen die Kraft der Feder und die vom Drosseldruck ausgeübte Kraft in eine Stellung verschieben kacn, in welcher der der Steuervorrichtung zugeführte Leitungs- oder Strömungsmitteldruck an die Überbrückungskupplung gelangen kann, um diese zur Überbrückung des Drehmomentwandlers einzukuppeln. Wird dagegen bei nur relativ gering durchgetretenem Gaspedal auch ein nur verhältnismäßig kleiner Drosseldruck erzeugt so reicht die Größe des Reglerdruckes bereits bei einer relativ niedrigeren Geschwindigkeit aus, den Ventilschieber gegen die Kraft der Feder und die des Drosseldruckes in seine andere axiale Stellung zu bewegen, in der die Überbrückungskupplung den Strömungsmitteldruck zum Einkuppeln erhält Diese bekannte Steuervorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß es bestimmte Größenbereiche sowohl des Regler- als auch des Drosseldrucks gibt, in denen die Steuervorrichtung dazu neigt, die Weitergabe des Strömungsmitteldruckes bzw. das Sperren einer solchen Weitergabe kurz hintereinander mehrmals zu veranlassen, wodurch das Fahrzeuggetriebe zwischen den Betriebszuständen mit überbrücktem und wirksamem Drehmomentwandler schwingt.

Aus der US-PS 38 57 302 ist eine ähnliche Steuervorrichtung bekannt, bei der dieser jedoch immer der Leitungsdruck als Strömungsmitteldruck zugeführt wird. Um zu gewährleisten, daß die Überbrückungskupplung nur bei Einstellungen des oder der höchsten Gänge in dem Fahrzeuggetriebe eingekuppelt werden kann, ist der Ventilschieber zweigeteilt, wobei die linke Hälfte des Ventilschiebers durch Zuführung des Leitungsdruckes beim Einstellen der niedrigeren Gänge in der linken Endstellung verriegelt wird. Da andererseits der Reglerdruck einer mit der linken Hälfte des Ventilschiebers verbundenen Stößelkammer zugeführt wird, kann die rechte Hälfte des Ventilschiebers nur dann in eine die Überbrückungskupplung mit Strömungsmitteldruck speisende Stellung verschoben werden, wenn die linke Hälfte des Ventilschiebers nicht in ihrer Endstellung verriegelt ist. Die zweite Hälfte des Ventilschiebers ist mit Bunden unterschiedlicher Querschnittsflächen versehen, die mit unterschiedlichen Ventilkammern zusammenwirken, die wiederum unterschiedliche Strömungsmitteldrücke erhalten. Bei der Verschiebung des Ventilschiebers nach rechts kann sich dieser daher in seine die Überbrückungskupplung mit Strömungsmitteldruck speisende Axiallage nach Über-