DE3205198C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuereinrichtung für ein auto
matisches Getriebe für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentan
spruchs 1.
Eine derartige hydraulische Steuereinrichtung, mit der unter anderem das Kriechen
eines mit einem hydrodynamisch-mechanischen Kraftfahrzeuggetriebe ausgerüsteten
Fahrzeuges im Motorleerlauf bei eingeschaltetem Getriebe-Vorwärtsgang verhindert
werden kann, ist beispielsweise aus der DE-OS 28 33 641 bekannt. Dabei ist ein
Schaltventil vorgesehen, das von einem besonderen Steuerventil bei nichtbetätigtem
Fahrpedal in eine Stellung verstellt wird, bei der das den Vorwärtsgängen zugeordnete
Schaltglied des Getriebes durch Entlastung der Druckmittelbeaufschlagungsleitung
ausgerückt wird. Dazu ist an das Schaltventil eine einen fahrpedalstellungsabhän
gigen Druck führende Leitung angeschlossen, die über eine Drosselstelle mit einer
motorlastabhängigen Druck führenden Druckleitung verbunden ist und die von
dem Steuerventil bei Freigabe des Fahrpedals mit einem Druckmittelauslaß verbunden
wird.
Diese bekannte Steuereinrichtung arbeitet im allgemeinen auch relativ zufrieden
stellend. Lediglich wenn nach einer Phase mit freigegebenem Fahrpedal dieses
schnell und verhältnismäßig stark betätigt wird, ergeben sich Unzuträglichkeiten
insofern, als das Wiedereinrücken des Schaltgliedes mit größerer Verzögerung
stattfindet. Dies ergibt sich dadurch, daß der Schieberkolben des Steuerventils
durch die starke Betätigung des Fahrpedals einen größeren, mit Druckmittel aus
der Druckleitung aufzufüllenden Raum freigibt, dessen Auffüllung über die Drossel
stelle nur relativ langsam erfolgen kann. Infolgedessen kann sich auch in der zu
dem Schaltventil führenden Leitung erst mit ziemlicher Verspätung ein zur Umschaltung
des Schaltventils erforderlicher Druck aufbauen.
Aus der DE-OS 17 55 282 geht eine Einrichtung zur Bestimmung der Schaltpunkte
in hydraulischen Schaltvorrichtungen selbsttätig schaltender Kraftfahrzeugwechsel
getriebe als bekannt hervor, bei der in Abhängigkeit von der Betätigung des Fahr
pedals von einem Kolben unterschiedliche Druckmittelleitungen angesteuert wer
den, die wiederum zur Druckbeaufschlagung unterschiedlicher Wirkflächen eines
zweiten Steuerkolbens dienen, um auf diese Weise die Schaltpunkte des automatisch
schaltenden Getriebes dem jeweiligen Betriebszustand des Fahrzeuges anzupassen.
Diese Einrichtung ist ebenso gattungsfremd wie eine aus der DE-OS 16 80 646 bekannte
Einrichtung, bei der zur Dämpfung der Hysteresiserscheinungen bei einem Drosseldruck-
Regelventil von unterschiedlichen Kolben nacheinander Auslaßkanäle geöffnet werden,
von denen einer auch bereits eine Drosselstelle aufweist.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die bekannte
hydraulische Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu
verbessern und dabei dafür zu sorgen, daß bei schnellen Betätigungen des Fahrpedals
aus der Ruhestellung heraus ein genügend frühes Wiedereinrücken des Schaltgliedes
des Getriebes und damit eine Wiederherstellung der Antriebsverbindung erreicht
werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.
Dadurch, daß das Steuerventil bei einer schnellen Betätigung des Fahrpedals, wobei
ein vorgegebener Wert des Fahrpedalweges überschritten wird, die zu dem Schalt
ventil führende und die Stellung dessen Steuerkolbens bestimmende Leitung unter
Umgehung der Drosselstelle direkt mit der Druckleitung verbindet, kann das Umschal
ten des Schaltventils und damit das Wiedereinrücken des Getriebeschaltgliedes schnell
und ohne große Verzögerungen vorgenommen werden. In der Ruhestellung des Fahr
pedals ist die Leitung dagegen nicht direkt, sondern nur über die Drosselstelle mit
der Druckleitung verbunden, da dann die Drosselstelle einen Abfall des in der Druck
leitung vorhandenen motorlastabhängigen Druckes verhindern muß.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung soll an dem Steuerventil ein über eine
die Drosselstelle umgehende Zweigleitung direkt mit der Druckleitung verbundener
Druckanschluß vorgesehen sein, der bei nichtbetätigtem Fahrpedal durch einen Kolben
bund des Kolbenschiebers verschlossen ist und bei Betätigung des Fahrpedals über
einen vorgegebenen Wert hinaus von einer Steuerkante des Kolbenschiebers mit
der Leitung verbunden wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
eines schematischen Schaltbildes der Steuereinrichtung darge
stellt, wobei nur die für die Erfindung wesentlichen Bauteile
angegeben sind.
Dabei ist mit 1 ein den Vorwärtsfahrgängen eines hydrodynamisch-me
chanischen Kraftfahrzeuggetriebes zugeordnetes Schaltglied, bei
spielsweise eine sogenannte Vorwärtskupplung, bezeichnet, deren
Druckbeaufschlagungsraum mit 2 und deren Betätigungskolben mit 3
angedeutet sind. An den Druckbeaufschlagungsraum 2 ist eine Druck
mittelbeaufschlagungsleitung 4 angeschlossen, deren Verbindung mit
einer von einem hier nicht gezeigten Handsteuerventil kommenden
Druckmittelleitung 6 in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpe
dals des Fahrzeugs und gegebenenfalls von der Fahrgeschwindigkeit
von einem Schaltventil 5 gesteuert wird. Die Druckmittelleitung 6
führt z. B. in allen durch einen herkömmlichen Getriebegangwählhe
bel eingestellten Vorwärtsfahrstufen des Getriebes Hauptdruck, das
heißt den in der Getriebesteuerung verwendeten, höchsten, von einer
Zahnradpumpe erzeugten und von einem sogenannten Hauptdruckschieber
motorlastabhängig einregulierten Druck.
Das Schaltventil 5 weist einen Kolben 7 auf, der durch eine auf
einen Kolbenbund 26 einwirkende Feder 8 belastet ist. Die Feder
kraft der Feder 8 kann mit Hilfe eines von einer Verstellschraube 9
verstellbaren Federtellers 10 eingestellt werden. Der Federkraft
der Feder 8 entgegen wirkt ein im wesentlichen fahrpedalstellungs
abhängiger Druck, der über eine Leitung 19 an die in der Zeichnung
rechte Stirnfläche 18 des Kolbenbundes 17 des Kolbens 7 herange
führt wird. Auf eine zweite Wirkfläche 12 des Kolbenbundes 11 des
Kolbens 7 wirkt ein über eine Druckmittelleitung 13 zugeführter
Druck, der ebenso wie der fahrpedalstellungsabhängige Druck der
Leitung 19 der Federkraft der Feder 8 entgegenwirkt. Diese Druck
mittelleitung 13 kann dabei an dem hier nicht gezeigten Hand
steuerventil so angeschlossen sein, daß sie in den sogenannten Last
stellungen "2" und "1" des Gangwählhebels Hauptdruck führt.
In Abhängigkeit von den an dem Kolben 7 angreifenden Feder- und
Druckkräften wird nun der Kolben 7 aus der in der Zeichnung ge
zeigten Mittelstellung heraus entweder nach links oder nach rechts
verstellt, wobei die an dem Kolbenbund 22 vorgesehenen Steuerkan
ten 23 und 24 die zu dem Schaltglied 1 führende Druckmittellei
tung 4 entweder mit dem Anschluß der Druckmittelleitung 6 oder
aber mit einem Druckmittelauslaß 25 verbinden. Dabei ergibt sich
eine Verbindung der Druckmittelleitung 4 mit dem Druckmittelaus
laß 25 und damit ein Ausrücken der Vorwärtskupplung 1 nur dann,
wenn die Federkraft der Feder 8 die aus der Beaufschlagung der
Wirkfläche 18 des Kolbens 7 mit dem fahrpedalstellungsabhängigen
Druck sowie gegebenenfalls die durch die Beaufschlagung der kreis
ringförmigen Wirkfläche 12 des Kolbens 17 mit dem Druck der Druck
leitung 13 herrührenden Kräfte überwiegt. Die Größe der Federkraft
der Feder 8 bzw. die Wirkflächen 12 und 18 des Kolbens 7 sind nun
so ausgelegt, daß die Federkraft der Feder 8 nur dann überwiegt,
wenn in der Leitung 13 kein Hauptdruck ansteht und die Leitung 19
entlüftet ist. Da die Leitung 13 jedoch in den Wählhebelstellungen
"2" und "1" des Gangwählhebels Hauptdruck führt, steht in diesen
Wählhebelpositionen das Schaltventil 5 in seiner das Schaltglied 1
einrückenden Stellung. In diesem Fall kann selbst bei freigegebenem
Fahrpedal die Vorwärtskupplung 1 nicht ausgerückt werden. Ein Aus
rücken der Vorwärtskupplung 1 kann also nur erfolgen, wenn der
Gangwählhebel des Getriebes in der Dauerfahrstellung "D" steht
und gleichzeitig das Fahrpedal freigegeben ist, also in der Ruhe-
oder Leerlaufstellung steht.
Mit Hilfe eines Steuerventils 30 wird nun sichergestellt, daß bei
freigegebenem Fahrpedal die über eine Drosselstelle 21 mit einer
den sogenannten Gasdruck, das heißt einen motorlastabhängig ge
steuerten Druck, führenden Leitung 20 verbundene Leitung 19 durch Verbin
den mit einem Druckmittelauslaß vollständig entlüftet wird.
Zu diesem Zweck weist der Kolben 29 des bei bekannten Getriebe
steuerungssystemen vorgesehenen und von einem mit dem Gaspedal
verbundenen Betätigungshebel 40 betätigten, sogenannten Kick-down-
Schiebers einen Steuerkolben 36 auf, der in einer Längsbohrung 34 des Kolbens 29
innerhalb eines der Leerlaufstellung des Fahrpedals zugeordneten
Leerweges verstellbar ist. Die Längsbohrung 34 ist über Quer
bohrungen 33 am Kolben 29 sowie stirnseitige Ausnehmungen 32 an einer zur An
schlagbegrenzung des Kolbenbundes 44 des Kolbens 29 vorgesehenen
Führungsbuchse 31 mit einer Gehäusetasche 28 verbunden, an die
an der einen Seite die Leitung 19 und an der anderen Seite über
die Drosselstelle 21 die Druckleitung 20 angeschlossen ist.
Die Längsbohrung 34 weist andererseits als Druckmittelauslaß
fungierende Querbohrungen 35 auf, deren Verbindung mit der Lei
tung 19 durch eine stirnseitige Steuerkante 37 des Steuerkolben 36
gesteuert wird. Der Kolben 29 des mit einem hier nicht gezeigten,
den Gasdruck der Leitung 20 liefernden Gasdruckventils verbundenen
Kick-down-Schiebers wird durch eine Feder 43, die auf einen auf
einer Gewindestange 41 des Kolbens 29 verstellbaren Federteller 42
einwirkt, in der Zeichnung nach links gegen die als Anschlag wir
kende Führungsbuchse 31 gedrückt. In der Zeichnung ist das Fahr
pedal, bzw. der mit diesem verbundene Betätigungshebel 40, in sei
ner freigegebenen Position dargestellt, in der der von diesem un
mittelbar beaufschlagte Steuerkolben 36 durch den in der Leitung 19
über die Drosselstelle 21 aufgebauten Druck so weit nach links ver
stellt wird, daß die den Druckmittelauslaß darstellenden Querbohrun
gen 35 freigegeben sind. Auf diese Weise ist die Leitung 19 über
die Ausnehmungen 32 der Führungsbuchse 31, sowie die Querbohrungen 33
des Schieberkolbens 29 und die Längsbohrung 34 mit den Querbohrun
gen 35 verbunden, so daß das Druckmittel dort austreten und den
Druck in der Leitung 19 nahezu auf Atmosphärendruck absenken kann.
Durch die in der Verbindung zur Leitung 20 vorgesehene Drosselstel
le 21 wird dabei verhindert, daß in dieser Stellung gleichzeitig
auch der Druck in der Leitung 20 aus Atmosphärendruck absinken kann;
dieser verbleibt vielmehr auf einem angehobenen Druckniveau, näm
lich dem oben bereits erwähnten sogenannten Leerlaufgasdruck.
Das Entlüften der Leitung 19 sorgt nun dafür, daß dann, wenn
auch die Druckleitung 13 drucklos ist, der Kolben 7 des Schalt
ventils 5 von der Feder 8 in der Zeichnung nach rechts gescho
ben wird, so daß die Druckmittelleitung 4 über den zwischen den
Kolbenbünden 22 und 26 vorgesehenen Kolbenabsatz mit dem Druck
mittelauslaß 25 verbunden ist. Dadurch wird der Druckbeaufschla
gungsraum 2 der Vorwärtskupplung 1 entlüftet und die Kupplung zum
Ausrücken gebracht. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem
Turbinenrad des Drehmomentwandlers und den Fahrzeugrädern ist da
mit unterbrochen, so daß beim Stand des Fahrzeugs ein Kriechen
nicht auftreten kann bzw. während der Fahrt des
Fahrzeugs ein sogenannter Freilaufbetrieb ermöglicht wird, bei
dem die kinetische Energie der Fahrzeugmasse das Fahrzeug ohne
Bremswirkung durch den Motor antreiben kann.
Das Wiedereinkuppeln der Vorwärtskupplung 1 erfolgt nun erst dann,
wenn das Fahrpedal den seiner Leerlaufstellung zugeordneten Leer
weg überwunden hat. Dabei wird der Steuerkolben 36 in der Zeichnung
so weit nach rechts bewegt, bis der Anschlagbolzen 38 des Steuer
kolbens 26 am Ende der sackförmigen Längsbohrung 34 aufsetzt oder
der Hebel 40 die Stirnfläche des Kolbens 29 berührt, wobei die
Steuerkante 37 die Querbohrungen 35 versperrt. Nunmehr baut sich
in der Leitung 19 wieder der Druck der Leitung 20 auf, wobei bereits
der Nullgasdruck ausreichend ist, um den Kolben 7 des Schaltven
tils 5 nach links zur Verbindung der Druckmittelleitung 4 mit der
Leitung 6 zu verschieben. Das Absperren der Druckmittelauslaßboh
rungen 35 durch die Steuerkante 37 des Steuerkolbens 36 erfolgt da
bei also noch bevor das Fahrpedal aus seiner Leerlaufstellung heraus
zur Beschelunigung des Fahrzeugmotors betätigt wird.
Da nun aber bei einer schnellen Verstellung des Fahrpedals über ei
nen vorgegebenen Wert hinaus der Schieberkolben 29 des Steuerven
tils 30 in der Zeichnung nach rechts verschoben wird, wobei auf
der linken Seite des Kolbenbundes 44 ein größer werdender Raum
freigegeben wird, der mit Druckmittel aufzufüllen ist, würde sich
ohne die in der Zeichnung mit 20 a bezeichnete, die Drosselstelle 21
umgehende Zweigleitung der Druckleitung 20 ein sehr verzö
gerter Druckaufbau in der Leitung 19 ergeben, was auch zu
einem verzögerten Wiedereinrücken der Vorwärtskupplung 1
führen würde. Diese Verzögerung würde umso größer sein, je
stärker das Fahrpedal betätigt würde und würde also dem Wunsch
des Fahrzeugführers, der durch seine starke Fahrpedalbetätigung gerade
den umgehenden Antrieb des Fahrzeugs durch den Motor wieder herbeiführen
will, geradewegs zuwiderlaufen. Durch die erfindungsgemäß vor
gesehene Zweigleitung 20 a, die an einen durch eine Gehäusetasche gebildeten Druckanschluß 27 ange
schlossen ist, wird nun sichergestellt, daß bei Betätigungen
des Fahrpedals über einen vorgegebenen Wert hinaus eine direk
te Verbindung der Leitung 19 mit der Druckleitung 20 unter Um
gehung der Drosselstelle 21 erfolgen kann. Während in der Ruhe
stellung des Fahrpedals, die in der Zeichnung angedeutet ist,
der Kolbenbund 44 die Gehäusetasche 27 verschließt und damit
eine direkte Verbindung der Leitung 19 mit der Zweigleitung 20 a
verhindert, öffnet bei Betätigung des Fahrpedals über einen
vorgegebenen Wert hinaus die an der linken Stirnfläche des Kol
benbundes 44 vorgesehene Steuerkante 45 diese Verbindung, so
daß sich auch bei sehr schnellen und kräftigen Fahrpedalbetäti
gungen ein schneller Druckaufbau in der Leitung 19 und damit
ein zügiges Einrücken der Vorwärtskupplung 1 ergeben kann.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß die in der Zeichnung gezeigte
Ausführung nur beispielhaft ist. So könnte in der Leitung 19 zu
dem Schaltventil 5 natürlich auch ein von der Bremspedalstellung
abhängiges Schaltventil vorgesehen sein, ähnlich etwa wie bei der
Ausführung nach der DE-OS 28 44 665. Auch könnte das Schaltven
til 5 so ausgebildet sein, daß es auch fahrgeschwindigkeitsab
hängig betätigt wird, um beispielsweise das Umschalten nur in
bestimmten Geschwindigkeitsbereichen zu ermöglichen.
Claims (2)
1. Hydraulische Steuereinrichtung für ein automatisches Getriebe für Kraftfahr
zeuge, das ein mechanisches Planetengetriebe mit zur wahlweisen Zuschaltung
der Getriebeglieder vorgesehenen, hydraulisch betätigbaren Schaltgliedern auf
weist, mit einem in Abhängigkeit von der Stellung eines von Hand betätigbaren
Gangwählhebels stehenden Handsteuerventil, das in Vorwärtsfahrgängen des
Getriebes Druckmittel zur Betätigung eines diesen Fahrgängen zugeordneten
Schaltgliedes (1) weiterleitet und mit einem in der Druckmittelleitung zwischen
dem Handsteuerventil und dem Schaltglied angeordneten, von der Stellung des
Fahrpedals (40) abhängigen Schaltventil (5), dessen die Druckmittelzufuhr zu
dem Schaltglied steuernder Kolben (7) entgegen einer Rückstellfeder (8) mit
einem über eine Leitung (19) zuführbaren, fahrpedalstellungsabhängigen Druck
beaufschlagt ist, wobei die Leitung über eine Drosselstelle (21) mit einer motor
lastabhängigen druckführenden Druckleitung (10) und darüber hinaus mit einem
von dem Fahrpedal betätigbaren Steuerventil (30) verbunden ist, das die Leitung
(19) bei freigegebenem Fahrpedal mit einem Druckmittelauslaß (35) verbindet,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (30) bei einer Betätigung des Fahr
pedals (40) über einen vorgegebenen Wert hinaus zur zusätzlichen, direkten Ver
bindung der Leitung (19) mit der Druckleitung (20) unter Umgehung der Drossel
stelle (21) ausgebildet ist.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Steuer
ventil (30) ein über eine die Drosselstelle (21) umgehende Zweigleitung (20 a)
direkt mit der Druckleitung (20) verbundener Druckanschluß (27) vorgesehen
ist, der bei nichtbetätigtem Fahrpedal (40) durch einen Kolbenbund (44) des Kol
benschiebers (29) verschlossen ist und bei Betätigung des Fahrpedals über einen
vorgegebenen Wert hinaus von einer Steuerkante (45) des Kolbenschiebers (29)
mit der Leitung verbunden ist.
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ID=6155665
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Owner name: VOLKSWAGEN AG, 3180 WOLFSBURG, DE |
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