DE3437880C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Fahrzeuggetrieben dieser Art ist es schon bekannt, die Wirksamkeit der Überbrückungskupplung in Abhängig­ keit einer Funktion der Differenz aus einem die Über­ brückungskupplung beaufschlagenden Arbeitsdruck und dem Innendruck in dem Flüssigkeitsgetriebe zu bestimmen. Bei einer aus der DE-OS 16 55 632 entnehmbaren Steuerungs­ anordnung der eingangs bezeichneten Art ist ein Ventil vorgesehen, daß unter Berücksichtigung der vorgenannten Funktion die Zufuhr des den Innendruck des Flüssigkeits­ getriebes erzeugenden hydraulischen Mediums steuert. Dieses Ventil ist von komplizierter Bauweise und Funktion, wodurch die Steuerung der Überbrückungskupplung nach den gewünschten Kriterien sehr erschwert und eine Störan­ fälligkeit vorgegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerungs­ anordnung der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß bei Gewährleistung einer einfachen Bauweise und guter Leistungsübertragung ein weiches Ansprechen der Über­ brückungskupplung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale in den Ansprüchen 1, 2 oder 3 gelöst.

Allen erfindungsgemäßen Lösungen ist gemeinsam, daß die den Innendruck des Flüssigkeitsgetriebes erzeugende hydraulische Strömungsmenge durch ein Druckbegrenzungsventil gemessen wird, das durch einen Stößel zusätzlich in seiner Öffnungsrichtung beaufschlagt ist, dessen Beaufschlagungskraft die vorhandene Drehmomentsübertragung und Fahrgeschwin­ digkeit des Fahrzeugs bzw. Fahrzeuggetriebes berück­ sichtigt. Hierdurch wird nicht nur die angestrebte weiche und feinfühlige Steuerung des Überbrückungs­ kupplung ermöglicht, die ein komfortables Ansprechen der Überbrückungskupplung bei feinfühliger Ausnutzung der vorhandenen Leistungsübertragung ermöglicht, sondern es wird auch mit zunehmender Lastübertragung des Flüssigkeitsgetriebes der Innendruck des Drehmoment­ wandlers verringert, wodurch die Kupplungskraft ge­ steigert wird. Das Druckbegrenzungsventil und der erfindungsgemäße Stößel lassen sich in einfacher Weise anordnen und betreiben, wodurch die einfache Bauweise bei ebenfalls einfacher Funktion gewährleistet ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in einer Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes automatisches Fahrzeuggetriebe in schematischer Darstellung;

Fig. 2 einen hydraulischen Steuerplan für das Fahrzeuggetrie­ be;

Fig. 3 eine Einzelheit einer Überbrückungskupplung im Dreh­ momentwandler des Fahrzeuggetriebes;

Fig. 4 ein Diagramm mit Kennlinien der hydraulischen Arbeits­ drücke im Drehmomentwandler;

Fig. 5 eine Abwandlung als zweites Ausführungsbeispiel.

Gemäß Fig. 1 umfaßt das automatische Fahrzeuggetriebe einen Motor E, einen Drehmomentwandler T und ein hydraulisch be­ tätigbares Schaltgetriebe 11 mit vier Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang. Die Abgabeleistung des Motors E wird von der Kurbelwelle 1 des Motors E zu Antriebsrädern W, W′ über den Drehmomentwandler T, das Schaltgetriebe M und ein Differentialgetriebe Df in der angegebenen Reihenfolge übertragen, um die Räder anzutreiben.

Der Drehmomentwandler T besteht aus einem Pumpenrotor 2, der mit der Kurbelwelle 1 verbunden ist, einem Turbinenrotor 3, der mit einer Eingangswelle 5 des Schaltgetriebes M verbunden ist, und einem sog. Statorrotor 4, der durch eine Einweg­ kupplung 7 mit einer Statorwelle 4 a verbunden ist, die der­ art auf der Eingangswelle 5 gehalten wird, daß sich die Statorwelle 4 a relativ zu dieser drehen kann. Das Drehmo­ ment, das von der Kurbelwelle 1 zu dem Pumpenrotor 2 über­ tragen wird, wird hydrodynamisch an den Turbinenrotor 3 abgegeben. Wenn die Drehmomentverstärkungsfunktion während dieser Zeit durchgeführt wird, nimmt der sog. Stator 4 die Reaktionskraft daraus in bekannter Weise auf.

Ein Pumpenantriebszahnrad 8, das eine hydraulische Pumpe P (in Fig. 2 gezeigt) antreibt, ist an dem rechten Ende des Pumpenrotors 2 vorgesehen, und ein Statorarm 4 b, der ein Regelventil Vr (gezeigt in Fig. 2) steuert, ist an dem rechten Ende der Statorwelle 4 a befestigt.

Zwischen dem Pumpenrotor 2 und dem Turbinenrotor 3 ist die Überbrückungskupplung Cd des Rollentyps als ein Direktkupplungs­ mechanismus vorgesehen, der in der Lage ist, diese beiden Rotoren mechanisch miteinander zu verbinden.

Die Überbrückungskupplung Cd wird nun im einzelnen anhand von Fig. 2 und Fig. 3 beschrieben.

Ein ringförmiges Antriebsteil 10, das mit einer konischen Antriebsfläche 9 auf seiner inneren Umfangsfläche versehen ist, ist mittels einer Keilnutverbindung an einer Umfangs­ wandung 2 a des Pumpenrotors 2 befestigt. Ein antreibbares Teil 12, das an seiner äußeren Umfangsfläche mit einer konischen Antriebsfläche 11 versehen ist, die der konischen Antriebs­ fläche 9 gegenübersteht und sich parallel dazu erstreckt, ist mittels einer Keilnutverbindung an einer inneren Umfangswan­ dung 3 a des Turbinenrotors 3 in einer Weise befestigt, daß sich das antreibbare Teil 12 in axialer Richtung verschieben kann. An einem Ende des antreibbaren Teils 12 ist einstückig ein Kolben 13 angeformt, der verschiebbar in einen Hydraulikzy­ linder 14 eingepaßt ist, der in der inneren Umfangswandung 3 a des Turbinenrotors 3 vorgesehen ist. Der Kolben 13 nimmt gleichzeitig die inneren Drücke im Hydraulikzylinder 14 und Drehmomentwandler T an seiner linken bzw. seiner rechten Ar­ beitsfläche auf.

Zwischen den konischen Antriebsflächen 9 und 11 sind zylin­ drische Kupplungsrollen 15 angeordnet. Die Kupplungsrollen 15 werden in einem ringförmigen Käfig 16 derart gehalten, daß die Achse o jeder der Kupplungsrollen 15 unter einem vorbestimmten Winkel R in bezug auf eine Erzeugungslinie einer gedachten konischen Fläche Ic (Fig. 2) geneigt ist, die sich zwischen den konischen Antriebsflächen 9, 11 erstrecken, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.

Dementsprechend wird, wenn ein hydraulischer Druck, der höher als der innere Druck im Drehmomentwandler T ist, in den Hy­ draulikzylinder 14 in einem Bereich, in dem die Drehmoment­ verstärkungsfunktion des Drehmomentwandlers T unnötig ist, eingeleitet wird, der Kolben 13, d. h. das antreibbare Teil 12, in Richtung auf das Antriebsteil 10 bewegt. Demzufolge werden die Kupplungsrollen 15 gegen die konischen Flächen 9, 11 ge­ drückt. Wenn das Antriebsteil 10 dann in bezug auf das an­ treibbare Teil 12 in der Richtung X in Fig. 3 durch das Aus­ gangsdrehmoment des Motors E gedreht wird, drehen sich die Kupplungsrollen 15 um ihre eigenen Achsen. Diese Drehbewegung der Kupplungsrollen 15 erzeugt eine relative Bewegung des An­ triebsteils 10 und des antreibbaren Teils 12 in axialer Rich­ tung derart, daß sie sich einander nähern, da die Achsen o jeder derKupplungsrollen 15 wie zuvor beschrieben geneigt sind. Als Ergebnis greifen die Kupplungsrollen 15 in die bei­ den konischen Antriebsflächen 9, 11 ein, um eine mechanische Verbindung zwischen dem Antriebsteil 10 und dem antreibbaren Teil 12, d. h. dem Pumpenrotor 2 und dem Turbinenrotor 3, her­ zustellen. Wenn das Ausgangsdrehmoment des Motors E die Kupp­ lungskraft der Überbrückungskupplung Cd übersteigt, die zwi­ schen dem Pumpenrotor 2 und Turbinenrotor 3 ausgeübt wird, gleiten sogar während dieser Betriebsweise der Überbrückungs­ kupplung Cd die Kupplungsrollen 15 über die konischen An­ triebsflächen 9, 11, so daß dieses Drehmoment in zwei Teile aufgeteilt wird. Ein Teil des Drehmoments wird mechanisch über die Überbrückungskupplung Cd übertragen, und der andere Teil davon wird hydrodynamisch über den Pumpenrotor 2 und den Turbinenrotor 3 übertragen, um so ein variables Kraftteilungs­ system zu bilden, in dem sich das Verhältnis des ersten Teils des Drehmoments zu dem zweiten Teil davon mit dem Schlupf der Kupplungsrollen 15 ändert.

Wenn dem Drehmomentwandler T eine umgekehrte Last zugeführt wird, wenn die Überbrückungskupplung Cd arbeitet, wird die Drehzahl des antreibbaren Teils 12 höher. Demzufolge dreht sich das Antriebsteil 10 relativ zu dem antreibbaren Teil 12 in der Richtung Y. Dies bewirkt, daß sich die Kupplungsrollen 15 um ihre Achsen in der Richtung entgegengesetzt zu der vorhergehen­ den Richtung drehen, so daß das Antriebsteil 10 und das an­ treibbare Teil 12 relativ zu deren axialen Richtungen bewegt und voneinander getrennt werden. Als Ergebnis werden die Kupplungsrollen 15 von den konischen Antriebsflächen 9, 11 gelöst und verbleiben in einem freidrehenden Zustand. Daher erfolgt die Übertragung der umgekehrten Last vom Turbinen­ rotor 3 zum Pumpenrotor 2 nur hydrodynamisch.

Wenn der hydraulische Druck, der auf den Hydraulikzylinder 14 einwirkt, nicht länger zugeführt wird, nimmt der Kolben 13 den inneren Druck im Drehmomentwandler T auf und bewegt sich in seine unrsprüngliche Position zurück, so daß die Überbrückungskupplung Cd gelöst wird.

Gemäß Fig. 1 sind ein erster Gang G ₁ mit einer ersten Kupplung C ₁ und einem Zahnradpaar 17, 18, von denen das Zahnrad 18 durch eine Einwegkupplung C ₀ mit der Ausgangswelle 6 verbunden werden kann, ein zweiter Gang G ₂ mit einer zweiten Kupplung C ₂ und einem Zahnradpaar 19, 20, ein dritter Gang G ₃ mit einem Zahn­ radpaar 21, 22 und einer dritten Kupplung C ₃, ein vierter Gang G ₄ mit einer vierten Kupplung C ₄ und einem Zahnradpaar 23, 24, von denen das Zahnrad 24 mit der Ausgangswelle 6 über eine Umschaltkupplung Cs verbunden ist und ein Rückwärtsgang Gr mit einem Zahnradpaar 25, 26, von denen das Zahnrad 25 mit dem Zahnrad 23 starr verbunden ist und das Zahnrad 26 mit einem Zahnrad 27 kämmt, das mit der Ausgangswelle 6 über die Umschaltungkupplung Cs verbunden ist. Die Ausgangs­ welle 6 ist durch eine Wählhülse S wahlweise mit dem Zahn­ rad 24 oder dem Zahnrad 27 verbindbar. Die Einwegkupplung C ₀ überträgt nur das Antriebsdrehmoment vom Motor E, nicht jedoch ein Drehmoment, das ihr in umgekehrter Richtung zuge­ führt wird. Das zur Ausgangswelle 6 übertragene Drehmoment wird von einem Ausgangszahnrad 28, das an einem Endabschnitt in der Ausgangswelle 6 angeordnet ist, zu einem Zahnrad D _G größeren Durchmessers des Differentialgetriebes Df übertragen.

Gemäß Fig. 2 saugt eine Pumpe P Öl aus einen Öltank R und liefert dieses unter Druck in eine Druckleitung 29. Der Druck dieses Öls wird durch ein Regelventil Vr auf einen vorbestimmten Wert eingeregelt und gelangt zu einem Handventil Vm, das als ein handbedientes Umschaltventil wirkt. Dieser Hydraulikdruck wird als Lei­ tungsdruck Pl bezeichnet.

Das Regelventil Vr ist mit einer druckregulierenden Feder 30 und einem Federsitz 31, der den äußeren Rand der Feder 30 trägt, versehen. Der zylindrische Federsitz 31 kann nach rechts oder nach links bewegt werden, um die eingestellte Last, die auf die druckregulierende Feder einwirkt, zu re­ gulieren. Der Statorarm 4 b steht in Verbindung mit der äu­ ßeren Oberfläche des zylindrischen Federsitzes 31, so daß er diesem die Reaktionskraft, die auf den sog. Statorrotor 4 einwirkt, d. h. die Statorreaktionskraft, zuführt. Mit dem zylindrischen Federsitz 31 ist eine Statorfeder 32 verbun­ den, die die Statorreaktionskraft aufnimmt, so daß dann, wenn sich die Statorreaktionskraft erhöht, die Statorfeder 32 zusammengedrückt wird und der zylindrische Federsitz 31 nach links bewegt wird, um die eingestellte Last, die auf die druckregulierende Feder 30 einwirkt, zu erhöhen. Dem­ zufolge, erhöht sich der Leitungsdruck P in der Druckleitung 29.

Ein Teil des Öls, dessen Druck durch das Regelven­ til Vr reguliert worden ist, wird in den Drehmomentwandler T durch einen Einlaßölkanal 34 eingeleitet, der mit einer Verengung 33 versehen ist, um den Druck darin zu erhöhen und um die Erzeugung von Blasen darin zu verhindern. In einem Auslaßölkanal 35 des Drehmomentwandlers T ist ein Druckbegrenzungs­ ventil 36, das als ein Innendruckregelventil dient, ange­ ordnet. Das Öl, das durch das Druckbegrenzungsventil 36 strömt, kehrt zu dem Öltank R durch einen Ölkühler 56 zurück.

Das Handventil Vm kann in Übereinstimmung mit der Betätigung eines Geschwindigkeitsumschalthebels (nicht gezeigt) in sechs Stellungen verschoben werden: eine Parkstellung Pk, eine Rückwärtsstellung Re, eine neutrale Stellung N, eine vierte Geschwindigkeitsstellung D ₄, eine dritte Geschwindigkeitsstellung D ₃ (ohne die vierte Geschwindigkeitsstufe) und eine zweite Fahrstel­ lung II. Wenn sich das Handventil Vm in der neutralen Stel­ lung N wie in der Fig. 2 gezeigt befindet, wird das ihm zugeführte Öl zu keiner der Kupplungen C ₁, C ₂, C ₃, C ₄ oder irgendeines der hydraulisch betätigten Teile geführt. Dementsprechend stehen alle Kupplungen C ₁, C ₂, C ₃, C ₄ außer Eingriff, und das Drehmoment des Motors E wird nicht auf die Antriebsräder W, W′ übertragen.

Wenn das Handventil Vm aus der neutralen Stellung N um eine Stufe nach links in die Geschwindigkeitsstellung D ₄ verschoben wird, um auto­ matisch in vier Schritten die Gänge zu ändern, wird die Druckleitung 29 mit Ölkanälen 43, 118 verbunden, und ein Hydrau­ likölkanal 41 a, der mit einem Hydraulikzylinder 40 a für die erste Kupplung C ₁ kommuniziert, ist mit der Druckleitung 29 über den Ölkanal 118 verbunden. Ein Ölkanal 47 ist mit einem Ölkanal 80 verbunden, und ein Öl­ kanal 81 ist mit einem Ölkanal 82 verbunden, der mit einem Hydraulikzylinder 40 d für die vierte Kupplung C ₄ kommuniziert. Ölkanäle 113, 113 a werden von einem Ölauslaßkanal 114 und einem Ölkanal 112 getrennt, und ein Ölkanal 115 bleibt mit einem Auslaß 116 verbunden. Der Ölkanal 43 ist mit einer Federkammer 42 in einem Servomotor Sm verbunden, der dazu benutzt wird, die Wählhülse S (vergl. Fig. 1) zu verschieben. Dementsprechend wird ein Kolben 44 in dem Servomotor Sm durch eine Schiebegabel 45 in einer linksseitigen Stellung gehalten, die in der Fig. 2 gezeigt ist, um die Wählhülse S in der Vorwärtstellung zu halten, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Wenn das Handventil Vm in die Ge­ schwindigkeitsschaltung D ₃ verschoben wird, werden die gleichen Ergebnisse erzielt, als wenn das Handventil Vm in der Geschwindigkeitsstellung D ₄ steht, mit der Ausnahme, daß der Ölkanal 80 von dem Ölkanal 47 ge­ trennt wird. Der Ölkanal 81 scheint von dem Ölkanal 82 ge­ trennt zu sein, jedoch sind diese Ölkanäle 81, 82 praktisch über eine ringförmige Nut 102 miteinander verbunden, die im Ventilkörper 101 des Handventils Vm vorgesehen ist.

Ein Einlaßölkanal 46, der mit dem Einlaß eines Druck-Regel­ ventils Vg verbunden ist, zweigt von der Druckleitung 29 ab, und der Ölkanal 47 erstreckt sich vom Auslaß des Regelventils Vg aus. Das Regelventil Vg ist ein bekanntes Ventil, das um eine Rotationswelle 49 durch ein Zahnrad 48 gedreht wird, welches das Zahnrad größeren Durchmessers D _G des Differentialgetriebes Df eingreift. Demzufolge wird die Fliehkraft drei Gewichten 51 a, 51 b, 51 c zugeführt, um diese in Ventilöffnungsrichtung zu drücken. Diese Gewichte werden normalerweise durch den Druck im Ölkanal 47 in Ventilschließrichtung gedrückt, jedoch ist ein Paar von Federn 50 a, 50 b vorgesehen, die das Ventil in die Öffnungs­ richtung drücken, um gewünschte Charakteristika des Regelventils Vg zu erhalten. Mit dem Regelventil Vg kann ein zur Fahrzeuggeschwindigkeit proportionaler Steuerdruck Pg im Ölkanal 47 eingestellt werden.

Ein Ölkanal 53 zweigt vom Ölkanal 43 ab, in dem der Lei­ tungsdruck der Pumpe P wirkt, wenn sich das Handventil Vm in der Stellung D ₄ und in der Stellung D ₃ befindet. Dieser Ölkanal 53 ist mit einem ersten Drosselklappenventil Vt ₁ über ein Modulatorventil 54 und mit einem zweiten Drossel­ klappenventil Vt ₂ über einen Ölkanal 105 verbunden. Das Modulatorventil 54 ist ein druckminderndes Ventil. Es de­ finiert eine obere Grenze für den Ausgangsdruck des ersten Drosselklappenventils Vt ₁.

Mit dem ersten Drosselklappenventil Vt ₁ wird ein zu der Öffnung des Drosselklappenventils des Motors proportio­ naler Druck eingestellt, nämlich ein erster Drosselklap­ pendruck Pt ₁ im Ölkanal 52, wobei die Verstellung des Dro­ selklappenventils Vt ₁ durch eine Steuernocke 60 erfolgt, die sich in Übereinstimmung mit einer Erhöhung der Öff­ nung des Drosselklappenventils des Motors E dreht und den Steuerkolben 59 entsprechend nach links bewegt. Eine Schwenkbewegung der Steuernocke 60 entgegen dem Uhrzeiger­ sinne verringert fortlaufend den Querschnitt zwischen einem Saugölkanal 117 und dem Öltank R.

Mit dem zweiten Drosselklappenventil Vt ₂ wird mittels einer ebenfalls in Abhängigkeit von der Bewegung der Drossel­ klappe des Motors E verstellbare Steuernocke 110 ein zwei­ ter Drosselklappendruck Pt ₂ im Ölkanal 106 eingestellt, der proportional zum Grad der Öffnung des Drosselklappenven­ tils des Motors E ist.

Der Ölkanal 52 mit dem ersten Drosselklappendruck Pt ₁ steht mit ersten Druckkammern 62 a, 62 b, 62 c von Schiebeventilen V ₁, V ₂ und V ₃ in Verbindung. Ein Ölkanal 47′, der von dem Ölkanal 47 abzweigt, in den der Steuerdruck Pg vom Regel­ ventil Vg eingeleitet wird, kommuniziert mit zwei Druckkammern 63 a, 63 b im Schiebeventil V ₁ bzw. V ₂. Wenn sich das Handventil Vm in der Geschwindigkeitsstellung D ₄ befindet, kommuniziert der Ölkanal 80, der mit dem Ölkanal 47 durch das Handventil Vm verbunden sein kann, mit der zweiten Druckkammer 63 c im Schiebeventil V ₃. Demzufolge nehmen die Ventilkörper 64 a, 64 b, 64 c der Schiebeventile V ₁, V ₂, V ₃ den ersten Drosselklappendruck Pt ₂ und den Reglerdruck Pg an entgegengesetzten Enden auf.

Der Ventilkörper 64 a des Schiebeventils V ₁ steht anfänglich aufgrund der Krafteinwirkung durch eine Feder 66 in seiner gemäß Fig. 2 rechten Stellung, und der Ölkanal 118 ist von einem Ölkanal 70 getrennt. Da der Ölkanal 118 zu dieser Zeit mit dem Ölkanak 41 a verbunden ist, steht die erste Kupplung C ₁ unter Druck, so daß der erste Gang G ₁ einge­ stellt ist.

Wenn sich dann die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, steigt der Steuerdruck Pg an. Wenn die Kraft, die den Ventil­ körper 64 a nach links bewegt und auf dem Steuerdruck Pg beruht, die am Ventilkörper 64 a nach rechts gerichtete auf dem ersten Drosselklappendruck Pt ₁ beruhende Kraft und die Kraft der Feder 66 übersteigt, bewegen sich Einrastkugeln 68, die sich mit dem Ventilkörper 64 a zusammen innerhalb eines Einrastbewegungsmechanismus 67 bewegen, der an dem rechten Ende des Ventilkörpers 64 a angeordnet ist, über eine feststehende Nase 69, so daß der Ventilkörper 64 a in dessen linke Stellung verschoben wird, was dazu führt, daß der Ölkanal 118 mit dem Ölkanal 70 verbunden und der Öl­ kanal 70 von einem Ablaufkanal 126 getrennt wird. Wenn sich das Schiebeventil V ₂ in der Stellung befindet, die in der Fig. 2 gezeigt ist, ist in diesem Zustand der Ölkanal 70 mit dem Ölkanal 81 verbunden, der seinerseits mit dem Öl­ kanal 82 in Verbindung steht. Da der Ölkanal 82 mit einem Ölkanal 41 b verbunden ist, der seinerseits mit dem Hy­ draulikzylinder 40 b in der zweiten Kupplung C ₂ in Verbin­ dung steht, steht die zweite Kupplung C ₂ unter Druck, um den zweiten Gang G ₂ einzustellen.

Bei weiterer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit werden die zugehörigen Kupplungen gelöst bzw. geschlossen, wo­ durch der jeweilige Gang automatisch eingestellt wird.

Im folgenden wird der Aufbau eines Steuermittels Dc anhand von Fig. 2 beschrieben, das die Arbeitsweise der Überbrückungs­ Kupplung Cd steuert. Dieses Steuermittel Dc ist mit drei Ventilen 150, 160, 170 versehen. Diese drei Ventile 150, 160, 170 müssen lediglich in Reihe angeordnet sein, wobei die Reihenfolge ihrer Reihenanordnung unwesentlich ist.

Das Ventil 150 ist ein Entriegelungsventil, das das Getriebe von der Kupplungskraft löst, wenn sich die Fahrzeugge­ schwindigkeit ändert. Das Ventil 150 ist mit einem Ventil­ körper 151, der sich zwischen einer ersten Verschiebestel­ lung auf der rechten Seite und einer zweiten Verschiebe­ stellung auf der linken Seite bewegt, einer ersten Druckkammer 152, die der linken Endfläche des Ven­ tilkörpers 151 gegenübersteht, einer zweiten Druckkammer 153 a, die der rechten Endfläche des Ven­ tilkörpers 151 gegenübersteht, einer dritten Druckkammer 153 b, die einem abgestuften Abschnitt 151 a gegenübersteht, der an der rechten Seite des Ventilkörpers 151 vorgesehen ist, und einer Feder 154, die den Ventilkör­ per 151 nach rechts drückt, versehen. Die erste Druckkammer 152 steht mit dem Öltank R in Verbindung. Ein Ölkanal 86, der von dem Ölkanal 41 d abzweigt, der sich von der vierten Kupplung C ₄ aus erstreckt, kommuniziert mit der zweiten Druckkammer 153 a. Ein Ölkanal 87, der von dem Öl­ kanal 41 b abzweigt, der sich zu der zweiten Kupplung C ₂ hin erstreckt, kommuniziert mit der dritten Druckkammer 153 b. Der Bereich der Oberfläche des Ventilkörpers 151, der der zweiten Druckkammer 153 a gegenübersteht, und derjenige Bereich der Oberfläche, der der dritten Druckkammer 153 b gegenübersteht, ist im wesentlichen derselbe. Es sind zwei symmetrisch angeordnete ringförmige Nuten 157, 158 in Abschnitten der äußeren Umfangsfläche des Ventilkörpers 151 auf jeder Seite eines hervorstehenden Teils 156 vorgesehen. Wenn sich der Ventilkörper 151 in der ersten Verschiebe­ stellung befindet, die in der Fig. 2 gezeigt ist, steht ein Ölkanal 130, der Öl eines Drucks, welcher durch das Regel­ ventils Vr reguliert wird, das Ventil 150 einleitet, mit einem Auslaßölkanal 161 in Verbindung, der sich zu dem Ven­ til 160 hin erstreckt. Die Beziehung zwischen dem Ölkanal 130 und dem Auslaßölkanal 161 ist dieselbe, wenn sich der Ventilkörper 151 in der zweiten Verschiebestellung auf der linken Seite befindet. Indessen ist, wenn sich der Ventil­ körper 151 in einer Zwischenstellung befindet, in der sich der Ventilkörper 151 zwischen der ersten und der zweiten Verschiebestellung bewegt, der Auslaßölkanal 161 kurzzeitig von dem Ölkanal 130 getrennt und mit einem Ölkanal 159 ver­ bunden, der mit dem Öltank R in Verbindung steht.

Das Ventil 160 ist ein Modulatorventil, das zwischen dem Auslaßkanal 161 und einem Ölkanal 163 angeordnet ist. Das Ventil 160 ist versehen mit einem Ventilkörper 164, der sich zwischen einer geschlossenen Stellung auf der linken Seite und einer geöffneten Stellung auf der rechten Seite bewegt, einer ersten Druckkammer 165, die aus einer Druck­ kammer besteht, welche der linken Endfläche des Ventilkör­ pers 164 gegenübersteht, einer zweiten Druckkammer 166, die einer rechten Schulter 164 a gegen­ übersteht, welche an dem rechten Ende des Ventilkörpers 164 vorgesehen ist, einem Stößel 168, der sich in die erste Druckkammer 165 hinein erstreckt, um auf diese Weise in Berührung mit dem Ventilkörper 164 zu kommen, einer dritten Druckkammer 169, die eine wei­ tere Druckkammer darstellt, welche der linken Endfläche des Stößels 168 gegenübersteht, und einer Feder 167, die sich in der dritten Druckkammer 169 befindet. Ein Ölkanal 155, in den der Steuerdruck Pg von dem Regelventil Vg her eingeleitet wird, steht mit der ersten Druckkammer 165 in Verbindung, so daß der Steuerdruck Pg in die erste Druckkammer 165 eingeleitet wird. Ein Ölkanal 131, der von dem Ölkanal 106 abzweigt, in den der zweite Drosselklappendruck Pt ₂ von dem zweiten Drosselklappenventil Vt ₂ eingeleitet wird, steht mit der dritten Druckkammer 169 in Verbindung, so daß der zweite Drosselklappendruck Pt ₂ der dritten Druckkammer 169 zugeführt wird. Die zweite Druckkammer 166 steht mit einem Ölkanal 171 in Verbindung, durch den Hydraulikdruck in die Direktkupplung Cd über einen Ölkanal 133 eingeleitet wird, der mit einer Verengung 132 versehen ist. Dementsprechend wird der Hy­ draulikdruck von der Direktkupplung Cd in die zweite Druckkammer 166 eingeleitet.

Der Ölkanal 163 kann mit der zweiten Druck­ kammer 166 verbunden sein. Die Feder 167 wird benutzt, um die Kupplungskraft der Direktkupplung Cd zu korrigieren. Sie kann, falls dies notwendig ist, vorgesehen sein. Wenn jedoch die Kupplungskraft der Direktkupplung Cd zu groß ist, kann der Ventilkörper 164 derart angeordnet sein, daß er in Öff­ nungsrichtung gedrückt wird.

Der Ventilkörper 164 in dem Modulatorventil 160 wird pro­ portional zu dem Grad der Öffnung der Drosselklappe ge­ öffnet, d. h. proportional zu dem zweiten Drosselklappen­ druck Pt ₂. Wenn der zweite Drosselklappendruck Pt ₂ niedriger als der Steuerdruck Pg ist, wird der Stößel 168 von dem Ventilkörper 164 getrennt, so daß der Ventilkörper 164 nicht von dem zweiten Drosselklappendruck Pt ₂ beeinflußt wird. Das bedeutet, daß der Steuerdruck Pg dann auf die gesamte linke Endfläche des Ventilkörpers (164) wirkt.

Das Ventil 170 ist zwischen dem Ölkanal 163 und dem Ölkanal 171 vorgesehen ist, welcher mit dem Hydraulikzylinder 14 in der Direktkupplung Cd in Verbindung steht, und enthält einen Ventilkörper 172, der sich zwischen einer geschlossenen Stellung auf der rechten Seite und einer geöffneten Stellung auf der linken Seite bewegt, eine erste Druckkammer 173, die der linken Endfläche des Ventilkörpers 172 gegenübersteht, eine zweite Druckkammer 174, die der rechten Endfläche des Ventilkörpers 172 gegen­ übersteht, und eine Feder 175, die den Ventilkörper 172 in die Schließrichtung drückt. Die erste Druck­ kammer 173 steht mit dem Öltank R in Verbindung, und die zweite Druckkammer 174 steht mit dem Ölkanal 106 über einen Ölkanal 178 in Verbindung. Wenn der Druck in der zweiten Druckkammer 174, d. h. der zweite Drosselklappendruck Pt ₂, kleiner als die Federkraft der Feder 175 ist, wird das Ventil 170 geschlossen, wie dies in der Fig. 2 gezeigt ist, und der Druck im Hydraulikzylin­ der 14 in der Direktkupplung Cd wird in dem Öltank R durch den Ölkanal 171 und einen Auslaß 176 abgelassen. Wenn der zweite Drosselklappendruck Pt ₂ die Federkraft der Feder 175 über­ steigt, bewegt sich der Ventilkörper 172 nach links, und der Ölkanal 163 steht mit dem Ölkanal 171 in Verbindung, so daß die Direktkupplung Cd in Eingriff kommt. Daher wird, wenn die Drosselklappe mit einer Leerlaufstellung korres­ pondiert, die Überbrückungskupplung Cd durch den darin enthaltenen Innendruck gelöst, d. h. entkuppelt, wobei das Ventil 170 geschlossen und der Ölkanal 171 drucklos ist.

Im Druckbegrenzungsventil 36, das in dem Auslaßölkanal 35 angeordnet ist, der den Drehmomentwandler T mit dem Öltank R verbindet, wird ein Ventilkörper 36 a durch eine Feder 37 und ein Druckelement in Schließrichtung des Ventils und durch den Druck auf der stromaufwärtigen Seite des Aus­ laßölkanals 35, d. h. durch den Druck im Drehmomentwandler T, in Öffnungsrichtung des Ventils gedrückt. Es ist ein Stößel 140 vorgesehen, der den Ventilkörper 36 a der Kraft der Feder 37 entgegengesetzt (den oberen Endabschnitt in Fig. 2) in die Öffnungsstellung beaufschlagt. Ein Ölkanal 142, der von dem Ölkanal 171 abzweigt, durch welchen der Arbeitsöldruck in die Direktkupplung Cd eingeleitet wird, steht mit einer Druckkammer 141 in Verbindung, die dem Endabschnitt des Stößels 140 auf der dem Ventilkörper 36 a gegenüberliegenden Seite gegenübersteht.

Im folgenden wird die Arbeitsweise dieses Ausführungsbei­ spiels beschrieben.

Die Kupplungskraft der Überbrückungskupplung Cd wird durch die Differenz zwischen dem Öldruck aus dem Ölkanal 171 und dem inneren Druck des Drehmomentwandlers T bestimmt. Dem­ entsprechend ist es, wenn die Kupplungskraft der Über­ brückungskupplung Cd erhöht werden muß, d. h. wenn das Fahrzeug bei einer hohen Geschwindigkeit fährt, wünschens­ wert, daß der innere Druck des Drehmomentwandlers verrin­ gert wird. Der Stößel 140 öffnet das Druckbegrenzungsven­ til 36 und reduziert den Druck des Drehmomentwandlers T, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, um diese Forderung zu erfüllen. Wenn sich nämlich die Fahrzeug­ geschwindigkeit auf einen ausreichend hohen Wert erhöht hat, so daß der Druck in dem Ölkanal 171 ansteigt, wird der Ventilkörper 36 a des Druckbegrenzungsventils 36 durch den Stößel 140 geöffnet. Demzufolge wird der innere Druck des Drehmomentwandlers T herabgesetzt, und die Kupplungskraft der Überbrückungskupplung Cd steigt weiter an. In einem solchen Fall ist die Wärmemenge, die innerhalb des Dreh­ momentwandlers T erzeugt wird, sehr klein, und die Not­ wendigkeit eines Betriebes des Ölkühlers 56 wird geringer. Wenn der Ventilkörper 36 a des Druckbegrenzungsventils 36 weiter geöffnet wird, wird der größere Teil des Öls aus dem Drehmomentwandler T in den Öltank R direkt durch einen Ölkanal 114 ausgelassen. Wenn das Gaspedal zur Leerlauf­ stellung zurückgeholt wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit sich dann ändert, ist es notwendig, daß die Überbrückungs­ kupplung Cd gelöst wird. Die Lösung der Überbrückungskupp­ lung Cd wird durch den inneren Druck des Drehmomentwandlers vorgenommen, der den Kolben 13 zurückstößt. Daher treten dann, wenn der innere Druck im Drehmomentwandler T niedrig bleibt, ungünstige Umstände ein, die die Ansprechfähigkeit der Überbrückungskupplung Cd in bezug auf den Kupplungs­ lösevorgang verschlechtern. Da die Druckkraft des Stößels 140 in Übereinstimmung mit einer Erniedrigung des Hydrau­ likdrucks im Ölkanal 171 nicht weiter auf den Ventilkörper 36 a einwirkt, erhöht sich der innere Druck in dem Drehmo­ mentwandler T, und das Lösen der Überbrückungskupplung Cd kann zuverlässig durchgeführt werden. Da der Ventilkörper 36 a und der Stößel 140 voneinander unabhängig sind, kann die durch den Druck im Ölkanal 171 erzeugte Schubkraft des Stößels 140 die Feder 37 erst dann überdrücken und das Druckbegrenzungsventil 36 öffnen, wenn die Fahrzeugge­ schwindigkeit sich auf einen bestimmten Wert erhöht hat, so daß der innere Druck des Drehmomentwandlers auf einem hohen vorbestimmten Wert gehalten werden kann.

Die Charakteristika des Innendrucks im Drehmomentwandler T, die auf einer derartigen Funktion des Druckbegrenzungsven­ tils 36 und des Stößels 140 beruhen, sind in Fig. 4 ge­ zeigt. In Fig. 4 repräsentiert die Linie mit jeweils einem Strich und zwei Punkten den Arbeitshydraulikdruck Pw im Öl­ kanal 171 während der Zeit, in der der Grad der Öffnung der Drosselklappe mit der Leerlaufstellung korrespondiert, die Linie mit jeweils einem Strich und einem Punkt den Steuer­ druck Pg und die ausgezogene Linie den Innendruck Pt im Drehmomentwandler T.

Wenn der Grad der Öffnung der Drosselklappe mit der Leer­ laufstellung korrespondiert, erhöht sich der Steuerdruck Pg proportional zu einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit, und außerdem erhöht sich der Arbeitsdruck Pw im Ölkanal 171 proportional zum Steuerdruck Pg. Wenn die Fahrzeuggeschwin­ digkeit den Wert U ₀ überschreitet, beginnt der Stößel 140 den Ventilkörper 36 a im Druckbegrenzungsventil 36 in Ven­ tilöffnungsrichtung zu schieben. Der innere Druck Pt im Dreh­ momentwandler T verringert sich dann graduell in dem Maße, wie die Druckkraft des Stößels 140 aufgrund eines Anstei­ gens des Arbeitsdrucks Pw ansteigt. Wenn die Fahrzeug­ geschwindigkeit U ₁ ist, ist das Druckbegrenzungsventil 36 geöffnet, und der innere Druck Pt im Drehmomentwandler T wird konstant. Da sich der innere Druck Pt im Drehmoment­ wandler auf diese Weise fortlaufend in dem Maße verringert, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird, kann die Be­ tätigung der Überbrückungskupplung Cd sehr weich gesteuert werden.

Im Vollgaszustand ändert sich die Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der der innere Druck Pt beginnt, sich zu verringern, von U ₀ bis auf U ₀′.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Steuerdruck Pg wie in Fig. 5 gezeigt, als derjenige Druck benutzt werden, der in die Druckkammer 141 anstelle des Ar­ beitsdrucks Pw eingeleitet wird. Der Drosselklappendruck Pt ₁ oder Pt ₂ kann ebenfalls der Druckarbeitskammer 141 zu­ geführt werden. In einem solchen Fall wird der innere Druck Pt im Drehmomentwandler T in bezug auf die Fahrzeugge­ schwindigkeit konstant und ändert sich nur umgekehrt pro­ portional zum Grad der Öffnung der Drosselklappe. Die Höhe des Einflusses des Grades der Öffnung der Drosselklappe auf den inneren Druck Pt kann lediglich durch Ändern des Durch­ messers des Stößels 140 reguliert werden, und die prak­ tische Ausführung des Stößels 140 kann leicht verwirk­ licht werden. Da sich die Druckdifferenz, die durch das Druckbegrenzungsventil 36 erzeugt wird, in dem Maße ver­ ringert, wie der Grad der Öffnung der Drosselklappe an­ steigt, steigt die Flußrate des Drucköls, das zu dem Dreh­ momentwandler T zurückkehrt, an, so daß die Kühlungsfähig­ keit verbessert wird.

Das Druckbegrenzungsventil 36 kann leicht durch die zu­ sätzliche Anordnung des Stößels 140 erfindungsgemäß ausge­ bildet werden. Die Charakteristika des Stößels 140 können leicht lediglich durch Einstellen von dessen Dicke regu­ liert werden.

Die vorliegende Erfindung kann auch in Verbindung mit einem automatischen Getriebe, das eine Flüssigkeitskupplung an­ stelle eines Drehmomentwandlers T verwendet, verwirklicht werden.

Claims (3)

1. Steuerungsanordnung für die mechanische Überbrückungs­ kupplung eines Flüssigkeitsgetriebes in einem auto­ matischen Fahrzeuggetriebe, wobei die Überbrückungs­ kupplung hydraulisch betätigt wird und ihre Eingriffs­ kraft durch eine Funktion der Differenz aus einem Arbeitsdruck und dem Innendruck in dem Flüssigkeitsge­ triebe bestimmt ist, wobei der Arbeitsdruck durch eine erste Steuerventilordnung, die im wesentlichen zwischen einer Druckquelle und der Überbrückungskupplung liegt und sowohl drehmoment- als auch fahrgeschwindigkeits­ abhängig arbeitet, gesteuert wird und bei Anliegen des Arbeitsdruckes an der Überbrückungskupplung der Innen­ druck des Flüssigkeitsgetriebes über eine weitere Ventil­ anordnung abgesenkt und damit die Eingriffskraft der Überbrückungskupplung erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Ventilanordnung aus einem mit dem Innen­ druck (Leitung 35) beaufschlagten Druckbegrenzungsventil (36) und einem Stößel (140) besteht, der unter der Wirkung des Arbeitsdrucks (Leitung 171, 142) das Druckbe­ grenzungsventil (36) mit einer zusätzlichen Kraft in seiner Öffnungsrichtung beaufschlagt.

2. Steuerungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Ventilanordnung aus einem mit dem Innendruck (Leitung 35) beaufschlagten Druckbe­ grenzungsventil (36) und einem Stößel (140) besteht, der unter der Wirkung eines in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellten Steuerdrucks (Pg) das Druckbegrenzungsventil (36) mit einer zusätzlichen Kraft in seiner Öffnungsrichtung beaufschlagt.

3. Steuerungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Ventilanordnung aus einem mit dem Innendruck (Leitung 35) beaufschlagten Druckbegrenzungs­ ventil (36) und einem Stößel (140) besteht, der unter der Wirkung eines in Abhängigkeit von einer Drossel­ klappe des das Fahrzeuggetriebe antreibenden Motors eingestellten Steuerdrucks (Pt ₁ oder Pt ₂) das Druck­ begrenzungsventil (36) mit einer zusätzlichen Kraft in seiner Öffnungsrichtung beaufschlagt hat.