DE3434570C2 - Automatisches Getriebe mit Antikriecheinrichtung - Google Patents
Automatisches Getriebe mit AntikriecheinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antikriecheinrich
tung für ein automatisches Getriebe für ein Fahrzeug.
Ein mit einem automatischen Getriebe ausgerüstetes Fahrzeug
hat die Neigung, daß es sich dann, wenn es bei im Leerlauf
zustand laufender Maschine und bei Einstellung seiner ma
nuellen Bereichsauswahleinrichtung, beispielsweise einen
Bereichsschalthebel, auf eine Vorwärtsfahrtposition, bei
spielsweise den Fahrtbereich, gegen die Absicht des Fahr
zeugbedieners vorwärtsbewegt, aufgrund des Widerstandsdreh
moments der Fluidkupplung, beispielsweise eines Drehmoment
wandlers. Dies wird als "Kriechen" bezeichnet. Dieses
Kriechphänomen ist generell unerwünscht, weil es außerhalb
der Kontrolle der Bedienungsperson des Fahrzeugs liegt
und diese typischerweise dazu nötigt, das Bremspedal des
Fahrzeugs niedergedrückt zu halten, um die Fahrzeugbewegung
zu verhindern. Auch wenn sich das Fahrzeug nicht bewegt,
übt ein solches Kriechen eine Bremskraft auf die Maschine
des Fahrzeugs aus und folglich muß eine Erhöhung der Leer
laufdrehzahl vorgenommen werden, bei der das Drosselventil
der Maschine im Vergleich zu seiner Einstellung bei in neu
tralem Bereich befindlichem Getriebe etwas geöffnet ist, um
diese Bremswirkung zu kompensieren. Dies verschlechtert die
Kraftstoffsparsamkeit des Fahrzeugs bei Leerlauf und kompli
ziert die Steuerstrukturen dafür.
Es wurde erkannt, daß dann, wenn das Fahrzeug bei im Leer
laufzustand laufender Maschine und bei auf den Fahrtbereich
eingestelltem Getriebe stillsteht, es wünschenswert ist,
die Kraftübertragung zwischen der Maschine und den Antriebs
rädern des Fahrzeugs vollständig zu unterbrechen, indem das
Getriebe in einen neutralen Zustand eingestellt wird, um
das Drosselventil permanent in einer niedrigen Einstellung
eingestellt zu halten, und um jede unerwünschte Vorwärtsbe
wegung des Fahrzeugs zu verhindern; und in der Vergangenheit
sind verschiedene Antikriecheinrichtungen dazu vorgeschlagen
worden. Eine bekannte und typische solche Vorrichtung ist
eine, bei welcher der stationäre Zustand des Fahrzeugs er
faßt wird und der Betätigungsdruck einer Reibungseingriffs
einrichtung′ beispielsweise eine Kupplung, welche die
erste Drehzahlstufe bzw. Gangstufe herstellt, unter seinem
Eingriffsdruck gehalten wird, so daß die erste Drehzahlstufe
in diesen Zuständen oder Bedingungen überhaupt nicht einge
legt wird. Wenn dann das Fahrzeug aus der Ruhe fortzubewegen
ist, drückt die Bedienungsperson auf das Gaspedal, und es
ist so eingerichtet, daß der Betätigungsdruck der Reibungs
eingriffseinrichtung proportional zum Betrag oder der Größe
des Niederdrückens des Gaspedals gesteuert wird.
Das Vorsehen eines Betätigungsdruckes für die Reibungsein
griffseinrichtung, der einfach proportional zur Größe des
Niederdrückens des Gaspedals ist, ist jedoch dafür verant
wortlich, daß unter Umständen einige Unbequemlichkeiten ver
ursacht werden. Wenn beispielsweise ein Fahrzeug mit automa
tischem Getriebe in dichtem oder zähflüssigem Verkehr, bei
spielsweise mit Stauungen, oder an einer Neigung, beispiels
weise an einem Berg gefahren wird, dann betreibt ein Fahrer
das Fahrzeug, indem er es anhält, es startet und es mit nie
driger Geschwindigkeit fährt, nur durch die Verwendung der
Bewegung des Gaspedals, um einen ausreichenden Abstand vom
Vorderwagen einzuhalten; und in einem solchen Betriebsmodus
besteht dann, wenn der Betätigungsdruck für die Reibungsein
griffseinrichtung einfach proportional zur Absenkung des
Gaspedals ist, das Risiko, daß die Reibungseingriffseinrich
tung halb eingerückt gehalten wird und eine beträchtliche
Zeit lang schleift, was ihre Dauerhaftigkeit und die des
Getriebes als Ganzes stark verschlechtern kann. Etwas ähn
liches tritt auf, wenn das Fahrzeug aus der Ruhe durch Anwen
dung der sogenannten Schnellstart- oder Blitzstart- oder Kava
lierstarttechnik bzw. Jackrabbitstarter-Technik weggestartet
wird, in welcher sowohl das Beschleunigungs- bzw. Gaspedal
als auch das Bremspedal voll niedergedrückt werden und dann
das Bremspedal plötzlich losgelassen wird. Diese Situationen
können vom Fahrer durch richtigen und geeigneten Fahrzeugbe
trieb vermieden werden, doch würde dies bedeuten, daß der
Fahrer seine bisherigen Fahrgewohnheiten ändern müßte, was
bei der Fahrzeugkonstruktion aber nicht vernünftig oder an
nehmbar und nicht realistisch ist.
Eine andere Betrachtung, die zur Realisierung gekommen ist,
ist die, daß das Timing für den Übergang zwischen dem Kriech
zustand des Fahrzeugs und dem Nichtkriechzustand, in welchem
die Antikriechwirkung hergestellt wird, nicht symmetrisch
sein sollte. Tatsächlich ist es dann, wenn die Antikriech
wirkung geliefert wird oder hergestellt ist und dann das
Gaspedal des Fahrzeugs relativ schnell niedergedrückt wird,
notwendig, die Antikriechwirkung so schnell wie möglich zu
stoppen und den Kriechzustand des Fahrzeugs wiederherzustel
len, zur Vorbereitung eines möglicherweise ziemlich abrupten
Wegstarts, um die Getriebeansprechbarkeit nicht zu verschlech
tern. Wenn andererseits die Kriechwirkung für das Fahrzeug
realisiert ist und es dann wünschenswert ist, den Antikriech
zustand wiederherzustellen, kann dann, wenn diese Wieder
herstellung zu schnell ausgeführt wird, unbequemer Stoß oder
Schock erzeugt werden, und es ist wünschenswert, eine moderate
Zeitverzögerung vorzusehen. Ein elektrisches System zum Vor
sehen einer solchen Zeitverzögerung beim Wiederherstellen
der Antikriechwirkung durch Erfassen des stationären Zustan
des des Fahrzeugs wäre denkbar, jedoch würde dieses System
ein Solenoidventil erfordern und deshalb ist ein alternatives
System wünschenswert. Außerdem wird in jedem Fall die analoge
Steuerfunktion eines Hydraulikfluiddrucksystems generell als
besser angesehen, als die digitale Ein/Aus-Steuerfunktion
eines elektrischen Systems, im Hinblick auf die Annehinlich
keit der Verbesserung des Gefühls des Wegstartens des Fahr
zeugs.
Aus der deutschen Patentschrift DE-C 28 33 641 ist eine hydrau
lische Steuereinrichtung für ein automatisches Kraftfahrzeug
getriebe bekannt. Bei diesem bekannten System wird einer Vor
wärtskupplung über eine Leitung hydraulischer Druck zugeführt.
Dieses System weist jedoch ferner ein Schaltventil auf, welches
von einem lastproportionalen Gasdruck angesteuert wird. Fährt
ein mit diesem System ausgestattetes Fahrzeug mit einer Ge
schwindigkeit, die hoher ist als eine vorgegebene Geschwindig
keit, so wird durch den Gas-Steuerdruck die Leitung für den
Hydraulikdruck freigegeben. Dies bedeutet, daß bei dem aus
dieser Druckschrift bekannten Getriebe der Hydraulikdruck für
die Kupplung pneumatisch gesteuert wird und daher, aufgrund der
Temperaturabhängigkeit des Gasvolumens, in erheblichem Ausmaß
von der Temperatur beeinträchtigt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein automatisches
Getriebe mit Steuereinrichtung und Antikriecheinrichtung zu
schaffen, bei welchem, wenn es erforderlich ist, der Anti
kriechbetrieb schnell und rasch gestoppt und/oder mit einer
gewissen Zeitverzögerung gestartet werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein automatische Getriebe,
wie es in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 5 angegeben ist.
Bei dem Automatikgetriebe gemäß dem unabhängigen Anspruch 1
weist die Antikriecheinrichtung
eine unterschiedliche Zeitcharakteristik auf, und zwar wenn
Antikriechen ausgeübt ist und wenn es vom Ausgeübtsein ge
stoppt wird, weil in dem einen Fall die Hydraulikfluidkammer
sich im Volumen ändert und Hydraulikfluid durch die Einrich
tung zum Verbinden der Kammer mit der Außenseite in der Rich
tung drückt, in welcher der Strömungswiderstand der Verbin
dungseinrichtung größer ist, und im anderen Fall die Kammer
das Hydraulikfluid durch die Einrichtung zum Verbinden der
Kammer mit der Außenseite in der Richtung drückt bzw. zwingt,
in welcher der Strömungswiderstand der Verbindungseinrich
tung niedriger ist. Wenn der Sinn der Verbindungseinrich
tung richtig gewählt ist, in Übereinstimmung mit der beson
deren Konstruktion, kann die Anwendung der Antikriechwir
kung so gemacht werden, daß sie eine gewisse Zeitverzögerung
zur Verhinderung eines Getriebestoßes hat, während die Ent
fernung der Antikriechwirkung viel schneller gemacht werden
kann, um einen schnellen und glatten Wegstartvorgang für
das Fahrzeug zu erzeugen.
Bei dem Automatikgetriebe gemäß dem unabhängigen Anspruch 5 wird
ein Schlupf der Reibungseingriffeinrichtung zum Einlegen
der ersten Gangstufe reduziert, auch wenn das Fahrzeug an
einem Berg in dichten oder zähflüssigen Verkehr oder in einem
Schnellstart oder Jackrabbit-Start gestartet wird. Demgemäß
ist die Lebensdauer der Reibungseingriffeinrichtung und des
Getriebes als Ganzes verbessert und das Wegstartgefühl wird
optimiert; dies wird durch eine einfache und rein hydrau
lische Struktur erreicht. Weitere Vorteile der vorliegen
den Erfindung sind folgende:
Es ist ein automatisches Getriebe mit einer Steuereinrichtung
und einer Antikriecheinrichtung geschaffen, bei welchem die
Reibungseingriffeinrichtung, welche die erste Gangstufe her
stellt, dann, wenn die Absenkung des Gaspedals größer als ein
gewisser Grad wird, rasch eingerückt wird.
Es ist ein automatisches Getriebe mit einer Steuereinrich
tung und einer Antikriecheinrichtung geschaffen, bei welchem
der halb eingerückte Zustand der genannten Reibungseingriff
einrichtung, welche die erste Gangstufe herstellt, auf ein
erstes frühes Intervall der Gaspedalphase bzw. des Gaspedal
stoßes begrenzt wird.
Es ist ein automatisches Getriebe mit einer Steuereinrichtung
und einer Antikriecheinrichtung geschaffen, bei welchem der
betätigende Fluiddruck, welcher dieser Reibungseingriffein
richtung zugeführt wird, scharf ansteigt, wenn das Gaspedal
über das erste frühe Intervall hinaus niedergedrückt wird.
Es ist ein automatisches Getriebe mit einer Steuereinrichtung
und einer Antikriecheinrichtung geschaffen, bei welchem der
Schlupf dieser genannten Reibungseingriffeinrichtung beim
Starten des Fahrzeugs von der Ruhe weg minimiert ist.
Es ist ein automatisches Getriebe mit einer Steuereinrichtung
und einer Antikriecheinrichtung geschaffen, bei welchem die
Dauerhaftigkeit dieser genannten Reibungseingriffeinrichtung
und des Getriebes als Ganzes maximiert ist.
Es ist ein automatisches Getriebe mit einer Steuereinrichtung
und einer Antikriecheinrichtung geschaffen, die gut für die
Verwendung des Fahrzeugs an einer Neigung in dichtem, zähflüs
sigem oder überfülltem Verkehr gut angepaßt sind.
Es ist ein automatisches Getriebe mit einer Steuereinrichtung
und einer Antikriecheinrichtung geschaffen, die für die Aus
führung eines Schnellstarts oder Jackrabbit-Starts des Fahr
zeugs gut angepaßt sind.
Es ist ein automatisches Getriebe mit einer Steuereinrichtung
und einer Antikriecheinrichtung geschaffen, bei welchem
dann, wenn es erforderlich ist, der Antikriechbetrieb schnell
oder rasch gestoppt werden kann.
Es ist ein automatisches Getriebe mit einer Steuereinrichtung
und einer Antikriecheinrichtung geschaffen, bei welchem
dann, wenn es erforderlich ist, der Antikriechbetrieb mit
einer gewissen Zeitverzögerung gestartet werden kann.
Es ist ein automatisches Getriebe mit einer Steuereinrichtung
geschaffen, welches eine Antikriecheinrichtung aufweist,
die sowohl in Konstruktion als auch betrieblich vollhydrau
lisch ist.
Es ist ein automatisches Getriebe mit einer Steuereinrichtung
geschaffen, welches eine zuverlässige Antikriecheinrichtung
aufweist.
Schließlich ist ein automatisches Getriebe mit einer Steuer
einrichtung geschaffen, welches eine Antikriecheinrichtung
aufweist, welche das Wegstartgefühl beim Fahrzeug optimie
ren kann.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf bevor
zugte Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher beschrie
ben. Die Zeichnungen sind nur für Erklärungszwecke gegeben
und keine von ihnen soll den Rahmen der vorliegenden Erfin
dung begrenzen. In der Beschreibung sind, soweit nichts an
deres gesagt wird, räumliche Ausdrücke durchgängig im Sinne
der relevanten Figur benutzt. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine teilweise als Blockdiagramm gegebene Ske
lettansicht der Kraftübertragung eines Fahrzeugs,
in dem ein automatisches Getriebe eingebaut ist,
welches eine Ausführungsform der vorliegenden Er
findung darstellt;
Fig. 2 ein detailliertes Hydraulikfluiddruck-Schaltdia
gramm einer Steuereinrichtung für die erste Aus
führungsform des automatischen Getriebes;
Fig. 3 eine Teilansicht eines Hydraulikfluiddruck-Schalt
diagramms einer Steuereinrichtung für die zweite
bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Er
findung, wobei nur die Antikriecheinrichtung gezeigt
ist, die in diese Steuereinrichtung zusammen mit
Teilen seiner zugeordneten Passagen eingebaut ist,
und wobei insbesondere zwei Steuerventile der An
tikriecheinrichtung im axialen Schnitt gezeigt
sind;
Fig. 4 eine Teilansicht eines Hydraulikfluiddruck-Schalt
diagramms bzw. -Schaltkreises einer Steuereinrich
tung für die dritte bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, wobei nur die eingebaute
Antikriecheinrichtung zusammen mit Teilen von
einigen der ihr zugeordneten Passagen und insbe
sondere ein Steuerventil der Antikriecheinrichtung
im axialen Schnitt gezeigt sind;
Fig. 5 einen Graphen in einem Koordinatensystem, in welchem
auf der horizontalen Achse der Drosseldruck und
auf der vertikalen Achse der Betriebsdruck für die
erste Hydraulikkupplung aufgetragen sind, wobei
der Graph die Charakteristiken der Antikriechwirkung
erklärt, die durch die in die erste bevorzugte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einge
baute Antikriecheinrichtung geliefert wird; und
Fig. 6 eine Teilansicht eines Hydraulikfluiddruck-Schalt
kreises für eine Steuereinrichtung für die dritte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei
nur die eingebaute Antikriecheinrichtung zusammen
mit Teilen der ihr zugeordneten Passagen und ins
besondere zwei Steuerventile der Antikriechein
richtung im axialen Schnitt gezeigt sind.
Die Fig. 1 zeigt schematisch die Kraftübertragung ober das
Getriebe eines Fahrzeugs, in der oder in dem eine bevor
zugte Ausführungsform der Erfindung auf genommen ist, und
sie zeigt insbesondere in Skelettform einen Zahnradgetrie
bemechanismus M, der in allen genannten bevorzugten Ausfüh
rungsformen vorgesehen ist. Nach Fig. 1 treibt eine Maschine
E Räder W, W′ des Fahrzeugs über einen Drehmomentwandler
T, den diesem Wandler nachgeordneten Zahnradgetriebemecha
nismus M und einer diesem nachgeordneten Differentialein
richtung Df an.
Insbesondere ist die Kurbelwelle 1 der Maschine E mit einem
Pumpenrad 2 des Drehmomentwandlers T verbunden. Dieser Dreh
momentwandler T weist ein am linken Ende einer Antriebswelle
5 des Zahnradgetriebemechanismus M fixiertes, turbinenge
triebenes Glied 3 und ein Statorglied 4 auf, das über eine
Einwegkupplung 7 am linken Ende einer hohlen Statorwelle 4a
befestigt ist. Das nicht-dargestellte Gehäuse dieses Drehmo
mentwandlers T ist mit Hydraulikfluid gefüllt und das Dreh
moment wird zwischen dem Pumpenrad 2 und dem turbinengetrie
benen Glied 3 durch die Zirkulation dieses Hydraulikfluids
übertragen und verstärkt, wobei die Reaktion durch das Sta
torglied 4 genommen wird. Die Statorwelle 4a ist frei drehbar
auf der Antriebswelle 5 aufgenommen und an ihrem linken Ende
ist ein Statorarm 4b fixiert, dessen freies Ende innerhalb
eines gewissen kleinen Abstandes frei bewegbar ist, um ein
aus der Fig. 2 hervorgehendes kleines Reglerventil Vr zu be
tätigen, wie es später beschrieben wird. An einer Befestigungs
welle des Pumpenrades 2 ist ein Pumpenantriebszahnrad 8 zum
Antreiben einer in Fig. 2 gezeigten Öldruckpumpe P fest ange
bracht. In dem nicht dargestellten Gehäuse des Zahnradüber
tragungsmechanismus M ist eine Abtriebswelle 6 parallel zur
genannten Antriebswelle 5 gelagert, und am linken Ende dieser
Abtriebswelle 6 ist ein Abtriebszahnrad 28 zum Übertragen der
Abtriebsleistung auf ein damit kämmendes Differentialzahn
rad Dg der Differentialeinrichtung Df befestigt, von dem
die Räder W, W′ angetrieben werden.
Zwischen der Antriebswelle 5 und der dazu parallelen Antriebs
welle 6 sind fünf Räderketten G1, G2, G3, G4 und Gr vorge
sehen, die durch den wahlweisen Eingriff von Reibeingriffs
bzw. Reibschlußeinrichtungen C1, C2, C3 und C4 und einer
Klauenkupplung Cs wahlweise in Eingriff bringbar sind, so daß
sie das Drehmoment von der Antriebswelle 5 mit verschiedenen
Übersetzungsverhältnissen auf die Abtriebswelle 6 wahlweise
übertragen. Diese Einrichtungen C1 bis C4 und Cs werden durch
wahlweise Zufuhr eines Betätigungsdruckes von einem Hydraulik
fluiddrucksteuersystem gesteuert. Mehr im Detail weist die
Räderkette G1, die für die erste Geschwindigkeitsstufe oder
den ersten Gang des Zahnradgetriebemechanismus M vorgesehen
ist, ein auf der Antriebswelle 5 drehbar befestigtes und wahl
weise mit dieser durch die Kupplung C1 für den ersten Gang
in Eingriff bringbares antreibendes Zahnrad 17 für den ersten
Gang und ein angetriebenes Zahnrad 18 für den ersten Gang auf,
das andauernd mit dem antreibenden Zahnrad 17 für den ersten Gang
kämmt und über eine Einwegkupplung Co mit der Abtriebswelle 6 in
Eingriff steht. Der Betriebssinn der Einwegkupplung Co ist
so, daß das Drehmoment von der Kurbelwelle 1 der Maschine E
in deren normalen Drehrichtung auf die Abtriebswelle 6 zum
Antrieb der Räder W, W′ übertragen werden kann, jedoch nicht
in der umgekehrten Richtung. Der Getriebezug G2, der für die
zweite Geschwindigkeitsstufe oder Gangstufe vorgesehen ist,
weist ein drehbar auf der Antriebswelle 5 und wahlweise mit
dieser durch die Kupplung C2 für den zweiten Gang in Eingriff
bringbares antreibendes Zahnrad 19 des zweiten Ganges und
ein damit konstant kämmendes angetriebenes Zahnrad 20 des
zweiten Ganges auf, das auf der Abtriebswelle 6 fixiert ist.
Der Getriebezug G3, der die dritte Geschwindigkeitsstufe oder
Gangstufe liefert, weist ein fest auf der Antriebswelle 5 be
festigtes antreibendes Zahnrad 21 des dritten Ganges und ein
konstant damit kämmendes antreibendes Zahnrad 22 des dritten
Ganges auf, das auf der Abtriebswelle 6 angeordnet und damit
durch die Kupplung C3 des dritten Ganges wahlweise in dreh
eingriff bringbar ist. Der Getriebezug G4, der die vierte Ge
schwindigkeitsstufe oder Gangstufe liefert, weist ein drehbar
auf der Antriebswelle 5 befestigtes und damit durch die Kupp
lung C4 des vierten Ganges wahlweise in Dreheingriff bringba
res antreibendes Zahnrad 23 des vierten Ganges und ein damit
konstant kämmendes angetriebenes Zahnrad 24 des vierten Ganges
auf, das drehbar auf der Abtriebswelle 6 gehalten und damit
durch die Klauenkupplung Cs wahlweise in Eingriff bringbar ist,
wenn deren Buchse S nach links verschoben wird. Der Getriebezug
Gr, der die Rückwärtsgangstufe liefert, umfaßt ein antreiben
des Zahnrad 25 des Rückwärtsganges, das mit dem antreibenden
Zahnrad 23 des vierten Ganges aus einem Stück gefertigt ist
und deshalb auch durch die Kupplung C4 des vierten Ganges
wahlweise in Dreheingriff mit der Antriebswelle 5 bringbar ist,
ein mit dem antreibenden Zahnrad 25 des Rückwärtsganges kon
stant kämmendes Leerlaufzahnrad 26 des Rückwärtsganges und ein
angetriebenes Zahnrad 27 des Rückwärtsganges, das konstant mit
dem Leerlaufzahnrad 26 des Rückwärtsganges kämmt und auf der
Abtriebswelle 6 drehbar gehalten und damit durch die Klauen
kupplung Cs wahlweise in Eingriff bringbar ist, wenn die
Buchse S der Klauenkupplung Cs nach rechts verschoben wird.
Wenn folglich der erste Gang einzulegen ist, wird nur die
Kupplung C1 für den ersten Gang mit Betätigungsdruck ver
sorgt, um sie einzurücken, und die Buchse S der Klauenkupplung
Cs wird in der linken Position gehalten. In diesem Zustand
wird die Rotation der Antriebswelle 5 über die Kupplung C1
und das antreibende Zahnrad 17 und das angetriebene Zahnrad
18 für den ersten Gang, d. h. durch den Getriebezug G1 der
ersten Gangstufe, auf die Abtriebswelle 6 übertragen, und wird
dann von dort über die Zahnräder 28 und Dg und die Differential
einrichtung Df auf die Räder W, W′ des Fahrzeugs übertragen,
mit einem Übersetzungsverhältnis, das der ersten Gangstufe
entspricht. Wenn die zweite Gangstufe einzulegen ist, wird
die Zufuhr des Betätigungsdruckes zur Kupplung C1 für den
ersten Gang fortgesetzt und zusätzlich wird die Kupplung C2
für den zweiten Gang mit Betätigungsdruck versorgt, während
den Kupplungen C3 und C4 kein Betätigungsdruck zugeführt wird,
und die Buchse S der Klauenkupplung Cs wird noch in ihrer am
weitesten links liegenden Position gehalten. In diesem Zustand
wird die Drehung der Antriebswelle 5 über die Kupplung C2, das
antreibende Zahnrad 19 und das angetriebene Zahnrad 20 für den
zweiten Gang, d. h. durch den Getriebezug G2 der zweiten Gang
stufe, auf die Abtriebswelle 6 und von da aus auf die Räder W,
W′ übertragen, mit einem Übersetzungsverhältnis, das jetzt der
zweiten Gangstufe entspricht. In der Zwischenzeit wird, obwohl
die Kupplung C1 für den ersten Gang noch eingerückt gehalten
wird, wegen des überlaufenden Betriebs der Einwegkupplung Co,
die sich jetzt frei dreht, kein Problem verursacht, und ein
glattes Heraufschalten von der ersten Gangstufe in die zweite
Gangstufe wird möglich. Tatsächlich wird die erste Kupplung C1
während des Eingriffs aller höheren Gangstufen eingerückt ge
halten, weil dann, wenn sie ausgerückt würde, das Problem auf
treten könnte, daß ein Schleifen der Einwegkupplung Co be
wirken könnte, daß die Eingriffsteile der ersten Kupplung C1
konstant relativ zueinander sich bewegen, was einen unerwünsch
ten Verschleiß an diesen Eingriff steilen und folglich eine Be
schädigung der ersten Kupplung C1 durch die Erzeugung von Wär
me verursachen könnte.
Wenn des weiteren die dritte Gangstufe einzulegen ist, wird
die Zufuhr von Betätigungsdruck zur Kupplung C1 für den ersten
Gang fortgesetzt und zusätzlich wird jetzt die Kupplung C3
für den dritten Gang mit Druck versorgt, um sie einzurücken,
während die Zufuhr von Betätigungsdruck zur Kupplung C2 für
den zweiten Gang jetzt eingestellt wird und auch die Kupplung
C4 für den vierten Gang noch nicht mit Betätigungsdruck ver
sorgt wird, und die Buchse S der Klauenkupplung Cs noch in
ihrer am weitesten links liegenden Position gehalten wird.
Nun wird die Drehung der Antriebswelle 5 über das antreibende
Zahnrad 21 und das angetriebene Zahnrad 22 für den dritten
Gang und die Kupplung C3, d. h. über den Getriebezug G3 der
dritten Geschwindigkeitsstufe, auf die Abtriebswelle 6 und
von dort auf die Räder W, W′ übertragen, mit einem Über
setzungsverhältnis, das jetzt der dritten Gangstufe entspricht.
Die Einwegkupplung Co schleift oder dreht sich jetzt wieder
frei. Wenn darüber hinaus die vierte Geschwindigkeitsstufe
einzulegen ist, wird die Zufuhr von Betätigungsdruck zur
Kupplung C1 für den ersten Gang fortgesetzt und zusätzlich wird
die Kupplung C4 für den vierten Gang mit Druck versorgt, um
sie einzurücken, während die Zufuhr von Betätigungsdruck zur
Kupplung C3 für den dritten Gang jetzt eingestellt und auch
jetzt die Kupplung C2 für den zweiten Gang noch nicht mit Be
tätigungsdruck versorgt wird, und die Buchse S der Klauenkupp
lung Cs noch in ihrer am weitesten links liegenden Position
gehalten wird. In diesem Zustand wird die Drehung der Antriebs
welle 5 über die Kupplung C4, das antreibende Zahnrad 23 und
das angetriebene Zahnrad 24 für den vierten Gang, d. h. über
den Getriebezug G4 der vierten Gangstufe, auf die Abtriebs
welle 6 und von dort auf die Räder W, W′ übertragen, mit einem
Übersetzungsverhältnis, das jetzt der vierten Gangstufe ent
spricht. Die Einwegkupplung Co schleift oder dreht sich jetzt
wieder frei. Wenn der Zahnradgetriebemechanismus M auf den
neutralen Zustand einzustellen ist, wird keine der Kupplungen
C1 bis C4 mit Betätigungsdruck versorgt, und in diesem Zu
stand ist zwischen der Antriebswelle 5 und der Abtriebswelle
6 keine Drehmomentenübertragung verfügbar. Wenn schließlich
die Rückwärtsgangstufe einzulegen ist, wird zuerst die Buchse
S der Klauenkupplung Cs aus dem oben beschriebenen neutralen
Zustand in ihre am weitesten rechts liegende Position ver
schoben oder geschaltet und dann wird nur die Kupplung C4
für den vierten Gang mit Druck versorgt, um sie einzurücken,
während den anderen Kupplungen C1 bis C3 kein Betätigungs
druck zugeführt wird. In diesem Zustand wird die Drehung der
Antriebswelle 5 über die Kupplung C4, das antreibende Rad 25
für den Rückwärtsgang, das Leerlaufzahnrad 26 für den Rück
wärtsgang und das angetriebene Zahnrad 27 für den Rückwärts
gang sowie die Klauenkupplung Cs, d. h. über den Getriebezug
Gr der Rückwärtsgangstufe, auf die Abtriebswelle 6 und von da
auf die Räder W, W′ übertragen, mit einem Übersetzungsverhält
nis, das der Rückwärtsgangstufe entspricht, wobei die Über
tragung jetzt in der umgekehrten Drehrichtung erfolgt, auf
grund der zusätzlichen Zwischenschaltung des Leerlaufzahnra
des 26 für den Rückwärtsgang. Zu diesem Zeitpunkt muß die
Kupplung C1 für den ersten Gang nicht eingerückt sein.
Es werden jetzt die Strukturen und die Arbeitsweise des in
Fig. 2 gezeigten Hydraulikfluiddrucksteuersystems für den
Zahnradgetriebemechanismus M beschrieben, das in die erste
bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einge
baut ist. Dieses Steuersystem umfaßt ein Hydraulikfluidreser
voir R, eine Pumpe P, ein Leitungsdruckreglerventil Vr, ein
manuelles Bereichseinstellventil Vm, ein Reglerdruckregulie
rungsventil Vg, zwei Drosseldruckregulierungsventile Vt1 und
Vt2, drei Gangschaltventile V1, V2 und V3, und eine Antikriech
einrichtung Mc, die sich auf den Kern der vorliegenden Erfin
dung bezieht. Die Fig. 2 zeigt auch den Drehmomentwandler T
und Teile der vier oben beschriebenen Kupplungen C1 bis C4,
die jeweils Druckkammern 40a bis 40d zur Zufuhr von Druck,
um sie einzurücken, und sie zeigt des weiteren das Betätigungs
glied Sm der Klauenkupplung Cs.
Die Pumpe P saugt von dem Reservoir R Hydraulikfluid auf
und führt es unter Druck der Leitung 29 zu. Das Leitungs
druckreglerventil Vr entlüftet oder zieht etwas von diesem
Fluid durch eine Leitung 201 ab, um den Druck in der Leitung
29 auf einen Leitungsdruck Pl einzuregulieren, der dann einer
Öffnung 202 des manuellen Bereichseinstellventils Vm und über
eine Leitung 46 dem Reglerventil Vg zugeführt wird.
Dieses Leitungsdruckregulierungsventil Vr umfaßt ein Ven
tilelement 203, welches sich in einer in einem Gehäuse ausge
bildeten Bohrung hin- und herbewegt, und der Druck in der Lei
tung 201 wird einer Kammer 204 zugeführt, die am linken Ende
des Ventilelements 203 definiert ist, welches auf diese Weise
durch diesen Druck nach rechts und durch die Kraft einer Kom
pressionsschraubenfeder 30 auch nach links vorgespannt ist,
deren anderes Ende in einem Federaufnahmerohr 31 gehalten ist,
das in der Ventilbohrung gleitet. Das Rohr 31 ist nach rechts
durch eine Kompressionsschraubenfeder 32 und nach links durch
den Druck vorgespannt, der von dem Ende des oben erwähnten
Statorarms 4b ausgeübt wird, welcher an der Statorwelle 4a
befestigt ist. Wenn sich das Ventilelement 203 aufgrund der
Erhöhung des Leitungsdruckes Pl um mehr als eine gewisse
Distanz nach rechts bewegt, wird das unter Druck stehende
Hydraulikfluid in der Kammer 204 über eine Drosseleinrichtung
33 und eine Leitung 34 in das Innere des Drehmomentwandlers
T eingebracht, um Kavitation zu verhindern. Je größer deshalb
das am Statorglied 4 erzeugte Drehmoment ist, desto weiter
wird das Rohr 31 vom Statorarm 4b nach links gestoßen, desto
größer ist die Spannkraft, welche die Feder 30 auf das Ven
tilelement 203 ausübt, und umso größer ist dementsprechend
der Wert Pl des zu regulierenden Leitungsdrucks. Der inner
halb des Drehmomentwandlers T aufrechterhaltene Druck wird
durch den Strömungswiderstand der Drosseleinrichtung 33 und
durch die Kraft der Feder 37 eines Kontroll- oder Rückschlag
ventils 36 bestimmt, das in einer Abflußleitung 35 für den
Drehmomentwandler vorgesehen ist, wobei nach dem Rückschlag
ventil 36 ein Filter 56 in der Abflußleitung vorgesehen ist.
Etwas von dem von der Leitung 201 durch das Leitungsdruck
regulierungsventil Vr abgezogene Hydraulikfluid wird durch
eine Leitung 38 verschiedenen Teilen zugeführt, die zu schmieren
sind. Zum Sicherstellen eines minimal erforderlichen Schmier
mitteldruckes ist an dieser Leitung 38 ein nicht speziell
erklärtes Drucksteuerventil 39 vorgesehen.
Das per se bekannte Reglerventil Vg enthält ein Ventilelement
220, welches sich in einer Bohrung hin- und herbewegt, die in
einem Gehäuse ausgebildet ist, das als ein Ganzes durch eine
an dem Gehäuse senkrecht zur Bohrung befestigte Welle 49 ge
dreht wird, welche mit einer zur Fahrgeschwindigkeit des
Fahrzeugs proportionalen Drehzahl durch ein Zahnrad 48 ange
trieben wird, das mit dem Antriebszahnrad Dg der Differential
einrichtung Df kämmt. Der Leitungsdruck Pl wird durch die Lei
tung 46 einer Öffnung 221 des Reglerventils Vg zugeführt. Drei
Gewichte 51, 51b und 51c unter der Wirkung der Zentrifugalkraft
und auch zwei Federn 50a und 50b spannen das Ventilelement 220
in der Aufwärtsrichtung vor, um die Öffnung 221 mit einer an
deren Öffnung 222 zu verbinden, während der Hydraulikfluid
druck an der Öffnung 222 das Ventilelement 220 in der Abwärts
richtung vorspannt, um die Verbindung zu unterbrechen. Deshalb
wird durch einen Rückkopplungsprozeß bewirkt, daß der Wert des
im folgenden als Reglerdruck bezeichneten Drucks Pg, der an
der Öffnung 222 verfügbar ist, im wesentlichen proportional
zur Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit des Reglerventils Vg
ist, d. h. zur Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Das manuelle Bereichseinstellventil Vm enthält ein Ventil
element 101, welches sich in einer in einem Gehäuse ausge
bildeten Bohrung hin- und herbewegt, und das Ventilelement
101 kann durch die Verwendung eines in den Figuren nicht dar
gestellten manuellen Getriebeschalthebels auf irgendeine von
sechs Positionen eingestellt werden: Eine Parkbereichposition
Pk, eine Rückwärtsbereichsposition Re, eine Neutralbereichs
position N, eine D4-Bereichposition, in welcher alle vier
Vorwärtsgangstufen des Zahnradgetriebemechanismus M verfügbar
gemacht sind, eine D3-Bereichsposition, in welcher die erste,
die zweite und die dritte Gangstufe verfügbar gemacht ist, die
vierte Gangstufe jedoch nicht, und eine II-Bereichposition,
in welcher die erste und zweite Gangstufe verfügbar gemacht
sind, die dritte und vierte Gangstufe jedoch nicht.
Wenn das Ventilelement 101 des manuellen Bereicheinstellventils
Vm auf die neutrale Bereichsposition N eingestellt ist, wie es
in der Fig. 2 gezeigt ist, wird den Druckkammern 40a bis 40d
der vier Kupplungen C1 bis C4 oder anderen verschiedenen druck
betätigten Mechanismen des Getriebes kein betätigender Leitungs
druck zugeführt, weil der der Öffnung 202 des Ventils Vm zuge
führte Leitungsdruck dort unterbrochen und keiner anderen Öff
nung zugeführt wird, und folglich sind alle Kupplungen ausge
rückt und der Zahnradgetriebemechanismus M befindet sich in dem
neutralen Zustand und erzeugt keine Drehmomentübertragung zwi
schen der Maschine E und den Rädern W, W′.
Wenn das Ventilelement 101 des manuellen Bereicheinstellven
tils Vm von seiner in Fig. 2 gezeigten Position um einen
Schritt nach links zur D4-Bereichsposition geschaltet oder ver
schoben wird, dann ist die Öffnung 202 mit Öffnungen verbun
den, die zu den Leitungen 43 und 118 führen, und folglich
wird diesen der Leitungsdruck Pl zugeführt. Der Leitungsdruck
Pl in der Leitung 118 wird durch eine Drosseleinrichtung 75
und eine Leitung 41a der Druckkammer 40a der ersten Kupplung
C1 zugeführt, um diese einzurücken. Von der Leitung 41a zweigt
jedoch eine Ableitung 128 zur Antikriecheinrichtung Mc ab,
und unter gewissen Umständen, die später erklärt werden, wird
über diese Leitung 128 der Druck in der Leitung 41a reduziert.
In dieser Position des manuellen Ventils Vm werden auch Öff
nungen, die mit Leitungen 47 und 48 verbunden sind, mitein
ander verbunden, wodurch diese Leitungen miteinander verbun
den werden. Auch werden Öffnungen, welche mit Leitungen 81
und 82 verbunden sind, miteinander verbunden, wodurch diese
Leitungen miteinander verbunden werden. Die Leitung 82 führt
zu einer Leitung 41b, die zur Druckkammer 40b der zweiten Kupp
lung C2 führt. Außerdem werden Öffnungen, welche mit Leitungen
113 und 113a verbunden sind, von einer Öffnung getrennt, die
mit einer Leitung 114 verbunden ist, und Öffnungen, welche
mit Leitungen 112 und 115 verbunden sind, sind mit einer Ab
flußöffnung 116 verbunden. Der auf diese Weise der Leitung 43
zugeführte Leitungsdruck Pl wird einer Druckkammer 42 des
Betätigungsgliedes Sm für die Klauenkupplung Cs zugeführt und
treibt dessen Kolben 44 nach links, so daß die Selektorbuchse
S über eine nicht voll dargestellte Selektorgabel 45 nach
links verschoben wird, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist, wodurch
das Antriebszahnrad 24 für den vierten Gang in die Antriebs
welle 6 einrückt, während das Antriebszahnrad 27 für den
Rückwärtsgang von dort ausgerückt wird.
Der Leitungsdruck Pl in der Leitung 43 wird über eine Leitung
53 einer Öffnung 230 eines Modulatorventils 54 und über eine
Leitung 105 einer Öffnung 231 eines zweiten Drosselventils
Vt2 zugeführt. Das Modulatorventil 54 enthält ein Ventilele
ment 54b, welches sich in einer in einem Gehäuse ausgebil
deten Bohrung hin- und herbewegt und der Druck an seiner Aus
trittsöffnung 54a wird über ein Loch in dem Ventilelement 54b
einer Kammer zugeführt, die am rechten Ende des Ventilelements
54b definiert ist, das folglich durch diesen Druck nach links
vorgespannt ist, während es durch die Kraft einer Kompres
sionsschraubenfeder 54c in der Ventilbohrung nach rechts
vorgespannt ist. Wenn das Ventilelement 54b um mehr als einen
gewissen Betrag nach links bewegt, trennt es die Öffnungen
230 und 54a voneinander. Folglich wird der Druck an der Aus
trittsöffnung 54a so moduliert, daß er nicht größer als ein
gewisser Druck ist. Dieser mo
dulierte Leitungsdruck wird einer Öffnung 235 des ersten Dros
selventils Vt1 zugeführt.
Das per se bekannte erste Drosselventil Vt1 liefert ein den
Maschinenabtrieb anzeigendes Drucksignal, welches im folgen
den mit erster Drosseldruck Pt1 bezeichnet wird, und ent
hält ein Ventilelement 55, welches sich in einer in einem Ge
häuse ausgebildeten Bohrung hin- und herbewegt. Das Ventil
element 55 ist durch das rechte Ende einer Kompressionsspiral
feder 57 nach rechts vorgespannt, dessen linkes Ende von einer
Einstellschraube 61 gehalten ist, und ist durch das linke En
de einer Kompressionsspiralfeder 58 nach links vorgespannt,
dessen rechtes Ende durch einen Steuerkolben 59 gehalten ist,
der in der Ventilbohrung gleitet und durch einen Nocken 60
nach rechts gestoßen wird, welches an das Gaspedal des Fahr
zeuge gekoppelt ist. Wenn das Gaspedal niedergedrückt wird
und der Maschinenabtrieb sich erhöht, dreht sich der Nocken
60 in der Figur im Gegenuhrzeigersinn, um den Kolben 59 nach
links zu schieben und um die nach links gerichtete Kraft an
dem Ventilelement 55 zu erhöhen. Wenn das Ventilelement 55
sich nach links um mehr als einen gewissen Abstand bewegt,
ist die Einlaßöffnung 235 des ersten Drosselventils Vt1, dem
wie oben beschrieben ein geregelter Druck zugeführt wird, mit
einer Auslaßöffnung 236 dieses Ventils verbunden, so daß die
ser Öffnung 236 Druck zugeführt wird. Der Druck an dieser
Öffnung 236 wird über eine Drosseleinrichtung 238 zu einer
Steueröffnung 237 des ersten Drosselventils Vt1 rückgekoppelt
und wirkt auf eine Druckaufnahmefläche an dem Ventilelement
55 ein, die durch eine daran ausgebildete Stufe 55a defi
niert ist, so daß das Ventilelement 55 nach rechts vorge
spannt ist. Auf diese Weise ist durch einen Rückkopplungs
prozeß der Druck an der Auslaßöffnung 236 repräsentativ für
die Position des Nockens 60 und damit für den Maschinenab
trieb bzw. die Leistungsabgabe der Maschine gemacht. Dieser
erste Drosseldruck Pt1 wird einer Leitung 52 zugeführt. Auch
wird als eine subsidiäre Funktion bei einem gewissen Punkt
in der Drehung des Nockens 60 im Gegenuhrzeigersinn, d. h.
bei einem bestimmten Wert der Leistungsabgabe der Maschine,
eine Öffnung 239 im ersten Drosselventil Vt1 von einer Ab
flußöffnung 240 getrennt, d. h. aus einer Leitung 117 kann
nichts mehr durch die Öffnung 239 abfließen und folglich
fließt aus ihr nur bei einem höheren Strömungswiderstand als
bisher durch eine Drosseleinrichtung 241 etwas ab.
Das per se bekannte zweite Drosselventil Vt2 erzeugt ein
anderes Drucksignal, welches im folgenden als zweiter Dros
seldruck Pt2 bezeichnet ist und das ebenfalls die Leistungs
abgabe der Maschine anzeigt, obwohl möglicherweise mit einer
unterschiedlichen funktionellen Relation dazu (dies ist der
Grund, warum zwei Drosselventile vorgesehen sind), und dieses
Ventil enthält ein Ventilelement 107, welches sich in einer
in einem Gehäuse ausgebildeten Bohrung hin- und herbewegt.
Das Ventilelement 107 ist durch das linke Ende einer Kom
pressionsschraubenfeder 108 nach links vorgespannt, deren
rechtes Ende durch einen Steuerkolben 109 gehalten ist, der
in der Ventilbohrung gleitet und durch einen Nocken 110
nach links verschoben wird, der ähnlich wie der Nocken 60 an
das Gaspedal des Fahrzeugs gekoppelt ist. Wenn die Leistungs
abgabe der Maschine zunimmt, wird der Nocken 110 in der
Figur im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so daß er den Kolben 109
nach links schiebt und die nach links gerichtete Kraft des
Ventilelements 107 vergrößert wird. Wenn sich das Ventilele
ment 107 um mehr als eine gewisse Distanz nach links bewegt,
wird die Einlaßöffnung 231 des zweiten Drosselventils Vt2
mit einer Auslaßöffnung 244 dieses Ventils verbunden, so daß
dieser Öffnung 244 Leitungsdruck zugeführt wird. Der Druck
an dieser Öffnung 244 wird über eine Drosseleinrichtung 243
zu einer Steueröffnung 245 des zweiten Drosselventils Vt2
rückgekoppelt und wirkt auf eine Druckempfangsfläche auf dem
Ventilelement 107, die durch eine Stufe 107a auf diesem Ele
ment definiert ist, so daß das Ventilelement 107 nach rechts
vorgespannt wird. Folglich wird durch einen Rückkopplungspro
zeß der Druck an der Auslaßöffnung 244 repräsentativ für die
Position des Nockens 110 und damit für die Leistungsabgabe der
Maschine gemacht. Dieser zweite Drosseldruck Pt2 wird einer
Leitung 106 zugeführt. Auch wird als eine subsidiäre Funktion
bei einem gewissen Punkt bei der Drehung des Nockens 110 im
Gegenuhrzeigersinn, d. h. bei einem gewissen Wert der Leistungs
abgabe der Maschine, eine Öffnung 249 des zweiten Drosselven
tils Vt2 von einer Ablaßöffnung 248 getrennt, d. h., aus einer
Leitung 120 wird nichts mehr durch die Öffnung 248 abgelassen
und folglich wird aus dieser Leitung nur noch bei einem höheren
Strömungswiderstand als bisher durch eine Drosseleinrichtung
247 etwas abgelassen.
Zur Steuerung der Schaltung des Getriebes zwischen der ersten
und zweiten Gangstufe, zwischen der zweiten und dritten Gang
stufe und zwischen der dritten und vierten Gangstufe sind drei
Schaltventile V1, V2 bzw. V3 vorgesehen. Jedes dieser Ventile
enthält ein Ventilelement, welches sich in einer in einem Ge
häuse ausgebildeten Bohrung hin- und herbewegt, wobei diese
Ventilelemente mit 64a, 64b bzw. 64c bezeichnet sind. Der
durch das erste Drosselventil Vt1 erzeugte Drosseldruck Pt1
wird durch die Leitung 52 auf die Druckkammern 62a, 62b und
62c übertragen, die in den Bohrungen der Ventile V1, V2 bzw.
V3 an den linken Enden ihrer Ventilelemente 64a, 64b bzw. 64c
definiert sind. Auch wird der durch das Reglerventil Vg er
zeugte Reglerdruck Pg durch ein von der Leitung 47 abzweigen
des Leitungssystem 47′ auf die Druckkammern 63a und 63b über
tragen, die in den Bohrungen des Schaltventils V1 zum Schalten
zwischen der ersten und zweiten Gangstufe und dem Schaltven
til V2 zum Schalten zwischen der zweiten und dritten Gang
stufe an den rechten Enden von deren Ventilelementen 64a bzw. 64b
definiert sind. Außerdem wird dann und nur dann, wenn das
manuelle Bereichseinstellventil Vm in die D4-Bereichposition
geschaltet ist, der Reglerdruck durch eine Leitung 80, die
zu diesem Zeitpunkt nur über das manuelle Ventil Vm mit der
Leitung 47 verbunden ist, auf eine Druckkammer 63c übertragen,
die in der Bohrung des Schaltventils V3 zum Schalten zwischen
der dritten und vierten Gangstufe am rechten Ende von dessen
Ventilelement 64c definiert ist.
In dem Schaltventil V1 zum Schalten zwischen dem ersten und
zweiten Gang ist das Ventilelement 64a durch eine in der Druck
kammer 62a befestigte Kompressionsschraubenfeder 66 nach rechts
vorgespannt, und außerdem ist in der Druckkammer 63a dieses
Ventils V1 ein per se bekannter Auslöse- oder Feststellmecha
nismus vorgesehen, der ein Paar Kugeln 68 aufweist, die in
einer in dem Ventilelement 64a diametral sich erstreckenden
Passage gehalten und durch eine Kompressionsschraubenfeder 67
radial auswärts gedrückt sind, die zwischen ihnen und einem
Paar Vorsprüngen 69 angeordnet sind, über welche diese Kugeln
68 sich bewegen müssen, wenn das Ventilelement 64a von seiner
in der Zeichnung gezeigten Position nach links zu bewegen ist.
Ähnliche Vorspannfedern und Auslöse- oder Feststellanordnungen
sind für die anderen zwei Schaltventile V2 und V3 vorgesehen,
jedoch deren Teile sind nicht speziell durch Bezugszeichen
bezeichnet. Folglich wird jedes der Ventilelemente 64a, 64b
und 64c der Ventile V1, V2 bzw. V3 jeweils unter dem modifi
zierenden Einfluß des relevanten genannten Auslöse- bzw. Fest
stellmechanismus entsprechend dem Übergewicht oder Ungleich
gewicht zwischen einer durch den für die Fahrgeschwindigkeit
des Fahrzeugs repräsentativen Reglerdruck Pg in der jewei
ligen Druckkammer 63a, 63b und 63c und der Summe der vorspan
nenden Kräfte der Federn ausgeübten nach links gerichteten
Kraft und einer nach rechts gerichteten Kraft positioniert
wird, die durch den ersten Drosseldruck Pt1 in der jeweiligen
Druckkammer 62a, 62b bzw. 62c ausgeübt wird, der für die
Leistungsabgabe der Maschine repräsentativ ist. Dies bedeu
tet, daß dann, wenn das Fahrzeug ruht und der Reglerdruck
Pg im wesentlichen Null ist, die Ventilelemente 64a, 64b und
64c durch die vorspannenden Wirkungen der Federn rechts ange
ordnet sind. Außerdem sind, wie es per se konventionell ist,
die Kräfte der vorspannenden Federn und die Flächen der Enden
der Ventilelemente 64a, 64b und 64c so angeordnet, daß der
Reglerdruck Pg relativ zu dem ersten Drosseldruck Pt1 graduell
zunimmt, wobei zuerst das Ventilelement 64a des Schaltventils
V1 zum Schalten zwischen dem ersten und zweiten Gang sich
nach links bewegt, dann später das Ventilelement 64b des
Schaltventils V2 zum Schalten zwischen dem zweiten und dritten
Gang sich nach links bewegt und nur zuletzt später sich das
Ventilelement 64c des Schaltventils V3 zum Schalten zwischen
dem dritten und vierten Gang nach links bewegt. Auf ähnliche
Weise wird dann, wenn der Reglerdruck Pg relativ zum ersten
Drosseldruck Pt1 graduell abnimmt, die Reihenfolge des Auf
wärtsschaltens beim Abwärts schalten in der umgekehrten Richtung
wiederholt.
Wenn folglich das Drossel- oder Gaspedal betätigt wird,
während das Fahrzeug ruht und das Getriebe in der D4-Bereich
position ist, und für den Augenblick die Wirkung der Anti
kriecheinrichtung Mc ignoriert wird, wird aus dem manuellen
Bereichseinstellventil Vm Leitungsdruck durch die Leitung
118 und die Drosseleinrichtung 75 der Druckkammer 40a der
ersten Kupplung C1 zugeführt, jedoch wird keine der anderen
Kupplungen C2 bis C4 eingerückt, weil (siehe unten) die
Leitung 118 durch das Ventil V1 von einer Leitung 70 getrennt
wird, so daß die erste Gangstufe beim Zahnradgetriebemecha
nismus M eingelegt wird, indem der Getriebezug G1 für den
ersten Gang eingerückt wird. Wenn das Gaspedal niedergedrückt
wird, bewegt sich das Fahrzeug in dieser ersten Gangstufe
aus der Ruhe fort und folglich beginnt der Reglerdruck Pg
anzuwachsen.
Wenn die Differenz zwischen diesem Reglerdruck Pg und dem
ersten Drosseldruck Pt1 über einen gewissen Wert hinaus
anwächst, bewegt sich das Ventilelement 64a des Schaltventils
V1 zum Schalten zwischen dem ersten und zweiten Gang nach
Überwindung der Wirkung des Auslöse- oder Feststellmechanis
mus Dm nach links gegen die Wirkung der Feder 66 und des
ersten Drosseldruckes Pt1, die auf dieses Ventilelement 64a
wirken. In diesem Betriebszustand wird der in der Leitung
118 vorhandene Leitungsdruck Pl über nunmehr miteinander ver
bundene Öffnungen des Schaltventils V1 zum Schalten zwischen
dem ersten und zweiten Gang zur Leitung 70 geleitet, aus der
jetzt nichts mehr durch eine Abflußöffnung 126 abfließt, wie
es vorher der Fall war. Nach dem Passieren einer Drosselein
richtung 70a erreicht dieser Leitungsdruck das Schaltventil V2
zum Schalten zwischen dem zweiten und dritten Gang, und wird,
da das Ventilelement 64b dieses Ventils V2 sich noch in der
nach rechts geschalteten Position befindet, durch Öffnungen
geleitet, die jetzt mit einer Leitung 81 und damit miteinan
der verbunden sind. In dieser D4-Bereichposition des manuellen
Bereicheinstellventils Vm verbindet es das andere Ende dieser
Leitung mit einer Leitung 82, und der Leitungsdruck Pl wird
von da zu einer Leitung 41b geführt, die ihn zur Druckkammer
40b der zweiten Kupplung C2 leitet, um diese einzurücken.
Zum Dämpfen des Einrückstoßes dieser zweiten Kupplung C2 ist
ein Druckspeicher 72 vorgesehen, dessen Wirkung durch den
zweiten Drosseldruck Pt2 geregelt wird, der ihm von der Lei
tung 106 in einer per se bekannten Weise zugeleitet wird.
Auf diese Weise ist das Aufwärtsschalten von der ersten in
die zweite Gangstufe ausgeführt. Jetzt wird der Getriebezug
G2 für die zweite Gangstufe in Eingriff gebracht, wobei so
wohl die erste als auch die zweite Kupplung C1 und C2 einge
rückt, die anderen Kupplungen C3 und C4 aber ausgerückt sind.
Wenn der Reglerdruck Pg bei anwachsender Fahrgeschwindigkeit
fortfährt anzuwachsen, und die Differenz zwischen diesem
Reglerdruck Pg und dem ersten Drosseldruck Pt1 größer wird,
als ein anderer gewisser Wert, bewegt sich das Ventilelement
64b des Schaltventils V2 zum Schalten zwischen dem zweiten
und dritten Gang nach Überwindung der Wirkung des Auslöse
bzw. Feststellmechanismus dieses Ventils gegen die Wirkung
dessen Feder und des ersten Drosseldruckes Pt1 nach links.
In diesem Betriebszustand wird der in der Leitung 70 vorhan
dene Leitungsdruck Pl durch Öffnungen des Schaltventils V2
zum Schalten zwischen dem zweiten und dritten Gang, die jetzt
mit einer Leitung 83 zusammengeschaltet sind, die jetzt nicht
mit der Leitung 120 verbunden ist, an diese vorher zum Zwecke
des Abflusses angeschlossen war, während jetzt aus der Leitung
81 über die Leitung 119 etwas abfließen kann, so daß die
zweite Kupplung C2 ausgerückt wird. Dieser Leitungsdruck in
der Leitung 83 wird dem Schaltventil V3 zum Schalten zwischen
dem dritten und vierten Gang zugeführt, da das Ventilelement
64c dieses Ventils V3 sich noch in der nach rechts geschalte
ten Position befindet, und wird durch Öffnungen geleitet, die
jetzt durch eine Leitung 41c miteinander verbunden sind, die
den Leitungsdruck der Druckkammer 40a der dritten Kupplung
C3 zuleitet, um diese einzurücken. Zum Dämpfen des Einrück
stoßes dieser dritten Kupplung C3 ist an der Leitung 106 ein
Stoßdämpfer bzw. Druckspeicher 73 vorgesehen, dessen Wirkung
wieder durch den zweiten Drosseldruck Pt2 geregelt wird, der
ihm über die Leitung 106 zugeführt wird. Folglich ist der
Getriebezug G3 für den dritten Gang eingerückt bzw. eingelegt,
wobei die erste und dritte Kupplung C1 und C3 eingerückt, die
anderen Kupplungen C2 und C4 jedoch ausgerückt sind.
Wenn der Reglerdruck Pg bei weiterer Zunahme der Fahrge
schwindigkeit fortfährt weiter zu zunehmen und die Differenz
zwischen diesem Reglerdruck Pg und dem ersten Drosseldruck
Pt1 größer als ein noch anderer gewisser Wert wird, bewegt
sich das Ventilelement 64c des Schaltventils V3 zum Schalten
zwischen dem dritten und vierten Gang nach Überwindung der
Wirkung des Auslöse- bzw. Feststellmechanismus dieses Ventils
gegen die Wirkung der Feder dieses Ventils und des ersten
Drosseldruckes Pt1, die auf dieses Element 64c ausgeübt wer
den, nach links. In diesem Betriebszustand wird der in der
Leitung 83 vorhandene Leitungsdruck Pl nicht länger der Lei
tung 41c und von dort der Druckkammer 40c der dritten Kupplung
C3 zugeführt, sondern es fließt anstelle dessen aus dieser
Leitung über eine Leitung 122 etwas ab, so daß die dritte
Kupplung C3 ausgerückt wird. Der in der Leitung 83 vorhandene
Leitungsdruck Pl wird vielmehr zu einer Leitung 113 geführt,
die jetzt von einer Abflußpassage 117 getrennt ist, mit der
sie vorher für Abflußzwecke verbunden war. Dieser Leitungs
druck wird durch Öffnungen des manuellen Einstellventils Vm,
die ständig miteinander verbunden sind, zu einer Leitung 41d
geführt, die in der Druckkammer 40d der vierten Kupplung C4
zuführt, um diese einzurücken. Zum Dämpfen des Einrückstoßes
dieser vierten Kupplung C4 ist ein Stoßdämpfer bzw. Druck
speicher 74 vorgesehen, dessen Wirkung wieder durch den zwei
ten Drosseldruck Pt2 reguliert wird, der ihm durch die Lei
tung 106 zugeführt wird. Auf diese Weise ist der Getriebezug
G4 für den vierten Gang eingerückt bzw. eingelegt, wobei
die erste und vierte Kupplung C1 bzw. C4 eingerückt, die an
deren Kupplungen C2 und C3 dagegen ausgerückt sind.
Während des umgekehrten Prozesses, d. h. wenn das Fahrzeug
von einer hohen Fahrgeschwindigkeit bei auf die vierte Gang
stufe geschaltetem Getriebe verlangsamt wird, erfolgen die
oben beschriebenen Übergänge in der umgekehrten Reihenfolge
und Richtung wie oben. Beim Abwärtsschalten vom vierten in
den dritten Gang wird die Druckkammer 40d der vierten Kupplung
C4 über die Leitung 113, das Ventil V3 und die Leitung 117
entleert, und beim Abwärtsschalten vom dritten in den zweiten
Gang wird die Druckkammer 40c der dritten Kupplung C3 über
die Leitung 41c, die Ventile V3 und V2 und die Leitung 120
entleert. Die Strömungswiderstände, mit denen aus diesen
Leitungen 117 und 120 etwas abfließt, werden entsprechend
der Leistungsabgabe der Maschine variiert. Dies dient dazu
beizutragen, daß eine glatte Abwärtsschaltung erzeugt wird.
Ebenso wird, wie oben erwähnt, während des Hochschaltens
von der zweiten Gangstufe in die dritte Gangstufe die
Druckkammer 40b der zweiten Kupplung C2 über das Ventil V2
und die Leitung 119 entleert, und während des Hochschaltens
von der dritten Gangstufe in die vierte Gangstufe wird die
Druckkammer 40c der dritten Kupplung C3 über das Ventil V3
und die Leitung 122 entleert. Durch die Tätigkeit von durch
Zufuhr des zweiten Drosseldruckes Pt2 durch die Leitung 106
gesteuerten Hochschaltglättungsventilen 124 und 125 in Ver
bindung mit Drosseleinrichtungen 124a bzw. 125a werden die
Strömungswiderstände, mit denen aus diesen Leitungen 119
und 122 etwas abfließt, entsprechend der Leistungsabgabe
der Maschine variiert. Dies dient dazu, ein glattes Aufwärts
bzw. Hochschalten zu liefern und bildet keinen Teil der vor
liegenden Erfindung, sondern ist ein Beispiel für ein er
finderisches Konzept, das im Rahmen einer anderen Erfindung
entwickelt worden ist.
Wenn das Ventilelement 101 des manuellen Bereichseinstell
ventils Vm von seiner in der Fig. 2 gezeigten Position um
zwei Stufen nach links in die D3-Bereichsposition geschaltet
wird, tritt gegenüber dem oben beschriebenen Fall des Be
triebs mit dem auf die D4-Bereichsposition eingestellten
Ventil Vm der einzige Unterschied auf, daß die Leitung 80
von der Leitung 47 abgetrennt ist, durch die Trennung von
Öffnungen des Ventils Vm, die in dem Fall des D4-Bereichs
miteinander verbunden waren, und folglich wird der Druck
kammer 63c des Schaltventils V3 zum Schalten zwischen dem
dritten und vierten Gang kein Reglerdruck Pg zugeführt, und
folglich kann kein Hochschalten von der dritten Gangstufe in
die vierte Gangstufe jemals auftreten. Die Schaltungen zwischen
der ersten und der zweiten Gangstufe und zwischen der zweiten
und dritten Gangstufe bleiben jedoch davon unbeeinflußt. Aus
der gezeigten Konstruktion des manuellen Bereichseinstell
ventils Vm könnte der Eindruck entstehen, daß in dieser D3-
Bereichsposition die Leitung 81 von der Leitung 82 getrennt
ist, jedoch ist dies in Wirklichkeit nicht der Fall, weil die
Öffnungen, mit denen diese zwei Leitungen verbunden sind, zu
diesem Zeitpunkt über eine ringförmige Nut 102 verbunden sind,
die in dem Ventilelement 101 des Ventils Vm ausgebildet ist.
Wenn das Ventilelement 101 des manuellen Bereichseinstell
ventils Vm aus seiner in Fig. 2 gezeigten Position um drei
Schritte nach links in die II-Bereichsposition geschaltet
wird, wird die Zufuhr von Leitungsdruck Pl aus der Leitung 29
zur Leitung 118 durch die Trennung von Öffnungen des Ventils
Vm unterbrochen, die in den vorstehend erklärten Betriebs
fällen verbunden waren, und anstelle dessen ist die Leitung
118 mit einer Abflußpassage verbunden, so daß sicherlich
kein Druck den Druckkammern 40a, 40c oder 40d zugeführt wird,
und demgemäß sind die erste, dritte und vierte Kupplung C1,
C3 bzw. C4 immer ausgerückt. Die Leitung 82 ist jedoch mit
der Leitung 43 über die erwähnte ringförmige Nut 102 ver
bunden, und demgemäß wird Leitungsdruck Pl (der in der Lei
tung 43 vorhanden ist, weil sie mit der Leitung 29 über
das Ventil Vm verbunden ist) über die Leitung 80 und die
Leitung 41b der Druckkammer 40b der zweiten Kupplung C2
zugeführt, so daß diese eingerückt wird. Auf diese Weise
ist in diesem Betriebszustand die Übertragung bzw. das Getriebe
permanent auf die zweite Gangstufe eingestellt gehalten,
wobei der Getriebezug G2 für den zweiten Gang eingelegt
ist, und es sind kein Herunterschalten von dort in die
erste Gangstufe und kein Hochschalten möglich.
Wenn das Ventilelement 101 des manuellen Bereicheinstell
ventils Vm von seiner in Fig. 2 gezeigten Position um einen
Schritt nach rechts in die Rückwärtsbereichsposition Re ge
schaltet wird, wird die Zufuhr von Leitungsdruck Pl von der
Leitung 29 zur Leitung 43 über das Ventil Vm unterbrochen
und anstelle dessen wird die Leitung 43 mit einer Abflußöffnung
verbunden, während der Leitungsdruck Gl in der Leitung 29
anstelle dessen über das Ventil Vm der Leitung 115 zugeführt
wird, die nicht länger mit der Abflußöffnung 116 verbunden
ist. Auf diese Weise wird die Druckkammer 42 des Betätigungs
gliedes Sm der Klauenkupplung Cs nicht weiter mit Leitungs
druck versorgt, sondern es wird anstelle dessen die andere
Druckkammer 42a des Betätigungsgliedes Sm unter Druck ge
setzt. Folglich wird jetzt der Kolben 44 dieses Gliedes nach
rechts bewegt, so daß die Selektorbuchse S über die Selektor
gabel 45 nach rechts geschoben wird, wie es in der Fig. 1
zu sehen ist, wodurch das angetriebene Zahnrad 27 für den
Rückwärtsgang in die Antriebswelle 6 einrückt, um den Ge
triebezug Gr des Rückwärtsganges zu verbinden, während das
angetriebene Zahnrad 24 für den vierten Gang aus ihr ausge
rückt wird. Auch wird der Leitungsdruck Pl von der Kammer 42a
durch ein axiales Loch 44a und ein radiales Loch 44b in den
Kolben 44 zu einer Leitung 112 geführt, um über das Ventil Vm
und über die Leitung 41d mit der Druckkammer 40d der vierten
Kupplung C4 verbunden zu werden, um diese einzurücken, wie
es nach der obigen detaillierten Beschreibung im Zusammenhang
mit Fig. 1 für den Rückwärtsbetrieb erforderlich ist.
Folglich ist in diesem Betriebsmodus das Getriebe permanent
in die Rückwärtsgangstufe eingestellt gehalten.
Nun wird die Antikriecheinrichtung Mc erklärt. Diese Anti
kriecheinrichtung verkörpert mehrere erfinderische Konzepte,
sowohl das der vorliegenden Erfindung als auch das einer
anderen Erfindung gehört, die von der Anmelderin in der
Bundesrepublik Deutschland angemeldet worden ist. Diese
beiden erfinderischen Konzepte werden hier noch einmal be
schrieben, weil beide für das Verständnis des Betriebs der
ersten bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 2 relevant sind.
In dieser ersten bevorzugten Ausführungsform interferiert
die Antikriecheinrichtung Mc mit der Zufuhr von Betätigungs
druck für die Druckkammer 40a der ersten Kupplung C1 zum
Einrücken dieser Kupplung, indem ein Teil des Betätigungs
drucks oder der ganze Betätigungsdruck durch eine Ablei
tung 128 abgeleitet wird, die zur Antikriecheinrichtung Mc
führt, und die Tätigkeit des Drosselelements 75 bedeutet,
daß dies verhindert, daß ein wesentlicher Teil des Betätigungs
drucks die erste Kupplung C1 erreicht.
Die Antikriecheinrichtung Mc in dieser ersten Ausführungs
form enthält ein Antikriechsteuerventil 130 zum Erzeugen
einer Antikriechwirkung unter gewissen Umständen und ein
Vorrangventil 140 zum Außerkraftsetzen der Wirkung oder
Tätigkeit des Antikriechsteuerventils 130 und zum zwangs
weisen Verändern einer Antikriechwirkung unter gewissen Um
ständen. Die Antikriecheinrichtung Mc nimmt drei zugeführte
Informationseingangssignale auf: den zweiten Drosseldruck
Pt2, der ihr durch eine von der Leitung 106 abzweigende
Leitung 106a zugeführt wird; den Druck in der Leitung 83,
der gleich dem Leitungsdruck dann und nur dann ist, wenn
das Getriebe entweder in der dritten oder der vierten Gang
stufe arbeitet und sonst im wesentlichen Null ist, und der
ihr durch eine von der Leitung 83 abzweigende Leitung 147
zugeführt wird, und Information, die von dem Druck- und Strö
mungswiderstand erhältlich ist, der in einer Leitung 136 vor
handen ist, dessen anderes Ende mit einer Öffnung 250 des ma
nuellen Bereichsschaltventils Vm verbunden ist, die über eine
Nut 103 in dem Ventilelement dieses Ventils an eine Öffnung
der den zweiten Drosseldruck Pt2 tragenden Leitung 106 dann
und nur dann angeschlossen ist, wenn das manuelle Ventil Vm
auf die D4-Bereichsposition eingestellt ist, die mit einer
Abflußöffnung verbunden ist, wenn das manuelle Ventil auf
die neutrale Bereichsposition N eingestellt ist, und die
sonst nicht mit irgendeiner anderen Öffnung verbunden ist.
Die Antikriecheinrichtung Mc erzeugt ihr Informationsausgangs
signal durch wahlweise Verbindung der von der Leitung 41a
abzweigenden Ableitungen 128 mit einer Abflußöffnung 129
des Steuerventils 130, um wahlweise den Druck in der Leitung
41a zu erniedrigen.
Das Antikriechsteuerventil 130 enthält eine in einem Gehäuse
ausgebildete Bohrung und ein Ventilelement 131, welches
sich in der Bohrung hin- und herbewegt, und wenn das Ventil
element 131 sich in seiner in Fig. 2 gezeigten unteren Posi
tion befindet, trennt es seine mit der Leitung 128 verbundene
Öffnung 320 von der Abflußöffnung 129, wohingegen dann, wenn
das Ventilelement 131 sich in seiner oberen Position befin
det, es die Öffnung 320 mit der Abflußöffnung 129 verbindet.
Die Öffnung 320 ist über eine auf dem Ventilelement 131
ausgebildete ringförmige Nut 135 immer mit einer Öffnung 325
verbunden. Eine erste Druckkammer 132 ist am oberen Ende der
Bohrung des Ventils 130 definiert, innerhalb welcher eine
Kompressionsschraubenfeder 134 zum Vorspannen des Ventil
elements 131 nach abwärts befestigt ist, und am unteren
Ende der Bohrung des Antikriechsteuerventils 130 ist eine
zweite Druckkammer 133 definiert. Als eine spezielle Eigen
schaft der gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsform ist
anzusehen, daß die Druckempfangsfläche am oberen Ende des
Ventilelements 131, die dem Druck in der ersten Druckkammer
132 ausgesetzt ist, größer gefertigt ist als die Druck
empfangsfläche am unteren Ende des Ventilelements 131, die
dem Druck in der zweiten Druckkammer 133 ausgesetzt ist.
Die erste Druckkammer 132 ist mit dem Ende der Leitung 136
verbunden, durch welche der oben erklärte Druck und Strömungs
widerstand gegeben sind, und sie ist auch mit einem Ende einer
Leitung 148 verbunden, die zu dem Vorrangventil 140 führt,
um diesem Steuerdruck zuzuführen. Eine Öffnung 330 öffnet
sich in die zweite Druckkammer 133.
Das Vorrangsventil 140 enthält eine in einem Gehäuse ausge
bildete Bohrung und ein Ventilelement 141, das sich in der
Bohrung hin- und herbewegt, wenn das Ventilelement 141
sich in seiner in Fig. 2 gezeigten oberen Position befindet,
trennt es eine erste geschaltete Öffnung 340 von einer Abfluß
öffnung 153 und verbindet dafür die Öffnung 340 mit einer
zweiten geschalteten Öffnung 335, wohingegen dann, wenn das
Ventilelement 141 sich in seiner unteren Position befindet,
es die Öffnung 340 mit der Abflußöffnung 153 verbindet und
sie von der Öffnung 335 trennt, die jetzt mit keiner anderen
Öffnung verbunden ist. Eine erste Druckkammer 142 ist am oberen
Ende der Bohrung des Ventils 140 definiert. Eine zweite Druck
kammer 144 ist an einem mittleren Punkt der Bohrung des Ven
tils 140 definiert, an einer Stelle des Ventils, bei der
das Ventilelement 141 mit einer nach oben gekehrten Stufe
143 zur Aufnahme eines Steuerdrucks zum Vorspannen des Ventil
elements 141 nach abwärts versehen ist. Eine dritte Druck
kammer 145 ist an dem unteren Ende der Bohrung des Ventils 130
definiert, innerhalb welchen eine Kompressionsschraubenfeder
146 zum Vorspannen des Ventilelements 141 nach abwärts be
festigt ist. Die erste Druckkammer 142 ist mit dem Ende der
Leitung 147 verbunden und wird folglich mit dem Druck in der
Leitung 83 versorgt, der wie vorstehend ausgeführt dann und
nur dann vorhanden ist, wenn das Getriebe in der dritten oder
vierten Gangstufe arbeitet. Die zweite Druckkammer 144 ist
mit dem anderen Ende der Leitung 148 verbunden und folglich
auch mit der ersten Druckkammer 132 des Antikriechsteuerven
tils 130. Die dritte Kammer 155 ist nur mit einer Abfluß
öffnung verbunden. Die zweite geschaltete Öffnung 335 des
Ventils 140 ist mit einem Ende einer Leitung 137a verbunden,
dessen anderes Ende mit der Öffnung 325 des Antikriechsteuer
ventils 130 verbunden ist, wobei die Leitung 137a, welche
ein Drosselelement 154 enthält, während die erste geschaltete
Öffnung 340 des Ventils 140 mit einem Ende einer Leitung 137b
verbunden ist, dessen anderes Ende mit der Öffnung 330 des
Antikriechsteuerventils 130 und folglich mit der zweiten
Druckkammer 133 verbunden ist, wobei die Leitung 137b ein
Drosselelement 150 enthält. Auf diese Weise bilden die Leitun
gen 137a und 137b in Kombination ein Leitungssystem, welches
die Öffnung 325 des Antikriechsteuerventils 130 mit dessen
zweiten Druckkammer 133 verbindet, wobei das Leitungssystem
durch die Schalttätigkeit des Vorrangventils 140 wahlweise
unterbrechbar ist. Wenn eine derartige Unterbrechung des
Leitungssystems 137 ausgeführt wird, wird die zweite Druck
kammer 133 des Ventils 130 über die Öffnung 153 entleert.
Parallel zum Drosselelement 150 in der Leitung 137b ist auch
ein Einwegventil 151 geschaltet und ermöglicht einen im we
sentlichen freien Fluß des Hydraulikfluids aus der zweiten
Druckkammer 133 in Richtung des Vorrangventils 140, jedoch
nicht in der umgekehrten Richtung, und außerdem ist die
Reihenschaltung eines anderen Einwegventils 152 und eines
anderen Drosselelements 160 zwischen einem Punkt der Leitung
137b zwischen dem Drosselelement 150 und der Öffnung 340
des Vorrangventils 140 und einem Zwischenpunkt auf der
Leitung 148 vorgesehen und ermöglicht einen eingeschränkten
Fluß von Hydraulikfluid aus der Leitung 137b in Richtung der
Leitung 148, jedoch nicht in der umgekehrten Richtung.
Schließlich ist ein Zwischenpunkt auf der Leitung 148 mit
dem stromabwärtigen Ende der Leitung 106a verbunden, um die
Zufuhr des zweiten Drosseldruckes Pt2 über ein Einwegventil
149 aufzunehmen, das einen im wesentlichen freien Fluß von
Hydraulikfluid von der Leitung 106a in die Leitung 148 er
möglicht, jedoch nicht in der umgekehrten Richtung.
Die Antikriecheinrichtung Mc arbeitet wie folgt.
Zuerst sei angenommen, daß das Ventilelement 101 des manuel
len Bereichseinstellventils Vm von seiner in Fig. 2 gezeigten
Position um einen Schritt nach links in die D4-Bereichsposi
tion geschaltet ist. In diesem Fall wird der zweite Drossel
druck Pt2 der ersten Druckkammer 132 des Antikriechsteuer
ventils 130 über die Leitung 106a und das Einwegventil 149
und die Leitung 148 zugeführt, und er wird auch dieser ersten
Druckkammer 132 über die Leitung 136 von dem manuellen Be
reichseinstellventil Vm zugeführt, weil, wie oben definiert,
zu diesem Zeitpunkt die Öffnung 250 so geschaltet ist, daß
sie den zweiten Drosseldruck Pt2 von der Leitung 106 über die
Nut 103 auf dem Ventilelement 101 zuführt.
Man betrachte nun den Betriebszustand des Fahrzeugs, wenn
es stationär ist und die Maschine sich im Leerlaufzustand
befindet. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich alle drei Schalt
ventile V1, V2 und V3 in dem Zustand, bei dem ihre Schalt
ventile 64a, 64b bzw. 64c nach rechts geschaltet sind, so
wie es in der Fig. 2 gezeigt ist, und folglich ist das Ge
triebe in seine erste Gangstufe eingestellt, wobei den ge
nannten Elementen kein Druck durch die vier Kupplungen C2
bis C4 zugeführt wird und wobei, wie früher erklärt, Druck
zur Leitung 41a in Richtung der ersten Kupplung C1 zugeführt
wird. Da weder die dritte noch die vierte Gangstufe des
Getriebes eingelegt ist, ist in der Leitung 83 jetzt kein
Druck vorhanden, so daß kein Druck zur ersten Druckkammer
142 des Vorrangventils 140 durch die Leitung 147 geleitet
wird. Da zu diesem Zeitpunkt auch der zweite Drosseldruck
Pt2 im wesentlichen Null ist, ist in der ersten Druckkammer
132 des Antikriechsteuerventils 130 oder in der zweiten Druck
kammer 144 des Vorrangventils 140 kein wesentlicher Druck
vorhanden. Deshalb wird das Ventilelement 141 des Vorrang
ventiles 140 durch die Vorspannwirkung der Feder 146 in
seine in Fig. 2 gezeigte obere Position geschaltet, wodurch
die Öffnungen 335 und 340 verbunden werden. Zu diesem Zeit
punkt wird deshalb der in der Leitung 41a zum Betätigen der
ersten Kupplung C1 vorhandene Druck durch die Leitung 128
zur Öffnung 320 des Antikriechsteuerventils 130 abgeleitet
und durch das Leitungssystem 137 und durch das Vorrang
ventil 140 und die Drosselelemente 154 und 150 (aber nicht
durch die Einwegkupplung 151) zur zweiten Druckkammer 133
des Antikriechsteuerventils 130 geleitet. Obwohl diese zweite
Druckkammer 133 über das Einwegventil 151, das Drosselele
ment 160 und das Einwegventil 152, in die Leitung 148 etwas
entleert wird, aus der durch das zweite Drosselventil Vt2
(das zu diesem Zeitpunkt keinen wesentlichen zweiten Drossel
druck Pt2 erzeugt) über die Leitung 136′ die Nut 103 in
dem Ventilelement 101 des manuellen Bereicheinstellventils
Vm und nichtsdestoweniger die Leitung 106 durch das Vorsehen
des Drosselelements 160 etwas abgelassen wird, das einen
wesentlich größeren Strömungswiderstand aufweist, als die
Serienschaltung der Drosselelemente 150 und 154, wird der
Druckwert in der Druckkammer 133 nicht wesentlich beein
trächtigt. Zu diesem Zeitpunkt ist deshalb das Ventilele
ment 131 des Antikriechsteuerventils 130 nur durch die
relativ schwache Feder 134 und durch keine andere Kraft nach
abwärts vorgespannt, und wird dementsprechend durch den
genannten Druck in der zweiten Druckkammer 133 nach aufwärts
verschoben, bis zu einer hinreichend aufwärts liegenden
Position, bei der die Öffnung 320 mit der Ablaßöffnung 129
etwas in Verbindung tritt und der meiste Druck in der Leitung
128 in die Ablaßöffnung 129 abgelassen wird, bis natürlich
der Druck in dem Leitungssystem 137 und der zweiten Druck
kammer 133 des Ventils 130 dadurch soweit abfällt, bis sich
das Ventilelement 131 wieder nach abwärts bewegen kann, um
die Öffnung 320 fast von der Ablaßöffnung 129 zu trennen.
Dadurch wird eine Gleichgewichtsposition für das Ventilele
ment 131 erhalten, in welcher ein zwar nicht vollständiges,
aber sehr wesentliches Ablassen durch die Ablaßöffnung 129
für die Leitung 128 erzeugt wird. Tatsächlich wird der in
dieser Leitung 128 erhaltene Gleichgewichtsdruck durch die
Federkonstante der Feder 134 und durch den relativen Strö
mungswiderstand der Drosselelemente 150 und 151 und 160
bestimmt. Folglich erniedrigt die Antikriecheinrichtung Mc
in diesem Betriebszustand den Druck in der Leitung 41a in
hohem Grade, wodurch ein grundlegender Maschinenleerlauf
betriebsdruck erzeugt wird, der in den Graphen nach Fig. 5
mit PA bezeichnet ist, welcher Graph ein Graph des Betriebs
drucks der ersten Kupplung C₁ gegen den zweiten Drosseldruck
Pt2 in diesem Betrieb in der ersten Gangstufe im D4-Antriebs
bereich darstellt, und dementsprechend ist die erste Kupplung
C1 in diesem stationären Zustand des Fahrzeugs, wenn das
Gaspedal nicht niedergedrückt wird, im wesentlichen am Ein
rücken gehindert (obwohl der kleine Druck PA an sie ange
legt wird, um sie bereit zum Einrücken zu machen), und dem
entsprechend wird eine Antikriechwirkung erzeugt.
Als nächstes sei angenommen, daß aus diesem stationären Zu
stand des Fahrzeugs mit der Maschine im Leerlaufzustand,
bei dem eine Antikriechwirkung erzeugt wird, das Gaspedal
des Fahrzeugs niedergedrückt wird, so daß sich der zweite
Drosseldruck Pt2 erhöht. Dieser zweite Drosseldruck Pt2
wird der ersten Druckkammer 132 des Antikriechsteuerventils
130 und auch der zweiten Druckkammer 144 des Vorrangventils
170 zugeführt. Bis das Ventilelement 141 dieses Vorrangven
tiles 140 sich nach abwärts bewegt, was es tut, wenn der
zweite Drosseldruck Pt2 einen gewissen Wert
erreicht, der in dem Graphen nach Fig. 5 mit PB bezeichnet
ist, verursacht es keine Wirkung. In dieser Betriebsphase
funktioniert der ansteigende zweite Drosseldruck Pt2 in
der ersten Druckkammer 132 des Ventils 130 so, daß er die
Vorspannwirkung der Kompressionsschraubenfeder 134 dieses
Ventils unterstützt, indem er das Ventilelement 131 abwärts
drückt. Die Gleichgewichtswirkung dieses Ventils 130, in
welchem der Druck in der zweiten Druckkammer 133 gerade so
hochgehalten wird, daß das Ventilelement 135 gerade soweit
angehoben wird, daß die Öffnung 320 teilweise mit der Ablaß
öffnung 129 in Verbindung tritt, so daß etwas von dem Druck
in der Leitung 128 teilweise abgelassen wird, setzt sich wie
oben erklärt fort, jedoch wird jetzt der Gleichgewichtsdruck,
der schließlich in der Leitung 128 erzeugt wird, durch die
Federkonstante der Feder 134 und durch den Druck in der
ersten Druckkammer 132 bestimmt, und die Rate seines Anwach
sens relativ zum Anwachsen in der ersten Druckkammer 132
beim weiteren Niederdrücken des Gaspedals wird durch das
Verhältnis der Flächenausmaße der Druckaufnahmeflächen des
Ventilelements 135 bestimmt, die in der ersten und zweiten
Druckkammer 132 bzw. 133 vorhanden sind. D.h. daß die Neigung
des geneigten Abschnitts des Graphen nach Fig. 5 durch dieses
Flächenverhältnis bestimmt wird.
Wenn jedoch der zweite Drosseldruck Pt2 den gewissen
Druck PB erreicht, dann wird der
Druck in der zweiten Druckkammer 144 des Vorrangventiles 140
ausreichend, um das Ventilelement 141 dieses Ventils nach
abwärts zu bewegen gegen die Vorspannwirkung der Feder 146.
(Der Druck in der ersten Druckkammer 142 dieses Ventils 140
ist noch im wesentlichen Null, weil das Getriebe sich noch
nicht in der dritten oder der vierten Gangstufe befindet).
Sobald dies eintritt, trennt das Ventilelement 141 die Öffnung
335 von der Öffnung 340 und verbindet dafür die Öffnung 340
mit der Ablaßöffnung 153. Dies bewirkt, daß die Druckzufuhr
zur zweiten Druckkammer 133 des Antikriechsteuerventils 130
durch die Trennung der Passage 137a von der Passage 137b
abrupt unterbrochen wird und daß dafür diese zweite Druck
kammer 133 jetzt mit der Ablaßöffnung 153 verbunden wird.
Der Druck in dieser Kammer 133 wird jetzt relativ schnell
über das Einwegventil 151 abgelassen, welches das Drossel
element 150 überbrückt. Dementsprechend fällt der Druck in
der Kammer 133 schnell auf im wesentlichen Null ab und es
wirkt keine aufwärts gerichtete Kraft auf das Ventilelement
131 ein, welches sich demgemäß unmittelbar und entschieden
abwärts bewegt und dadurch die Leitung 128 von der Ablaß
öffnung 129 vollständig trennt. Demgemäß wird, wie es durch
den vertikalen Abschnitt des Graphen nach Fig. 5 gezeigt
ist, der Druck in der Leitung 41a nicht länger ganz durch die
Leitung 128 entspannt, und steigt im wesentlichen unmittelbar
zum Leitungsdruck Pl an, wodurch die erste Kupplung C1
schnell und zwangsweise vollständig eingerückt wird. Dieser
erste Übergang des Betriebsmodus der Antikriecheinrichtung
Mc vom Vorhandensein einer wesentlichen Antikriechwirkung
zum Vorhandensein von im wesentlichen keiner Antikriech
wirkung geht wegen des Vorhandenseins des Einwegventils
151 sehr schnell.
Wenn jetzt von diesem Zustand das Niederdrücken des Gas
pedals des Fahrzeugs reduziert wird, so daß der zweite
Drosseldruck Pt2 wieder kleiner wird als der
Wert PB wird das Ventilelement 141 des Vorrangventils 140
durch die Vorspannwirkung der Feder 146 wieder aufwärts
bewegt, gegen die Wirkung des Drosseldruckes Pt2 in der
zweiten Druckkammer 144. Dies verbindet wieder die Öffnungen
335 und 340, wodurch die Kontinuität des Leitungssystems
137 und die Trennung der zweiten Druckkammer 133 des Anti
kriechsteuerventils 130 von der Ablaßöffnung 153 wiederherge
stellt werden. Weil jedoch das Drosselelement 150 vorgesehen
ist und weil das Einwegventil jetzt verhindert, daß Hydrau
likfluid von der Öffnung 340 zur Kammer 133 fließt, ist die
ser zweite Betriebsmodusübergang der Antikriecheinrichtung
Mc vom Vorhandensein von im wesentlichen keiner Antikriech
wirkung zurück zum früher beschriebenen Betriebsmodus, in
welchem entsprechend dem geneigten Abschnitt des Graphen nach
Fig. 5 eine wesentliche Kriechwirkung vorhanden ist, we
sentlich langsamer, als es beim obenbeschriebenen ersten
Übergang in der umgekehrten Richtung der Fall war, was zur
Folge hat, daß bei der Wiederherstellung einer Antikriechwir
kung eine gewisse Zeitverzögerung gegeben ist und sicher
gestellt ist, daß kein unbequemer Stoß erzeugt wird. Dies
wird durch das Konzept des Vorsehens des Drosselelements 150
und des Einwegventils 151 parallel zu dem Weg ausgeführt,
durch den die zweite Druckkammer 133 sowohl gefüllt als auch
entleert wird, wobei die zweite Druckkammer 133 eine solche
ist, welche sich in ihrer Größe verändert, in Abhängigkeit
davon, ob eine Antikriechwirkung gegeben ist oder nicht.
Es sei nun angenommen, daß nicht das Niederdrücken des
Gas- bzw. Beschleunigungspedals reduziert wird, wie es oben
angenommen war, sondern daß vielmehr die Fahrzeuggeschwin
digkeit von dem oben beschriebenen Zustand, in welchem dem
Graphen nach Fig. 5 eine Antikriechwirkung gefolgt ist,
progressiv zunimmt, bis das Getriebe in die dritte Ge
schwindigkeitsstufe schaltet, wobei das Ventilelement 64b
des Schaltventils V2 zum Schalten zwischen dem zweiten und
dritten Gang sich nach links bewegt. In diesem Augenblick
erscheint in der Leitung 83 Leitungsdruck Pl zum Betätigen
der Kupplung C3 für den dritten Gang in der früher erklärten
Weise, da die Leitung 70 mit der Leitung 83 verbunden ist
und diese Zufuhr von Leitungsdruck wird über die Leitung 147
der ersten Druckkammer 142 des Vorrangventiles 140 zugeleitet.
Dieser Druck schiebt das Ventilelement 141 zwangsweise und
zweifellos abwärts (wenn es sich nicht schon in der unteren
Position befunden hat), und dies stellt zweifellos sicher,
daß das Ventilelement 141 die Öffnung 335 von der Öffnung 340
trennt und die Öffnung 340 mit der Ablaßöffnung 153 verbindet,
wodurch wie vorher das Unterbrechen der Zufuhr von Druck zur
zweiten Druckkammer 133 des Antikriechsteuerventils 130 und
das schnelle Entleeren dieser Druckkammer 133 sichergestellt
sind. Dadurch wird, wie vorstehend erklärt, die Antikriech
wirkung der Antikriecheinrichtung Mc in dieser dritten Gangstu
fe jetzt sicher vollständig außer Kraft gesetzt; dies insbe
sondere gemäß dem Konzept der vorliegenden Erfindung. Außer
dem bleibt diese antikriech-verhindernde Wirkung die gleiche
in der vierten Gangstufe, da zu diesem Zeitpunkt die Leitung
83 wieder mit Zufuhr von Leitungsdruck Pl versehen ist.
Wenn das Ventilelement 101 des manuellen Bereicheinstellven
tils Vm von seiner in Fig. 2 gezeigten Position um zwei Schritte
nach links in die D3-Bereichsposition geschaltet wird, dann
wird seine Öffnung 250 von der Leitung 106 getrennt und
folglich ist nicht länger eine Entleerung der ersten Druck
kammer 132 des Antikriechsteuerventils 130 durch das manuelle
Bereicheinstellventil Vm und durch das zweite Drosselventil
Vt2 erhältlich, noch ist irgendein anderer Abflußweg von
der Kammer 132 verfügbar, aufgrund der vorgesehenen Einweg
ventile 149 und 152. Dadurch wird eine Antikriechwirkung
der Antikriecheinrichtung Mc sicher außer Kraft gesetzt oder
aufgehoben, und zwar in allen Betriebszuständen des Getriebes
aus dem folgenden Grund: Da der Druck in der zweiten Druck
kammer 133 des Antikriechsteuerventils 130, obgleich langsam,
über das Drosselelement 335 und das Einwegventil 152 zur ersten
Druckkammer 132 übertragen wird und aus dieser nicht entwei
chen kann, ist der Druck in der ersten Druckkammer 132 da
durch immer zumindest gleich jenen in der zweiten Druckkammer
133; und da die Druck aufnehmende Fläche des oberen Endes
des Ventilelements 131, die dem Druck in der ersten Druck
kammer 132 ausgesetzt ist, größer ist als die Druck aufnehmen
de Fläche des unteren Endes des Ventilelements 131, die dem
Druck in der zweiten Druckkammer 133 ausgesetzt ist, stellt
diese in Kombination mit der von der Feder 134 ausgeübten ab
wärts wirkenden Kraft sicher, daß das Ventilelement 131 immer
in seiner unteren Position ist und immer die Leitung 128 von
der Abflußöffnung 129 trennt, so daß keine Interferenz mit
dem Betriebsdruck für die erste Kupplung C1 in der Leitung 41a
und dadurch auch keine Antikriechwirkung gegeben ist. Dies
ist insbesondere wegen des Konzepts der vorliegenden Erfin
dung so.
Im Prinzip ist diese Differenz zwischen den Druck aufnehmenden
Flächen am oberen und unteren Ende des Ventilelements 131
nicht unbedingt notwendig, doch ist sie sehr hilfreich, weil
in dem Fall, in dem das Antikriechsteuerventil 130 an einer
Zwischenposition in seiner Bohrung schmutzig wird und sich
festsetzt, dieser Unterschied zwischen den Druck aufnehmenden
Flächen sicherstellt, daß eine große Abwärtskraft auf das
Ventilelement 131 ausgeübt wird, wenn der Leitungsdruck Pl
ansteigt, und dies bewirkt zwangsläufig und zweifellos, daß
sich das Ventilelement 131 löst. Wenn sich außerdem das Ven
tilelement 131 tatsächlich durch irgendeinen Umstand fest
fahren sollte, kann der Fahrer oder die Bedienungsperson
des Fahrzeugs dieses Festsitzen durch scharfes Abwärtsdrücken
des Gaspedals des Fahrzeugs lösen, das bewirkt, daß der zwei
te Drosseldruck Pt2 scharf auf einen maximalen Wert in der
Nähe des Leitungsdrucks Pl ansteigt. Da dieser zweite Drossel
druck Pt2 in die erste Druckkammer 132 des Ventils 130 über
die Leitung 106 und das Einwegventil 149 eingebracht wird,
wird das Ventilelement 131 sehr stark nach unten gedrückt
und sein Festsitzen wird sicher gelöst.
In der Fig. 3 ist eine in das Steuersystem für eine zweite
bevorzugte Ausführungsform des Getriebes der vorliegenden
Erfindung eingebaute Antikriecheinrichtung Mc′ gezeigt.
Der Rest dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform ist die
gleiche, wie die in den Fig. 1 und 2 gezeigte erste bevor
zugte Ausführungsform in den entsprechenden Teilen. Leitungen
und andere Teile dieser zweiten Ausführungsform, die jenen
in der ersten Ausführungsform entsprechen oder analog sind,
sind in der Fig. 3 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
In dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform entzieht die
Antikriecheinrichtung Mc′ der Leitung 41a wieder Druck durch
eine abzweigende Leitung 128, wie dies in der ersten Aus
führungsform der Fall war, und so ist wieder eine Drossel
einrichtung 75 vorgesehen, obwohl sie nicht gezeigt ist.
Die Einrichtung Mc′ enthält zwei Ventile, die wie vorher
ein Antikriechsteuerventil 530 und ein Vorrangventil 540 sind.
Das Antikriechsteuerventil 530 weist ein Ventilelement 531
auf, welches in einer in einem Gehäuse ausgebildeten Bohrung
gleitet. Der zweite Drosseldruck Pt2 wird über die Leitung
136 einer ersten Druckkammer 532 zugeführt, die über dem Ven
tilelement 531 definiert ist, und der Druck in der Leitung 41a
wird davon über die Leitung 128 (siehe Fig. 2) abgeleitet und
einer Öffnung 580 an der Seite des Ventils 530 zugeführt. Eine
Kompressionsschraubenfeder 534 ist zwischen das Ventilelement
531 und das obere Ende seiner Bohrung in die erste Druckkammer
532 eingesetzt und drückt das Ventilelement 531 abwärts. Ein
in das Ventilelement 531 eingesetztes Einwegventil 581 ermög
licht es dem Hydraulikfluid, von der Öffnung 580 in die erste
Druckkammer 532 zu fließen, jedoch nicht in der umgekehrten
Richtung. Die Öffnung 580 ist immer mit einer Leitung 537a
verbunden, in der ein Drosselelement 554 vorgesehen ist, und
ist auch mit einer Ablaßöffnung 529 dann und nur dann verbun
den, wenn das Ventilelement 531 um mehr als um einen gewissen
Hub angehoben ist. Der Druck an der Öffnung 580, d. h. der
der ersten Kupplung C1 als ein Betriebsdruck zugeführte Druck
wird einer zweiten Druckkammer 582 am unteren Ende des Ven
tilelements 531 über die Leitung 537a und Öffnungen 583 und
584 des Vorrangsventiles 540 und eine andere Leitung 537b
nur dann zugeführt, wenn ein Ventilelement 541 des Vorrangven
tils 540 sich in seiner in der Figur gezeigten oberen Posi
tion befindet. Sonst ist die zweite Druckkammer 582 über die
Leitung 537b mit der Abflußöffnung 553 verbunden.
Der zweite Drosseldruck Pt2 wird über die Leitung 136 und
eine Leitung 586 einer über dem Ventilelement 541 definierten
ersten Druckkammer 544 zugeführt, und eine am unteren Ende
des Venti 17821 00070 552 001000280000000200012000285911771000040 0002003434570 00004 17702lelements 541 definierte zweite Kammer 545 ist mit
dem Hydraulikfluidreservoir R über ein Drosselelement 550
und ein dazu parallel geschaltetes Einwegventil 541 verbunden,
welches es dem Hydraulikfluid erlaubt, von der zweiten Kammer
545 zum Reservoir R, aber nicht in der umgekehrten Richtung
zu fließen. Eine Kompressionsschraubenfeder 546 ist zwischen
dem Ventilelement 541 und dem unteren Ende seiner Bohrung in die
zweite Kammer 545 eingesetzt und drückt das Ventilelement 541
aufwärts.
Folglich ist das Ventilelement 531 durch die Summe der durch
den Drosseldruck Pt2 in der ersten Druckkammer 532 und die
Kraft der Feder 534 erzeugten Kräfte nach abwärts vorgespannt,
und ist in Aufwärtsrichtung durch die durch den Betriebsdruck
der ersten Kupplung C1 in der zweiten Druckkammer 582 erzeugte
Kraft vorgespannt. Auf diese Weise wird durch einen Gleichge
wichtsprozeß, der analog zu jenem in der oben beschriebenen
ersten bevorzugten Ausführungsform ist, der Wert des Betriebs
drucks der ersten Kupplung C1 so reguliert, daß er im wesent
lichen gleich einem Basisdruck PA (bestimmt durch die Kraft
der Feder 534) plus einem Druck ist, der proportional zum
zweiten Drosseldruck Pt2 ist, und deshalb wird eine Anti
kriechwirkung verfügbar gemacht, wenn der zweite Drosseldruck
Pt2 minimal oder annähernd minimal ist, wenn jedoch das Gas
pedal des Fahrzeugs niedergedrückt wird, nimmt der Betriebs
druck der ersten Kupplung C1 stetig zu. In dieser bevorzug
ten Ausführungsform ist wieder die in Fig. 5 in Bezug auf die
erste bevorzugte Ausführungsform gezeigte günstige Betriebs
charakteristik verfügbar gemacht: Wenn der zweite Drossel
druck Pt2 größer als ein gewisser Betrag PB wird, schaltet
das Ventilelement 541 des Übersteuer- bzw. Vorrangventils 540
von seiner in der Zeichnung gezeigten Position in seine nie
drigere Position abwärts, in welcher es jetzt die Öffnung 583
von der Öffnung 584 trennt, wodurch jede weitere Antikriech
wirkung um jede weitere Ableitung von Betätigungsfluiddruck
für die erste Kupplung C1 verhindert werden. Dieser Übergang
von dem Antikriech-Betriebszustand in den das Kriechen lie
fernden Betriebszustand ist sehr schnell, weil das Einweg
ventil 551 vorgesehen ist, welches es dem Hydraulikfluid in
der Kammer 545 des Übersteuer- bzw. Vorrangventils ermöglicht,
schnell in das Reservoir R ausgelassen zu werden. Anderseits
ist dieser Vorgang dann, wenn der umgekehrte Übergang von
dem das Kriechen bereitstellenden Betriebszustand in den Anti
kriechbetriebszustand stattfindet, relativ langsam, weil
das Einwegventil 551 verhindert, daß Hydraulikfluid durch die
ses Ventil aus dem Reservoir R in die Kammer 545 fließt,
sondern das Hydraulikfluid zum Füllen der Kammer 545, die
sich beim Aufwärtsbewegen des Ventilelements 541 ausdehnt,
muß durch das Drosselelement 550 mit relativ niedriger Ge
schwindigkeit gesaugt werden. Demgemäß ist beim Wiederherstel
len des Antikriechvorganges eine gewisse Zeitverzögerung ge
geben, wie sie zum Minimieren des Übertragungs- bzw. Getriebe
stoßes gewünscht ist.
In der Fig. 4 ist eine Antikriecheinrichtung Mc′′ in das Steuer
system für eine dritte Ausführungsform des Getriebes nach der
vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Rest dieser dritten bevor
zugten Ausführungsform ist der gleiche, wie die entsprechen
den Teile der in den Fig. 1 und 2 gezeigten ersten bevorzugten
Ausführungsform. Wieder sind Leitungen und andere Teile dieser
dritten Ausführungsform, die solchen in der ersten Ausführungs
form entsprechen oder analog sind, in der Fig. 4 mit den glei
chen Bezugszeichen bezeichnet. In dieser dritten bevorzugten
Ausführungsform ist die Antikriecheinrichtung Mc′′ in der Lei
tung 41a angeordnet, welche betätigenden Hydraulikfluiddruck
zur ersten Kupplung C1 leitet und nicht durch eine Zweiglei
tung 128 von dieser Leitung 41a abfließenden Druck, wie es
in der ersten und zweiten Ausführungsform der Fall war.
Die Einrichtung Mc′′ enthält nur ein Ventil, welches ein Ven
tilelement 631 aufweist, das in einer in einem Gehäuse ausge
bildeten Bohrung gleitet. Der zweite Drosseldruck Pt2 wird
über die Leitung 136 und über die parallele Kombination aus
einem Einwegventil 651 und einem Drosselelement 650 einer
ersten Druckkammer 632 zugeführt, die am rechten Ende des
Ventilelements 631 definiert ist. Das Einwegventil 651 ist
so eingesetzt, daß es dem Hydraulikfluid ermöglicht, von der
Leitung 136 in die erste Druckkammer 632 zu fließen, aber nicht
in der umgekehrten Richtung. Eine Kompressionsschraubenfeder
634 ist zwischen dem rechten Ende der Bohrung und dem Ventil
element 631 eingesetzt und spannt das Ventilelement 631 nach
links vor. Die stromaufwärts in Richtung des manuellen Bereichs
einstellventils Vm gerichtete Seite der Leitung 41a ist mit
einer Öffnung 670 verbunden, und die stromabwärts in Richtung
der ersten Kupplung C1 gerichtete Seite dieser Leitung ist
mit einer Öffnung 680 verbunden, die mit der Öffnung 670 ver
bunden ist, wenn sich das Ventilelement 631 in seiner in
der Figur gezeigten linken Position befindet, und welche von
der Öffnung 670 getrennt ist, wenn das Ventilelement 631
nach rechts geschaltet ist. Der Druck an der Öffnung 680, d. h.
der der ersten Kupplung C1 als ein Betätigungsdruck zugeführte
tatsächliche Druck wird einer zweiten Druckkammer 633 am lin
ken Ende des Ventilelements 631 durch eine in dem Ventilele
ment 631 ausgebildete enge Öffnung 659 zugeführt. Übrigens
ist die Abflußleitung 629 zum Abfließenlassen überschüssigen
Druckes in die Öffnung 680 und zum Unterstützen der Herstel
lung des erwähnten Gleichgewichts vorgesehen.
Wenn jetzt der Drosseldruck Pt2 anwächst und folglich der
Antikriechvorgang zu reduzieren und zu beenden ist, wird
diese Erhöhung im Druck im wesentlichen frei zur ersten Druck
kammer 632 durch das Einwegventil 651 übertragen und folglich
wird wieder der notwendige schnelle Vorgang zum Stoppen des
Antikriechens verfügbar gemacht, wie es in der ersten und
zweiten bevorzugten Ausführungsform der Fall ist. Anderer
seits ist dieser Vorgang dann, wenn der umgekehrte Übergang
von dem das Kriechen bereitstellenden Betriebszustand in den
Antikriechbetriebszustand bei abfallendem zweitem Drossel
druck Pt2 stattfinden muß, relativ langsam, weil das Einweg
ventil 651 verhindert, daß Hydraulikfluid von der ersten
Druckkammer 632 durch dieses Ventil hindurch in die Leitung
136 fließt, und anstelle dessen muß das Hydraulikfluid von
der Kammer 632, die sich beim Bewegen des Ventilelements 641
nach rechts zusammenzieht, durch das Drosselelement 650 mit
relativ niedriger Geschwindigkeit fließen. Dementsprechend
ist beim Wiederherstellen des Antikriechvorganges eine ge
wisse Zeitverzögerung gegeben, wie sie zum Minimieren des
Übertragungs- bzw. Getriebestoßes erwünscht ist. In dieser
Ausführungsform kann, weil dann, wenn der Antikriechvorgang
bereitgestellt ist, die Leitung 41a zum Übertragen von betä
tigendem Druck zur ersten Kupplung C1 unterbrochen wird, und
sie nicht kontinuierlich vom Druck entlastet wird, wie es
bei der ersten und zweiten Ausführungsform der Fall war, dieser
Verlust von unter Druck stehendem Hydraulikfluid eliminiert
werden, und dementsprechend wird die Belastung der Pumpe P
reduziert.
Es ist daher zu sehen, daß gemäß der vorliegenden Erfindung
durch das Versehen der Antikriecheinrichtung mit einer Druck
kammer, dessen Volumen sich während der Wechseloperationen
in jeder Richtung zwischen den das Kriechen bereitstellenden
Zustand und den das Kriechen verhindernden Zustand ändert,
und durch das Verbinden dieser Druckkammer mit der Außenseite
über ein Einwegventil und ein parallel dazu geschaltetes Dros
selelement, ein asymmetrischer Vorgang für den Betrieb der
Antikriecheinrichtung geliefert wird, um beim Wiederherstel
len des Antikriechvorganges eine gewisse Zeitverzögerung zu
erzeugen, während eine solche Zeitverzögerung beim Vorgang
des Stoppens des Antikriechens nicht auftreten kann, sondern
dieser Vorgang schnell und lebhaft ausgeführt wird. Dabei
ist die Ansprechbarkeit oder Elastizität der Antikriechein
richtung gut gehalten und gleichzeitig wird der Übertragungs
stoß bzw. -schock minimiert, all dies mit einer sehr einfachen
und effektiven Struktur eines reinen Hydrauliktyps, in den
keine elektrischen Komponenten eingebaut sind, der dadurch
sehr zuverlässig oder betriebssicher und billig herzustellen
ist.
In der Fig. 6 ist eine Antikriecheinrichtung Mc′′′ in das
Steuersystem für eine vierte bevorzugte Ausführungsform des
Getriebes der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Rest dieser
vierten bevorzugten Ausführungsform ist der gleiche wie die
entsprechenden Teile der in den Fig. 1 und 2 gezeigten ersten
Ausführungsform. Leitungen und andere Teile dieser vierten
Ausführungsform, die solchen in der ersten Ausführungsform
entsprechen oder analog sind, sind in der Fig. 6 wieder mit
den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In dieser vierten Aus
führungsform ist die Antikriecheinrichtung Mc′′′ wieder in
der Leitung 41a angeordnet, welche betätigenden Hydraulik
fluiddruck von der Leitung 118 zur ersten Kupplung C1 leitet
und ein erstes Steuerventil 730 enthält, welches ein Ventil
element 731 aufweist, das in einer in einem Gehäuse ausgebil
deten Bohrung gleitet. Der zweite Drosseldruck Pt2 wird einer
ersten Druckkammer 732 zugeführt, die am rechten Ende des
Ventilelements 731 definiert ist, und er wird auch einer ersten
Druckkammer 742 zugeführt, die am oberen Ende eines Ventil
elements 741 eines zweiten Steuerventils 740 definiert ist,
das in einer in einem Gehäuse ausgebildeten Bohrung gleitet.
Eine in die Druckkammer 732 eingesetzte Kompressionsschrauben
feder 734 spannt das Ventilelement 731 nach links vor, und
das Steuerventil 730 weist Öffnungen 770 und 780 auf, die mit
dem stromaufliegenden bzw. dem stromab liegenden Abschnitt
der Leitung 41a verbunden sind, welche der ersten Kupplung
C1 betätigendes Fluid zuführt. Der betätigende Druck der
ersten Kupplung C1 wird einer Öffnung 743 des zweiten Steuer
ventils 740 zugeführt, von welchem er dann und nur dann, wenn
das Ventilelement 741 sich in seiner in der Figur gezeigten
Aufwärtsposition befindet, zu einer Öffnung 744 und dann über
ein Drosselelement 754 und eine Leitung 737 zu einer am
linken Ende des Ventilelements 731 des ersten Steuerventils
730 definierten zweiten Druckkammer 733 übertragen wird. An
dererseits wird dann, wenn das Ventilelement 741 des zweiten
Steuerventils sich in seiner Abwärtsposition befindet, diese
zweite Druckkammer 733 über das zweite Steuerventil 740 mit
einer Auslaßöffnung 753 verbunden.
Dadurch ist in dieser vierten bevorzugten Ausführungsform
das erste Steuerventil 730 wieder so ausgebildet, daß es
durch den zweiten Drosseldruck Pt2 und die Federkraft der
Feder 734 geöffnet und durch den betätigenden Druck oder Be
tätigungsdruck der Kupplung C1 für den ersten Gang geschlos
sen wird, während das zweite Steuerventil 740 so ausgebildet
ist, daß es durch die Federkraft der Feder 746 geöffnet
und durch den zweiten Drosseldruck Pt2 geschlossen oder ver
sperrt wird. Deshalb sind wieder die in Fig. 5 gezeigten
Betriebscharakteristiken verfügbar, und der Betätigungsdruck
für die erste Kupplung C1 startet ab einem gewissen niedri
gen Druck PA (der durch die Federkraft der Feder 734 be
stimmt wird), wenn der zweite Drosseldruck Pt2 im wesentli
chen Null ist, steigt entsprechend dem zweiten Drosseldruck
Pt2 stetig an, bis der zweite Drosseldruck Pt2 einen gewis
sen kritischen Wert PB erreicht. Wenn der zweite Drosseldruck
Pt2 den Wert PB überschreitet, schiebt er das Ventilelement
741 gegen die Federkraft der Feder 746 abwärts, und die zweite
Druckkammer 733 wird über die Leitung 737, das Drosselelement
754, die Öffnung 744 und die Auslaßöffnung 753 vollständig
entleert, wodurch das Ventilelement 731 zwangsweise in seine
Winkelposition gedrückt und die Kriechwirkung im wesentlichen
augenblicklich wiederhergestellt wird. Gemäß dieser Ausführungs
form wird wieder dann, wenn die Antikriechwirkung hergestellt
ist, d. h., wenn das Ventilelement 731 des ersten Steuerventils
730 sich nach rechts bewegt hat, weil der stromaufliegende
Abschnitt der Leitung 41a von der Ablaßöffnung 129 getrennt
ist, der Leckageverlust von unter Druck stehendem Hydraulik
fluid minimiert und demgemäß ist für andere Getriebeteile
mehr Hydraulikfluid verfügbar.
Es kann in Betracht gezogen werden, den Betätigungsdruck
für die erste Kupplung C1 eine gewisse Zeit lang graduell
zunehmen zu lassen und dann schnell auf den Leitungsdruck
Pl ansteigen zu lassen, indem ein Akkumulator verwendet wird.
Unter gewissen Umständen kann dies einen ähnlichen Effekt
auf die in Fig. 5 gezeigten Betriebscharakteristiken be
wirken, in Wirklichkeit ist diese Lösung jedoch keine effek
tive, weil die Betriebscharakteristiken eines Akkumulators
von der Zeit abhängen und nicht von der Verschiebung des
Gaspedals, wie es bei den oben beschriebenen und gezeigten
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung der Fall ist.
Demgemäß spricht die Konstruktion gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem weiten Bereich von Wegstartbedingungen von
einem graduellen Wegstarten bis zu einem plötzlichen Weg
starten sauberer und korrekter an, als eine Konstruktion,
in die ein Akkumulator bzw. Sammler eingebaut ist. Ein alter
nativer Weg zum Erhalten dieses Vorzugs liegt darin, die
Tatsache zu betrachten, daß der Prozeß des Einrückens der
Kupplung in ein Fahrzeug mit einem manuellen Getriebe beim
Wegstarten durch den Fahrer nicht entsprechend der Zeit, son
dern entsprechend dem Niederdrücken des Gaspedals geregelt
wird.
Durch die vorliegende Erfindung wird es daher möglich, einen
Schlupf der Reibeingriffsmittel zum Einlegen der ersten Gang
stufe zu eliminieren, auch dann, wenn das Fahrzeug am Berg
bei starkem oder überfülltem Verkehr oder im Schnellstart
(Eselhasenstart, jackrabbit start) gestartet wird. Demgemäß
ist die Dauerhaftigkeit der Reibeingriffs- bzw. Reibschluß
einrichtung und des Getriebes als Ganzes verbessert und das
Wegstartgefühl wird optimiert, und dies durch eine einfache
und rein hydraulische Struktur.
Es wurde ein automatisches Getriebe beschrieben, das einen
an eine Fluidkupplung gekoppelten mechanischen Getriebeme
chanismus aufweist. Der mechanische Getriebemechanismus
weist mehrere Kraftübertragungen und mehrere Reibungsein
griffsmechanismen auf. Durch wahlweise Zufuhr von betätigen
dem Fluiddruck zu ausgewählten der Reibungseingriffsmecha
nismen können verschiedene Gangstufen hergestellt werden.
Ein Steuersystem für dieses Getriebe weist eine Einrichtung
zur Erzeugung eines für die Maschinenausgangsleistung reprä
sentativen Signals und eine Antikriecheinrichtung zum Vari
ieren des betätigenden Hydraulikfluiddruckes für einen zur
Herstellung der niedrigsten Gangstufe eingerückten Reibungs
eingriffmechanismus entsprechend dem für die Maschinenaus
gangsleistung repräsentativen Signal von einem niedrigen
Wert bei niedriger Maschinenausgangsleistung aufwärts, wenn
die Maschinenausgangsleistung zunimmt. Die Antikriechein
richtung kann eine Hydraulikfluidkammer aufweisen, dessen
Volumen sich während einer Änderung des Ausübungsgrades der
Antikriechwirkung ändert, sowie eine Einrichtung zum Ver
binden dieser Hydraulikfluidkammer mit der Außenseite, wo
bei ein Strömungswiderstand in Auswärtsrichtung anders ist,
als in Einwärtsrichtung. Alternativ dazu kann die Antikriech
einrichtung dem betätigenden Hydraulikfluiddruck für diesen
einen Reibungseingriffmechanismus entsprechend dem für die
Maschinenausgangsleistung repräsentativen Signal von einem
niedrigen Wert bei niedrigem Signal nach aufwärts ändern,
wenn das Signal zunimmt, und zwar im wesentlichen proportional
zu dem Signal bis zu einem gewissen Wert dieses Signals, und
kann dann für Werte des Signals, die größer als ein gewisser
Wert sind, den betätigenden Hydraulikfluiddruck auf einen
Wert einstellen, der im wesentlichen gleich einem gewissen
maximalen Wert ist.
Claims (7)
1. Automatisches Getriebe, umfassend
- (a) eine Fluidkupplung (T),
- (b) einen an die Fluidkupplung (T) gekoppelten mecha nischen Getriebemechanismus (M), der mehrere Gänge (G1-G4, Gr) und mehrere Reibungseingriffmechanismen (C1-C4) aufweist, wobei verschiedene Gänge (G1-G4, Gr) entsprechend einer wahlweisen Zufuhr von betä tigendem hydraulischem Fluiddruck zu ausgewählten Reibungseingriffmechanismen (C1-C4) zur Herstellung verschiedener Gänge (G1-G4, Gr) einschließlich eines untersten Gangs (G1) wahlweise ein- und aus rückbar sind, und
- (c) ein Getriebesteuersystem mit
- (d) einer Einrichtung (Vt2) zur Erzeugung eines eine Maschinenausgangsleistung repräsentierenden Signals (Pt2) und
- (e) einer Antikriecheinrichtung (Mc; Mc′; Mc′′) zur Variation des betätigenden Fluiddrucks zu einem zur Herstellung des untersten Gangs (G1) eingerückten Reibungseingriffmechanismus (C1) entsprechend dem die Maschinenausgangsleistung repräsentierenden Signal (Pt2) von einem niedrigen Wert bei niedriger Maschinenausgangsleistung an aufwärts, wenn die Maschinenausgangsleistung zunimmt,
- (f) wobei die Antikriecheinrichtung (Mc; Mc′; Mc′′) eine Hydraulikfluidkammer (133; 545; 632) aufweist, deren Volumen sich während einer Änderung der Anti kriechwirkung ändert, und eine Einrichtung (150, 151; 550, 551; 650, 651) zum Verbinden der Hydrau likfluidkammer (133; 545; 632) mit einer Anschluß leitung (137b, 340, 152; 136) , wobei die Einrich tung (150, 151; 550, 551; 650, 651) in der einen Strömungsrichtung einen Strömungswiderstand auf weist, der sich von dem in der entgegengesetzten Strömungsrichtung unterscheidet, und wobei einer Erhöhung des die Maschinenausgangsleistung reprä sentierenden Signals (Pt2) der vergleichsweise niedrigere Strömungswiderstand zugeordnet ist.
2. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung (150, 151; 550, 551; 650,
651) zum Verbinden der Hydraulikfluidkammer (133; 545;
632) mit der Anschlußleitung (137b, 340, 152; 136) in
Parallelschaltung ein Einwegventil (151; 551; 651) und
ein Drosselelement (150; 550; 650) aufweist.
3. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Volumen der Hydraulikfluidkammer
(133; 582) abnimmt, wenn die Antikriecheinrichtung (130;
530) weniger Antikriechwirkung ausübt, und daß die Ein
richtung (150, 151; 550, 551) zum Verbinden der Hydrau
likfluidkammer (133; 545) mit der Anschlußleitung (137b,
340, 152; 136) einen Strömungswiderstand aufweist, der
für eine Strömung in Auswärtsrichtung kleiner ist als
für eine Strömung in Einwärtsrichtung.
4. Automatisches Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Volumen der Hydraulikfluidkammer
(632) abnimmt, wenn die Antikriecheinrichtung (631) mehr
Antikriechwirkung ausübt, und daß die Einrichtung (650, 651)
zum Verbinden der Hydraulikfluidkammer (632) mit
der Anschlußleitung (136) einen Strömungswiderstand
aufweist, der für eine Strömung in Auswärtsrichtung
größer ist als für eine Strömung in Einwärtsrichtung.
5. Automatisches Getriebe, umfassend
- (a) eine Fluidkupplung (T),
- (b) einen an die Fluidkupplung (T) gekoppelten mecha nischen Getriebemechanismus (M), der mehrere Gänge (G1-G4, Gr) und mehrere Reibungseingriffmechanismen (C1-C4) aufweist, wobei verschiedene Gänge (G1-G4, Gr) entsprechend einer wahlweisen Zufuhr von betä tigendem hydraulischem Fluiddruck zu ausgewählten Reibungseingriffmechanismen (C1-C4) zur Herstellung verschiedener Gänge (G1-G4, Gr) einschließlich eines untersten Gangs (G1) wahlweise ein- oder aus rückbar sind, und
- (c) ein Getriebesteuersystem mit
- (d) einer Einrichtung Vt2 zur Erzeugung eines eine Ma schinenausgangsleistung repräsentierenden Signals (Pt2) und
- (e) einer Antikriecheinrichtung (Mc; Mc′; Mc′′) zur Variation des betätigenden Fluiddrucks zu einem zur Herstellung des untersten Gangs (G1) eingerückten Reibungseingriffmechanismus (C1) entsprechend dem die Maschinenausgangsleistung repräsentierenden Signal (Pt2) von einem niedrigen, höher als Null liegenden Wert (PA) bei niedrigem Signal (Pt2) an aufwärts, wenn das Signal (Pt2) bis zu einem ge wissen Wert (PB) im wesentlichen proportional zum Signal (Pt2) zunimmt, und zum Einstellen des diesen Reibungseingriffmechanismus (C1) betätigenden Fluiddruckes auf einen im wesentlichen konstanten hohen Wert (P1) bei noch größeren Werten des Si gnals (Pt2)
6. Automatisches Getriebe nach Anspruch 5, gekennzeichnet
durch eine erste Hydraulikleitung (41a) zur Zufuhr des
betätigenden Fluiddrucks zum Reibungseingriffmechanismus
(C1), wobei die Antikriecheinrichtung (Mc) eine von der
ersten Hydraulikleitung (41a) abzweigende Zweighydrau
likleitung (128) aufweist, durch ein in der Zweighydrau
likleitung (128) angeordnetes erstes Steuerventil (130),
das in Öffnungsrichtung durch den betätigenden Fluid
druck zu dem Reibungseingriffmechanismus (C1) bewegt
wird, und in Schließrichtung durch das die Maschinen
ausgangsleistung repräsentierende Signal (Pt2) bewegt
wird, und durch ein zweites Steuerventil (140), welches
die Wirkung des betätigenden Fluiddrucks auf das erste
Steuerventil (130) verhindert, wenn der Wert des Signals
(Pt2) größer ist als der gewisse Wert (PB).
7. Automatisches Getriebe nach Anspruch 5, gekennzeichnet
durch eine Hydraulikleitung (41a) zur Zufuhr des betäti
genden Fluiddruckes zum Reibungseingriffmechanismus
(C1), wobei die Antikriecheinrichtung (Mc′′) ein in die
Hydraulikleitung (41a) eingesetztes erstes Steuerventil
(730) aufweist, das in Schließrichtung durch den betäti
genden Fluiddruck bewegt wird und in Öffnungsrichtung
durch das die Maschinenausgangsleistung repräsentierende
Signal (Pt2) bewegt wird, und ein zweites Steuerventil
(740) aufweist, welches die Wirkung des betätigenden
Fluiddruckes auf das erste Steuerventil (730) verhin
dert, wenn der Wert des Signals (Pt2) größer ist als der
gewisse Wert (PB).
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