DE2944811A1 - Steuervorrichtung fuer eine verriegelbare kupplung eines automatischen getriebes mit einem drehmomentwandler - Google Patents

Steuervorrichtung fuer eine verriegelbare kupplung eines automatischen getriebes mit einem drehmomentwandler

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DE2944811A1
DE2944811A1 DE19792944811 DE2944811A DE2944811A1 DE 2944811 A1 DE2944811 A1 DE 2944811A1 DE 19792944811 DE19792944811 DE 19792944811 DE 2944811 A DE2944811 A DE 2944811A DE 2944811 A1 DE2944811 A1 DE 2944811A1
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pressure
line
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gear
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DE19792944811
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English (en)
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Takayoshi Ito
Seitoku Kubo
Yukio Terakura
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Aisin AW Co Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/14—Control of torque converter lock-up clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
    • F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type

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Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine verriegelbare Kupplung eines automatischen Getriebes, insbesondere mit einem hydraulischen Drehmomentwandler mit verriegelbarer Kupplung; insbesondere betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung für die verriegelbare Kupplung unter Ausnutzung des hydraulischen Drucks, der der hydraulischen Servoanordnung des Getriebes zugeführt wird.
Bei automatischen Getrieben mit Drehmomentwandlern, die mit einer verriegelbaren Kupplung ausgerüstet sind, ist letztere bei zwei verschiedenen Gängen eingekuppelt und zeitweise ausgekuppelt, wenn das Getriebe zwischen den zwei Gängen umgeschaltet wird, um den Kraftstoffverbrauch zu verringern und das durch das Umschalten auftretende Rucken zu dämpfen. In der US-PS 4 095 486 ist vorgeschlagen worden, in geeigneter Weise zwei Druckwerte auszuwählen, die auf der Ubergangsvariation des der hydraulischen Servoanordnung des Getriebes zugeführten Öldrucks beruhen, um die zeitliche Steuerung zum" zeitweisen Auskuppeln der verriegelbaren Kupplung abzuleiten. Bei diesem Vorschlag ist jedoch eine
25 relativ komplizierte Ventilkonstruktion erforderlich.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach ausgebildete Steuervorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen.
Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von dem Grundgedanken aus, die Arbeitsweise der verriegelbaren Kupplung eines automatischen Getriebes mit hydraulischem Drehmomentwandler einer verriegelbaren Kupplung, einem Getriebesatz mit einem hydraulischen Servoteil mit einer hydraulischen Drucksteuervorrichtung unter Ausnutzung der hydrauli-
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sehen Druckveränderungen in den Servokammern zu steuern.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die verriegelbare Kupplung nur dann zu betätigen, wenn die Fahr zeuggeschwindigkeit über einem vorgegebenen Wert liegt.
Ferner kann die verriegelbare Kupplung ausgekuppelt werden, wenn das Getriebe vom 3. in den 4. und aus dem 4. in den 3. Gang umgeschaltet wird.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung weist ein hydraulisch gesteuertes übergangslöseventil auf, an dessen Ausgang ein hydraulischer Druck anliegt, wenn der Eingangsdruck über einem vorgegebenen Wert liegt; ferner ist ein verriegelbares Schaltventil vorgesehen, dem der hydraulisehe Druck vom Übergangslöseventil zugeführt wird; die verriegelbare Kupplung wird eingekuppelt, wenn der Ausgangsdruck über einem vorgegebenen Wert liegt, und ausgekuppelt, wenn der Druck unter dem vorgegebenen Wert liegt.
Erfindungsgemäß wird die verriegelbare Kupplung in einem automatischen Viergang-Getriebe mit einem Schnellgang im 1. und 2. Vorwärtsgang ausgekuppelt und im 3. und 4. Gang eingekuppelt, um Kraftstoff einzusparen. Um die beim Gangwechsel auftretenden Stöße zu mindern, wird die beim Umschalten zwischen dem 3. und dem 4. Gang auftretende Änderung des den Servokammern zugeführten hydraulischen Drucks dazu ausgenutzt, die verriegelbare Kupplung beim Umschalten des Getriebes aus dem 3. in den 4. oder aus dem 4. in den 3. Gang zeitweise auszukuppeln und nach dem fertigen Gang-
30 wechsel wieder einzukuppeln.
Um während des Gangwechsels zwischen dem 3. und dem 4. Gang ein vollständiges Auskuppeln der verriegelbaren Kupplung sicherzustellen, ist ferner eine öffnung für einen 1. und einen zweiten ölkanal vorgesehen, durch die unter Druck ste hendes öl den hydraulischen Servokammern zugeführt wird.
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Die Erfindung wird nachstehend im Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Energieübertragung bei einem erfindungsgemäßen automatischen Getriebe,
Fig. 2 ein Schaltbild einer Ausführungsform einer hydraulischen Steuerschaltung gemäß der Erfindung und Fig. 3 graphische Darstellungen der Änderungen des den und 4 Kupplungen und den Bremsen während des Gangwechsels zugeführten Öldrucks, wobei die Funktion des Öldrucks
die der Druckspeicher wiedergibt.
Figur 1 ist ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines hydraulischen, automatischen Getriebes mit einem Schnellgang. Dieses automatische Getriebe weist einen Drehmomentwandler 1, eine Schnellgangvorrichtung 2 und ein (Zwischen)-Getriebe 3 für drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang auf. Der Drehmomentwandler 1 ist in üblicher Weise aufgebaut und weist eine Pumpe 5, eine Turbine 6 sowie einen Stator (Leitrad) 7 auf; die Pumpe 5 und die Turbine 6 sind mit einer Maschinenkurbelwelle 8 bzw. einer Turbinenwelle 9 verbunden. Die Turbinenwelle 9 bildet eine Abtriebswelle des Drehmomentwandlers 1 und eine Eintriebswelle der Schnellgangvorrichtung 2; die Turbinenwelle 9 ist ferner mit einem Träger 10 eines Planetenradgetriebes verbunden. Zwischen der Maschinenkurbelwelle 8 und der Turbinenwelle 9 ist eine verriegelbare Kupplung 50 vorgesehen, die im eingekuppelten Zustand diese Wellen miteinander verbindet. Ein Planetenrad 14, das vom Träger 10 drehbar gehalten ist, kämmt mit einem
^ Sonnenrad 11 und einem Ringrad 15 (Hohlrad). Eine Mehrscheibenkupplung 12 und eine Einwegkupplung 13 (Freilaufkupplung) sind zwischen dem Sonnenrad 11 und dem Träger 1O vorgesehen. Zwischen dem Sonnenrad 11 und einem Gehäuse bzw. Overdrive-Behälter 16, das die Schnellgangvorrichtung einschließt, ist
35 eine Mehrscheibenbremse 19 vorgesehen.
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Das Ringrad 15 der Schnellgangvorrichtung 2 ist mit einer EAntriebswelle 23 des Getriebes 3 verbunden. Eine Mehrscheibenkupplung 24 zwischen der Abtriebswelle 23 und einer Zwischenwelle 29 ist vorgesehen, und eine weitere Mehrscheibenkupplung 25 ist zwischen der Abtriebswelle 23 und einer Sonnenrad-Welle 30 vorgesehen. Zwischen der Sonnenradwelle 30 und einem Getriebegehäuse 18 ist eine Mehrscheibenbremse 28 über eine Mehrscheibenbremse 26 und eine Einwegkupplung vorgesehen. Ein Sonnenrad 32 ist auf der Sonnenradwelle 30 befestigt und bildet zwei Planetenradsysteme zusammen mit einem Träger 33, einem Planetenrad 34 auf dem Träger 33, einem Ringrad 35, das mit dem Planetenrad 34 kämmt, einem weiteren Träger 36, einem Planetenrad 37 auf dem Träger 36 und ein Ringrad 38, das mit dem Planetenrad 37 kämmt. Das Ringrad 35 des einen Planetengetriebesystems ist mit dem Ringrad 38 des anderen Planetengetriebesystems verbunden, und der Träger 33 und das Ringrad 38 sind mit einer Abtriebs>Jä.le 39 verbunden. Zwischen dem Träger 36 des zweiten Planetengetriebesystems und dem Getriebegehäuse 18 sind eine Mehrscheibenbremse 40 und eine Einwegkupplung 41 vorgesehen. Durch eine hydraulische Drucksteuervorrichtung, die nachstehend näher erläutert wird, erreicht das hydraulische, automatische Getriebe mit einer Schnellgangvorrichtung das Einrücken oder Ausrücken von Kupplungen und Bremsen gemäß der Maschinenausgangsleistung und der Fahrzeuggeschwindigkeit, so daß ein automatischer Gangwechsel zwischen vier Vorwärtsgängen einschließlich einer Schnellgang (overdrive)-Stufe (0/D) sowie einer Rückwärtsgangstufe ermöglicht wird.
Die Tabelle I zeigt die Stellung des Getriebes sowie der Betriebsbedingung der Kupplungen und Bremsen. In dieser Tabelle geben die Bezeichnungen "1" und "0" die Fälle an, bei denen die Kupplung oder die Bremse eingerückt bzw. ausgerückt sind.
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Tabelle I
οι
CD CD KJ O
Reibungskompo
nenten
Gang 		D-Bereich 1 . Kupp
lung
12 		Kupp
lung
24 		Kupp
lung
26 		Bremse
19 		Bremse
26		 Bremse
28		 Bremse
40 		Einweg
kupplung
13		 Einweg
kupplung
27 		Einweg
kupplung
41
Parken (P) 2-Be-
reich		 2. 1 O O O O O 1
Rückwärts (R) 3. 1 O 1 O O O 1 Sperre Freilauf Sperre
Neutral (N) O/D 1 O O O O O O
Vorwärtsgang 1 . 1 1 O O O O O Sperre Sperre Sperre
2. 1 1 O O O 1 O Sperre Sperre Freilauf
L-Bereich 1 1 1 O O 1 O Sperre Fre ilauf Freilauf
O 1 1 1 O 1 O Freilauf Freilauf Freilauf
1 1 O O O O O Sperre Sperre Sperre
1 1 O O 1 1 O Sperre Sperre Freilauf
1 1 O O O O 1 Sperre Sperre Sperre
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße, hydraulische Steuerschaltung. Diese hydraulische Steuerschaltung enthält: einen ölbehälter 100, eine hydraulische Pumpe 101, ein Druckeinstellventil 200, ein Handventil 210, ein 1-2-Gangwechselventil 220, ein 2-3-Gangwechselventil 230, ein Drosselventil 240, ein Cutbackventil 250, ein Reglerventil 260, ein Schnellgangventil 270, ein Magnetventil 280, ein Entlastungsventil 290, ein Verriegelungsventil 300, ein Reglersteuerventil 310, ein übergangslöseventil 320, Rückschlagventile 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390 und 400, Kupplungen 12, 24 und 25, Bremsen 19, 26, 28 und 40, hydraulische Zylinder 410, 420, 430, 440, 450, 460 und 470 zum Betätigen dieser Kupplungen und Bremsen sowie verschiedene Ölleitungen zum Verbinden
der obigen Komponenten. 15
Der Betrieb der hydraulischen Steuervorrichtung wird nachstehend näher erläutert. Der Arbeitsdruck für die hydraulische Steuervorrichtung sowie den Drehmomentwandler sowie das Schmieröl werden durch die Pumpe 101 bereitgestellt, die direkt durch den Motor angetrieben wird, um das öl aus dem ölbehälter 100 abzusaugen und der Leitung 102 zuzuführen. Der Öldruck in der Leitung 102 bestimmt den hydraulischen Arbeitsdruck und wird Leitungsdruck genannt. Der Leitungsdruck wird mittels des Druckeinstellventils 200 in der nach- stehenden Weise auf einen bestimmten Wert eingestellt. Durch das Entlastungsventil 290 soll der Druck vermindert werden, wenn der Leitungsdruck abnorm hoch wird. Das durch das Druckeinstellventil 200 geführte öl wird dem Drehmomentwandler sowie verschiedenen anderen Schmierstellen durch die Leitung
30 103 zugeführt.
Das Handventil 210 weist eine Trommel 211 auf, die durch Betätigen des Ganghebels im Bereich des Fahrersitzes verschoben wird; entsprechend der ausgewählten Position des Gang-3^ hebeis wird der Leitungsdruck in der Leitung 102 gemäß Tabelle II den Leitungen 104, 105, 106 und 107 zugeführt.
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Tabelle II
0 0 1 1
0 0 0 O
1 0 0 O
1 1 0 0
1 1 1 O
Ganghebelstellung Leitung Leitung Leitung Leitung 1£4 K)5 106 107
R 5
D 2
In der Tabelle II bedeuten die Bezeichnungen "1" und 11O", daß der Leitungsdruck der betreffenden Leitung zugeführt bzw. nicht zugeführt wird. Wenn der Ganghebel in die R-Stellung gebracht wird, bewegt sich das Fahrzeug nach rückwärts.
Die N-Stellung ist die neutrale Stellung. Wenn der Ganghebel in die D-Stellung gebracht wird, so arbeitet das Getriebe als automatisches Vier-Gang-Getriebe. In der 2-Stellung erfolgt die automatische Umschaltung zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgang. In der L-Stellung ist der automatische Gangwechsel verriegelt, und das Getriebe bleibt im ersten Vorwärtsgang.
In der D-Stellung wird der Leitungsdruck aus der Leitung zum Einkuppeln der Kupplung 24 in den hydraulischen Zylinder 420 übertragen. Im ersten, zweiten und dritten Vorwärtsgang ist die Kupplung 12 eingekuppelt. Durch die Leitung wird der Leitungsdruck zum 1-2-Gangwechselventil 220 sowie zum Reglerventil 260 übertragen. Das 1-2-Gangwechselventil 220 weist Trommeln 221 und 222 sowie eine Feder 223 auf. Im ersten Gang befindet sich die Trommel 221 in der niedrigsten Stellung und blockiert dadurch die Leitung 104 gegen den Öldruck. Im zweiten, dritten und vierten Gang wird durch den Reglerdruck durch die Leitung 111 die Trommel nach oben bewegt und dadurch der Leitungsdruck aus der Leitung 104 zur Leitung 112 übertragen. Die Leitung 112 ist mit dem 2-3-Gangwechselventil 230 sowie mit dem Hydraulikzylinder 460 der
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Bremse 28 verbunden, die durch den auf den Zylinder 46O einwirkenden hydraulischen Druck betätigt wird. Wenn die Bremse 28 betätigt wird, arbeitet das Getriebe gemäß Tabelle I im zweiten Gang. Das 2-3-Gangwechselventil 230 weist Trommeln und 232 sowie eine Feder 233 auf. Die Trommel 231 nimmt im ersten und zweiten Gang die niedrigste Stellung ein. Im dritten und vierten Gang wird durch den Reglerdruck in der Leitung 111 die Trommel 231 nach oben bewegt, so daß der Leitungsdruck aus der Leitung 112 zur Leitung 113 und weiter in den Zylinder 430 übertragen wird, so daß die Kupplung 25 eingekuppelt wird. Bei eingekuppelter Kupplung 25 arbeitet das Getriebe gemäß Tabelle I im dritten Gang.
Das Schnellgangventil 270 weist eine Trommel 271, eine Hülse 272, eine Feder 273 sowie ölkammern 274, 275 und 276 auf; durch auf die Kammern 274, 275 und 276 einwirkenden Öldruck^ wird die Leitung 102 mit der Leitung 117 oder 118 in Verbindung gebracht. Das Magnetventil 280 wird durch einen in dem Armaturenbrett eingebauten Schnellgangschalter 500 gesteuert. Wenn der Schnellgangschalter 500 ausgeschaltet ist, so ist die Öffnung 284 geschlossen. Der Leitungsdruck wird dann aus der Leitung 102 zur Leitung 119, dem Rückschlagven til 330, der Leitung 120, dem Rückschlagventil 34O, der Lei tung 122 und in die Kammer 274 des Schnellgangventils 270 übertragen, so daß die Trommel 271 und die Hülse 272 sich in der untersten Stellung befinden.
Durch Einschalten des Schnellgangschalters 500 wird die Öffnung 284 geöffnet. Dann kann das in der Kammer 274 befindliehe, unter Druck stehende öl, durch die Leitung 122, das Rückschlagventil 340, die Leitung 120, das Rückschlagventil 330, die Leitung 119 und die Öffnung 284 zurückströmen und wird durch die Auslaßöffnung 285 abgegeben. Durch die Leitung 108, das Rückschlagventil 340 und die Leitung 122 wird auf
3^ die Kammer 274 ein Drosseldruck ausgeübt, während ein Regel druck der Kammer 276 über die Leitung 111 zugeführt wird.
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Die Bewegung der Trommel 271 wird durch diese den Kammern des Schnellgangventils 270 zugeführten Drucke gesteuert.
Wenn der Schnellgangschalter 500 abgeschaltet ist, wird der Leitungsdruck der Leitung 102 auf die Kammer 274 des Schnellgangventils 270 übertragen, so daß sich die Trommel 271 und die Hülse 272 nach unten bewegen; dadurch wird der Leitungsdruck in der Leitung 102 durch die Leitung 117 und das Rückschlagventil 370 in den hydraulischen Zylinder 410 der Kupplung 12 übertragen, um diese zu betätigen.
Wird der Schnellgangschalter 500 eingeschaltet, so wird der Drosseldruck durch die Leitung 108 der Kammer 274 des Schnell gangventils 270 zugeführt. Die Trommel 271 des Schnellgangventils 270 wird durch die den Kammern 274 und 276 zugeführten hydraulischen Drucke gesteuert. Im ersten, zweiten und dritten Gang, bei denen der Reglerdruck gering ist, nimmt die Trommel 271 die niedrigste Stellung ein, so daß der Leitungsdruck der Leitung 102 über die Leitung 117 dem hydrauli-
^O sehen Zylinder 410 und dem Rückschlagventil 300 zugeführt wird, um die Kupplung 12 zu betätigen.
Wenn sich die Trommel 271 mit zunehmendem Reglerdruck nach oben bewegt, kommt die Leitung 117 mit der Ablaßöffnung 278 zum Lösen der Kupplung 12 in Verbindung, und gleichzeitig wird der Leitungsdruck der Leitung 102 dem hydraulischen Zylinder 440 der Bremse 19 über die Leitung 118 und das Rückschlagventil 380 zugeführt und dadurch die Bremse 19 betätigt. Das Getriebe arbeitet dann im vierten Gang (d.h. im
30 Schnellgang).
Wenn der Ganghebel in den zweiten Gang umgeschaltet wird, so wird der Leitungsdruck den Leitungen 104 und 105 zugeführt. Der Öldruck in der Leitung 105 wird ferner der Kammer 234 des 2-3-Gangwechselventils 230 zugeführt, und dadurch werden die Trommeln 231 und 232 nach unten bewegt. Gleichzeitig wird der
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Leitungsdruck in der Leitung 105 auch der Kammer 274 des Schnellgangventils 270 über das Rückschlagventil 330, die Leitung 120, das Rückschlagventil 340 und die Leitung 122 zugeführt, so daß die Trommel 271 und die Hülse 272 unten gehalten werden. Der Leitungsdruck der Leitung 104 wird dem hydraulischen Zylinder 420 der Kupplung 24 sowie dem 1-2-Gangwechselventil 220 zugeführt. Wenn das 1-2-Gangwechselventil 220 sich nicht in einer Stellung für den ersten Gang befindet, wird der Leitungsdruck der Leitung 104 durch die Leitung 112 dem hydraulischen Zylinder 460 zugeführt, um die Bremse 28 zu betätigen. Gleichzeitig wird der Leitungsdruck der Leitung 105 dem hydraulischen Zylinder 450 der Bremse 26 über das 2-3-Gangwechselventil 230 und die Leitungen 114 und 115 zugeführt, um die Bremse 26 zu betätigen. Wenn die Kupplungen 24 und 12 sowie die Bremsen 26 und 28 betätigt werden, arbeitet das Getriebe gemäß Tabelle I im zweiten Gang. Wenn das 1-2-Gangwechselventil 220 die Stellung für den ersten Gang einnimmt, bewegt sich die Trommel 221 nach unten und die Leitung 112 kommt mit der Ablaßöffnung 225 in Verbindung, so daß das öl in dem hydraulischen Zylinder 460 über die Leitung 112 aus der öffnung 225 abfließen kann und die Bremse 28 gelöst wird. Gleichzeitig steht die Leitung 115 mit der Ablaßöffnung 226 in Verbindung, aus der das öl in dem hydraulischen Zylinder 450 zum Lösen der Bremse 26 abfließt. Dadurch arbeitet das Getriebe gemäß Tabelle I im ersten Gang.
Wird der Ganghebel in die L-Stellung umgelegt, so wird der Leitungsdruck den Leitungen 104, 105 und 106 zugeführt. Der der Leitung 104 zugeführte Leitungsdruck betätigt die Kupplung 24, und zwar ebenso wie dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit irgendeinem Gang der D-Stellung gemäß Tabelle I entspricht. Der der Leitung 105 zugeführte Leitungsdruck wird weiter zur Kammer 234 geführt, um die Trommeln 231 und des 2-3-Gangwechselventils 230 unten zu halten; gleichzei tig wird die Trommel 271 und die Hülse 272 des Schnellgangventils 270 in der untersten Position gehalten. Der der Lei-
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1 tung 106 zugeführte Leitungsdruck wird zur ölkammer 224
des 1-2-Gangwechselventils 220 geführt, um die Trommeln 221 und 222 in der untersten Stellung zu halten, und wird ferner dem hydraulischen Zylinder 4 70 der Bremse 40 zugeführt, um diese zu betätigen. Durch Betätigung der Kupplungen 24 und 12 sowie der Bremse 40 arbeitet das Getriebe im ersten Gang.
Wenn der Ganghebel in die R-Stellung gebracht wird, wird den Leitungen 106 und 107 der Leitungsdruck zugeführt. Der Leitungsdruck in der Leitung 107 wird ferner der ölkammer 206 des Druckregelventils 200 zugeführt, um den Leitungsdruck zu erhöhen; ferner wird der Leitungsd^ck der Leitung 113 über das 2-3-Gangwechselventil 230 zugeführt, um die Kupplung 25 zu betätigen. Der Druck in der Leitung 107 wird ferner der Leitung 116 über das 1-2-Gangwechselventil 220 zugeführt, um die Bremse 40 zu betätigen. Die Kupplung 12 ist ebenfalls eingekuppelt. Bei eingekuppelten Kupplungen 25 und 12 sowie betätigter Bremse 40 arbeitet das Getriebe im Rückwärtsgang.
Das Reglerventil 260 ist gemäß Figur 1 an der Abtriebswelle 39 befestigt. Das Reglerventil 260, das durch die resultierende Kraft aus der Zentrifugalkraft der Federkraft und dem hydraulischen Druck betätigt wird, führt der Leitung 111 einen hydraulischen Druck (Reglerdruck) zu, durch den eine Zunahme des Verhältnisses der Umdrehungsgeschwindigkeit der Abtriebswelle tendentiell bewirkt wird.
Das Drosselventil 240, das aus einer Trommel 241, einem Bolzen 242 zum Herunterschalten, Federn 243 und 244 sowie ölkammern 245 und 246 aufweist, versorgt die Leitung 108 mit einem Drosseldruck, der proportional zum Öffnungsgrad einer Drossel ist und bei dem die Kraft der Feder 244 sowie der den Kammern 245 und 246 zugeführte hydraulische Druck gegeneinander ausgeglichen sind. Die Kraft wird in der Feder 244 durch Verschieben des Bolzens 242 bewirkt,
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! der mit dem Gaspedal verbunden ist. Der Drosseldruck in der Leitung 108 wird dem 1-2-Gangwechselventil 220, dem 2-3-Gang wechselventil 230 sowie dem Schnellgangventil 270 zugeführt, so daß die Zeitablaufsteuerung der Gangumschaltung entsprechend der Belastung des Motors gesteuert wird. Wenn das Gaspedal zum sogenannten Kick-Down stark niedergedrückt wird, bewegt sich der Bolzen 242 nach oben und verbindet dadurch die Leitung 102 mit der Leitung 109, so daß der Leitungsdruck der Leitung 102 über die Leitung 109 zum 1-2-Gangwechselventil 220, zum 2-3-Gangwechselventil 23Ο, Rückschlagventil 350 sowie zum Schnellgangventil 27Ο übertragen wird; dadurch wird das Getriebe aus dem vierten Gang in den dritten Gang, aus dem dritten in den zweiten Gang oder aus dem zweiten in den ersten Gang heruntergeschal tet, und zwar in Abhängigkeit von dem auf das untere Ende der Trommel 221, 231 und 271 einwirkenden Reglerdruck.
Das Ventil 250 erzeugt einen Minderdruck in der Leitung durch den Druckausgleich. Der Minderdruck in der Leitung 110 wirkt auf das Drosselventil 240, um den Drosseldruck zu vermindern und so den Leistungsverlust in der Ölpumpe zu verhindern.
Das Drucksteuerventil 200 erzeugt den Leitungsdruck in der Leitung 102 durch den Ausgleich zwischen der Kraft der Feder 203 und dem hydraulischen Druck.
Die Rückschlagventile 370, 380, 390 und 400 weisen jeweils eine Rückschlagkugel, eine Öffnung sowie eine Bohrung auf. 30
Nachstehend wird der erfindungsgemäße Steuerschaltkreis der verriegelbaren Kupplung 50 des Drehmomentwandlers 1 beschrieben.
Das verriegelbare Umschaltventil 300 weist eine Troaunel 3Ο1, eine Feder 302 sowie ölkammern 303 und 304 auf, wobei die ölkammer 303 dauernd dem Leitungsdruck ausgesetzt ist. Nenn die ölkammer 304 nicht unter dem Leitungsdruck steht, wird
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die Trommel 301 durch den in der ölkammer 303 wirkenden Leitungsdruck unten gehalten, so daß die Leitung 103 mit der Leitung 130 in Verbindung steht. Das unter Druck stehende öl aus der Leitung 103 fließt zur Leitung 130, um die verriegelbare Kupplung 50 zu lösen, läuft in dem Drehmomentwandler 1 um und strömt nach der Leitung 131 zur Leitung 132, aus der das öl abgegeben wird. Wenn der Leitungsdruck an der ölkammer 304 anliegt, bewegt sich die Trommel 301 durch die Kraft der Feder 302 nach oben und verbindet dadurch die Leitung 103 mit der Leitung 131, so daß die verriegelbare Kupplung 50 durch den aus der Leitung 103 zur Leitung 131 übertragenen Druck betätigt wird.
Das Reglerventil 310 weist eine Trommel 311, eine Feder sowie eine ölkammer 313 auf. Wenn der Reglerdruck in der ölkammer 313 unter einen vorgegebenen Wert abfällt, bewegt sich die Trommel 311 durch die Kraft der Feder 312 nach oben und blockiert die Leitung 113. Wenn andererseits der Reglerdruck über einen vorgegebenen Wert steigt, wird die Trommel 311 gegen die Kraft der Feder 312 nach unten gedrückt, um die Leitung 113 mit der Leitung 140 zu verbinden.
Das Ubergangslöseventil 320 weist Trommeln 321 und 322, Federn 323 und 324 sowie ölkammern 325, 326 und 327 auf, wobei die ölkammar 325 dauernd mit dem Leitungsdruck beaufschlagt ist. Die Feder 323 ist innerhalb der ölkammer 326 zwischen den Trommeln 321 und 322 und die Feder 324 innerhalb der ölkammer 327 der Trommel 322 angeordnet. Die ölkammer 327 steht über das Rückschlagventil 390 mit dem hydraulischen Schaltkreis 117 zum direkten Antrieb in Verbindung, während die ölkammer 326 zum sogenannten Overdrive über das Rückschlagventil 400 mit dem hydraulischen Schaltkreis 318 verbunden ist. Wenn der an der ölkammer 326 oder 327 anliegende Druck (Leitungsdruck) über einem vorgegebenen Wert liegt, bewegt sich die Trommel 321 nach oben, um
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die Leitung 140 mit der Leitung 141 zu verbinden. Wenn der Druck in der ölkammer 326 oder 327 unter den vorgegebene^ Wert fällt, bewegt sich die Trommel 321 durch den an der ölkammer 325 dauernd anliegenden Leitungsdruck nach unten, so daß die Verbindung zwischen der Leitung 141 und der Leitung 140 getrennt und eine Verbindung zwischen der Leitung 141 und der ölablaßöffnung 328 hergestellt wird.
Erster und zweiter Vorwärtsgang:
Der Leitung 113 und damit der ölkammer 304 des Ventils 3OO wird kein Druck zugeführt, so daß der in der ölkammer 303 anliegende Leitungsdruck die Trommel 301 nach unten bewegt und dann die Leitung 103 mit der Leitung 130 verbunden wird. Der hydraulische Druck wird aus der Leitung 103 zur Leitung 130 übertragen, so daß die verriegelbare Kupplung 50 des Drehmomentwandlers 1 gelöst wird. Dann wird der hydraulische Druck auf den Drehmomentwandler 1, auf das Ventil 300 und schließlich zur Leitung 132 übertragen, aus der das öl abgegeben wird. Dadurch bleibt die verriegelbare Kupplung
20 im ersten und zweiten Vorwärtsgang gelöst.
Dritter Vorwärtsgang:
Mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit im dritten Gang wird die Trommel 311 des Reglerventils 310 nach unten verschoben, und die Leitung 113 verbindet sich mit der Leitung 140. Der Leitungsdruck wird aus der Leitung 117 in die ölkammer 327 des Uberganglöseventils 320 übertragen; dadurch nimmt die Trommel 321 eine obere Stellung auf und verbindet die Leitung 140 mit der Leitung 141. Dadurch wird der Leitungsdruck in der Leitung 113 über die Leitungen 140 und 141 in die ölkammer 304 des Ventils 300 übertragen, so daß die Trommel 301 in der oberen Stellung gehalten wird; dadurch verbindet sich die Leitung 103 mit der Leitung 131, und die verriegelbare Kupplung 50 wird eingekuppelt· :
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1 Hinaufschalten aus dem dritten in den vierten Gang:
Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit im dritten Gang erhöht (bei dem die verriegelbare Kupplung 50 eingekuppelt ist) bewegt sich die Trommel 271 des Schnellgangventils 250 nach oben und verbindet die Leitung 102 mit der Leitung 118 sowie die Leitung 117 mit der Ablaßöffnung 278; dadurch wird der hydraulische Druck in dem/Zylinder 4TO der Kupplung 12 gemäß Figur 3 vermindert, und der Leitungsdruck wird allmählich dem Zylinder 440 der Bremse 19 zugeführt. Dabei wird der hydraulische Druck in diesen Zylindern derart variiert, daß der Druck ir. dem Zylinder 41Ο sich rasch erniedrigt, während der Druckaufbau im Zylinder 440 gemäß Figur 3 allmählich ist. Gleichzeitig wird der Druck in
^5 der Kammer 327 des Ubergangslöseventils 320, das mit dem Zylinder 410 über die Leitung 117 verbunden ist, über das Rückschlagventil 390 und die Leitung 117 rasch erniedrigt. Ferner wird der Leitungsdruck durch die Leitung 118 und das Rückschlagventil 400 allmählich der ölkammer 326 zugeführt,
2^ die mit dem Zylinder 440 über die Leitung 118 verbunden ist.
Wenn der Druck in der ölkammer 327 unter einen vorgegebenen Wert fällt, bewirkt der Leitungsdruck in der ölkammer 325 eine Abwärtsbewegung der Trommel 321, so daß die Leitung 141 mit der ölablaßöffnung 328 verbunden wird, aus der das unter Druck stehende öl in der ölkammer 304 des Ventils 300 abgelassen wird. Durch Erniedrigen des Drucks aus der ölkammer 304 bewegt sich die Trommel 301 nach unten und verbindet dadurch die Leitung 103 mit der Leitung 130, so daß die verriegelbare Kupplung 50 gelöst wird.
Wenn der Druck in dem hydraulischen Zylinder 4io weiter abfällt und dabei die Kupplung 12 gelöst wird sowie der Druck in dem Zylinder 440 unter Eingriff der Bremse 19 sich er-
höht, so ist das Hinaufschalten aus dem dritten in den vier ten Gang abgeschlossen, und das Fahrzeug bewegt sich im vierten Gang.
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Wenn sich der Druck in dem hydraulischen Zylinder 440 weiter erhöht bis sich die Trommel 321 durch die Wirkung des unter Druck stehenden Öls in der ölkammer 326 nach oben bewegt, so kommt die Leitung 140 mit der Leitung 141 in Verbindung; dadurch wird die Trommel 301 des Ventils 300 nach oben bewegt, so daß die Leitung 103 mit der Leitung 131 verbunden ist und die verriegelbare Kupplung 50 erneut eingekuppelt wird.
10 Herabschalten aus dem vierten in den dritten Gang:
Wenn sich das Fahrzeug im vierten Vorwärtsgang verlangsamt (die verriegelbare Kupplung 50 ist in diesem Gang eingekuppelt) so bewegt sich die Trommel 271 des Schnellgangventils 270 nach unten und verbindet die Leitung 118 mit der ölablaßöffnung 279 sowie die Leitung 102 mit der Leitung 117; dadurch wird das in dem Zylinder 440 unter Druck stehende abgelassen und der Leitungsdruck wird dem Zylinder 410 zugeführt (vgl. Figur 4). Gemäß Figur 4 verläuft die Druckänderung derart, daß der Druck in dem Zylinder 440 über das Rückschlagventil 380 rasch vermindert und der Leitungsdruck allmählich auf den Zylinder 410 ausgeübt wird. Wenn der Druck in der Ölkammer 326, die mit dem Zylinder 440 verbunden ist, unter einen vorgegebenen Wert fällt, wird die Trommel 321 nach unten verschoben und verbindet die Leitung 141 mit der ölablaßöffnung 328. Dadurch wird die Trommel 301 des Ventils 300 nach unten bewegt und damit die verriegelbare Kupplung 5O gelöst.
Wenn der Druck in dem Zylinder 440 weiter abnimmt, so daß die Bremse 19 gelöst wird, und der Druck in dem Zylinder 410 zu nimmt, so daß die Kupplung 12 eingekuppelt wird, so ist das Herabschalten aus dem vierten in den dritten Gang abgeschlos sen, und das Fahrzeug bewegt sich im dritten Gang.
Wenn der Druck in dem hydraulischen Zylinder 410 über einen vorgegebenen Wert steigt, wird die Trommel 321 nach oben verschoben und verbindet die Leitung 140 mit der Leitung 141,
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so daß die Trommel 301 des Ventils 300 nach oben bewegt wird. Dadurch steht die Leitung 103 mit der Leitung 131 in Verbindung, so daß die verriegelbare Kupplung 50 erneut eingekuppelt wird. Dies bedeutet, daß das Herunterschalten aus dem vierten in den dritten Gang bei gelöster Kupplung 50 erfolgt und daß nach dem vollständigen Herunterschalten die Kupplung 50 erneut eingekuppelt wird.
Die Rückschlagventile 390 und 400 beschränken die Strömung des unter Druck stehenden Öls aus den hydraulischen Zylindern 410 und 440 in die ölkammern 327 und 326 des Übergangslöseventils 320, so daß die Ölversorgung dieser Kammern verzögert wird; dies wiederum verlangsamt die Aufwärtsbewegung der Trommel 321 des Übergangslöseventils 32Ο. Dadurch 1^ wird ein vollständiges Lösen der verriegelbaren Kupplung 50 sowie ein gleichmäßiges Getriebeumschalten aus dem dritten in den vierten sowie aus dem vierten in den dritten Gang sichergestellt.
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Leerseite

Claims (8)

  1. VOSSIUS VOSSIUS HILTL- IAUCHNER · H FUNEMANN · RAUH
    SI E BE RTSTRASS E 4 · 8OOO MÜNCHEN 86 ■ PHONE: (O8S) 47 4O7B CABLE: BENZOUPATENT MÖNCHEN · TELEX 5-ae*83VOPAT O
    5 u.Z.: P 391 (He/kä)
    Case: AD-4
    AISIN-WARNER K.K.
    Anjo, Aichi, Japan 6 NOV 1979
    " Steuervorrichtung für eine verriegelbare Kupplung eines automatischen Getriebes mit einem Drehmomentwandler "
    Priorität: 7. November 1978, Japan, Nr. 137 069
    Patentansprüche
    Steuervorrichtung für eine verriegelbare Kupplung "eines automatischen Getriebes mit einem Drehmomentwandler, gekennzeichnet durch
    a) mit der hydraulischen Servoeinrichtung des Getriebes verbundene Ölleitungen,
    b) ein übergangslöseventil (320), dem hydraulischer Druck aus der Ölleitung zugeführt wird und der einen hydraulischen Druck abgibt, wenn der Eingangsdruck aus der Ölleitung über einem vorgegebenen Wert liegt, und durch
    c) ein verriegelbares Umschaltventil (300), dem Druck vom Übergangslöseventil (320) zugeführt wird, um die verriegelbare Kupplung (50) einzukuppeln, wenn der Ausgangsdruck über einem vorgegebenen Wert liegt, und die verriegelbare Kupplung (50) auszukuppeln, wenn der Ausgangs« druck unter dem vorgegebenen Wert liegt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer mit dem Ubergangslöseventil (320) verbundenen
    Ο30020/Οδθ3
    hydraulischen Leitung ein Reglerventil (310) vorgesehen ist, das durch einen Reglerdruck gesteuert wird, der sich als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert, wobei sich das Reglerventil (310) durch den Öldruck öffnet, wenn der Regler-
    5 druck über einem vorgegebenen Wert ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ölleitung eine Öffnung vorgesehen ist, wobei der hydraulische Druck in Strömungsrichtung hinter der öff-
    10 nung dem Übergangslöseventil (320) zugeführt wird.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ölkreis zwei Ölleitungen vorgesehen sind, die mit Eingangsöffnungen des übergangslöseventils
    15 (320) verbunden sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden Ölleitungen eine erste und eine zweite Öffnung vorgesehen sind und, daß der Öldruck in Strömungsrichtung hinter den Öffnungen an dem Ubergangslöseventil (320) anliegt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe einen 1., 2., 3. und 4.(overdrive) Vorwärtsgang und einen Rückwärtsgang entsprechend dem Eingriff oder dem Lösen mehrerer hydraulischer Servoeinrichtungen aufweist, daß die erste Ölleitung mit der ersten hydraulischen Servoeinrichtung verbunden ist, der hydraulischer Druck im 1., 2. und 3. Gang sowie im Rückwärtsgang zugeführt wird und wobei der Druck im 4. Gang abgelassen wird, und daß die zweite Ölleitung mit der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung verbunden ist, der nur im 4. Gang Druck zugeführt wird.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ubergangslöseventil (320) die nachstehenden Bauelemente aufweist:
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    j (a) ein Gehäuse,
    (b) zwei Trommeln (321, 322) mit Ansätzen mit gleichem Durchmesser,
    (c) vier ölkammern (325 bis 327), wobei die erste ölkammer durch die erste Trommel und das Gehäuse, die zweite Ölkammer zwischen den zwei Trommeln, die dritte Ölkammer zwischen den Ansätzen der zweiten Trommel und die vierte Ölkammer durch die zweite Trommel und das Gehäuse gebildet werden,
    (d) zwei Kanäle, von denen der erste mit der ersten ölleitung an der ersten ölkammer und der zweite Kanal mit der zweiten Ölleitung an der zweiten Ölkammer verbunden ist, und
    (e) zwei Federn (323, 324), die in der ersten bzw. in der zweiten ölkammer vorgesehen sind, wobei die vierte 01-kammer (325) dem Leitungsdruck kontinuierlich ausgesetzt ist und wobei die dritte ölkammer das Reglerven til (310) mit dem verriegelbaren Umschaltventil (3CX)) durch die Bewegung der zweiten Trommel verbindet.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung eine kleine Bohrung ohne ein Rückschlagventil aufweist, und daß parallel zu den öffnungen Rückschlagventile vorgesehen sind.
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