DE3685525T2

DE3685525T2 - Steuerventilsystem fuer ein automatisches vierganggetriebe mit einem zweibereich-regulierventil zum unabhaengigen steuern zweier hinauf-schaltvorgaenge.

Info

Publication number: DE3685525T2
Application number: DE8686109378T
Authority: DE
Inventors: Frank W Timte
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1985-07-19
Filing date: 1986-07-09
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2006-07-10
Also published as: EP0210485B1; EP0210485A3; EP0210485A2; JPS6220727A; JPH0559297B2; US4633738A; DE3685525D1

Description

Allgemeine Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung beinhaltet Verbesserungen an einem automatischen Steuerventilsystem für ein automatisches Vierganggetriebe. Ein zur Verkörperung der erfindungsgemäßen Verbesserungen geeignetes Steuerventilsystem ist aus der am 1. März 1986 eingetragenen europäischen Patentanmeldung EP 86 102 697.9 ersichtlich (EP-A-195295 veröffentlicht am 24.09.86). Diese Anmeldung ist dem Autor der vorliegenden Erfindung zugeschrieben.
Eine durch das Ventilsystem gemäß der vorliegenden Erfindung steuerbare Getriebeanlage umfaßt einen hydrokinetischen Drehmomentwandler und ein Mehrgangplanetengetriebe, die so zusammenwirken, daß sie eine Mehrzahl von Drehmoment-Übertragungs-Wegen von einer Brennkraftmaschine zu den Antriebsrädern in einem Fahrzeug-Antriebsstrang definieren. Das Mehrganggetriebe wird über flüssigkeitsdruckbetätigte Kupplungen und Bremsen gesteuert, wobei ein Steuerkreis von einer vom Motor angetriebenen Pumpe mit Flüssigkeitsdruck versorgt wird.
Der Steuerkreis enthält Gangschaltventile zur Durchführung der Gangwechsel zwischen dem ersten und zweiten Gang, zwischen dem zweiten und dritten Gang und zwischen dem dritten und vierten Gang. Die Schaltventile reagieren auf ein zur Fahrzeuggeschwindigkeit proportionales Drucksignal und auf ein zum Motordrehmoment proportionales Drosselklappen-Drucksignal. Die Schaltventile reagieren auf von diesen beiden Signalen ausgehende entgegengesetzte Einflüsse so, daß sie ein Schaltmuster für das Schließen und öffnen der Kupplungen und Bremsen erstellen, welches dem Geschwindigkeits- und Drehmomentbedarf unter allen Betriebsbedingungen gerecht wird. Für die Beschreibung der Funktionsweise des Ventilsystems, insbesondere für die Funktion des Schaltventilteils des Systems, sei auf EP-A- 195 295 verwiesen. Ein anderes Beispiel eines Steuersystems für ein Vierganggetriebe offenbart US-A-4,347,765.
Aus der GB-A-2 072 772 ist ein Steuersystem für ein automatisches Vierganggetriebe für ein Kraftfahrzeug bekannt, welches eine Mehrzahl von Reibungskupplungs-Schließvorrichtungen (Servos) aufweist, die mit je einem Speichertopf oder Akkumulator und einer Speicher-Regelventileinrichtung verbunden sind. Die Regelventileinrichtungen weisen ein Ventilglied auf, eine Druckfläche, welche dem gegen die Kraft einer Feder wirkenden Speicherdruck unterworfen ist, und eine Steuerfläche, welche mit einem Steuerdruck (Pth) beaufschlagt wird.
Die bekannte Speicher-Regelventil-Einrichtung besteht tatsächlich aus einem ersten mit dem Leitungsdruck beaufschlagten Druck-Modulationsventil und einem zweiten mit Drosselklappendruck beaufschlagten Druck-Modulationsventil.
Wie in dieser Beschreibung erwähnt wird, kann jede Reibungskupplungs-Schließvorrichtung mit einem solchen Speicher und einer Speicher-Regelventileinrichtung versehen sein, so daß dann eine Mehrzahl von gleichartig arbeitenden Ventilen in entsprechender Anordnung vorliegen kann.
Bei dem Ventilsystem gemäß der vorliegenden Erfindung sind Vorkehrungen getroffen, das Schließen einer flüssigkeitsdruckbetätigten Kupplung zur Erstellung eines Zwischen- oder zweiten Ganges nach einer Beschleunigung aus dem Stand im ersten Gang weich zu dämpfen. In ähnlicher Weise erstellt das Ventilsystem gemäß der vorliegenden Erfindung einen weichen Gangwechsel vom dritten Gang in den vierten Gang, wenn eine Vorwärtskupplung gelöst und eine Kupplung für einen Schongang (Overdrive) eingelegt wird. Diese Gangwechsel werden beide mittels eines Druckspeicher-Mechanismus gedämpft. Die Druckspeicher-Mechanismus umfassen einen 1-2 Speicher und einen 3-4 Speicher. Jeder Speicher enthält einen in einer Speicherkammer wirkenden Speicherkolben. Der Speicherkolben eines jeden Speichers umfaßt eine Speicherfeder, welche ihren zugehörigen Kolben gegen die entgegenwirkende Kraft eines jeweils dem Kupplungsdruck des zweiten Ganges, bzw. dem Servodruck der Bremse des vierten Overdrive-Ganges entsprechendem Druckes drückt. Der von dem Speicher-Regelventil gelieferte geregelte Druck ergänzt den Federdruck der Speicherventilfedern. Bei einem Gangwechsel von einem niedrigen Gang in einen mittleren Gang wird der Kolben des 1-2 Speichers gegen die Gegenkraft des Speicher-Regeldruckes und die Gegenkraft der 1-2 Speicherfeder verschoben, wodurch der völlige Schluß der Kupplung des mittleren Ganges verzögert wird. Während des Umschaltintervalls baut sich der Kupplungsdruck allmählich mit zunehmendem Hubweg des 1-2 Speicherkolbens auf. Sobald der Kolben seinen Hub voll ausgeschöpft hat, steigt der Kupplungsdruck auf den vollen Schließdruckwert an. In ähnlicher Weise wird der 3-4 Speicherkolben bei Übergang des 3-4 Schaltventils in seine Hochschaltstellung mit dem Servodruck der Bremse des vierten Gangs beaufschlagt. Dies bewirkt eine Hubbewegung des 3-4 Speicherkolbens entgegen der Gegenkraft des Druckes des Speicher-Regelventils und der 3-4 Speicherfeder. So wird der vierte Gang über eine geregelte Zeitspanne eingelegt, während welcher der Druck der Vierten- Gang-Bremse allmählich ansteigt. Dadurch wird das Einlegen der Vierten-Gang-Bremse gedämpft. Nach der Hubbewegung des 3-4 Speicherkolbens steigt der Druck der Vierten-Gang-Bremse auf seinen vollen Schließdruckwert an.
Unter bestimmten Bedingungen ist es wünschenswert, beim Einlegen der Vierten-Gang-Kupplung während einer 3-4 Hochschaltung einen schnelleren Anstieg des Speicherdruckes gegenüber dem Steuerdruck zu erzielen, als den entsprechenden Druckantstieg für die Zweite-Gang-Kupplung, wenn das 1-2 Schaltventil in seine Hochschaltstellung übergeht. In anderen Fällen sollte der Druckanstieg in der Vierten-Gang-Bremse geringer sein als der Druckanstieg der Zweiten-Gang-Kupplung. Das Speicher-Regelventil kann so eingestellt werden, daß es den geeigneten Druckanstieg für jede Hochschaltung bewirkt. Es ist auf diese Weise möglich, die optimalen Schaltpunkte zu bestimmen und möglichst weiche Gangwechsel zu erzielen, indem ein Speicher-Regeldruck zum Zwecke der Steuerung einer 1-2 Hochschaltung bereitgestellt wird, sowie ein bestimmter separater Speicherdruck für den 3-4 Speicher bei einer 3-4 Hochschaltung. Der jeder Speichereinheit zur Verfügung gestellte Speicher-Regeldruck kann so eingestellt werden, daß er für jede Hochschaltung paßt, und daß es nicht nötig ist, bei diesen verschiedenen Hochschaltungen auf einen Konstruktionskompromiß in der Schaltqualität zurückzugreifen, da die Einstellung der einen Speichereinheit keine Auswirkungen auf die Einstellung der anderen hat, unabhängig von der Tatsache, daß beide Speicher von einem einzigen Speicher-Regelventil gesteuert werden, das beiden Speichereinheiten gemeinsam ist.

Kurze Beschreibung der Figuren der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung von hydrokinetischem Drehmomentwandler und Getriebe für eine Getriebeanlage, die geeignet ist, mit dem erfindungsgemäß verbesserten Ventilschaltkreis ausgestattet zu werden.
Fig. 2 ist eine Graphik, welche das Kupplungs- und Bremsen-Schließ- bzw. Öffnungsmuster für die in Fig. 1 dargestellten Kupplungen und Bremsen darstellt.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des elektronischen Steuermoduls der Antriebsanlage, das zur Steuerung des Drehmomentwandler-Überbrückungs-Magneten eingesetzt wird.
Fig. 4A, Fig. 4B, Fig. 4C und Fig. 4D zeigen allesamt den hydraulischen Schaltkreis der Steuerventile zur Steuerung der Getriebeanlage gemäß Fig. 1, wobei jede Figur einen anderen Abschnitt des Schaltkreises zeigt.
Die Fig. 4E, 4F, 4G und 4H sind Diagramme, welche das Verhältnis von Motordrehzahl und Drehmomentlinie zu dem effektiven Kupplungs- bzw. Bremsenservodruck für alle Öffnungsstellungen der Motordrosselklappe zeigen.
Fig. 5A zeigt eine vergrößerte Ansicht des Speicher- Regelventils und der Speicher des Ventilschaltkreises gemäß Figuren 4A bis 4D.
Fig. 5B zeigt eine andere Ausführungsform des Speicher-Regelventils.
Fig. 5C zeigt ein Diagramm des Verhältnisses von Leitungsdruck zu SpeicherRegelventil-Austrittsdruck.

Beschreibung im einzelnen des Ventilschaltkreises gemäß Fig. 4A bis 4D

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 10 die Kurbelwelle einer in Fig. 3 bei 12 schematisch dargestellten Brennkraftmaschine. Die Kurbelwelle 10 ist an das Pumpenrad 14 eines hydrokinetischen Drehmomentwandlers 16 angeschlossen. Der Wandler 16 enthält außerdem eine mit Schaufeln bestückte Turbine 18 und einen mit Schaufeln bestückten Stator 20, wobei letzterer zwischen dem Strömungstorus-Auslaßbereich der Turbine 18 und dem Strömungstorus-Einlaßbereich des Pumpenrades 14 angeordnet ist. Der Stator 20 wird von einer bei 24 mit dem in Fig. 3 dargestellten Getriebegehäuse verbundenen feststehenden Hohlwelle 22 getragen. Eine Überholkupplung 26 ist zwischen dem beschaufelten Abschnitt des Stators 20 und der feststehenden Hohlwelle 22 angeordnet. Die Überholkupplung 26 erlaubt eine freilaufende Bewegung des Stators 20 in der Drehrichtung des Pumpenrades, verbietet jedoch eine Drehung in der entgegengesetzten Richtung.
Eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 28 ist dazu ausgebildet, eine Antriebsverbindung zwischen dem Pumpenrad 14 und der Turbinenwelle 30 herzustellen, welche mit der beschaufelten Turbine 18 verbunden ist. Für eine komplette Beschreibung der Funktionsweise der Kupplung 28 sei auf US-A- 4,509,389 verwiesen.
Die Motorkurbelwelle 10 ist mit einer Pumpenantriebswelle 29 verbunden, welche eine Verstellpumpe 39 für das bezugnehmend auf die Fig. 4A bis 4D beschriebene Steuersystem des Automatikgetriebes verbunden ist. Die in Form einer die Antriebswelle 29 umgebenden Hohlwelle vorliegende Turbinenwelle 30 dient als Drehmoment-Eingangswelle für ein Antriebskettenrad 32. Ein getriebenes Kettenrad 34 ist mit einer Drehmoment-Eingangswelle 36 für ein um die Achse 38 der Abtriebswelle angeordnetes Mehrganggetriebe verbunden. Die Achse 38 ist parallel zu und seitlich gegenüber der Motorkurbelwelle versetzt. Eine Antriebskette 40 dient als Drehmoment-Übertragungsglied zur antriebsmäßigen Verbindung von Antriebskettenrad 32 und getriebenem Kettenrad 34.
Das Mehrgang-Planetengetriebe umfaßt ein Paar einfacher Planetengetriebe 42 und 44, sowie ein Endabtriebs-Planetengetriebe 46. Das Getriebe 42 weist einen Zahnkranz 48, ein Sonnenrad 50, einen Planetenträger 52 und mehrere Planetenräder 54 auf, welche drehbar so in dem Planetenträger 52 gelagert sind, daß sie mit dem Zahnkranz 48 und dem Sonnenrad 50 in Eingriff stehen.
Der Planetenträger 52 ist direkt mit dem Zahnkranz 56 des Planetengetriebes 44 verbunden. Das Getriebe 44 umfaßt ebenfalls ein Sonnenrad 58, einen Planetenträger 60 und derart drehbar in dem Planetenträger 60 gelagerte Planetenräder 62, daß sie mit dem Zahnkranz 56 und dem Sonnenrad 58 in Eingriff stehen.
Das Sonnenrad 58 ist so ausgelegt, daß es über ein Bremsband 64 für den unteren und mittleren Gang gebremst werden kann, welches eine mit dem Sonnenrad 58 verbundene Bremstrommel 66 umgibt. Die Bremse 64 für den unteren und mittleren Gang ist in Fig. 1 sowie in dem Diagramm der Fig. 2 mit B&sub2; bezeichnet.
Eine Rückwärtsgang-Bremse 68 bremst selektiv Zahnkranz 56 und Planetenträger 52, die, wie oben erläutert, miteinander verbunden sind. Die Bremse 68 trägt in Fig. 1 sowie in dem Diagramm gemäß Fig. 2 die Bezeichnung CL&sub4;.
Der Planetenträger 60 ist mir einer Drehmoment-Abtriebswelle 70 des Planetengetriebes verbunden. Die Welle 70 ist mit dem Sonnenrad 72 des Endabtriebs-Planetengetriebes 46 verbunden. Das Getriebe 46 enthält ebenfalls einen Zahnkranz 74, der feststehend im Getriebegehäuse gehalten wird. Das Getriebe 46 umfaßt ebenfalls einen Planetenträger 76, in welchem Planetenräder 78 drehbar gelagert sind, die mit dem Zahnkranz 74 und dem Sonnenrad 72 in Eingriff stehen. Der Planetenträger 76 ist mit einem Differentialträger einer Differentialgetriebeeinheit 80 verbunden. Der Differentialträger weist drehbar in ihm gelagerte Ritzel 82 auf, welche antriebsmäßig mit den Trägern 76 verbunden sind.
Das Differentialgetriebe 80 enthält außerdem Seitenräder 84 und 86. Jedes Seitenrad ist mit einer separaten Drehmoment-Abtriebs-Halbwelle verbunden, wobei das äußere Ende der Halbwellen jeweils mit den Antriebsrädern des Fahrzeuges verbunden ist. Ein nicht dargestelltes Antriebsgelenk verbindet jede der Halbwellen mit ihrem zugehörigen Seitenrad, und das äußere Ende jeder Halbwelle ist mit dem zugehörigen Antriebsrad mittels eines nicht dargestellten zweiten Antriebsgelenkes verbunden.
Die Eingangs-Hohlwelle 36 ist mit dem Planetenträger 52 des Getriebes 42 über eine Zwischengangkupplung 88 verbunden. Diese Kupplung ist in Fig. 1 und in dem Diagramm gemäß Fig. 2 mit dem Symbol CL&sub2; gekennzeichnet. Das Sonnenrad 50 des Getriebes 42 ist mit der Bremstrommel 90 verbunden, um welche herum ein Schongang- (Overdrive-) Bremsband 92 angeordnet ist. Das Bremsband 92 ist in Fig. 1 sowie in dem Diagramm in Fig. 2 mit dem Symbol B&sub1; gekennzeichnet. Das Sonnenrad 50 sowie die Bremstrommel 90, mit welcher es verbunden ist, sind über eine Vorwärts-Kupplung 94 und eine damit in Serie geschaltete Freilauf- oder Überholkupplung 96 mit der Eingangswelle 36 verbunden. In Fig. 1 sowie in dem Diagramm der Fig. 2 ist die Kupplung 94 mit dem Symbol CL&sub1; bezeichnet. Überholkupplung 96 ist in Fig. 1 sowie in dem Diagramm in Fig. 2 mit dem Symbol OWC&sub1; bezeichnet.
Eine Kupplung 98 für den Direktgang und eine damit in Serie geschaltete zweite Überholkupplung 100 verbinden die Eingangswelle 36 mit der Bremstrommel 90 und dem Sonnenrad 50. In Fig. 1 sowie in dem Diagramm nach Fig. 2 bezeichnet das Symbol CL&sub3; die Kupplung für den Direktgang. Eine zweite Überholkupplung ist in Fig. 1 sowie in dem Diagramm nach Fig. 2 mit dem Symbol OWC&sub2; bezeichnet.
Durch selektives Einlegen der Kupplungen und Bremsen können vier Vorwärtsgänge sowie ein einzelner Rückwärtsgang erzielt werden. Die Vorwärtskupplung 94 bleibt während des Betriebes in den ersten drei Vorwärtsgängen geschlossen, und die Zwischengangkupplung 88 wird im zweiten, dritten und vierten Vorwärtsgang geschlossen. Die Kupplung 98 für den Direktgang wird bei Betrieb im dritten und im vierten Vorwärtsgang sowie im Rückwärtsgang eingelegt. Sie wird außerdem im manuellen Langsamfahrbetrieb eingelegt, um beim Bremsen mit der Motorbremse als Überbrückung der Überholkupplung 100 zu wirken.
Das Sonnenrad 50 wirkt als Stützglied beim Betrieb im Schongang (Overdrive). Es wird von dem während des Betriebes im vierten Gang angelegten Overdrive-Bremsband 92 gebremst. Das Bremsband 64 für den unteren und mittleren Bereich wird während des Betriebes im unteren und mittleren Fahrbereich angelegt.
In dem Diagramm der Fig. 2 ist das Muster dargestellt, nach welchem die Kupplungen geschlossen und gelöst werden. Das Symbol "X" definiert eine geschlossene Kupplung oder Bremse. Das Symbol "O/R" zeigt den Freilaufzustand einer entsprechenden Überholkupplung an.
In dem in den Fig. 4A bis 4D dargestellten Steuersystem werden die Ventile und die Kupplungs- und Bremsen-Servoglieder mit von einer Verdrängerpumpe 39 mit Verstellpumpencharakteristik erzeugtem Flüssigkeitsdruck versorgt. Die Pumpe 39 steht auslaßseitig mit einem Hochdruck-Versorgungskanal 102 in Verbindung und kommuniziert unterdruckseitig mit einem Getriebesumpf 104. Die Pumpe 39 weist einen Statorring 106 auf, der bei 108 schwenkbar gelagert ist, um so eine Verstellpumpensteuerung zu bieten. Der Winkel, in welchem der Stator 106 gegenüber der Schwenkachse 108 eingestellt wird, hängt von dem Druck ab, der durch einen Pumpenregelkanal 110 auf eine Seite des Statorrings aufgebracht wird. Der durch den Druck in Kanal 110 gebildeten Kraft wirkt eine Druckfeder 112 entgegen. Zur Erzielung eines besseren Verständnisses der Funktionsweise derartiger Verstellpumpen sei Bezug genommen auf die von Alan S. Leonard veröffentlichte US-A-3,656,869 und auf US-A-4,342,545 von David A. Schuster.
Der Hochdruckkanal 102 liefert Leitungsdruck an eine Haupt-Regel- und Verstärkerventileinheit 114, welche den Druck auf einen eingestellten Wert in der im folgenden erläuterten Weise regelt. Der Ausgangsdruck des Haupt-Regel- und Verstärkerventils 114 wird über Kanal 102 einer manuellen Ventileinheit 116 zugeführt, die von dem Fahrzeugführer bedient wird, und welche es dem Fahrzeugführer ermöglicht, eine beliebige von mehreren Betriebsarten zu wählen. Diese Betriebsarten sind in Fig. 4A mit den Symbolen L, D, OD, N und R bezeichnet, die jeweils die Stellungen des Handwahlventils für langsamen bzw. manuellen Fahrbetrieb, Fahrbetrieb im Bereich der drei automatischen Gänge, den Vierten-Gang- bzw. Overdrive-Betrieb, Neutral und Rückwärtsgang bezeichnen.
Wie im folgenden erläutert, liefert das Handwahlventil 116 Arbeitsdruck an drei Schaltventile, die jeweils die Gangwechsel steuern. Diese Ventile sind die in Fig. 4C dargestellte 1-2 Schalt- und 1-2 Drosselklappen-Verzögerungs-Ventil einheit 118, die in Fig. 4C dargestellte 2-3 Schalt- und TV- Modulations-Ventileinheit 120 für 2-3 und 3-2 Schaltungen, die 3-4 Schalt- und Modulations-Ventileinheit 122 für die Schaltungen 3-4 und 4-3, und die in Fig. 4C dargestellte fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Reglereinheit 124. Über den Kanal 102 wird hoher Druck außerdem einer Speicher-Regelventileinheit 126 zugeführt. Die Ventileinheit 126 ermöglicht ein gedämpftes Einlegen der Overdrive-Bremse B&sub1; beim Hochschalten von 3 nach 4. Sie erzeugt ein relativ steil ansteigendes lineares Verhältnis des Druckes in der Overdrive-Bremse in bezug auf die Zeit, und ein entsprechendes Verhältnis des Druckanstiegs in der Zwischengangkupplung CL&sub2;. Außerdem steuert die Ventileinheit 126 das Einlegen der Zwischengangkupplung CL&sub2; beim Hochschalten von 1 nach 2.
Wie aus Fig. 4A ersichtlich, wird eine Überbrükkungskupplungs-Steuerventileinheit 128 über Kanal 102 mit Steuerdruck versorgt. Das Überbrückungskupplungs-Steuerventil reguliert das Einlegen und Lösen der Überbrückungskupplung 28, wie sie schematisch Fig. 1 darstellt. Die Funktion des Überbrückungskupplungs-Steuerventils wird später in der vorliegenden Beschreibung näher erläutert.
In bezug auf eine eingehende Beschreibung eines für den Betrieb mit der Charakteristik des Reglers 124 geeigneten Reglers sei verwiesen auf die US-A-4,323,093 von Douglas A. Whitney und US-A-3,559,667 von Erkki A. Kolvunen.
Fig. 4B zeigt eine TV Modulations- und 4-3 Programm- Ventileinheit 130. Die Ventileinheit 130 erhält Leitungsdruck über den Leitungsdruckkanal 132, der mit einem in den Fig. 4A und 4C gezeigten Kanal 134 verbunden ist. Der Kanal 134 wiederum erhält Leitungsdruck von der Handwahlventileinheit 116, wenn sich diese Wahlventileinheit in einer Overdrive-Betrieb bewirkenden Stellung befindet, die der Position OD entspricht, wenn sie der Stellung D des Handwahlventils entsprechend auf automatischen Fahrbetrieb eingestellt ist, und wenn sie der Stellung L des Handwahlventils entsprechend auf manuellen Langsamfahrbetrieb eingestellt ist.
Eine in Fig. 4A dargestellte Drosselklappenstößel- und Steuerventileinheit ("TV") 136 wird über einen Kanal 138 mit Flüssigkeit aus dem Versorgungsdruckkanal 102 versorgt. Der Druckaustritt der Drosselklappenstößel- und Steuerventileinheit 136 gibt ein Drosselklappen-Drucksignal an einen Kanal 140 ab, welcher sich bis zu der vorstehend beschriebenen TV-Modulations- und 4-3 Programmventileinheit 130 erstreckt. Der Ausgang der Ventileinheit 130 wird in einen Kanal 142 weitergeleitet, der sich bis zur 1-2 Schalt- und 1-2 Drossel-Verzögerungs-Ventileinheit 118 zur Verzögerung der 1-2 Hochschaltungen erstreckt, sowie bis zur 2-3 Schalt- und Drosselklappen-Druckmodulationsventileinheit 120 zur Verzögerung der 2-3 Hochschaltungen, und zur 3-4 Schalt- und TV Modulationsventileinheit 122 zur Verzögerung der 3-4 Hochschaltungen.
Jede dieser in der vorangehenden Beschreibung besprochenen Ventileinheiten soll nun näher im Detail erläutert werden.

Handwahlventileinheit

Die Ventileinheit 116 umfaßt einen Ventilschieber 144 mit mehreren Stegen, und zwar mit beabstandeten Ventilstegen 146, 148 und 150. Der Ventilschieber 144 ist in einer Ventilkammer 152 angeordnet, die mit inneren, mit den äußeren Ventilstegen des Schiebers eine Passung bildenden Ventilstegen versehen ist. Der Ventilschieber 144 kann axial in bezug auf die inneren Ventilstege in eine beliebige der mit den Symbolen L, D, OD und R bezeichneten Stellungen verschoben werden. In Fig. 4A ist Ventilschieber 144 in der Neutralstellung N dargestellt.
Wenn der Handwahlventilschieber 144 in der gezeigten Stellung steht, wird die Druckverteilung aus dem Versorgungskanal 102 an die verschiedenen Ventilöffnungen durch Steg 146 und 148 blockiert. Steht der Ventilschieber 144 in der Rückwärtsstellung R, wird eine Verbindung hergestellt zwischen dem Versorgungskanal 102 und dem Rückwärtsdruckkanal 154, wenn der Flüssigkeitsdruck über den Steg 148 weiterverteilt wird, der dann mit einer axial länglich ausgebildeten Ventilnut 157 fluchtet. Der in Kanal 154 anstehende Druck bewirkt, daß das Zwei-Stellungs-Rückschlagventil 156 in seine rechte Stellung umschaltet und eine Verbindung zwischen Kanal 154 und der Vorwärtskupplung CL&sub1; herstellt. Von Kanal 154 aus wird der Druck außerdem über einen Kanal 158 und einen Kanal 160 auf die Rückwärtskupplung CL&sub4; übertragen. Die Kanäle 158 und 160 sind parallel zueinander. Kanal 160 ist mit einer Drossel 162 versehen, die thermostatisch gesteuert wird, so daß sie den Fluß bei kalter Getriebeflüssigkeit weniger drosselt und bei warmer Getriebeflüssigkeit stärker drosselt. Eine parallel in Kanal 158 angeordnete Drossel 164 ist eine Drossel mit festem Querschnitt. So wird die Einlegezeit der Rückwärtskupplung CL&sub4; nicht unzulässig aufgrund niedriger Öltemperatur verlängert. Bei geschlossener Kupplung CL&sub4; schließt dabei das Rückschlagventil 164 und unterbindet so eine schnelle Füllung der Servovorrichtung der Rückwärtskupplung. Wird die Kupplung jedoch geöffnet, steht Kanal 158 über das Rückschlagventil 164 mit der Rückwärtskupplung in Verbindung, so daß eine rasche Entleerung der Kupplung CL&sub4; über Kanal 158 und das zum Getriebesumpf hin offene rechte Ende der Handwahlventilkammer 152 erfolgen kann.
Wird der Handwahlventilschieber 144 in die Stellung OD verschoben, kommuniziert Kanal 102 mit Kanal 134 über den Teil der Ventilkammer 152, der zwischen den Stegen 146 und 148 liegt. Wie bereits angemerkt kommuniziert Kanal 134 mit Kanal 132, der wiederum mit einem Kanal 166 in Verbindung steht, welcher zur 1-2 Schalt- und 1-2 Drossel-Verzögerungs-Ventileinheit 118 führt.
Wird das Handwahlventil in Stellung D verschoben, bleibt Kanal 134 über denselben Druckzuführungspfad mit Druck versorgt. Kanal 154 ist über das rechte Ende der Ventilkammer 152 weiter mit dem Auslaß verbunden. Der Steg 146 bewegt sich auf die linke Seite der Öffnung 166 und stellt damit eine Verbindung her zwischen Kanal 102 und Kanal 168. Da Kanal 154 mit dem Auslaß verbunden ist, geht das Zwei-Stellungs-Rückschlagventil in seine linke Stellung über, und die Vorwärtskupplung CL&sub1; kommuniziert mit Kanal 170. Kanal 168 kommuniziert mit Kanal 170 und setzt so die Kupplung CL&sub1; unter Druck. Diese Verbindung wird von dem Rückschlagventil 172 hergestellt. Auf diese Weise kann die Vorwärtskupplung eingelegt werden, wenn die Ventileinheit 116 in der D-Stellung steht, während des Betriebes im langsamen Gang, im zweiten und im dritten Gang.
Wird das Handwahlventil in die L-Stellung verschoben, bewegt sich der Steg 146 des Handwahlventilschiebers 144 nach links neben die Öffnung 174, so daß Kanal 176 unter Druck gesetzt wird. Beide Kanäle 166 und 176 stehen in Verbindung mit dem Versorgungskanal 102, über den zwischen den Stegen 146 und 148 liegenden Raum in der Ventilkammer 152. Der Kanal 134 bleibt ebenfalls weiterhin unter Druck, da auch er mit dem gleichen Ventilraum in Verbindung steht.

1-2 Schalt- und 1-2 Drossel-Verzögerungs-Ventil

Fig. 4C zeigt das 1-2 Schalt- und 1-2 Drossel-Verzögerungs-Ventil 118, welches mit Kanal 166 in Verbindung steht. Dieser Kanal wird mit Steuerdruck von der Pumpe 38 versorgt. Die Ventileinheit 118 umfaßt einen Ventilschieber 178 mit beabstandeten Stegen 180, 182, 184 und 186. Der Ventilschieber 178 ist in einer Ventilkammer 188 angeordnet, die außerdem von dem Drossel-Verzögerungs-Ventilschieber 190 besetzt wird. Eine Ventilfeder 192 hält die beiden Schieber 190 und 178 auseinander, wobei diese Schieber miteinander fluchten.
Ventilschieber 190 weist Stege 194 und 196 von unterschiedlicher Querschnittsfläche auf. Die von diesen Stegen definierte Differenzfläche steht unter durch das Drosselklappenventil begrenztem Druck aus einem Kanal 198, der mit dem vorbeschriebenen Kanal 142 verbunden ist, in welchem durch das Drosselklappenventil begrenzter Druck herrscht. Der Drosselklappenventilschieber 190 enthält einen dritten Ventilsteg 200, der im Durchmesser größer ist als der Steg 196. Zusammen mit Steg 196 definiert dieser Steg eine Differentialfläche, die mit einem Kanal 202 verbunden ist, der wiederum mit einem Kickdown- Druckkanal von der 2-1 Programmventileinheit 204 verbunden ist.
Die Ventileinheit 204 wird über einen Kanal 206 mit Leitungsdruck aus Kanal 176 versorgt. Dieser Druck wird durch das 2-1 Programmventil reguliert, welches in Kanal 208 einen einer Rückschaltfolge von 2-1 entsprechenden Druck erzeugt, wobei dieser Druck auf die linke Seite des Steges 194 des 1-2 Verzögerungsventils geleitet wird. Der in Kanal 202 oder in Kanal 208 herrschende Druck bewirkt eine Erhöhung der effektiven Federkraft der Feder 192, womit die 1-2 Schaltverzögerung beim Beschleunigen aus dem Stand erhöht wird.
Der Drosselklappenventil-Begrenzungsdruck wird der Differentialfläche der an dem 2-1 Programmventilschieber 214 angeformten Stege 210 und 212 zugeführt. Zugeführt wird dem 2-1 Programmventil dieser Drosselklappenventil-Begrenzungsdruck über den Kanal 216, welcher mit Kanal 142 in Verbindung steht. Der durch den Kanal 202 zugeführte Kickdown-Druck wird von einem Kickdown-Druckkanal 218 aufgenommen, der sich bis zur Kickdown-Druck-Öffnung 220 der Drosselklappenstößel- und Steuerventileinheit 136 erstreckt. Der auf das 2-1 Programmventil wirkende Kraft des Kickdowndruckes und des Drosselklappenventil-Begrenzungsdruckes wirkt die Kraft einer Ventilfeder 222 entgegen, so daß der effektive Druck im Programm-Druckkanal 208 eine Funktion der Drosselklappenstellung darstellt, so daß der 2-1 Schaltpunkt geregelt werden kann.
Das rechte Ende des Steges 180 des 1-2 Schalt- und 1-2 Drossel-Verzögerungs-Ventileinheit 118 wird mit Reglerdruck beaufschlagt, der der Ventileinheit 118 durch einen Reglerkanal 232 zugeführt wird. Die Höhe des Druckes im Kanal 224 hängt von der Fahrzeuggeschwindigkeit ab.
Befindet sich der Ventilschieber 178 in seiner rechten Stellung, wird Leitungsdruck aus dem Kanal 166 von dem Steg 184 blockiert. Unter diesen Umständen steht Kanal 226 über das Rückschlagventil 228 mit Kanal 230 in Verbindung, der wiederum mit Kanal 170 kommuniziert. Wenn Kanal 224 auf diese Weise unter Druck gesetzt wird, wird Steuerdruck über das Rückschlagventil 228 und über das in Kanal 170 angeordnete Zwei-Stellungs-Rückschlagventil 156 in den Kanal 230 zur Vorwärtsgang- Kupplung geleitet. Der im Kanal 134 vorliegende Leitungsdruck wird, wie Fig. 4D zeigt, an Kanal 132 und an Kanal 234 verteilt. Eine Verbindung mit einem Kanal 238 zum Anlegen des Langsam- und Zwischengang-Servogliedes, der sich, wie aus Fig. 4C ersichtlich ist, bis zu dem Langsam- und Zwischengang-Servoglied B&sub2; erstreckt, wird durch die 2-3 Servo-Regelventileinheit 236 hergestellt. So sind, wenn sich die 1-2 Schalt- und 1-2 Drossel-Verzögerungs-Ventileinheit 118 in ihrer rechten Stellung befindet, sowohl die Vorwärtskupplung CL&sub1; als auch das Langsam- und Zwischengang-Servoglied B&sub2; eingelegt. Wie in Fig. 2 angedeutet, bewirkt dies einen Fahrbetrieb in der unteren Fahrstufe.
Steigt der Reglerdruck in Kanal 232 an, überwindet die auf die rechte Seite des Ventilschiebers 178 wirkende Kraft die Kraft der Feder 192 und die Kraft des auf den Ventilschieber 190 wirkenden Drosselklappenventil-Begrenzungsdruckes und bewirkt so das Hochschalten der Ventileinheit 118 in die der zweiten Fahrstufe entsprechende Stellung, wobei sich der Schieber 178 nach links bewegt. Zu diesem Zeitpunkt steht der Leitungsdruckkanal 166 mit dem Zuführungskanal 240 der Zwischengangkupplung in Verbindung. Dieses Leitungsdrucksignal wird dabei, wie aus Fig. 4A ersichtlich, an die Öffnung 242 der Haupt-Regel- und Druckverstärkerventileinheit 114 geleitet, um eine Reduzierung der Höhe des durch die Haupt-Regel- und Druckverstärkerventileinheit aufrecht erhaltenen Leitungsdruckes zu bewirken. Der in dem Kanal 240 herrschende Druck wird außerdem an den Zuführungskanal 244 der Zwischengangkupplung weiterverteilt, der mit einem Versorgungskanal 248 einer in Fig. 4B dargestellten 1-2 Speicherkapazitäts-Modulationsventileinheit 246 verbunden ist. Somit wird die Zwischengangkupplung CL&sub2; angelegt, während CL&sub1; eingekuppelt bleibt, unabhängig von der zwischen Zuführungskanal 226 und Auslaßöffnung 250 der 1-2 Schalt- und 1-2 Drossel-Verzögerungsventileinheit 118 hergestellten Verbindung.
Kanal 224 wird aufgrund der Verbindung zwischen dem Leitungsdruckkanal 132 und einem Kanal 252 durch die 3-4 Schalt- und Modulationsventileinheit 122 mit Druck beaufschlagt. Der Kanal 252 steht in Verbindung mit Kanal 224 und mit einem Kanal 254, der sich bis zum Zuführungskanal 230 der Vorwärtskupplung erstreckt. Das Rückschlagventil 228 schließt sich, ebenso wie das Rückschlagventil 256.
Kanal 240, der wie oben beschrieben beim Hochschalten von 1-2 unter Druck steht, steht mit der Auslaßöffnung 257 und Ventileinheit 118 in Verbindung, wenn der Ventilschieber 178 seine rechte Stellung eingenommen hat.

2-3 Schalt- und TV-Modulationsventileinheit

Die Ventileinheit 120 umfaßt einen mehrbündigen Ventilschieber 258. Dieser ist gleitend in einer Ventilkammer 260 angeordnet, welche innere Stege aufweist, die mit fünf mit den Bezugszahlen 262, 264, 266, 268 und 270 bezeichneten Ventilschieberstegen paßgenau ausgebildet sind. Reglerdruck aus dem Kanal 232 wird dem Ventilsteg 262 auf der rechten Seite zugeführt. Wenn sich die Ventileinheit in der Rückschaltstellung befindet, überwindet die Kraft der Ventilfeder 272 und der anderen, auf den Ventilschieber 258 einwirkenden hydraulischen Kräfte die Kraft des Reglerdrucks in Kanal 232, und der Ventilschieber 258 wird in seine rechte Stellung verschoben, die dem Zwischengang entspricht. In diesem Moment wird eine Verbindung hergestellt zwischen dem Leitungsdruckkanal 134 und Kanal 274, der mit der linken Seite des bei 236 in Fig. 4D dargestellten 2-3 Servo-Regelventils kommuniziert. Diese Kraft ergänzt die Kraft der auf den Ventilschieber 278 der Ventileinheit 236 wirkenden Ventilfeder 276.
Die 2-3 Servo-Regelventileinheit weist einen kleineren Steg 280 und Stege 282 und 284 mit größerem Durchmesser auf. Durch den Kanal 274, der unter Druck steht, wenn das Handwahlventil in der Langsam-Gang-Stellung steht oder wenn sich die Schaltventile in der Ersten- oder Zweiten-Gang-Stellung befinden, wird die linke Seite des Steges 280 mit Druck beaufschlagt, wodurch die Kraft der Feder 276 erhöht und so sichergestellt wird, daß sich der Ventilschieber 278 in der rechten Stellung befindet. Dabei wird eine direkte Verbindung hergestellt zwischen Kanal 234 und dem Zuführungskanal 238 des Langsam- und Zwischengang-Servogliedes. Der 2-3 Schaltventilschieber wird dabei nach links verschoben. Beim Hochschalten von 2-3 wird Kanal 274 jedoch über die Auslaßöffnung 286 der Ventileinheit 120 entleert. Dadurch kann das 2-3 Servo-Regelventil den Druck in Kanal 238 modulieren und die Geschwindigkeit steuern, mit welcher der Langsam- und Zwischengang-Servo B&sub2; beim Hochschalten von 2-3 gelöst wird.
Die linke Seite des Ventilbundes 288 des 2-3 Modulationsventils wird mit Drosselklappenventil-Begrenzungs-Druck aus dem Kanal 198 beaufschlagt. Die Ventilfeder 272 der Ventileinheit 120 wirkt auf einen Gegensteg 292. Die beiden Ventilstege 288 und 292 sind innerhalb einer Ventilkammer 294 angeordnet, die mit der Ventilkammer 260 der Ventileinheit 120 fluchtet. Der Ventilschieber 290, an welchem die Stege 288 und 296 angeformt sind, moduliert den Drosselklappenventil-Begrenzungs-Druck, um so einen geänderten 2-3 Hochschalt-Druck in einem Übertrittskanal 296 zu erzeugen. Überwindet die Kraft des auf die rechte Seite der Ventileinheit einwirkenden Reglerdruckes die Gegenkraft der Ventilfeder 272 und des modifizierten Drosselklappen-Druckes in dem Federraum der Feder 272, wird der Ventilschieber 258 nach links verschoben. Dadurch wird eine Verbindung hergestellt zwischen dem Leitungsdruckkanal 134 und Kanal 298. Dieser Kanal 298 wiederum steht mit einem Kanal 300 in Verbindung, welcher seinerseits über ein in Fig. 4B dargestelltes Rückschlagventil 304 mit einem Kanal 302 kommuniziert. Der Kanal 302 ist mit der Löse-Seite des Langsam- und Zwischengang-Servogliedes B&sub2; verbunden. Außerdem kommuniziert Kanal 302, wie aus Fig. 4D hervorgeht, mit einem Kanal 304, wobei Kanal 304 der Kupplung C&sub3; für den Direktgang über ein in Fig. 4C dargestelltes Zweistellungs-Rückschlagventil 306 Steuerdruck zuführt. Wird die Löse-Seite des Servogliedes B&sub2; mit Druck beaufschlagt, öffnet sich dieses Servoglied, und die auf der Einlege-Seite enthaltene Flüssigkeit wird abgelassen. Gleichzeitig schließt sich die Kupplung C&sub3; für den Direktgang, während die Kupplungen C&sub1; und C&sub2; geschlossen bleiben. Damit ist das Getriebe betriebsbereit für einen Betrieb im Direktgang in der dritten Fahrstufe.

3-4 Schalt- und Modulationsventileinheit

Die Hochschaltvorgänge von 3-4 sowie die 4-3 Rückschaltungen werden von der Ventileinheit 122 gesteuert. Diese Ventileinheit enthält einen Ventilschieber 308, an welchem beabstandete Ventilstege 310, 312, 314 und 318 angeformt sind. Reglerdruck beaufschlagt die rechte Seite des Ventilbundes 318 über einen Regeldruckkanal 320, welcher mit dem Reglerdruckkanal 232 kommuniziert. Der Ventilschieber 308 ist in einer Ventilkammer 322 angeordnet, die innere Ventilstege aufweist, die wiederum mit den Stegen 310, 312, 314, 316 und 318 eine Passung bilden. Mit der Ventilkammer 322 fluchtet eine den Ventilschieber 326 aufnehmende Modulationsventilkammer 324. Der Drosselklappenventil-Begrenzungsdruck wirkt auf die linke Seite des Ventilbundes 328 des Schiebers 326. Ein zweiter am Ventilschieber 326 angeformter Ventilsteg 330 und ein dritter Ventilsteg 332 bilden eine Fläche, die dem Druck in Kanal 352 ausgesetzt ist, der dann unter Druck steht, wenn das Ventilsystem für einen Betrieb über den gesamten Übersetzungsbereich im ersten, zweiten und dritten Gang eingestellt ist. Der Raum zwischen den Stegen 328 und 326 ist mit dem Auslaß verbunden. Der Ventilschieber 326 moduliert den Druck im Drosselklappenventil-Begrenzungs-Druckkanal 216, worauf das modifizierte Schalt-Verzögerungssignal dann über einen Übertrittkanal 334 an der linken Seite des Ventilschiebers 308 aufgebracht wird.
Wenn sich die Ventileinheit 122 in einer Hochschaltstellung befindet, ist der Schieber 308 nach rechts ausgerichtet und stellt so wie oben erläutert eine Verbindung zwischen dem Kanal 252 und Kanal 132 her. Ist die Kraft des in Kanal 320 herrschenden Reglerdruckes ausreichend, die entgegenwirkende Kraft der auf die linke Seite des Schiebers 308 wirkenden Feder 336 und die entgegengerichteten, auf den Modulationsventilschieber 326 wirkenden hydraulischen Kräfte zu überwinden, wird der Schieber 308 nach links verschoben, in eine Stellung, die einer Hochschaltbedingung entspricht. Dadurch wird Kanal 252 über den Kanal 338 in der Ventileinheit 122 entleert. Damit entleert sich auch die Vorwärtskupplung CL&sub1; durch den Auslaßkanal, der nun von den Kanälen 170, 254, 252 und der Auslaßöffnung 338 gebildet wird. Der Kanal 298, der von Kanal 134 über das 2-3 Schaltventil versorgt wird, steht nun über die in der Hochschaltstellung befindliche 3-4 Schaltventileinheit 122 mit Kanal 340 in Verbindung, während der Steg 312 eine Öffnung in der Einheit 122 freigibt, die mit Kanal 298 in Verbindung steht.
Der Kanal 340 kommuniziert mit einem in Fig. 40 dargestellten Overdrive-Zuführungskanal 342. Der Fließweg zu dem Overdrive-Servoglied enthält eine Drossel 344, womit die Schließgeschwindigkeit der Overdrive-Bremse verzögert wird. Ein parallel zur Drossel 344 angeordnetes Rückschlagventil 346 ermöglicht einen schnellen Rückfluß aus dem Overdrive-Servoglied bei Eintreten einer Rückschaltung 4-3. Der Auslaß-Fließweg umfaßt dann den Kanal 340 und die Auslaßöffnung 348 in der Ventileinheit 122.

2-4 Sperrventil

Die in Fig. 4D dargestellte Sperrventileinheit 350 steuert die Hochschaltvorgänge vom zweiten Fahrgang direkt in den Overdrive-Bereich. Sie verhindert oder sperrt einen solchen Hochschaltvorgang, bis der in Kanal 304 herrschende Druck der Kupplung für den Direktgang ausreichend hoch ist, den Drehmomentanforderungen im Antriebsstrang gerecht zu werden. Auf diese Weise werden die Reibelemente der Kupplung CL&sub3; für den Direktgang gegen übermäßige Energieabsorption und Verschleiß geschützt, wenn die Betriebsbedingungen so sind, daß ein 2-4 Hochschaltvorgang angemessen ist.
Während des Betriebes in der ersten und zweiten Fahrstufe ist die Kupplung CL&sub3; des Direktganges offen. Der Druck in Kanal 304 ist damit mit dem Auslaß verbunden. Leitungsdruck aus Kanal 132 wird an der rechten Seite des Ventilsteges 352 der Sperrventileinheit 350 aufgebracht. Die Ventileinheit 350 umfaßt einen Ventilschieber 354, an welchem der Steg 352 in einem bestimmten Abstand von einem Gegensteg 356 angeformt ist. Kanal 358 erstreckt sich von der Ventilkammer 360 der Ventileinheit 350, von einer Stelle zwischen den Stegen 356 und 352, bis zur Ventilkammer der 3-4 Modulationsventileinheit und zur Ventilkammer 322 für den 3-4 Schaltventilschieber 308.
In den Fällen, in welchen eine Hochschaltung vom zweiten in den vierten Gang erfolgen soll, ist der Drosselklappenventil-Begrenzungs-Druck verhältnismäßig niedrig, und der Ventilschieber 326 wird nach links verschoben. Dabei wird eine Verbindung hergestellt zwischen dem Kanal 358 und der Federkammer für die Feder 356 zwischen den Ventilstegen 326 und 308. Der Druck in Kanal 358 hält nun den 3-4 Schaltschieber 308 in der Dritten-Gang-Stellung fest. Steigt der Druck in der Kupplung CL&sub3; auf einen ausreichenden Wert, drückt der Druck in Kanal 304, der über einen Kanal 361 auf die linke Seite des Ventilbundes 356 aufgebracht wird, den Ventilschieber 354 nach rechts. Damit kann Kanal 358 über das 3-4 Sperrventil und über den Kanal 362 und die bei 130 dargestellte 4-3 Programm-Ventileinheit entleert werden. Kanal 364, der mit der Ventileinheit 130 in Verbindung steht, dient unter diesen Umständen als Auslaßkanal, da er mit dem offenen Ende der Handwahlventileinheit 116 verbunden ist. So kann ein Hochschalten in den vierten Gang erfolgen, ohne daß dabei die mit einer aufgrund ungenügenden Kupplungsdruckes nur teilweise geschlossenen Kupplung CL&sub3; verbunden Probleme auftreten.

3-2 Steuerventil

Die Ventileinheit 368 bildet ein 3-2 Steuerventil, das den Zeitpunkt für das Anlegen des Zwischengang-Servogliedes B&sub3; und das Lösen der Direktgangkupplung CL&sub3; bei einer 3-2 Rückschaltung steuert. Das Anlegen des Zwischengang-Servogliedes B&sub2; wird durchgeführt, indem man den Durchsatz des bei einer 3-2 Rückschaltung aus der Löse-Seite des Servogliedes durch den Kanal 302 ausströmenden Flüssigkeit regelt. Der Flüssigkeitsdruck aus der Direktgang-Kupplung CL&sub3; und der Löse-Seite des Zwischengang-Servogliedes B&sub2; muß durch die entsprechenden Kanäle 302 und 304 abgelassen werden. Beide Kanäle 302 und 304 stehen mit einer gemeinsamen Auslaßleitung stromabwärts einer in Fig. 4D dargestellten Zweigstelle 370 in Verbindung. Um bis zur Zweigstelle 370 zu gelangen, muß die aus der Löse-Seite des Servogliedes B&sub2; entlassene Flüssigkeit eine Drosselöffnung 372 passieren. Die übrige Flüssigkeit strömt durch das 3-2 Steuerventil.
Das 3-2 Steuerventil umfaßt einen Ventilschieber 374 mit drei Ventilstegen 376, 378 und 380. Die Stege 378 und 380 definieren eine Differentialfläche, die über den Reglerkanal 382 mit dem Reglerdruck-Kanal 332 in Verbindung steht. Die von dem Reglerdruck auf die Differentialfläche ausgeübte Kraft wirkt der Kraft der Ventilfeder 384 entgegen, die den Ventilschieber 374 normalerweise nach links drückt. Bei steigendem Reglerdruck wird die Verbindung zwischen Kanal 302 und dem Auslaßkanal 386 allmählich zugeschnürt. Auf diese Weise wirkt das 3-2 Steuerventil als Regelventil, während Flüssigkeit stromabwärts von dem 3-2 Steuerventil über einen Rückflußkanal 388 linksseitig auf den Ventilschieber 388 aufgebracht wird. Bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten ist der Reglerdruck ausreichend, eine relativ hohe Drosselung in der Leitung für den beim Lösen des Servogliedes entstehenden Fluß zu erzeugen.
Der Entleerungsfließweg für die Direktgang-Kupplung und die Löse-Seite des Servogliedes B&sub2; bei einer 3-2 Rückschaltung schließt den Kanal 302 und die Drossel 390 mit ein, sowie das Rückschlagventil 392, Kanal 298, den 2-3 Schaltventilschieber 258, den mit der 2-3 Schaltventilkammer 260 in Verbindung stehenden Kanal 394 und die Ausschalt-Ventileinheit 396. Die Ausschalt-Ventileinheit weist einen Ventilschieber 398 auf, der eine rechtsseitige Stellung einnimmt.

TV-Begrenzungs- und Neutral-in-Direktgang-Ventileinheit

Fig. 4D zeigt bei 402 eine TV-Begrenzungs- und Neutral-in-Direktgang-Schaltventileinheit. Diese enthält einen TV- Begrenzungs-Ventilschieber 404 und einen Neutral-in-Direktgang- Schaltventilschieber 406. Der Ventilschieber 406 weist Stege 408 und 410 auf, die eine Differentialfläche definieren, die mit dem Drosselklappenventil-Druckkanal 412 in Verbindung steht, der seinerseits mit dem mit Bezug auf Fig. 4A beschriebenen Drosselklappen-Druckkanal 140 verbunden ist. Eine Ventilfeder 414 drückt den Ventilschieber 406 nach links. Bei geringen Drosselklappenventildrücken ist Schieber 406 nach links verschoben und unterbricht so die Verbindung zwischen Kanal 132, d. h. dem Leitungsdruck-Versorgungskanal, und dem sich bis zu Kanal 234 erstreckenden Zweigkanal 416. Kanal 234 ist mit Kanal 238 verbunden, der die Anlege-Seite des Servogliedes B&sub2; für die untere Fahrstufe über das 2-3 Servo-Regelventil versorgt. Die gesamte von Kanal 132 aus an die Anlege-Seite des Bremsen-Servogliedes B&sub2; abgegebene Flüssigkeit muß dann eine den Kanal 416 umgehende, die Flußmenge begrenzende Drosselöffnung 418 passieren. Wird das Fahrzeug mit einem bestimmten Drehmoment betrieben, ist der TV-Druck ausreichend hoch, um den Ventilschieber 406 nach rechts zu verschieben, wodurch eine Verbindung zwischen den Kanälen 132 und 234 hergestellt wird.
Axial mit dem Ventilschieber 406 fluchtend ist ein Ventilschieber 404 angeordnet, welcher drei von einander beabstandete Ventilstege 420, 422 und 424 aufweist. Eine Ventilfeder 426 drückt den Schieber 404 nach links. Wenn der Ventilschieber 406 seine linke Stellung eingenommen hat, wird ein freier Durchgang hergestellt zwischen dem Drosselklappen-Druckkanal 412 und dem Drosselklappenventil-Begrenzungs-Druckkanal 430, welcher mit dem zuvor beschriebenen Drossel-Begrenzungs- Druckkanal 142 verbunden ist. Ein Rückströmkanal 432 überträgt den Druck aus Kanal 430 auf die linke Seite des Steges 420. Bei 434 ist eine Auslaßöffnung angeordnet. Die TV-Begrenzungs-Ventileinheit kann somit die Höhe des von dem Drosselklappenventil in Kanal 412 erzeugten Druckes reduzieren und so in Kanal 430 einen geregelten Drosselklappenventil-Begrenzungs-Druck liefern, der auf das linke Ende jedes der vorstehend mit Bezug auf die Fig. 4C und 4D beschriebenen Schaltventile aufgebracht wird. Damit wird der Schaltpunkt der verschiedenen Gangwechsel bestimmt. So können die Schaltpunkte unabhängig von der Höhe des in Kanal 412 herrschenden Drosselklappenventildruckes eingestellt werden, der nötig ist, um die richtige Einstellung des Leitungsdruckes für den Schaltkreis einzuhalten.

Drosselklappenventileinheit ("TV")

Die Drosselklappenstößel- und Steuerventileinheit 136 enthält eine Ventilbuchse 436, deren innere Stege mit den äußeren Stegen des Drosselklappenventilschiebers 438 paßgenau ausgebildet sind. Die Stege des Schiebers 438 sind mit 440, 442 und 444 bezeichnet. Der Ventilschieber 438 wird, wie aus Fig. 4A ersichtlich ist, von einer Ventilfeder 446 nach links gedrückt.
Ein Drosselklappenventilstößel 448 ist axial mit dem Ventilschieber 438 fluchtend angeordnet und von diesem mittels einer Ventilfeder 444 getrennt. Zum besseren Verständnis der Betriebsweise eines derartigen Ventils sei auf US-A-4,369,677 von Charles W. Lewis verwiesen.
Der Stößel 448 weist von einander beabstandete Stege 450 und 452 auf, die eine Differentialfläche definieren, welche mit dem Drosselklappenventil-Begrenzungs-Kanal 442 in Verbindung steht und eine Kraft erzeugt, die die Kraft verstärkt, die über das vom Fahrer betätigte Gestänge nach links drängend auf den Stößel 448 wirkt. Das vom Fahrer betätigte Gestänge ist mit der Drosselklappe im Vergaser einer Brennkraftmaschine gekoppelt, so daß bei einer Bewegung der Vergaser-Drosselklappe in eine offene Stellung die Feder 446 gespannt wird.
Die Ventileinheit 136 erhält über die Öffnung 454 geregelten Leitungsdruck aus Kanal 202. Ein Drosselklappenventil- Rückströmkanal 456 steht in Verbindung mit der von den Stegen 440 und 442 gebildeten Differentialfläche. Demnach ist der in Kanal 140 herrschende Druck zur Bewegung des Stößels 448 proportional und somit auch proportional zu dem Öffnungsgrad der Vergaser-Drosselklappe. Er ist in dieser Hinsicht proportional zu dem Motordrehmoment.

Haupt-Regel- und Verstärkerventil

Die in Fig. 4A dargestellte Ventileinheit 114 regelt den von der Pumpe 38 für den Schaltkreis bereitgestellten Druck. Sie umfaßt einen Ventilschieber 458 mit vier Stegen 460, 462, 464 und 466. Der Austrittsdruckkanal 102 der Pumpe 38 steht in Verbindung mit der von dem Ventilschieber 458 besetzten Ventilkammer. Ein Rückströmkanal 468 erstreckt sich bis zum rechten Ende des Steges 466.
Konzentrische Ventilfedern 470 wirken auf die linke Seite des Ventilschiebers 458. Die am weitesten innen liegende Feder der konzentrischen Federn wirkt auf ein in einer Buchse 474 gelagertes Verstärkerventilelement 472. Das linke Ende des Schiebers 472 wird mit modifiziertem Drosselklappenventildruck aus Kanal 476 beaufschlagt, welcher über ein Rückschlagventil 480 mit einem Kanal 478 verbunden ist. Somit herrscht in dem Kanal 478 ein Druck, der allgemein proportional zu dem Motordrehmoment ist, und bei steigendem Drehmoment steigt auch die effektive Kraft, die die Kraft der Feder 470 verstärkt, um so eine Erhöhung des von der Ventileinheit 114 eingehaltenen geregelten Leitungsdruckes zu bewirken. Das Verstärkerventilelement 472 umfaßt außerdem eine von den beabstandeten Stegen 480 und 482 definierte Differentialfläche, die mit einem Kanal 484 für den Rückwärts-Leitungsdruck in Verbindung steht. Der Kanal 484 kommuniziert mit der Rückwärts-Kupplung. Sobald die Rückwärts-Kupplung eingelegt wird, wird somit diese Differentialfläche mit Druck beaufschlagt, so daß die nach rechts gerichtete, auf den Ventilschieber 458 wirkende Kraft erhöht wird, um so die Höhe des Leitungsdruckniveaus während des Betriebes im Rückwärtsgang noch weiter anzuheben.
Angrenzend an den Steg 460 steht ein Pumpen-Regeldruck-Kanal 486 mit der Ventilkammer für den Schieber 458 in Verbindung. Dieser Druck wird in die Regelkammer 488 in der Verstellpumpe 338 weitergeleitet, wo er eine Schwenkbewegung des Statorringes 106 um die Schwenkachse 108 bewirkt, um so das Volumen der Pumpe zu verringern und damit den geregelten Leitungsdruck an einer oberen Grenze zu halten. Ein Schmieröldruck-Kanal 490 steht mit der Ventilkammer für den Ventilschieber 458 zwischen den Stegen 462 und 464 in Verbindung, wodurch die Höhe des Schmierungsdruckes in Kanal 490 auf dem gewünschten Niveau gehalten wird.
Die von den obengenannten Stegen 464 und 466 definierte Differentialfläche ist, wie bereits erläutert, über die Öffnung 242 mit Kanal 240 verbunden. Diese Öffnung 242 ist jedoch beim Betrieb in der unteren Fahrstufe mit dem Auslaß verbunden, wenn der 1-2 Schaltschieber 178 seine Rückschaltstellung einnimmt. So wird während des Betriebes im unteren Fahrbereich ein höherer geregelter Leitungsdruck erhalten, als beim Betrieb im zweiten, dritten oder vierten Gang. Die Kupplungs- und Bremsen-Servoglieder sind somit entsprechend wirksam, sich der beim Betrieb im unteren Gang vorliegenden erhöhten Drehmomentkapazität anzupassen.

TV-Leitungs-Modulations- und 4-3 Programm-Ventil

Die Ventileinheit 130 umfaßt einen wie in Fig. 4B dargestellten 4-3 Programm-Schieber 492. Der Schieber 492 ist in einer Ventilkammer 494 angeordnet, die mit der Ventilkammer 496 des TV-Leitungs-Modulations-Ventilschiebers 498 eine gemeinsame Kammer bildet.
Der Schieber 492 besitzt beabstandete Stege 500, 502 und 504. Der Kanal 364 dient als Auslaßkanal, da er über das Ende der Handwahlventileinheit 116 in allen Stellungen außer D und L mit dem Auslaß verbunden ist. Die Ventilkammer 492 wird über den dem Steg 500 benachbarten Hauptsteuerdruckkanal 132 mit Steuerdruck beaufschlagt. Der Kanal 506 bildet den Austritts-Druckkanal für das 4-3 Programm-Ventil. Von dem 4-3 Programm-Ventil erhält er einen reduzierten geregelten Druck, dessen Höhe eine Funktion der Federkennlinie der Feder 508 ist, die in Fig. 4B gesehen nach rechts auf den Ventilschieber 492 wirkt. Wenn das Ventilsystem für einen Betrieb im ersten, zweiten oder dritten Gang eingestellt ist, wird dieser geregelte reduzierte Druck aus Kanal 506 in den Kanal 362 und durch die 2-4 Sperrventileinheit 350 in den Kanal 358 und zur 3-4 Modulations-Ventilkammer 324 geleitet. So wird auf der linken Seite des Steges 310 des 3-4 Schaltventilschiebers ein 4-3 Schaltpunkt-Regeldruck erzeugt.
Ist das Getriebe für den Betrieb im dritten Gang eingestellt, wird Kanal 508 mit Druck beaufschlagt, da er mit dem Kanal 252 in Verbindung steht, der unter Druck steht, wenn sich der 3-4 Schaltventilschieber 308 in der Rückschaltstellung befindet. Damit wird eine Druckkraft auf der Differentialfläche der Stege 502 und 504 erzeugt, wodurch der effektive reduzierte und geregelte Druck in Kanal 506 geändert und der passende 4-3 Rückschaltpunkt erstellt wird.
Der Schieber 498 des Drosselklappenventil-Leitungsdruck-Modulationsventils weist Stege 510, 512 und 514 auf. Der Ventilschieber 498 wird von einer Ventilfeder 516 nach links gedrückt.
Das TV-Leitungs-Modulationsventil ist ein Regelventil, dessen Auslaßöffnung bei 518 dargestellt ist. Der Zuführungskanal zu dem TV-Leitungs-Modulationsventil ist der Drosselklappenventil-Begrenzungs-Druckkanal 520, welcher mit dem oben beschriebenen Kanal 430 in Verbindung steht. Die Ventilstege 512 und 514 definieren eine Differentialfläche, auf welche der in Kanal 520 anstehende Drosselklappenventil-Begrenzungsdruck wirkt. Dieser Druck erhöht die Kraft der Feder 516. Den Auslaßdruckkanal für das TV-Leitungs-Modulationsventil bildet Kanal 522, und ein Rückström-Zweigkanal 524 erstreckt sich von dem Kanal 522 zum linken Ende des Modulationsventilschiebers 496. Der Drosselklappenventil-Begrenzungs-Druckkanal 522 erstreckt sich wie oben erläutert bis in den Kanal 476, der wiederum mit Kanal 478 und dem linken Ende des Elementes 472 des Haupt-Regel- und Verstärkerventils in Verbindung steht. In Verbindung mit dem TV-Begrenzungs-Ventil 343 ist das TV-Leitungs-Modulationsventil so wirksam, daß es einen Regelventil- Änderungsdruck abgibt, durch den das Hauptregelventil einen verstellbaren Steuerdruck in dem System erzeugen kann, der allgemein der Kennlinienform der Motordrehzahl- und Drehmomentkurve des Motors angepaßt ist, auf welchen das Getriebe eingestellt ist. Der Verbrennungsmotor weist typischerweise eine Kennlinie auf, die der in Fig. 4E dargestellten Kurve ähnlich ist.
Das Verhältnis von Drosselklappenöffnung im Vergaser des Motors und der Höhe des in Kanal 140 und in Kanal 412 vorliegenden Drosselklappenventildruckes ist allgemein linear, wie in Fig. 4F angedeutet. Bei Null Grad Motordrosselklappenöffnung beträgt der Drosselklappenventildruck in einer typischen Anlage etwa 15 psi (ca. 1,0 bar). Bei voll geöffneter Drosselklappe ist ein typischer Wert für den Drosselklappenventildruck 115 psi (ca. 7,9).
Der Drosselklappenventildruck wird über Kanal 412 dem TV-Begrenzungsventil zugeführt. Das TV-Begrenzungsventil befindet sich aufgrund der von der Feder 428 aufgebrachten Federkraft in seiner linken Stellung, wenn der Drosselklappenventildruck in einem Bereich zwischen 15 und 85 psi (ca. 1,0 bis 5,8 bar) liegt. Damit ist der Ausgangsdruck der TV-Begrenzungs-Ventileinheit 402, der dem Kanal 430 zugeführt wird, genau wie die Drosselklappenventil-Kennlinie gemäß Fig. 4F linear. Das Verhältnis von Drosselklappenventil-Begrenzungsdruck und Drosselklappenöffnung des Motors zeigt Fig. 4G.
Wie in Fig. 4D angedeutet, wird der Drosselklappenventil-Begrenzungsdruck der Drosselklappenventil-Leitungs-Modulationsventileinheit 300 zugeführt und wirkt auf die Differentialfläche der Stege 512 und 514. Dies bewirkt, daß der Ventilschieber 498 den Druck in Kanal 142 moduliert, um so in Kanal 476 einen geänderten Drosselklappenventil-Begrenzungsdruck zu erzeugen, der, wie weiter oben erläutert, auf die linke Seite des Verstärkerventilelements 572 des Hauptregelventils 114 geführt wird.
Trägt man die Motordrosselklappenöffnung über dem modulierten Drosselklappenventil-Begrenzungsdruck ab, entsteht eine Beziehung der Art, wie sie in Fig. 4H abgebildet ist. Da zunächst der Drosselklappenventil-Begrenzungsdruck gleich ist dem Drosselklappendruck, ist dieser bei 528 angedeutete Bereich der Kurve eine Gerade, die allgemein parallel zur Drosselventildrucklinie in Fig. 5F verläuft. Bei Erreichen eines modulierten Drosselventildruckes von etwa 30 psi (ca. 2,0 bar) beginnt die Feder 508 zusammengedrückt zu werden, so daß der Drosselklappenventil-Begrenzungsdruck nicht mehr mit dem Druck in Kanal 522 übereinstimmt. Die effektive Kennlinie ändert daher an dieser Stelle ihre Steigung, wie in Fig. 4H angedeutet. Die Steigungsänderung ist in Fig. 4H mit dem Punkt "X" bezeichnet. Ein weiterer Anstieg des modulierten Drosselklappenventildruckes folgt dann dem geradlinigen Abschnitt 530 der Kurve gemäß Fig. 4H, bis der Punkt "Y" erreicht ist, wenn der Schieber 404 des Drosselklappen-Begrenzungsventils beginnt, den Drosselklappendruck zu regulieren, wenn die Ventilfeder 428 gespannt wird. Daraus ergibt sich der bei "Y" in Fig. 4H angedeutete Bremspunkt, und danach ist das Verhältnis von moduliertem Drosselklappenventildruck zur Motordrosselklappenöffnung allgemein horizontal, wie es der Abschnitt 532 der Kurve zeigt, bis die voll geöffnete Stellung der Drosselklappe erreicht ist. Es ist erkennbar, daß die Kurve nach Fig. 4H allgemein der Drehmomentkurve des Motors gemäß Fig. 4E nahe kommt. Auf diese Weise kann das Hauptregelventil einen Leitungsdruck erzeugen, der allgemein bei jeder Geschwindigkeit im Verhältnis zur Höhe des Motordrehmoments steht.

Überbrückungskupplungs- und Wandler-Regler

Die Wandler-Überbrückungskupplung wird von einer in Fig. 4A dargestellten Überbrückungskupplungssteuerung gesteuert. Diese enthält einen Ventilschieber 530 mit mehreren Stegen. An dem Schieber 530 sind vier Ventilstege 532, 534, 536 und 538 angeformt. Der Ventilschieber 530 ist gleitend in einer Ventilkammer 540 gelagert, welche innere Ventilstege aufweist, die mit den Ventilstegen 532, 530, 534, 536 und 538 eine Passung bilden.
Die Überbrückungskupplungssteuerung wird über den Kanal 542, der mit dem Hauptregelventil an einer zwischen den Stegen 462 und 464 liegenden Stelle verbunden ist, von der Haupt-Regel- und Verstärkerventileinheit 114 aus mit geregeltem Druck versorgt. Mit der Haupt-Regelventilkammer fluchtet eine Auslaßöffnung 544, und ein Rückström-Zweigkanal 546 des Haupt- Regelventilschiebers liefert den Rückströmdruck, der der Kraft der Feder 470 entgegenwirkt. So wird zum Zwecke der Pumpenvolumenregelung ein geregelter Druck in Kanal 486 erzeugt, während ein Wandlerversorgungsdruck in Kanal 542 einen separat geregelten Druck herstellt. Der Kanal 542 steht über eine Drossel 550 mit Kanal 548 in Verbindung.
Der Zuführungskanal 552 für den Wandlereinlaß ist über eine Drosselstelle 554 mit dem Kanal 548 verbunden. Der turbinenseitig von dem Wandler ausgehende Wandlerrückflußkanal ist bei 556 angedeutet. Eine Durchsatz-Regeldrossel 558 verbindet den Kanal 556 mit dem vorderen Schmierungskreis 560. In dem Kanal 560 ist ein Schmieröldruck-Rückschlagventil 562 angeordnet. Auslaßseitig ist das Ventil 562 mit einem Getriebekühler 564 zur Versorgung des vorderen Schmierungskreises 566 verbunden.
Bei geöffneter Wandler-Überbrückungskupplung befindet sich der Ventilschieber 530 der Überbrückungskupplungssteuerung in seiner rechten Stellung, in welcher er eine Verbindung herstellt zwischen dem Kanal 556 und Kanal 560, wobei Steg 538 die Ventilöffnung in der mit Kanal 560 verbundenen Ventilkammer 540 freigibt. Dadurch ergibt sich effektiv eine Umgehung der Drosselstelle 558.
In der oben beschriebenen Kupplungs-Öffnungsstellung gibt Steg 534 die Öffnung in der Ventilkammer 540 frei, die mit einem Zweigkanal 568 verbunden ist, womit über den Zweigkanal 568 eine Verbindung zwischen Kanal 548 und einem Wandler-Überbrückungskanal 570 hergestellt wird.
Die Wandler-Überbrückungskupplung 28 enthält eine sich radial erstreckende Kupplungsmembran 570. Diese wirkt mit dem Pumpenradgehäuse 572 so zusammen, daß sie einen radialen Auslaß definiert, der den Kanal 570 mit der Innenseite des Torus verbindet. Dadurch wirken bei geöffneter Kupplung beide Kanäle 552 und der Kupplungs-Umgehungskanal 570 als Einlaßkanäle für den Wandler, während Kanal 556 als Rückflußkanal dient.
Der von dem Kanal 102 aus auf das linke Ende des Ventilschiebers 574 aufgebrachte Steuerdruck erzeugt auf dem Schieber eine Druckkraft, die auf den Ventilschieber 530 übertragen wird, so daß dieser in der Öffnungsstellung der Kupplung blockiert wird. Wird in eine Elektromagneten-Druckleitung 576 ein Steuersignal eingeleitet, wird dem rechten Ende des Steges 538 Druck zugeführt, wodurch sich der Ventilschieber 530 nach links verschiebt, in eine Stellung, die dem geschlossenen Zustand der Kupplung entspricht. Die Ventilöffnung, die mit dem Kanal 548 in Verbindung steht, wird dann von dem Steg 536 freigelegt, und Flüssigkeit unter Wandler-Druck fließt dann von Kanal 542 durch die Drossel 550 und die Gegen-Drossel 578 in den Kanal 580, der sich zum Kühler 564 und zum vorderen Schmierölkreis 566 erstreckt. Gleichzeitig wird die mit dem Zweigkanal 568 verbundene Öffnung in Verbindung mit Kanal 582 gebracht. Der Umgehungskanal 570 wird in Verbindung mit dem Auslaßkanal 584 gebracht, der mit dem Auslaßende der Handwahlventileinheit verbunden ist. Die Wandler-Zuführungsleitung beinhaltet dann Kanal 548, Kanal 568, Kanal 582 und Kanal 552. Der Kanal 556 dient weiter als Rückflußkanal von der Turbinenseite des Wandlers aus. Die gesamte bei geschlossener Kupplung in den vorderen Schmierölkreis zurückgeführte Flüssigkeit muß dabei die durchflußbegrenzende Drossel 558 passieren. Es entsteht dabei in dem Torus ein Druck-Rückstau, der auf die Kupplungsplatte 570 wirkt und die Kupplung 28 in Eingriff bringt, wodurch die Wandlerturbine mit dem Wandlerpumpenrad gekoppelt wird.
Der in Kanal 576 herrschende Elektromagneten-Druck wird durch einen Wandler-Überbrückungs-Elektromagneten 586 gesteuert, wie in Fig. 4B gezeigt. Der Elektromagnet wird von einem in Fig. 3 dargestellten elektronischen Antriebsstrang- Steuermodul 588 gesteuert. In Reaktion auf entsprechende Eingangssignale erzeugt das Steuermodul Pulsbreiten-Modulations- Signale zur Erzeugung eines gewünschten Druckes in Kanal 476. Die Eingangssignale für das Modul 588 können die Motordrehzahl, die Drosselklappenstellung des Vergasers des Motors, Motortemperatur und Fahrzeuggeschwindigkeit darstellende Analogsignale sein. Auch ein Radbremsen-Signal wird eingesetzt. Dieses Signal ist dann wirksam, wenn die Radbremsen angelegt werden, so daß das Steuermodul die Funktion des Elektromagneten unterbricht, wodurch Kanal 576 entleert wird und der Wandler bei bremsendem Fahrzeug entkuppelt werden. Dadurch wird ein Abwürgen des Motors vermieden, wenn die Fahrzeugbremsen angelegt werden, während sich das Getriebe im Überland-Fahrzustand mit geschlossener Wandler-Überbrückungskupplung befindet. Der Ausgang des Moduls 588 ist ein Signal, das dazu angewandt wird, durch den Überbrückungskupplungs-Ein/Aus-Elektromagneten 586 in Kanal 576 ein gewünschtes Druckniveau zu erzeugen. Der Reglerausgang ist, wie Fig. 3 zeigt, ein Selbstdiagnose-Ausgangssignal.
Liegt das Signal in Kanal 576 über einem bestimmten Wert, wird das Überbrückungskupplungs-Steuerventilelement 530 nach links in die Schließ-Stellung verschoben. Liegt das Signal in Kanal 576 unter einem niedrigen Schwellenwert, wird der Überbrückungskupplungs-Steuerventilschieber 530 ganz nach rechts in seine Kupplungs-Öffnungs-Stellung verschoben. Für die Erstellung der Drücke in Kanal 576, zwischen dem oberen Schwellenwert und dem unteren Schwellenwert, wird ein veränderbarer Druck im Kupplungs-Schaltkreis erzeugt, der wiederum eine veränderbare Kupplungskapazität der Überbrückungskupplung 28 bewirkt. Die Kupplungskapazität kann der optimalen Kupplungskapazität angepaßt werden, die von der gegebenen Motordrehzahl und Drosselklappenstellung, Motortemperatur und Fahrzeuggeschwindigkeit diktiert werden.
Der in Fig. 4A dargestellte Kanal 590 ist ein Schmierölkanal, der von dem vorderen Schmierölkreis getrennt ist. In Fig. 4A ist er als hinterer Schmierkreis ausgewiesen. Der hintere Schmierkreis wird durch eine Drossel 592 hindurch versorgt, welche selbst mit dem oben beschriebenen Kanal 548 in Verbindung steht. Die durch die beiden unabhängigen Schmierölkreise gebotene zusätzliche Schmierkapazität für das Getriebesystem ergibt eine bessere Schmierung und höhere Ausdauer der Teile, da man nicht gezwungen ist, sich auf einen einzigen Fließkreis durch den Drehmomentwandler zur Sicherung der Schmierung der einzelnen Getriebeschmierpunkte zu verlassen. Ein Schmierölfließweg führt durch den Ölkühler-Rückströmkreis und der andere liegt im Wandler-Füllkreis.
Das Wandler-Überbrückungs-Elektromagnetventil ist ein normalerweise offenes Ventil mit einer Mündung 594 und einem durch den Elektromagneten betätigten Ventil-Ankerelement 596. Der Magnetmündung 594 wird über einen Filter 598 und eine durchflußbegrenzende Drossel 600 Druck aus dem Kanal 302 zugeführt. Der Kanal steht immer dann unter Druck, wenn die Löse- Seite des Zwischengang-Servoelements B&sub2; mit Druck beaufschlagt wird. Diese Situation liegt nur beim Betrieb im dritten oder vierten Gang vor. Somit kann die Überbrückungskupplung nur bei einem Betrieb des Antriebsstranges im dritten oder im vierten Gang eingelegt werden.
Das Druckniveau im Torus des Pumpenradgehäuse wird durch ein Wandler-Regelventil 602 auf einem gewünschten Niveau gehalten, wobei dieses Regelventil einen Regelventilschieber 604 mit zueinander beabstandeten Stegen 606, 608 und 610 aufweist. Der Ventilschieber 604 wird von einer Ventilfeder 612 nach rechts gedrückt. Die Stege 608 und 610 definieren eine Differentialfläche, die mit Druck aus dem Kanal 548 beaufschlagt wird. Der Kraft dieses Druckes wirkt die Feder 612 entgegen. Bei 614 ist die Auslaßöffnung für das Ventil 602 dargestellt. Der in den Kanälen 548 und 552 aufrecht erhaltene Druck ist ein reduzierter Druck, der von der Federkraft und von der Differentialfläche der Stege 608 und 610 abhängt.

Beschreibung im einzelnen des Ventilkreises der Fig. 5A und 5B

In Fig. 5A ist eine Ausführungsform eines Akkumulator- oder Speicherregelventils 126 dargestellt. Es enthält einen Ventilschieber 616 mit vier beabstandeten Stegen 618, 620, 622 und 624. Steg 624 ist kleiner als Steg 622, und Steg 622 wiederum ist kleiner als Steg 620. Der Ventilschieber 616 ist gleitend in einer fluchtenden Ventilbohrung gelagert, die an ihrem rechten Ende durch eine Auslaßöffnung 626 entleert wird. Eine in der Ventilbohrung angeordnete Ventilfeder 628 drückt den Ventilschieber 616 nach rechts in Fig. 5A. Die Feder liegt auf einem Ventilstößel 630 auf. In der in Fig. 5A gezeigten Ausführung liegt der Ventilstößel 630 an einem Anschlag 632 an, wenn er auf seiner linken Seite druckfrei ist. Er dient als Abstützpunkt für die Ventilfeder 628. Wird die linke Seite des Stößels 630 mit Druck beaufschlagt, wird der Stößel nach rechts verschoben, woraus sich eine Verkürzung der Höhe der Feder 628 ergibt.
Der von der Haupt-Regelventileinheit 114 geregelte Pumpendruck wird über den Kanal 102 dem Speicher-Regelventil 126 zugeführt. Der Kanal 102 steht über die Öffnungen 634 und 636 mit der Ventilbohrung für das Speicher-Regelventil 126 in Verbindung. Der Ausgangsdruck des Speicher-Regelventils 126 wirkt auf das linke Ende des Ventilschiebers 616 und kommuniziert mit der Ventilkammer zwischen den Stegen 618 und 620. Bei 640 ist eine Ventilauslaßöffnung gezeigt.
Man erkennt, daß für jede gegebene Federkraft, der Auslaßdruck in Kanal 638 in einem festen Verhältnis zum Pumpendruck in Kanal 102 steht. Der Druck in Kanal 638 wird dem 1-2 Speicher 642 zugeführt. Dieser Speicher umfaßt einen Speicherzylinder 644 und einen Speicherkolben 646. Der Kolben 646 steht unter der Wirkung der Speicherfeder 648. Der Kolben 646 wirkt mit dem Zylinder 644 so zusammen, daß sie einen Speicherhohlraum definieren, der über eine Drossel 650 mit der Zwischengangkupplung CL&sub2; verbunden ist. Stromaufwärts der Drossel 650 sind die Kupplung CL&sub2; und der Ausgang des 1-2 Speicherkapazitäts-Modulationsventil 246 angeschlossen. Die Zuführungsleitung für das 1-2 Speicherkapazitäts-Modulationsventil 246 ist Kanal 244, der unter Druck steht, wenn das 1-2 Schaltventil seine Hochschaltstellung einnimmt. Wenn sich das 1-2 Schaltventil in der Rückschaltstellung befindet, wird Kanal 244 über die 1-2 Schaltventil-Auslaßöffnung 258 entleert.
Das Modulationsventil 246 umfaßt einen verschiebbaren, mit Stegen 654 und 656 versehenen Ventilschieber 652. Der Schieber 652 wird von einer Ventilfeder 658 nach oben gedrückt. Ein innerer Druckkanal 660 leitet den Druck weiter zum oberen Ende des Ventilsteges 656, stromoberhalb der Drossel 650, wo er der Kraft der Ventilfeder entgegenwirkt. Die stromabwärtige Seite der Drossel 650 wirkt auf das untere Ende des Steges 652, wo sie die Kraft der Feder 658 ergänzt. Wie bei 662 dargestellt, ist benachbart zu dem Zuführungskanal 244 eine Auslaßöffnung vorgesehen.
Beim Hochschalten von 1-2 wird Kanal 244 unter Druck gesetzt, und die unter Druck stehende Flüssigkeit in Kanal 244 fließt direkt auf die stromoberhalb der Drossel 650 gelegene Seite. Dadurch entsteht ein Druckgefälle über die Drossel 650, während der Ventilschieber 652 zu regeln beginnt und die Zuführungsleitung für die Zwischengangkupplung allmählich zuschnürt. Der Druck auf der stromabwärts der Drossel 650 gelegenen Seite steigt über den Schaltzeitraum mit beginnendem Kolbenhub des Speicherkolbens 646 allmählich an. Wenn der Speicher seinen vollen Hubweg ausgeschöpft hat, hört der Fluß durch die Drossel 650 auf, und der Ventilschieber 652 kehrt in seine Ausgangsstellung zurück. Damit schafft der Ventilschieber 652 einen freien Durchgang zwischen Kanal 244 und Zwischengangkupplung CL&sub2;.
Das Overdrive-Servoglied B&sub1; verfügt ebenfalls über einen wie bei 664 dargestellten Akkumulator oder Speicher zur Steuerung des Zeitpunktes der 3-4 Hochschaltung. Der Speicher 644 enthält eine Speicherkammer 666, in welcher ein Speicherkolben 668 angeordnet ist. Eine Speicherfeder 670 drückt den Kolben 668 wie in der Zeichnung dargestellt nach oben, und strebt so eine Volumenverringerung des von dem Speicherkolben 668 und der Kammer 666 definierten Speicherhohlraums an. Der Kanal 638, über welchen die Federkammer des 1-2 Speichers 642 versorgt wird, dient auch als Zuführungskanal für die Federkammer des Speichers 664. Die Höhe des im Zuführungskanal 638 herrschenden Druckes wird von dem Speicher-Regelventil 126 bestimmt. Der in dem Kanal 638 und damit in dem 1-2 Speicher 642 eingehaltene Druck wird von dem Speicher-Regelventil bestimmt. Die Regelcharakteristik des Regelventils 126 vor einer Hochschaltung von 1-2 wird durch die Federkennung der Feder 628 und die Größe der Differentialfläche der Ventilstege 620 und 622 bestimmt, auf welche Pumpendruck wirkt. Der Kanal 298 ist zu diesem Zeitpunkt druckfrei, daher ist die Differentialfläche der Stege 622 und 624 nicht dem Leitungsdruck ausgesetzt. Ebenso ist das linke Ende des Ventilstößels 630 druckfrei, so daß der Ventilstößel 630 seine linke Stellung einnimmt, die einer maximalen Länge für die Regelventilfeder 628 entspricht. Somit ist das Verhältnis von für den 1-2 Speicher verfügbaren Druck zu jederzeit verfügbaren Leitungsdruck ein lineares Verhältnisß wie es in dem Diagramm in Fig. 5C dargestellt ist. Die Steigung der 1-2 Hochschaltkurve in Fig. 5C kann dadurch geändert werden, daß man die effektiven Differentialflächen ändert, auf welche der Leitungsdruck wirkt, sowie die effektive Federkennung. Das Ventil 126 kann so darauf eingestellt werden, den Schaltzeitpunkt-Erfordernissen für jede bestimmte Antriebsanlage zu entsprechen, um so eine größtmögliche Schaltweichheit bei 1-2 Schaltungen zu erzielen.
Das Speicher-Regelventil 126 ist auch wirksam, um den optimalen 3-4 Speicherdruck herzustellen. Vor einer Hochschaltung von 3-4 steht der Kanal 298 unter Leitungsdruck. Dadurch wird eine Differentialfläche der Stege 622 und 624 mit Druck beaufschlagt. Außerdem wird das linke Ende des Stößels 630 unter Druck gesetzt und verschiebt so den Stößel nach rechts und verringert damit die Höhe der Feder 628. Die auf die Differentialfläche der Stege 622 und 624 wirkende Druckkraft ergänzt die Kraft des auf die Differentialfläche der Stege 620 und 622 wirkenden Druckes. Aus der Summierung der sich ergänzenden Druckkräfte auf dem Ventilschieber 616 und der verringerten Höhe der Ventilfeder 628 resultiert eine Änderung der Regelcharakteristik des Speicher-Regelventils 126, woraus sich ein geänderten Austrittsdruck in der Zuführungsleitung 638 ergibt, der dem 3-4 Speicher 644 zugeführt wird. Das Verhältnis zwischen Leitungsdruck und Austrittsdruck des Speicher-Regelventils bei einer Hochschaltung von 3-4 in einer typischen Ausführungsform ist in Fig. 5C dargestellt. Der in Fig. 5C angedeutete Speicher-Regeldruckbereich für eine 3-4 Hochschaltung ist niedriger, als der entsprechende Bereich für die 1-2 Hochschaltung. Die Steigung der linearen Relation kann dadurch geändert werden, daß man die Differentialfläche der Stege 622 und 624, die Kennung der Feder 628 und die Fläche des Ventilstößels 630 ändert. Alle diese Variablen können so eingestellt werden, daß sie den Erfordernissen einer bestimmten Konstruktion angepaßt werden können, so daß man eine optimale Einstellung für die Hochschaltung von 3-4 erzielt, ohne dabei die optimale Einstellung zu beeinflussen, die nötig ist, eine maximale Schaltweichheit beim Hochschalten von 1-2 zu erzielen.
In Fig. 5B ist eine Ausführungsalternative dargestellt, in welcher das Speicher-Regelventil über einen Kanal 672 mit Druck aus dem Kanal 274 versorgt wird. In dieser Ausführungsform ist der Kanal 298 nicht direkt mit dem Speicher- Regelventil 126 verbunden. Die Differentialfläche der Stege 622 und 624 wird mit Druck aus Kanal 672 versorgt, und der gleiche Druck wird der linken Seite des Ventilstößels 630 zugeführt. Dieser Aufbau bietet zusätzliche Flexibilität bei der Einstellung der Hochschaltung von 1-2, wenn in einer besonderen Anlage zusätzliche Einstellungen nötig sind.
In der Ausführung gemäß Fig. 5B ist der dem 3-4 Speicher über einen Kanal 628 zugeführte Speicherdruck eine Funktion der Federkennung der Feder 628 und der Differentialfläche der Stege 620 und 622. Der Stößel 630 wird in diesem Falle in seine linke Stellung verschoben, da der Kanal 672 vor dem Hochschalten von 3-4 nicht unter Druck steht, weil er über die Auslaßöffnung 286 des 2-3 Schaltventils entleert wird. Andererseits steht der Kanal 672 in dem Moment vor einer Hochschaltung von 1-2 unter Druck, und Stößel 630 wird dann nach rechts verschoben, um so die Höhe der Feder 628 zu verkürzen. Die zusätzliche Druckfläche der Stege 622 und 624 wird so mit Druck beaufschlagt, daß sie die auf die Differentialfläche der Stege 620 und 622 wirkende Kraft des geregelten Pumpendruckes ergänzt.

Claims

1. Steuersystem für ein Viergang-Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit einer Antriebswelle (10), einer Abtriebswelle (38), Mehrfachübersetzungsgetrieben (42, 44 und 46), die mehrere Drehmomentübertragungswege zwischen der genannten Antriebswelle (10) und der Abtriebswelle (38) herstellen, und mit hydraulikdruckbetätigten Kupplungen und Bremsen (CL&sub1;, CL&sub2;, CL&sub3; bzw. B&sub1;, B&sub2; und B&sub3;) zur Steuerung der Relativbewegung der Elemente dieser Getriebe (42, 44 und 46); bestehend aus

- einer Hydraulikdruckpumpe (39) und Kupplungs- und Bremsverstärkern für die Aktivierung und Desaktivierung der genannten Kupplungen und Bremsen zur Bewirkung von Änderungen des Übersetzungsverhältnisses, einer Rohrstruktur (Abb. 4A- 4D), die die genannte Druckpumpe (39) über ein Hauptregulierventil (114) mit den genannten Verstärkern verbindet, einer Schaltventilstruktur mit Mehrfachübersetzungen einschließlich eines 1-2 Schaltventils (118) und eines 3-4 Schaltventils (122) in der genannten Rohrstruktur für die Steuerung der Verteilung des Leitungsdrucks zu den Verstärkern (CL&sub2; bzw. B&sub1;) zur Bewirkung von Änderungen des Übersetzungsverhältnisses von einem ersten Verhältnis zu einem zweiten Verhältnis, bzw. von einem dritten Verhältnis zu einem vierten Verhältnis;

- einem 1-2 Akkumulator (642), der aus einem Akkumulatorzylinder (644) und einem Akkumulatorkolben (646) besteht, der mit dem genannten Zylinder zur Definierung einer 1-2 Akkumulatorkammer zusammenwirkt, wobei die genannte 1-2 Akkumulatorkammer mit dem ersten Verstärker (CL&sub2;-Verstärker) zur Bewirkung des zweiten Übersetzungsverhältnisses in Verbindung steht;

- einem 3-4 Akkumulator (664), der aus einem Akkumulatorzylinder (666) und einem Akkumulatorkolben (668) besteht, der mit dem genannten Zylinder zur Definierung einer 3-4 Akkumulatorkammer zusammenwirkt, wobei die genannte 3-4 Akkumulatorkammer mit dem zweiten Verstärker (B&sub1;-Verstärker) zur Bewirkung des vierten Übersetzungsverhältnisses in Verbindung steht;

- einem Akkumulatorregulierventil (126) zur Regulierung eines modulierten Akkumulatorsteuerdruckes, der vom Leitungsdruck abgeleitet wird;

- wobei das genannte Akkumulatorregulierventil (126) ein Ventilelement (126) enthält, mit einem darauf befindlichen Druckbereich (618, 620), der Akkumulatorsteuerdruck ausgesetzt ist, und eine Ventilfeder (628), die auf dieses Ventilelement (616) mit einer Kraft wirkt, die der Druckkraft auf diesen Druckbereich (618, 620) entgegengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet daß

- ein gemeinsamer Akkumulatorsteuerdruckkanal (638) die Ausgabeseite des genannten Akkumulatorregulierventils (126) mit dem Akkumulator (642 bzw. 664) verbindet, daß ein zweiter Stegbereich (622) an dem genannten Ventilelement (616) kleiner als ein erster Steg (620), und ein dritter Stegbereich (624) kleiner als der zweite Steg (622) ist, daß ein beweglicher Ventilstößel (630) durch die genannte Feder (628) gehalten wird, eine Seite des genannten Ventilstößels (630) mit einem ersten Steuerbereich zwischen dem zweiten und dem dritten Steg (622, 624) an dem genannten Akkumulatorregulierventil (126) in Verbindung steht, wobei der genannte Stößel (630) in eine erste Position bewegt wird, um die genannte Feder (628) zusammenzudrücken, wenn der genannte erste Steuerbereich (622, 624) unter Druck steht, wobei der genannte Stößel (630) eine zweite Position einnimmt, die einer erhöhten Ventilfederposition entspricht, die einer erhöhten Ventilfederlänge entspricht, wenn der genannte erste Steuerbereich (622, 624) nicht unter Druck steht, und

- die genannte Schaltventilstruktur den Leitungsdruck auf einen zweiten Steuerbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Steg (620, 622) während eines 1-2 Hochschaltintervalls verteilen kann und auf einen optimalen Steuerdruck für den genannten 1-2 Akkumulator (642) zur Bewirkung einer glatten Verhältnisänderung eingestellt ist, und

- die genannte Schaltventilstruktur den Leitungsdruck im Kanal (298) auf den genannten ersten Steuerbereich (622, 624) während eines 3-4 Hochschaltintervalls verteilen kann und auf einen optimalen Akkumulatorsteuerdruck für den genannten 3- 4 Akkumulator (664) zur Bewirkung einer glatten Verhältnisänderung eingestellt ist.

2. Steuersystem für ein Viergang-Automatikgetriebe für Kraftfahrzeuge nach dem Überbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein gemeinsamer Akkumulatorsteuerdruckkanal (638) die Ausgabeseite des genannten Akkumulatorregulierventils (126) mit jedem Akkumulator (642 bzw. 664) verbindet, ein zweiter Stegbereich (622) an dem genannten Ventilelement (616) kleiner als ein erster Steg (620), und ein dritter Stegbereich (624) kleiner als der zweite Steg (622) ist, ein beweglicher Ventilstößel (630) durch die genannte Feder (628) gehalten wird, daß eine Seite des genannten Ventilstößels (630) mit dem ersten Steuerbereich (622, 624) an dem genannten Akkumulatorregulierventil (126) in Verbindung steht, wodurch der genannte Stößel (630) in eine erste Position bewegt wird, um die genannte Ventilfeder (628) zusammenzudrücken, wenn der genannte erste Steuerbereich (622, 624) unter Druck steht, daß der genannte Stößel (630) eine zweite Position einnimmt, die einer erhöhten Ventilfederposition entspricht, die einer erhöhten Ventilfeder länge entspricht, wenn der genannte erste Steuerbereich (622, 624) nicht unter Druck steht, und

- die genannte Schaltventilstruktur den Leitungsdruck im Kanal (672) auf den genannten ersten Steuerbereich (622, 624) vor einem 1-2 Hochschaltintervall verteilen kann und auf einen optimalen Steuerdruck für den genannten 1-2 Akkumulator (642) zur Bewirkung einer glatten Verhältnisänderung eingestellt ist, und

- die genannte Schaltventilstruktur den Leitungsdruck im Kanal (672, 274) von diesem ersten Steuerbereich (622, 624) vor einem 3-4 Hochschaltintervall abziehen kann und auf einen optimalen Akkumulatorsteuerdruck für den genannten 3-4 Akkumulator (664) zur Bewirkung einer glatten Verhältnisänderung eingestellt ist.

3. Steuersystem nach den Ansprüchen 1 und 2, wobei

- die Hydraulikverbindung zwischen dem genannten 1-2 Schaltventil (118) und dem ersten Verstärker (CL&sub1;) zur Bewirkung des zweiten Übersetzungsverhältnisses teilweise durch einen 1-2 Akkumulatorkapazitätsmodulator (246) definiert wird, wobei dieser einen Ventilhohlraum (651) und ein Ventilelement (652) in dem genannten Ventilhohlraum (651) umfaßt, wobei der genannte Hohlraum mit dem genannten 1-2 Schaltventil (118) und dem genannten ersten Verstärker (CL&sub2;) in Verbindung steht, sowie durch eine Steueröffnung (650) zwischen dem genannten ersten Verstärker und der genannten 1-2 Akkumulatorkammer, wobei das genannte Ventilelement (652) die Verbindung mit dem genannten ersten Verstärker (CL&sub2;), wenn es in eine Richtung bewegt wird, und eine derartige Verbindung herstellt, wenn es in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird, wobei die Seiten oberhalb und unterhalb der genannten Öffnung (650) mit den gegenüberliegenden Seiten des genannten Ventilelements (652) in Verbindung stehen, wodurch der Druckunterschied in der Öffnung das genannte Ventilelement (652) in die besagte eine Richtung vorzubelasten neigt.