DE3607074A1

DE3607074A1 - Oeldruckkontrolleinrichtung fuer eine hydrauliksteueranlage eines automatikgetriebes

Info

Publication number: DE3607074A1
Application number: DE19863607074
Authority: DE
Inventors: Keiju Yokosuka Abo; Hiroyuki Yokohama Hirano; Haruyoshi Yokohama Kumura; Masaki Kawasaki Nakano; Sigeaki Zushi Yamamuro
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-03-08
Filing date: 1986-03-04
Publication date: 1986-09-11
Also published as: DE3607074C2; US4679466A

Description

GRÜNECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & PARTNER

NISSAN MOTOR CO., LTD.

No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku

Yokohama City, Japan

PATtNTAiMWALTE

EUROPEAN PATEN*) ATTCWNEvS A GRUNECKER »f* .ng DR H. KINKELDEY out -ing DR W STOCKMAIR. ο»·,, ing au ε ICA₁T

DR. K SCHUMANN. D.XL »~νε P H. JAKOB, o.«·,. int, DR G BEZOLD pi», C-Ei-W MEISTER ....... ■.,.

H HlLGERS. oci-Ί inc, DR H MEYERPLATH. d.=. .Nr, DR M BOTT-BODENHAUSEN.-D.·». DR U KINKELDEY. d.>-i. mot

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P 20032-101/Sch.

Öldruckkontrolleinrichtung für eine Hydrauliksteueranlage eines Automatikgetriebes

Beschreibung:

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Hydraulik-Steueranlagen von Automatikgetrieben und insbesondere auf eine Öldruckkontrollvorrichtung für eine solche Anlage.

\ / Aus der japanischen Offenleguncsschrift Nr. 59-77155 ist beispielsweise eine Öldruckkontrollvorrichtunc offenbart. Bei der bekannten Vorrichtung wird der Öldruck aufgrund des Drosseldruclres und des Gebtriebeübersetzuncsverhältnir.ses gesteuert, wobei der Drosseldruck selbst durch den Unterdruck in Sinlaßverteiler,also durch die Hotorlast, gesteuert wird. D.h., der Drosseldruck schwächt sich mit der Verringerung des Vakuums in Einlaßverteiler ab, während der Öldruck so gesteuert wird, daß er nicht unter einen vorbestimmten Viert fällt. Der Öldruck wird somit, nachdem er auf einen vorbestimmten Tiefstwert gefallen ist, unabhängig von einer weiteren Abnahme des Unterdrucks iE Einlaßverteiler konstant gehalten. Solch ein Öldruckverhalten ist beispielsweise in dem Graph in Figur 14 dargestellt .

Wie aus der Figur 14 ersichtlich ist, ändert sich das Drehmoment im direkten Verhältnis zum Unterdruck im Einlaßverteiler, wie durch die ausgezogene Linie dargestellt ist. Das heißt, das Motormoment wächst bis zu einem bestimmten maximalen Viert, wenn der Unterdruck im Einlaßverteiler gegen Null oder bei Benutzung eines Turboladers gegen einen bestimmten positiven V/ert abfällt, und daß das Drehmoment auf Null abfällt, wenn der Druck im Einlaßver teiler auf einen bestimmten Viert, z.B. 400 mmHg, wie in der Figur 14 gezeigt, ansteigt. Unter abbremsenden Motor-

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bedingungen, d.h. unter Fahrbedingungen, wenn das von dem Motor abgegebene Drehmoment negativ ist, steigt der Unter druck in den Einlaßverteiler weiter an.Sogar unter solchen abbremsenden Hotorbedingungen werden Kupplungen des Getriebes oder im Falle eines Automatikgetriebes mit Keilriemen verstellbare Umlenkrollen benötigt, um eine solche Drehmomentübertragung aufnehmen zu können, die zu der Motorbremse paßt. D.h., es wird eine solche Drehmomentübertragungskapazität benötigt, die ermöglicht, das Dreli-Konent in der durch die gestrichelte Linie in der Figur dargestellten Weise zu übertragen. Die gestrichelte Linie und der negative Teil der Drehmomentlinie sind bezüglich der Abrisse des Graphen in Fig.14 symmetrisch. Aus diesem Grund werden der Drosseldruck und der dem Unterdruck in dem Einlaßverteiler bei 400 miallg entsprechende Öldruck größer als benötigt. Da bei normaler Fahrweise der Unterdruckbereich des Einlaßverteilers un die 400 muHg am häufigsten benutzt wird, resultiert aus dem in diesem Bereich zu hohen Öldruck ein erhöhter Verlust der Ölpumpe und deswegen ein geringerer Uirkungsfaktor der Kraftübertragung. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Öldruckkontrollvorrichtung in einem stufenlos veränderbaren Keilriemengetriebe verwendet wird.

A Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Öldruckkontrollvorrichtung für ein Hydrauliksteuersystem eines Automatikgetriebes zu schaffen.

Eine solche Druckkontrollvorrichtung umfaßt eine Pumpe zum Bereitstellen eines Öldruckes, Öldruckleitungen zur Verteilung des Öldruckes, eine Meßstelle für den Unterdruck im Einlaßverteiler, eine Unterdruckmembraneinheit, die mit der Meßstelle des Unterdrucks des Einlaßverteilers verbunden ist, um eine Kraft zu erzeugen, die sich abhängig mit einer Änderung des Unterdrucks im Einlaßver-

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teiler ändert, und ein Steuerventil, welches mit der Durchlaßeinrichtung für den Öldruck verbunden ist und eine Ventilspindel besitzt, die bewegbar ist,urn den Öldruck entsprechend der durch die Hembranunterdruckeinheit auf die Ventilspindel aufgebrachte Kraft zu regulieren. Dieser Aufbau entspricht im wesentlichen dem Stand der Technik.

Erfindungsgeraäß umfaßt die Membranunterdruckeinheit ein Gehäuse, eine erate und eine zweite Membran, die parallel zueinander angebracht sind, eine in den Gehäuse durch eine der Seiten der ersten und zweiten Membran begrenzte Unterdruckkammereinrichtung, eine unter Atiuosphärendruck stehende Karanereinrichtung, die in dem Gehäuse durch die anderen Seiten der ersten und der zweiten Membran derart begrenzt ist, daß die erste Membran einem Differenzdruck unterworfen ist, durch welchen sie von der Ventilspindel Gedrückt wird, während die zweite Membran einem Differenzdruck unterworfen ist, durch den sie auf die Ventilspindel zugedrückt wird,eine Federeinrichtung zum Drücken der ersten Membran gegen die Ventilspindel und der zweiten Membran weg von der Ventilspindel, und einem Gestänge zum Verbinden der ersten und der zweiten Membran mit der Ventilspindel, wobei die erste und die zweite Membran, die Federeinrichtung und das Gestänge derart ausgebildet und angeordnet sind, daß die Kraft, welche sich verringert, wenn der Unterdruck in dem Einlaßverteiler ansteigt, von der ersten Membran auf die Ventilspindel über das Gestänge aufgebracht wird, wenn der Unterdruck in dem Einlaßvertei ler geringer als ein erster vorbestimmter Wert ist,während die Kraft,welche mit dem Ansteigen des Unterdruckes in dem Einlaßverteiler ansteigt, von der zweiten Membran über das Gestänge auf die Ventilspindel aufgebracht wird, wenn der Unterdruck in dem Einlaßverteiler höher als ein zweiter vorbestimmter Wert ist.

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Dieser Aufbau ist besonders wirksam, um die eingangs erwähnten Nachteile und Unzulänglichkeiten im Stand der Technik zu überwinden. Die Erfindung schafft dementsprechend eine neue und verbesserte Ölkontrollvorrichtung für eine Hydrauliksteueranlage eines Automatikgetriebes, welche den Öldruck präzise in Übereinstimmung mit dem geforderten Übertragungsmoment regulieren kann. Die Erfindung erreicht auch, daß die Verluste der Ölpumpe verringert werden und dadurch der Ylirkungsgrad des Automatikgetriebes erhöht wird. Schließlich bewirkt die Erfindung auch, daC der Wirkungsgrad der Drehmomentübertragung verbessert wird,wenn die Vorrichtung in einem stufenlos veränderbaren Keilrienengetriebe verwendet wird.

¹Tl Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 in einer schematischen Schnittansicht eine Öldruckkontrollvorrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsforti der Erfindung,

Fig.2 in einer vergrößerten, ausgebrochenen Detailansicht eine erste und eine zweite, in der öldruckvorrichtung aus Fig.1 verwendete Stange,welche Stangen in eine Position gezeigt sind, in welcher sie sich befinden, wenn der Unterdruck in dem Einlaßverteiler relativ klein ist,

Fig.3 eine ähnliche Ansicht wie Fig.2, wobei sich die

erste und die zweite Stange in einer Lage befinden, in v/elcher der Unterdruck in dem Einlaßverteiler relativ groß ist,

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Fig.4 einen Graphen, der die durch die Öldruckkon trollvorrichtung aus Fig.1 bewirkte Drosseldruckchcirakteristik zeigt,

Fig.5 einen Graphen, der die durch die Öldruckkontrollvorrichtung aus Fig.1 bewirkte Öldruckcharakteristik zeigt,

Fig.6 in einer ähnlichen Ansicht wie Fig.1 eine zweite Ausführungsform der Erfindung,

Fig.7 einen Graphen, der die durch die zweite Ausführungs· form auc Fig.6 bewirkte Drosseldruckcharakteristik zei^t,

Fig. 8 einen Graphen, der die durch die Ausf ührungsf oria nach Fig.6 bewirkte Öldruckcharakteristilc

Fic-9 einen Graphen,der eine weitere, durch die Ausführungsform nach Fig.6 bewirkte Drosselc'ruckcharakteristik zeigt,

Fig.10 in einer schematischen Schnittansicht eine dritte Ausführungsforra der Erfindung, wobei einige Teile weggelassen sind,

Fig.11 in einer ähnlichen Ansicht wie Fig.10 eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig.12 einen Graphen, der die durch die Ausführungsform nach Fig. 11 bewirkte Drosseldruclccharakteristik zeigt,

Fig.13 in einer ähnlichen Ansicht wie Fig.10 eine fünfte

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Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und

Fig.11 einen Graphen, der die durch eine herkömmliche Öldruckkontrollvorrichtung bewirkte Öldruckcharakteristik zusammen mit einer Motordrehnonentcharakteristik zeigt.

Aus Fig.1 ist eine öldruckkontrollvorrichtune ersichtlich, welche eine Merabranunterdruckeinheit 10 umfaßt, ein Drosselventil 12 zum Bewirken eines Drosseldruckes und ein Regulierventil 14,welches durch den Drosseldruck gesteuert wird. Die Membranunterdruckeinheit 10 unfaßt ein ringförmiges Gehäuse 16 und in diesem Gehäuse 16 zwei ller.ibranen 18 und 20. Die Membranen 18 und 20 unterteilen den Innenrauin des Gehäuses 16 in drei Kammern, und zwar in eine erste Unterdruckkammer 22, eine zweite Unterdruekkaner und eine zwischen der ersten und der zweiten Unterdruckkammer 22 bzw. 24 angeordnete Kammer 26, die unter Atmosphärendruck steht. Mit anderen Worten ist die erste Unterdruckkammer 22 durch ein erstes axiales Ende 16a des Gehäuses 16 und die erste Membran 18 begrenzt. Die zweite Unterdruckkammer 34 wird durch ein zweites axiales Ende 16b des Gehäuses 16 und die zweite Membran 20 eingegrenzt. Die Membranen 18 und 20 besitzen i» wesentlichen die gleiche wirksame Fläche. Die unter Atraosphärendruck stehende Kammer 26 ist zwischen der ersten und der zweiten Membran 18 bzw.20 ausgebildet. Die erste und die zweite Unterdruckkammer 22 und 24 sind über eine Leitung 28 mit dem Einlaßverteiler 29 eines Motors verbunden, so daß die Unterdruckkammern über diese Leitung mit den in dem Einlaßverteiler herrsehenden Unterdruck beaufschlagt werden können. Die unter Atmosphärendruck stehende Kammer 26 befindet sich in ständiger Verbindung mit der Umgebungsluft. In der ersten Unterdruckkammer 22 ist eine Schrau-

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benfeder 26 angebracht und zwisohen den ersten axialen Ende 16a des Gehäuses 16 und der ersten Membran 18 derart angeordnet, daß sie die erste Membran 18 entsprechend der Zeichnung nach unten drückt. In der zweiten Unterdruckkammer 24 ist eine zweite Schraubenfeder 32 angebracht, welche zwischen dein zweiten axialen Ende 16b es Gehäuses 16 und der zweiten Membran 20 angeordnet ist, uii die zweite Membran 20 entsprechend der Zeichnung nach oben zu drücken. Das Gehäuse 16 besitzt an seinem zweiten axialen Ende 16b ein einstückig angebrachtes Verbindungsrohr 16c,welches konzentrisch angeordnet und sich von den Gehäuse 16 nach außen, in ein außenliegendes Ende übergehend erstreckt. Die Henbranunterdruckeinheit 10 umfaßt auch einen Stopfen 34, welcher fest mit den auLenliegenden Ende des Verbindungsrohres 16c verbunden ist. Die Membranvakuuraeinheit 10 ist durch Einschrauben des Stopfens 34 an eineiß Ventilgehäuse 36 befestigt. Der Stopfen 34 ist hohl ausgebildet und besitzt eine Zentralbohrung 34a, welche axial mit den Verbindungsrohr 16c fluchtet.

Das Drosselventil 12 im faßt eine in dem Ventilgehäuse 36 ausgebildete Stufenbohrung und eine in der Ventilbohrung 38 eingesetzte Ventilspindel 40. Die Menbranunterdruekeinheit 10 ist derart auf dea Ventilgehäuse 36 befestigt, daß sie mit diesem oder zumindest mit der Ventilbohrung 38 axial fluchtet. Die Ventilbohrung 38 ist mit fünf Mündungen 38a bis 38e versehen.Die Mündungen 38a und 38c sind mit einer Leitung 42 zum Aufbringen des Drosseldruckes verbunden. Die Mündungen 38d und 38e sind Ablauföffnungen. Die Ventilspindel 40 gestattet in der in Fig.1 gezeigten Stellung der Mündung 38d einen Teil der von einer Ölpumpe 52 zu der Mündung 38b gelieferten Hydraulikflüssigkeit abzulassen und dabei den Öldruck in der Mündung 38a derart zu regeln, daß sich der Öldruck in der

Leitung 42 mit einer Kraft in Ausgleich befindet, welche die Membranunterdruckeinheit 12 auf die Ventilspindel 40 aufgebracht wird.

Für die Übertragung der Kräfte von der ersten bzw. zweiten Membran 18 bzw. 20 auf die Ventilspindel 40 sind konzentrisch ineinanderliegende Stangen 46 und 48 vorgesehen. Die zweite Stange 48 erstreckt sich durch das Verbindungsrohr 16c und den Stopfen 34 und ist mit einem Ende an die zweite Membran 20 angeklebt oder sonstwie abdichtend befestict und sitzt mit dem anderen Ende auf einem Ende 40ε der Ventilspindel 40 auf. Zwischen dem Verbindungsrohr 16c des Gehäuses 16 und der zweiten Stange 48 ist eine Dichtung 15 vorgesehen, um die zweite Unterdruckkauraer 24 hermetisch abzudichten.Die erste Stange 46 wird in der zweiten Stange 48 aufgenommen und erstreckt sich durch diese hindurch, wobei sie sich mit ihren gegenüberliegenden Enden zum einen mit der ersten Membran 18 und zum anderen mit dem Ende 40a der Ventilspindel 40 in anliegendem Eingriff befindet.

Das Regulierventil 14 ist herkömmlich ausgebildet und steuert die Öldruckleistung der Ölpumpe 52, also dem Öldruck in der Leitung 44. Die Steuerung des Öldruckes basiert auf dem Drosseldruck, welcher über die Leitung 42 auf die Mündung 54 ausggeübt wird und auf eine Feder 56 drückt. Die Mündung 38b des Drosselventiles 12 befindet sich in einer Flüssigkeitsverbindung mit dem Auslaß der Ölpumpe 52 über die Leitung 44.

Die soweit beschriebene Öldruckkontrollvorrichtung arbeitet wie folgt. Wenn der Unterdruck in dem Einlaßverteiler relativ gering, d.h. nahe dem Atmosphärendruck ist, ist der Druckunterschied zwischen der zweiten Unterdruckkammer 24 und der mit Atmosphärendruck beaufschlagten

Kammer 26 gering. Aufgrund dessen ist der Differenzdruck, welcher bewirkt, daß die zweite Membran gegen die Ventilspindel 40 drückt, gering, weshalb die zweite Membran 20 aufgrund der Kraft der Feder 32 von der Ventilspindel HO weggedrückt wird. Deswegen wird die zweite Stange 48, die in der vergrößerten Ansicht in Fig.2 dargestellt ist, von dem Ende ¹IOa der Ventilspindel wegbewegt, so daß sie keinerlei Kraft auf die Ventilspindel ausüben kann. Wenn dies der Fall ist,ist auch der Druckunterschied zwischen der ersten Unterdruckkammer 22 und der mit Atmosphärendruck beaufschlagten Kammer 26 gering. Demzufolge ist der auf die erste Membran 18 v/irkende Differenzdruck gering, weshalb die erste Membran 18 unter dem Einflub der Feder 30 gegen die Ventilspindel 40 gedrückt wird. Die von der ersten Membran auf die Ventilspindel aufgebrachte Kraft ist deshalb umgekehrt proportional zu dem Unterdruck in dem Einlaßverteiler. Auf die Ventilspindel 40 wird von der ersten Membran 18 durch den Eingriff der ersten Stange 46 in die Ventilspindel 40,wie in Fig.2 dargestellt, eine Kraft aufgebracht. Da das Drosselventil 12 zur Steuerung des Öldruckes in der Leitung 42,d.h. des Drosseldruckes aufgrund der von der Membranunterdruckeinheit 10 auf die Ventilspindel 40 aufgebrachten Kraft vorgesehen ist, fällt der Drosseldruck in zunehmendem Ma.^e ab, wenn der Unterdruck in dem EinlaC-verteiler ansteigt, wie durch die Linie a in Fig.4 dargestellt ist. Kenn der Unterdruck in dem Einlaßverteiler bis zu einem vorbestimmten Wert, z.B. den in Fig.4 gezeigten 400 mmHg ansteigt, wird die von der ersten Stange 46 auf die Ventilspindel 40 aufgebrachte Kraft Null und bewirkt,daß der Drosseldruck ebenfalls Null wird.Bei weiterem Anstieg des Unterdrucks in dem EinlaCverteiler bis zu einem zweiten vorbestimmten Wert (in dieser Ausführungsform ist der zweite vorbestimmte Wert gleich dem ersten vorbestimmten Wert) hält der auf die zweite Membran

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20 wirkende Differenzdruok mit der Kraft der Feder 32 im Gleichgewicht. Wenn der Unterdruck in dem Einlaßverteiler über den zweiten vorbestimmten Viert hinaus ansteigt, kommt die zweite Stane 48 in Berührung mit dem Ende 40a der Ventilspindel 40, um auf diese eine Kraft auszuüben.YJenn dies der Fall ist, wird die erste Stange 46 von der Ventilspindel 40 beabstandet gehalten, so daß sie keinerlei Kraft auf die Ventilspindel ausüben kann (vgl. Fig.3). Die von der zweiten Membran über die zweite Stance 48 auf die Ventilspindel aufgebrachte Kraft steigt mit dem Anstieg des Unterdrucks in Einla.Overteiler hinter dem zweiten vorbestimmten Viert an, wie durch die Linie b in Fig.4 dargestellt ist.

Aus diesem Grunde kann durch die erfindungsgesäfje öldruckkontrollvorrichtung eine Drosseldruckcharakteristik erhalten werden, wie sie in Figur 4 dargestellt ist. Der Drosseldruck in der Leitung 42 wird auf die Mündung 54 des Regulierventiles 14 aufgebracht, um den Öldruck in der Leitung 44 zu steuern, so daL der Öldruck einer Charekteristik unterliegt, wie sie in Fig.5 dargestellt ist. Die Öldruckcharakteristik entspricht recht gut dem theoretischen Drehmomentbedarf für das Getriebe. Dadurch kann der Öldruck über den gesamten Unterdruckbereich des Einlai.iverteilers optimal geregelt werden, ohne daü er höher als benötigt wird. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, den Verlust der Ölpumpe zu verringern und den Wirkungsgrad des Getriebes zu erhöhen. Im Falle des stufenlos veränderbaren Keilriemengetriebes wird ein verbesserter Übertragungswirkungsgrad hinsichtlich des Drehmomentes erzielt.

In der Fig.6 ist eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt, bei welcher identische oder entsprechende Teile zu denen des vorangegangenen Ausführungsbeispie-

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les aus Fig.1 durch dieselben Bezugsziffern benannt sind. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von dem vorangegangenen dadurch, daß zwischen dem Ende 40a der Ventilspindel 40 und einer Schulter 38f in der Ventilbohrung 38 eine Schraubenfeder 60 angeordnet ist, um die Ventilspindel 40 von der llenbranunterdruckeinheit 10 wegzudrücken, und dadurch, daß die Federsteifigkeiten der Federn 30' und 32' so gewählt sind, daß der erste vorbestimmte VIert,bei den die von der ersten Membran 18 auf die Ventilspindel aufgebrachte Kraft Null wird, kleiner als der zweite vorbestimnite Viert ist, bei dem die von der zweiten Membran auf die Ventilspindel 40 ausgeübte Kraft zu Null wird.

Hit Ausnahme des Erläuterten entspricht diese Ausführungsforti im wesentlichen der vorhergehend erläuterten. Dadurch kann der Drosseldruck, wie durch die Linie c in der Fig.7 dargestellt ist, auf einem konstanten Viert gehalten werden, wenn weder die erste Membran 18 noch die zweite Membran 20 irgendeine Kraft auf die Ventilspindel 40 ausübt, d.h., wenn sich der Unterdruck in dem Einlaiiverteiler in einem Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten vorbestimmten Wert bewegt. Diese Ausführungsforra kann eine Drosseldruckcharakteristik bewirken, wie sie in Fig.7 gezeigt ist und eine Öldruckcharakteristik, wie sie in Fig.8 gezeigt ist. Die Öldruckcharakteristik entspricht den Drehmomentbedarf des Getriebes. Die Fig.9 zeigt eine Drosseldruckcharakteristik, welche erzielt wird, wenn die Federn 30 und 32 die gleiche Federkonstante wie die aus dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel haben.

Eine weitere abgeänderte Ausführungsform ist in der Fig.10 dargestellt, bei welcher gleiche oder ähnliche Teile zu denen der Ausführungsform aus Fig.1 durch gleiche Bezugsziffern benannt sind und bei welcher das Regulierventil 14, die Ölpumpe 52 etc. der Übersichtlichkeit halber weg-

gelassen sind. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel aus Fig.1 dadurch, daß eine Meubranunterdruckeinheit 100 eines unterschiedlichen Typs verwendet wird. Die Membranunterdruckeinheit 100 besitzt ein ringförmigs Gehäuse 102 und in dem Gehäuse zwei paralelle Membranen, d.h. eine erste Membran 104 und eine zweite Membran 106. Die zweite Membran 106 ist in abdichtender und befestigender Weise durch ein erstes und ein zweites Klemmelement 100 bzw. 110 eingeklemmt, welche Klemmteile 10ß und 110 selbst in dem Gehäuse 102 festgehalten werden. Die erste Membran 10U ist in dichtender und befestigender Ueise an ihrem äußeren Umfang zwischen einem Ende 102a des Gehäuses 102 und dem ersten Klemmelement eingeklemmt. In dem Gehäuse 102 ist zwischen der ersten Membran 10¹I und der zv?eiten Membran 106 eine Unterdruckkammer 112 ausgebildet. Weiterhin ist zwischen dem Gehäuse 102 und der der Vakuumkammer 112 gegenüberliegenden Seite der ersten Membran 10t eine erste unter Atmosphärendruck stehende Kammer 114 ausgebildet. Das Gehäuse 102 besitzt an seinem Ende 102a einen ringförmigen, nsch außen vorspringenden Teil 102b, in welchem die erste unter Atmosphärendruck stehende Kammer 114 ausgebildet ist. Auf der der Unterdruckkammer 112 abgewandten Seite der zweiten Membran 106 ist in dem Gehäuse 102 eine zweite unter At-Eosphärendruck stehende Kammer 116 ausgebildet.Die zweite Membran 106 besitzt eine Wirkfläche, die doppelt so gro£ wie die der ersten Membran 104 ist. Die Unterdruckkammer 112 ist über eine in dem ersten Klemmelement 108 ausgebildete Leitung 108a eine Leitung 110a und einen Unt.erdruckeinlafj 110b, welche in dem zweiten Klemmelement 110 ausgebildet sind, und durch die Leitung 28 mit dem Einlauverteiler 29 des Motors in Verbindung. Zwischen dem Außenumfang des zweiten Klemmelementes 110 und der Innenwand des Gehäuses ist eine Dichtung 102 angeordnet. Zwischen der ersten und der zweiten Membran 104 und 106 ist

eine Schraubenfeder 120 angeordnet, um die beiden Mem branen auseinanderzudrücken. Zwischen der zweiten Membran 106 und einem Absatz 108b des ersten Kleminelementes 108 ist eine zweite Schraubenfeder 122 angeordnet, un die zweite Menbran 106 von der ersten Membran 104 wegzudrükken. An der ersten Menbran 104 ist mit einem axialen Ende ein ringförmiges Übertragungsglied 124 angebracht, um sich mit der Membran zu bewegen. Das Übertragungsglieg 124 befindet sich, wie in der oberen Hälfte der Figur 10 dargestellt ist, außer Eingriff mit der zweiten Membran 106,wenn die zweite Membran 106 aus einer vorbestimmten Lage unter der Wirkung der zweiten Feder 122 herausbewegt wird. Wie in der unteren Hälfte der Fig.10 dargestellt ist, befindet sich das Übertragungsglied 124 mit dem anderen axialen Ende mit der zweiten Membran 106 in Eingriff, wenn sich die zweite Membran in der vorbestimmten Lage befindet.An der ersten Membran 104 ist eine mit dieser bewegliche,in die erste, unter Atmosphärendruck stehende Kammer 116 hineinragende Muffe 125 befestigt. In die Muffe 125 ist mit einem Ende eine Stange 126 eingeschraubt ,welche mit ihrem anderen Ende auf dem Ende 40a der Ventilspindel 40 aufsitzt. Die Membranunterdruckeinheit 100 umfaßt auch einen Stopfen 128, welcher fest mit dem vorspringenden Teil 102b des Gehäuses 102 verbunden ist und durch Hereinschrauben in den Ventilteil 26 mit diesem ebenso verbunden ist. Der Stopfen 128 ist hohl ausgebildet. Durch den Stopfen erstreckt sich die Stange 126 von der ersten Membran 104 bis zum Eingriff mit der Ventilspindel 40.

Die oben beschriebene Öldruckkontrollvorrichtung arbeitet wie folgt. Der Unterdruckeinlafc 110b steht mit dem Einlaßverteiler 29 des Motors in Verbindung, um den Unter druck aus dem Einlaßverteiler durch die Leitungen 110a und 108a in die Kammer 112 einzuführen. Wenn der Unterdruck in

dem Einlaßverteiler relativ niedrig, d.h. nahe dem Atmosphärendruck ist, ist auch der Differenzdruck zwischen der Unterdruckkanner 112 und der zweiten, unter Atmosphärendruck stehenden Kammer 116 gering. Deswegen wird die zweite Membran 106 von der Ventilspindel 40 unter dem Einfluß der zweiten Feder 122 weggedrückt, d.h. nach rechts in eine Position gedruckt, wie sie in der oberen Hälfte in Fig·10 dargestellt ist. Das Übertragungsglied 124 wird coisit beabstandet von der zweiten Membran 106 gehalten,so da£ sich die erste und die zweite Membran unabhängig voneinander bewegen können. Dementsprechend ist die Stange 126 einer Kraft unterworfen, welche auf diese hauptsächlich von der ersten Menbran 104 aufgebracht wird. Zu dieser Zeit ist der auf die erste Membran wirkende Differenzdruck, ur. diese nach rechts (Fig. 10) oder von der Ventilspindel 40 wegzudrücken, klein, da der Differenzdruck zwischen der Unterdruckkammer 112 und der ersten unter Atmosphärendruck stehenden Kammer 114 ebenfalls klein ist, woraus resultiert, dar die erste Membran 104 die Stange 126 unter dem Einfluß der ersten Feder 120 nach links kFig.10) bzw. auf die Ventilspindel zu drückt. Die von der ersten Membran 104 auf die Stange 126 aufgebrachte Kraft, um die Ventilspindel 40 gemäß Fig.10 nach links zu bewegen, nimnt mit dem Anstieg des Unterdrucks in der Unterdruckkammer 112 ab, d.h.die Kraft verhält sich umgegehrt proportional zu dem Unterdruck in den Einlaßverteiler. Das Drosselventil 112 reguliert den Druck in der Leitung 42, also den Drosseldruck abhängig von der von der Stange 126 auf die Ventilspindel 40 aufgebrachten Kraft. Daraus folgt, dak der Drosseldruck mit dem Anstieg des Unterdruckes in dem Einlaßverteiler entsprechend der Linie a in Fig.4 abninmt.

Wenn der Unterdruck in dem Einlaßverteiler bis zu einem vorbestimmten Wert, z.B. den in Fig.4 gezeigten 400 mmHg

ansteigt, ist die aus dem auf die erste Membran 101 wirkenden Differenzdruok resultierende Kraft mit der Kraft der ersten Feder 120 ausgeglichen, weshalb die von der Stange 126 auf die Ventilspindel 40 aufgebrachte Kraft zu liull wird. Der Drosseldruck wird deswegen ebenfalls zu Null. Zu dieser Zeit ist die zweite Membran 106 gemäß Fig.10 nach links bewegt, und zwar aufgrund des auf sie wirkenden angestiegenen Differenzdruckes und wirkt mit dem Übertragungsglied 124 zusannen, wie in der unteren Hälfte in Figur 10 dargestellt ist. Die zweite Membran 106 beginnt souit mittels des übertragungsgliedes 124 eine Kraft direkt auf die Heubran 104 auszuüben, um diese gemäß der Zeichnung nach links zu drücken. Die von der zweiten ileubran 106 mittels des Übertragungsgliedes auf die erste membran 104 ausgeübte Kraft steigt mit dem Anstieg des Unterdruckes in dem Einlaßverteiler an. Andererseits steigt die Kraft, die aus dem Differenzudruck resultiert, der auf die erste Membran 104 wirkt, um diese gemäß den Zeichnungen nach rechts zu bewegen, mit dem Anstieg des Unterdruckes in den Einlaßverteiler an. Da aber die Wirkfläche der zweiten Membran 106 größer als die der ersten Membran 104 ist, steigt die Kraft, die aus dem Differenzdruck resultiert, der auf die zweite Membran 106 wirkt, un die erste Membran 104 gemäß den Zeichnungen nach links zu bewegen, stärker an,als die Kraft, die aus dem Differenzdruck resultiert, der auf die erste Membran 104 wirkt, um dieselbe gemäß den Zeichnungen nach rechts zu bewegen. Dementsprechend wird die Stange 126 gemäß der Zeichnung nach links bewegt und zwar durch eine solche Kraft, die mit dem Anstieg des Unterdruckes in dem Einlaßverteiler über den oben beschriebenen vorbestimmten Wert hinaus ebenfalls ansteigt. Deshalb steigt der Drosseldruck in der Leitung 42 mit dem Anstieg des Unterdruckes in dem Einlaßverteiler an, wie durch die Linie b in Fig.4 dargestellt ist. Dementsprechend kann diese Ausführungsform im we-

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sentlichen dasselbe bewirken wie die erste Ausführungsform gemäß Fig.1.

In Fig.11 ist eine weitere, abgeänderte Ausführungsform dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorhergehenden Ausführungsform gemäf. Fig. 10 dadurch, daß zwischen dem Ende 40a der Ventilspindel HO und den Stopfen 128 eine Schraubenfeder 130 angeordnet ist, um die Ventilspindel 40 gemäu der Zeichnung nach links zu bewegen, d.h. weg von der Hembranunterdruckeinheit 100. Diese Ausführungsform kann eine Drosseldruckcharakteristik bewirken, wie sie in Fig.9 dargestellt ist. Durch Auslegung der ersten Feder 120 und der zweiten Feder 122 derart, daß der Unterdruck des Einlaßverteilers, bei welchen die aus dem gegen die erste Membran 104 wirkenden Differenzdruck resultierende Kraft mit der Kraft der Feder 120 ausgeglichen ist, kleiner ist als der Unterdruck in den Einlaßverteiler, bei welchem die zweite Membran 106 sich mit den Übertragungsglied 124 in Eingriff befindet, kann diese Ausführungsform eine Drosseldruckcharakteristik bewirken,wie sie in Figur 12 dargestellt ist. Die Linie c in Fig.12 repräsentiert einen Bereich, in welchen weder die erste Membran 104 noch die zweite Membran 106 irgendeine Kraft auf die Stange 126 aufbringt, um dieselbe auf die Ventilspindel 40 zu drücken, was letztlich dem Drosseldruck gestattet, einen konstanten Viert beizubehalten. Diese Ausführungsform kann deshalb in. wesentlichen die gleiche Wirkung erzielen wie die vorangegegangenen Ausführungsformen. Die Steigungen der Linien a und b in den Figuren 9 und 12 können durch Variieren der Wirkflächen der ersten und der zweiten Membran 104 und variiert werden.Weiterhin kann je nach Wunsch in der gleichen Weise der vorbestimmte Unterdruck des Einlaßverteilers an dem Wechselpunkt der Linie a zur Linie b oder von der Linie c zur Linie b verändert werden.

Die Figur 13 zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungsform. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform aus Fig.10 dadurch, daij die l-ieubranunterdruckeinheit anstatt mit dem Drosselventil 12 mit dem Regelventil 14 kombiniert ist. Das Regulierventil 14 ist herkömmlichen Typs und derart ausgebildet, daß es einen Teil des Flüssigkeitsdruckes in der Leitung 44 zu einer AblaLiöffnuni_, 14a ablassen kann und auf diese Weise den Druck in der Leitung 44, d.h. den Öldruck steuert. Der Öldruck in der Leitung 44 ist mit der auf die Stange wirkenden Kraft ausgeglichen, welche die Stange und das Regulierventil 14 drückt. Diese Ausführungsfort! bewirkt eine Öldruckcharakteristik, wie sie in Figur 5 dargestellt ist und kann im wesentlichen dasselbe wie die vorangegangenen Ausführungsbeispiele bewirken.

Claims

Patentansprüche

1. Öldruckkontrollvorrichtung für eine Hydrauliksteueranlage eines Automatikgetriebes mit einer Fluidpumpe zur Erzeugung eines Öldruckes, Öldruckleitungen, die mit der FluidpuKpe zur Verteilung des Öldruckes verbunden sind, einerj Anschlui. zur Messung des Unterdrucks eines Einlaß-Verteilers, einer Iiembranunterdruckeinheit, die mit deia Anschluß für den Unterdruck des Einlaßverteilere verbunden ist, un eine von der Unterdruckänderung in dew Einlafivertciler abhängige Kraft zu erzeugen, und einem Steuerventil, v/elches den Öldruckleitungen verbunden ist und eine bewegbare Ventilspindel zum Regulieren des Öldruckes abhängig von der von der Iiembranunterdruckeinheit auf die Ventilspindel ausgeübten Kraft umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranunterdruckeinheit (10) umfaßt ein Gehäuse (12), eine erste und eine zweite Membran (18,20) die in dem Gehäuse parallel zueinander angeordnet sind, eine Unterdruckkammereinrichtung (22, 24), die in dem Gehäuse durch eine der Seiten der ersten und der zweiten Membran (18,20) begrenzt ist, eine unter Atmosphärendruck stehende Kammereinrichtung (26), die in dem Gehäuse durch die anderen Seiten der ersten und der zv/eiten Membran (18,20) derart begrenzt ist, daß die erste Membran (18) einem Differenzdruck unterworfen ist, durch welchen die Membran (18) von der Ventilspindel (40) weggedrückt ist, während die zweite Membran (20) einem Differenzdruck unterworfen ist, durch den die Membran (20) auf die Ventilspindel (40) zu gedruckt ist, einer Federeinrichtung zum Drücken der ersten Membran (18) auf die Ventilspindel (40) zu und der zweiten Membran (20) von der Ventilspindel (40) weg und einem

Gestänge (46,18) zum Verbinden der ersten und der zweiten Membran (18,20) mit der Ventilspindel (40), wobei die erste und die zweite Membran (18,20) die Federeinrichtung (30,32) und das Gestänge (46,48) derart ausgebildet und angeordnet sind, daiS die Kraft, welche sich verringert, wenn der Unterdruck in dem Einlaßverteiler ansteigt, von der ersten Membran (18) über das Gestänge (46) auf die Ventilspindel (40) aufgebracht wird, wenn der Unterdruck in den Einlai.verteiler niedriger als sein erster vorbestimmter Viert ist, während die Kraft,welche ansteigt ,wenn das Vakuum in dem Einlaßverteiler (29) ansteigt, von der zweiten Membran (20) über das Gestänge (48) auf die Ventilspindel (40) aufgebracht wird, wenn der Unterdruck in den Einla.-verteiler höher als ein zweiter vorbestimmter Wert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Regulierventil (40), welches mit den Druckleitungen (42,44) zuu Regulieren des Öldruckes abhängig von den Drosseldruck verbunden ist, wobei das Steuerventil (12) als Drosselventil zum Erzeugen des Drosseldruckes ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (16) zwei sich gegenüberliegende axiale Enden (16a, 16b) besitzt, wobei die Unterdruckkaraiaereinrichtung eine erste Unterdruckkammer (22) aufweist, die zwischen einem axialen Ende (16a) des Gehäuses (16) und der ersten Membran (18) ausgebildet ist und eine zweite Unterdruckkammer (24), die zwischen dem anderen axialen Ende (16b) des Gehäuses (16) und der zweiten Membran (20) ausgbildet ist, daß die Atmosphärendruckkammereinrichtung eine unter Atmosphärendruck stehende Kammer (26) aufweist, die zwischen der ersten und der zweiten Unterdruckkammer (22,24) angeordnet

ist, daß die Federeinrichtung eine erste Schraubenfeder (30) aufweist, die in der ersten Unterdruckkammer (22) aufgenonien und zwischen dem einen axialen Ende (16a) des Gehäuses (16) und der ersten Membran (18) angeordnet ist, und eine zweite Schraubenfeder (32), die in der zweiten Unterdruckkatimer (2M) auf genommen und zwischen den anderen axialen Ende (16b) des Gehäuses und der zweiten Membran (20) angeordnet ist,daß das Gestänge eine erste und eine zweite Stange (46,48) aufweist, die konzentrisch zueinander sind, wobei die zweite Stange (48) hohl ausgebildet ist und mit einem axialen Ende in abdichtender Heise fest mit der zweiten Membran (20) verbunden ist und nit dem anderen axialen Ende an den Ende der Ventilspindel anliegt, und wobei die erste Stange bewegbar in der zweiten Stange aufgenommen ist, sich durch diese hindurch erstreckt und mit einander gegenüberliegenden Enden zum einen an der ersten Membran (18) und zum andern an dem Ende der Ventilspindel (40) anliegt.

4. Vorrichtung nach mindestens einer, der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Membran (18) und die zweite Membran (20) im wesentlichen die gleichen wirksamen Flächen aufweisen.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennnzeichnet, daC der erste und der zweite vorbestimmte Viert identisch sind.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis

5, gekennzeichnet durch eine Feder (60) zum Drücken der Ventilspindel (40) in Richtung des ansteigenden Öldruckes.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß der

zweite vorbestimmte Wert größer als der erste vorbestimmte Wert ist und daß die erste und die zweite Schraubenfeder (20,32) derart ausgebildet sind, daß die Ventilspindel durch die Feder (60) nur dann beaufschlagt wird, wenn der Unterdruck in dem Einlaßverteiler zwischen dem ersten und dem zweiten vorbestimmten Wert liegt.

8. Vorrichtung mindestens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckkaiiiinereiririchtung eine Unterdruckkammer (1 1 2 ) zwischen der ersten und der zweiten Membran (1011,106) aufweist, daß die zweite Membran (106) weiter von der Ventilspindel (40) entfernt liegt und eine größere wirksame Fläche aufweist, als die erste Membran (104), dar die Atmosphärendruckkammereinrichtung eine erste Atmosphärendruckkamner (114) aufweist, die auf der der Unterdruckkammer (112) abgewandten Seite der ersten Membran (114) angeordnet ist und eine zweite Atmosphärendruckkamcier (116), die auf der der Vakuumkammer (112) abgewandten Seite der zweiten Membran (106) angeordnet ist, daß die Federeinrichtung eine erste Schraubenfeder (120) umfaßt, die in der Unterdruckkammer (112) aufgenommen und zwischen der ersten und der zweiten Membran (104,106) angeordnet ist, und eine zweite Schraubenfeder (122), deren eines Ende fest in dem Gehäuse gehalten ist und deren anderes Ende gegen die zweite Membran (106) anliegt, wobei das Gestänge eine Stange (126) und ein ringförmiges Übertragungsglied (124) umfaßt, wobei die Stange mit einem Ende an der ersten Membran (104) befestigt ist und mit dem anderen Ende an dem Ende (40a) der Ventilspindel (40) anliegt und wobei das Übertragungsglied (124)in der Unterdruckkammer (112) aufgenommen und mit einem Ende an der ersten Membran(104) befestigt ist und mit dem anderen Ende an die zweite Membran anlegbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der erste und der zweite vorbestimmte Viert identisch sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine Feder (130) zum Drücken der Ventilspindel (UO) in Richtung des ansteigenden Öldruckes.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,daß der zweite vorbestimrate Wert größer als der erste vorbestimrrte Viert ist und daß die erste un die zweite Schraubenfeder (120, 122) derart ausgelegt cine, daf auf die Ventilspindel nur dann ein Druck durch die Feder (130) ausgeübt wird, wenn der Unterdruck in den Einlaßverteiler zwischen den ersten und den zweiten vorbestimmten Viert liegt.