DE4128417C2 - Steuersystem für ein automatisches Getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein automatisches Getriebe.

Ein automatisches Getriebe für ein Kraftfahrzeug ist im allgemei­ nen mit einem Drehmomentwandler und mit einem Schaltgetriebe ver­ sehen, in dem zum Einlegen eines gewünschten Ganges ein entspre­ chender Kraftübertragungsweg in dem Getriebe durch wahlweise Be­ tätigung entsprechender Reibpaarungen (Schaltkupplungen, Brem­ sen) hergestellt wird. Das automatische Getriebe besitzt eine hydraulische Steuereinheit zur Steuerung des Fließens einer Druckflüssigkeit zu und von Stelltrieben für je eine Reibpaa­ rung. Die hydraulische Steuereinheit besitzt ein Regulierventil zum Vermindern des auf der Druckseite einer Ölpumpe vorhandenen hydraulischen Druckes auf einen Leitungsdruck, ein Handventil zum manuellen Wählen eines Fahrbereiches und einer Fahrtrich­ tung, eine Mehrzahl von Schaltventilen zur wahlweisen Betätigung der Reibpaarungen und Hilfsventile, die für bestimmte Vorgänge betätigt werden. Seit einigen Jahren werden die Schaltventile durch Elektromagnete betätigt, so daß ein raffinierte Schalt­ steuerung in Abhängigkeit von Fahrzuständen des Fahrzeuges er­ möglicht wird. Aus der DE-38 27 152 A1 ist ein Steuersystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanpruchs 1 bekannt. Als nachtei­ lig bei einer derartigen Steuerung wird jedoch angesehen, daß eine optimale Anpassung der Einrückkraft einer Reibpaarung nicht in allen Bewegungszuständen des Fahrzeugs möglich ist. Die Steue­ rung der Einrückkraft der Reibpaarungen ist lediglich in Abhän­ gigkeit von dem Motordrehmoment beschrieben. Die optimale Ein­ rückkraft kann aber bei fester Motorlast bzw. festem Motordrehmo­ ment in Abhängigkeit von der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindig­ keit stark variieren. Insbesondere bei starkem Gefälle kommt es zu großen Drehzahlunterschieden zwischen Motor und Rädern. Es ist daher bei Automatikgetrieben möglich, einen 1-Fahrbereich zu wählen, bei welchem ein Schalten in höhere Gänge unterdrückt wird. Um mit dem Motor bremsen zu können, ist hierbei eine LR-Bremse einkuppelbar. Beim Einkuppeln einer derartigen LR-Brem­ se kann es zu starken Drehmomentstößen kommen.

Ähnliche Steuersysteme, die die beschriebenen Nachteile aufwei­ sen, sind aus der US-4,807,496 sowie der US-4,829,853 bekannt.

Zur Vermeidung von Drehmomentstößen ist beispielsweise gemäß der JP-OS (JP A2) 63-186055 an einem Zuführungskanal für die Druck­ flüssigkeit ein Druckspeicher vorgesehen.

In der genannten japanischen Offenlegungsschrift ist eine hydrau­ lische Steuerschaltung angegeben, in der an einem zu einer Rück­ wärtskupplung führenden Flüssigkeitskanal ein Druckspeicher vor­ gesehen ist, während an einem Kanal, der zu einer Bremse für langsames Rückwärtsfahren (LR-Bremse) führt, kein Druckspeicher vorgesehen ist. Wenn bei der Wahl der Fahrtrichtung "Rückwärts" eine Rückwärtskupplung eingerückt wird, tritt daher infolge des Druckspeichers kein Drehmomentstoß auf. Dagegen kann ein Drehmo­ mentstoß nicht verhindert werden, wenn bei einem Schaltvorgang zum Einlegen des ersten Ganges des Langsamfahrbereiches (L) oder Fahrbereiches 1 eine LR-Bremse eingerückt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Steuersystems für ein automatisches Getriebe, welches auch bei unterschiedlichen Geschwindigkeitszuständen des Fahrzeuges eine optimale Kupplungswirkung einer LR-Bremse gewährleistet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein gattungsgemäßes Steuersy­ stem, das gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 weiterge­ bildet ist. Mit dieser Maßnahme kann die optimale Einrückkraft einer Reibpaarung für jeden Bewegungszustand des Fahrzeugs gewährleistet werden, so daß sowohl Drehmomentanstöße bei kleine­ ren Geschwindigkeiten, als auch übermäßiger Schlupf bei höheren Geschwindigkeiten wirksam vermieden werden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die LR-Bremse über einen Flüssigkeitskanal mit einem Gegendruckspeicher verbunden, der dazu dient, beim Betätigen der LR-Bremse einen Drehmoment­ stoß zu verhindern, wobei die Steuermittel zur Steuerung der Ein­ rückkraft der ersten LR-Bremse den an den Gegendruckspeicher angelegten Gegendruck steuern. Eine derartige Maßnahme ermög­ licht insbesondere bei höheren Einrückkräften eine wirksame Ver­ meidung von Drehmomentstößen.

Wenn in einer solchen Steuereinrichtung der Rückwärtsfahrbereich gewäht wird, unterdrückt der der LR-Bremse zugeordnete Druck­ speicher einen Schaltstoß. Beim Einlegen des ersten Ganges, bei­ spielsweise indem im Langsamfahrbereich die LR-Bremse betätigt wird, bewirkt die Steuerung des an den Druckspeicher angelegten Gegendruckes in Abhängigkeit von der Fahrtgeschwindigkeit, daß der Schaltstoß optimal unterdrückt wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein ein Dros­ selrückschlagventil für den Druckspeicher überbrückender Umge­ hungskanal vorgesehen, dem ein Schaltventil zugeordnet ist, das zum Öffnen und Schließen des Umgehungskanals durch ein Magnetven­ til steuerbar ist.

Wenn sich bei der Anwendung der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung das Handventil in einer entsprechenden Stellung befin­ det, bewirkt das Einlegen des ersten Ganges, daß die Druckflüs­ sigkeit der LR-Bremse zunächst über den Umgehungskanal zugeführt wird, bis infolge der Schaltbewegung des Schaltventils der Druck in dem Druckspeicher einen Steuerwert erreicht, wenn das Einrücken der LR-Bremse beginnt. Danach wird der Umgehungskanal ge­ schlossen, so daß die Druckflüssigkeit durch das Drosselrück­ schlagventil der LR-Bremse nur noch langsam zugeführt wird.

Infolgedessen kann durch einen einzigen Druckspeicher ein Dreh­ momentstoß verhindert werden, wenn bei der Wahl der Fahrtrich­ tung "Rückwärts" und beim Einlegen des ersten Ganges im Langsam­ fahrbereich die LR-Bremse eingerückt wird. Wenn dagegen zum Ein­ legen des ersten Ganges des Langsamfahrbereiches das Handventil betätig wird, erfolgt sofort und zuverlässig eine Zufuhr der Druckflüssigkeit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung geht aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung von bevorzugten Aus­ führungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen hervor. In die­ sen zeigt:

Fig. 1 das Schema eines automatischen Getriebes, das mit einem Steuersystem gemäß der Erfindung versehen werden kann,

Fig. 2 eine hydraulische Steuerschaltung zur Steuerung einer Überbrückungskupplung des automatischen Getriebes in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teil der hydraulischen Steuerschaltung gemäß Fig. 2,

Fig. 4 ein Ablaufschema der Steuerung von Magnetventilen,

Fig. 5 in einem Graphen die Beziehung zwischen dem Tastverhältnis und der Fahrtgeschwindigkeit und

Fig. 6 in einem Graphen die Beziehung zwischen der Dauer eines Steuerungzustandes von Elektromagneten und der Öltemperatur in dem Getriebe.

Gemäß der Fig. 1 besitzt ein automatisches Getriebe 10 gemäß der Erfindung einen Drehmomentwandler 20, ein vom Abtriebsglied des Drehmomentwandlers 20 angetriebenes Schaltgetriebe 30, eine Mehrzahl von Reib­ paarungen 41 bis 46 und von Freilaufkupplungen 51 und 52 zum Herstellen von Kraftübertragungswegen in dem Schaltgetriebe 30 zum Einlegen von Gängen in Fahrbereichen D, 2, L und mit einer Fahrtrichtung R während der Fahrt: Für den Fahrbereich D sind ein erster, zweiter, dritter und vierter Gang, für den Fahrbereich 2 ein erster, zweiter und dritter Gang und für den Fahrbereich L ein erster und zweiter Gang vorgesehen.

Der Drehmomentwandler 20 umfaßt eine Pumpe 22, die in einem Gehäuse 21 angeordnet ist, das mit der Abtriebswelle 1 des Motors verbunden ist, ferner ein der Pumpe 22 zugekehrtes und von ihr mittels einer Druckflüssigkeit angetriebenes Turbinenrad 23, ein zwischen der Pumpe 22 und dem Turbinenrad 23 angeordne­ tes Leitrad 25, das von einem Getriebegehäuse 11 mittels einer Freilaufkupplung 24 getragen wird, und eine zwischen dem Gehäuse 21 und dem Turbinenrad 23 angeordnete Überbrückungskupplung 26 zum direkten Kuppeln der mit der Kupplung 26 verbundenen Motorabtriebswelle 1 mit dem Turbinenrad 23. Die Drehung des Turbinenrades 23 wird über die Turbinenwelle 27 auf das Schaltgetriebe 30 übertragen. Die Motorabtriebswelle 1 ist mit einer Pumpenwelle 12 verbunden, die die Turbinenwelle 27 durchsetzt. Die Pumpenwelle 12 treibt eine Ölpumpe 13 an, die am hinteren Endteil des automatischen Getriebes 10 vorgesehen ist.

Das Schaltgetriebe 30 ist ein Planetenradgetriebe vom Ravigneauxtyp und besitzt ein auf der Turbinenwelle 27 gelagertes, kleines Sonnenrad 31, ein hinter dem kleinen Sonnenrad 31 auf der Turbinenwelle 27 gelagertes, großes Sonnenrad 32, eine Mehrzahl von mit dem kleinen Sonnenrad 31 kämmenden, kurzen Planetenrädern 33, eine Mehrzahl von langen Planetenrädern 34, die an ihrem vorderen Teil mit dem kurzen Planetenrad kämmen und die mit dem großen Sonnenrad 32 kämmen, einen Steg 35, in dem die langen Planetenräder 34 und die kurzen Planetenräder 33 drehbar gelagert sind, und ein Hohlrad 36, das mit dem vorderen Teil der langen Planetenräder 34 kämmt.

Zwischen der Turbinenwelle 27 und dem kleinen Sonnenrad 31 sind eine Vorwärtskupplung 41 und eine erste Freilaufkupplung 51 hintereinandergeschaltet und ist neben den Kupplungen 41 und 51 eine Leerlaufkupplung 42 angeordnet. Zwischen der Turbinenwelle 27 und dem Steg 35 ist eine 3-4-Schaltkupplung 43 vorgesehen. Zwischen der Turbinenwelle 27 und dem großen Sonnenrad 32 ist eine Rückwärtskupplung 44 vorgesehen. Zwischen dem großen Sonnenrad 32 und der Rückwärtskupplung 44 ist als 2-4-Bremse 45 eine Bandbremse zum Feststellen des großen Sonnenrades 32 vorgesehen. Zwischen dem Steg 35 und dem Getriebegehäuse 11 sind eine zweite Freilaufkupplung 52 und eine Bremse für langsames Rückwärtsfahren (LR-Bremse) 46 nebeneinan­ der angeordnet. Die zweite Freilaufkupplung 52 dient zum Abstützen des Steges 35 gegen eine auf ihn einwir­ kende Reaktionskraft. Die LR-Bremse 46 dient zum Feststellen des Steges 35. Das Hohlrad 36 ist mit dem Abtriebszahnrad 14 verbunden, dessen Drehung über ein Ausgleichsgetriebe auf das rechte und das linke Rad (nicht gezeigt) übertragen wird.

Die Beziehung zwischen den Funktionen der Reibpaarungen und den eingelegten Gängen ist bekannt und wird daher nicht näher beschrieben, ist aber in der Tabelle 1 beispielsweise erläutert. In der Tabelle 1 besagt die Angabe (0), daß die entsprechende Reibpaarung für eine Drehmomentübertragung eingerückt ist und besagt die Angabe (*), daß die entsprechende Reibpaarung im Leerlauf durchdreht.

Tabelle 1

Nachstehend wird anhand der Fig. 2 eine hydraulische Steuerschaltung 60 erläutert.

Ein Stelltrieb 45′ der 2-4-Bremse 45 besitzt einen Servokolben mit einem Einrückanschluß 45a′ und einem Ausrückanschluß 45b′. Beim Anlegen des hydraulischen Druckes nur über den Einrückanschluß 45a′ wird die 2-4-Bremse 45 eingerückt. Beim Anlegen des hydraulischen Druckes über beide Anschlüsse 45a′ und 45b′ oder wenn über keinen von ihnen ein hydraulischer Druck angelegt wird, ist die 2-4-Bremse 45 ausgerückt. Die Stelltriebe der anderen Reibpaarungen 41 bis 44 und 46 besitzen übliche hydraulische Kolben und diese Reibpaarungen sind daher bei einer hydraulischen Druckbeaufschlagung der Stelltriebe eingerückt.

Die hydraulische Steuerschaltung 60 besitzt ein Regulierventil 61, das zum Herabsetzen des auf der Drucksei­ te der Ölpumpe 13 vorhandenen hydraulischen Druckes auf einen Leitungsdruck in der Hauptleitung 110 dient, ferner ein Handventil 62, das für die Auswahl eines Fahrbereiches und einer Fahrtrichtung manuell betätigbar ist, und die Schaltventile 63 (1-2), 64 (2-3) und 65 (3-4) zur Steuerung des Anlegens des hydraulischen Druckes an die Stelltriebe für die Reibpaarungen 41 bis 46.

Das Handventil 62 besitzt einen Eintrittanschluß e und einen ersten, zweiten, dritten und vierten Austrittsan­ schluß a, b, c und d. Durch Bewegen eines Schieberkolbens 62a kann der Eintrittsanschluß e im Fahrbereich D und im Fahrbereich 2 mit dem ersten und zweiten Austrittsanschluß a bzw. b verbunden werden, im Fahrbereich L mit dem ersten und dem dritten Anschluß a bzw. c und im Fahrtrichtungszustand R mit dem vierten Anschluß d. An die Austrittsanschlüsse ist je eine der Druckleitungen 111, 112, 113 und 114 angeschlossen.

In den Schaltventilen 63 (1-1), 64 (2-3) und 65 (3-4) ist je einer der Schieberkolben 63a, 64a bzw. 65a vorgesehen, die in der Zeichnung nach rechts vorbelastet sind. Am rechten Ende jedes der Schieberkolben 63a, 64a und 65a ist eine Vorsteueröffnung 63b, 64b bzw. 65b vorgesehen. An die Vorsteueröffnung 63b des 1-2-Schaltventils 63 ist eine Vorsteuerleitung 114 angeschlossen, die von der Hauptleitung 110 durch eine Leitung 118 getrennt ist. An den Vorsteueranschluß 64b des 2-3-Schaltventils 64 ist eine von der ersten Druckleitung 111 getrennte Vorsteuerleitung 116 angeschlossen. An den Vorsteueranschluß 65b ist eine Vor­ steuerleitung 117 angeschlossen, die mit der Hauptleitung 110 in Verbindung steht. Die Vorsteuerleitungen 115, 116 und 117 sind mit je einem Magnetventil 66 (1-2), 67 (2-3) und 68 (3-4) versehen. Bei offenen Magnetventilen 66 bis 68 gestatten die Vorsteuerleitungen 115, 116 und 117 einen Ablauf von Flüssigkeit, so daß die Anschlüsse 63b bis 65b von dem Vorsteuerdruck entlastet und daher die Schieberkolben 63a bis 65a in ihre rechte Stellung bewegt werden. Bei geschlossenen Magnetventilen 66 bis 68 erfolgt eine hydraulische Druckbeaufschlagung über die Vorsteuerleitungen 115, 116 und 117 und die Vorsteueranschlüsse 63b bis 65b, so daß die Schieberkol­ ben 63a bis 65a ihre linke Stellung einnehmen.

Das Öffnen und Schließen der Magnetventile 66 bis 68 wird aufgrund einer Abbildung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und dem Drosselklappenöffnungswinkel des Motors derart gesteuert, daß durch die Verschiebung der Schieberkolben 63a bis 65a der Schaltventile 63 bis 65 eine Umschaltung der Strömungswege erfolgt, über die die Druckflüssigkeit den Reibpaarungen 41 bis 46 zugeführt wird. Infolgedessen werden zum Einlegen eines bestimmten Ganges die Reibpaarungen 41 bis 46 gemäß der Tabelle 1 wahlweise eingerückt. In der Tabelle 2 ist die Beziehung zwischen dem offenen und dem geschlossenen Zustand der Magnetventile 66 bis 68 und den Gängen angegeben.

Tabelle 2

Beim Herunterschalten vom dritten in den zweiten Gang wird ein Zwischenzustand herbeigeführt.

Eine Vorwärtskupplungsleitung 119 ist von der ersten Druckleitung 111 getrennt, die mit der Hauptleitung 110 verbunden ist. Die Leitung 119 ist über ein Drosselrückschlagventil mit einer Vorwärtskupplung 41 verbun­ den, so daß die Vorwärtskupplung 41 in den Fahrbereichen D, 2 und L eingerückt ist. Mit der Vorwärtskupp­ lungsleitung 119 ist über eine Leitung 120 ein N-D-Druckspeicher 72 verbunden, der beim Einrücken der Vorwärtskupplung 41 eine Dämpfung bewirkt. Mit 73 ist ein Drosselrückschlagventil bezeichnet.

Die erste Druckleitung 111 ist mit dem Schaltventil 63 (1-1) verbunden. Wenn durch Einschalten des Magnet­ ventils 66 (1-2) der Schieberkolben 63a des 1-2-Schaltventils 63 nach rechts bewegt wird, gelangt die Drucklei­ tung 111 mit einer Servoeinrückleitung 12 in Verbindung, so daß die Druckflüssigkeit über ein Drosselrück­ schlagventil 74 dem Einrückanschluß 45a′ des Servokolbens 45′ zugeführt wird.

Wenn daher im Fahrbereich D, 2 oder L das 1-2-Magnetventil 66 offen ist oder, mit anderen Worten, wenn in dem Getriebe im Fahrbereich D der zweite, dritte oder vierte Gang eingelegt ist oder im Fahrbereich 2 der zweite oder dritte Gang eingelegt ist oder im Fahrbereich L der zweite Gang eingelegt ist, wird der Flüssigkeits­ druck als Servoeinrückdruck über den Einrückanschluß 45a′ angelegt. Wenn in diesem Fall über den Ausrückan­ schluß 45b′ kein hydraulischer Druck angelegt wird, was zum Einlegen des zweiten oder vierten Ganges im Fahrbereich D bzw. des zweiten Ganges im Fahrbereich 2 bzw. des zweiten Ganges im Fahrbereich L führen würde, wird die 2-4-Bremse eingerückt. Ein 1-2-Druckspeicher 75 zum Dämpfen beim Einrücken der 2-4-Bremse 45 ist über eine Leitung 122 mit dem Einrückanschluß 45a′ verbunden.

Wenn das 3-4-Magnetventil 68 geschlossen ist und sich der Schieberkolben 65a in seiner linken Stellung befindet, steht die mit dem 3-4-Schaltventil 65 verbundene erste Druckleitung 111 mit einer Leitung 123 in Verbindung. Wenn das 2-3-Magnetventil 67 offen ist und sich der Schieberkolben 64a in seiner rechten Stellung befindet, steht die Leitung 123 mit dem 2-3-Schaltventil 64 und mit einer Leerlaufkupplungsleitung 124 in Verbindung. Zum Umschalten des Druckflüssigkeitskanals wird die Leerlaufkupplungsleitung 124 über ein Drosselrückschlagventil 76 und ein Kugelventil 77 mit der Leerlaufkupplung 62 verbunden. Wenn daher das 2-3-Magnetventil 67 offen und das 3-4-Magnetventil 68 geschlossen ist oder, mit anderen Worten, wenn im Fahrbereich 2 der zweite Gang oder im Fahrbereich L der erste oder zweite Gang eingelegt ist, ist die Leerlaufkupplung 42 eingerückt.

Die zweite Druckleitung 112, die mit der Hauptleitung 110 verbunden ist, steht mit dem 2-3-Schaltventil 64 in Verbindung. Wenn in den Fahrbereichen D und 2 das 2-3-Magnetventil 67 geschlossen ist und der Schieberkol­ ben 64a sich in seiner linken Stellung befindet, ist die zweite Druckleitung 112 mit einer 3-4-Kupplungsleitung 125 verbunden, die über ein Drosselrückschlagventil 78 mit der 3-4-Kupplung 43 in Verbindung steht. Wenn daher im Fahrbereich D oder 2 das 2-3-Magnetventil 67 geschlossen ist oder, mit anderen Worten, wenn im Fahrbereich D der dritte oder vierte Gang oder im Fahrbereich 2 der dritte Gang eingelegt ist, ist die 3-4-Kupp­ lung 43 eingerückt. Mit der Kupplungsleitung 125 ist ein Druckspeicher 79 zum Dämpfen des Einrückens der 3-4-Kupplung 43 verbunden. Ein Drosselrückschlagventil ist mit 80 bezeichnet.

Eine von der 3-4-Kupplungsleitung 123 getrennte Leitung 126 steht mit dem 3-4-Schaltventil 65 in Verbin­ dung. Sie steht mit einer Leitung 127 in Verbindung, wenn das 3-4-Magnetventil 68 geschlossen ist und sich der Schieberkolben 65a in seiner linken Stellung befindet und steht über ein 2-3-Zeitsteuerventil 102 mit einer Servoausrückleitung 128 in Verbindung. Die Servoausrückleitung 128 steht über ein Drosselrückschlagventil 81 mit dem Ausrückanschluß 45b′ des Servokolbens 45′ in Verbindung. Wenn daher im Fahrbereich D oder 2 sowohl das 2-3-Magnetventil 67 als auch das 3-4-Magnetventil 68 geschlossen sind oder, mit anderen Worten, wenn im Fahrbereich D oder 2 der dritte Gang eingelegt ist, wird zum Ausrücken der 2-4-Bremse der Servoaus­ rückdruck über den Ausrückanschluß 45b′ an den Servokolben 45′ angelegt.

Eine von der Servoausrückleitung 128 getrennte Leitung 129 steht über ein Leerlaufzeitsteuerventil 82 und das Kugelventil 77 mit einer Leerlaufkupplungsleitung 124 und der Leerlaufkupplung 42 in Verbindung. Wenn daher im Fahrbereich D oder 2 der drittte Gang eingelegt ist und der Flüssigkeitsdruck über die Servoausrücklei­ tung 128 angelegt wird, ist die Leerlaufkupplung 42 eingerückt.

Die über das Handventil 62 mit der Hauptleitung 110 verbundene, dritte Druckleitung 113 steht mit dem 1-2-Schaltventil 63 über ein Schaltventil in Form eines Kugelventils 83 in Verbindung. Infolgedessen steht bei geschlossenem 1-2-Magnetventil 66 die Leitung 113 mit einer LR-Bremsleitung 130 in Verbindung, so daß sich der Schieberkolben 63a dann in seiner linken Stellung befindet, und steht über ein Drosselrückschlagventil 84 für den Druckspeicher mit der LR-Bremse 46 in Verbindung. Die LR-Bremse 46 ist eingerückt, wenn im Fahrbereich L das 1-2-Magnetventil 66 geschlossen oder der erste Gang eingelegt ist. In dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel bildet die dritte Druckleitung 113 einen von dem Handventil 62 aufgesteuerten Strömungsweg für einen Langsamfahrbereich.

Mit der LR-Bremsleitung 130 ist ein Umgehungskanal 131 verbunden, der eine erste Umgehungskanalstrecke 131a umfaßt, die von einem stromaufwärtigen Teil der Leitung 130 getrennt und mit dem 3-4-Schaltventil 65 verbunden ist, und eine zweite Umgehungskanalstrecke 131b, die sich von dem 3-4-Schaltventil 65 zu einem stromabwärtigen Teil des Drosselrückschlagventils 84 erstreckt.

Wenn sich bei geschlossenem 3-4-Magnetventil 68 der Schieberkolben 65a in seiner linken Stellung befindet, stehen die erste und die zweite Umgehungskanalstrecke 131a bzw. 131b miteinander in Verbindung.

Die LR-Bremsleitung 130 steht mit einem N-R-Druckspeicher 85 in Verbindung, der beim Einrücken der LR-Bremse eine Dämpfung bewirkt.

Die bei dem in Rückwärtsfahrstellung befindlichem Handventil 62 mit der Hauptleitung 110 verbundene, vierte Druckleitung 114 steht mit dem Kugelventil 83 über eine Leitung 132 in Verbindung, die von der Leitung 114 getrennt ist. Ferner steht die vierte Druckleitung 114 über eine Rückwärtskupplungsleitung 133 mit der Rückwärtskupplung (R-Kupplung) in Verbindung. Infolgedessen wird in der Rückwärtsfahrstellung des Hand­ ventils 62 die LR-Bremse 46 nur bei geschlossenem 1-2-Elektromagneten 66 eingerückt. In der Stellung für Rückwärtsfahrt bleibt die R-Kupplung eingerückt. Kurz gesagt bilden die vierte Druckleitung 114 und die von der Leitung 114 getrennte Leitung 132 den von dem Handventil 62 aufgesteuerten Strömungsweg für das Rückwärtsfahren.

Die hydraulische Steuereinheit 60 ist ferner mit einem Überbrückungsschaltventil 86 zum Betätigen der Überbrückungskupplung 26 des in Fig. 1 gezeigten Drehmomentwandlers 20 und mit einem Überbrückungs­ steuerventil 87 versehen, das zum Einstellen des Flüssigkeitsdruckes dient, mit dem der Drehmomentwandler 20 beaufschlagt wird. Mit 88 und 89 sind ein tastverhältnisgesteuertes Magnetventil bzw. ein Überbrückungsma­ gnetventil bezeichnet.

Das Überbrückungsschaltventil 86 ist mit dem Regulierventil 61 über eine Wandlerleitung 134 verbunden und ist an einander entgegengesetzten Enden mit einem ersten bzw. zweiten Vorsteueranschluß 86b bzw. 86c versehen, die mit den Leitungen 136 bzw. 137 verbunden sind, die von einer Vorsteuerleitung 135 getrennt sind, die von der Hauptleitung 110 getrennt und mit einem Druckminderventil 90 versehen ist. Das Überbrückungsma­ gnetventil 89 ist in der Leitung 136 vorgesehen. Wenn sich bei offenem Überbrückungsmagnetventil 89 der Schieberkolben 86a des Überbrückungsschaltventils 86 in seiner rechten Stellung befindet, steht die Wandlerlei­ tung 134 mit einer Wandlerleitung 138 und mit dem Innenraum des Drehmomentenwandlers 20 in Verbindung, so daß der Flüssigkeitsdruck in dem Drehmomentwandler 20 erhöht ist und ein Einrücken der Überbrückungs­ kupplung 26 bewirkt. Wenn sich bei geschlossenem Überbrückungsmagnetventil 89 der Schieberkolben 86a des Ventils 86 nach links bewegt, wird die Wandlerleitung 134 mit einer Trennleitung 139 in Verbindung gebracht, so daß der Drehmomentwandler 20 zum Aufheben der Überbrückung mit einem Druck beaufschlagt wird, der ein Ausrücken der Überbrückungskupplung 26 bewirkt. Mit 94 ist ein Freigabeventil für den Wandler bezeichnet.

Die hydraulische Steuerschaltung 60 ist außer mit dem Leerlaufzeitsteuerventil 82 und dem 2-3-Zeitsteuerven­ til 102 noch mit einem Umgehungsventil 101 und mit einem 3-2-Zeitsteuerventil 103 versehen.

Das Leerlaufzeitsteuerventil 82 ist in einer Leitung 129 vorgesehen, die von der Leitung 128 getrennt ist und über das Kugelventil 77 mit der Leerlaufkupplungsleitung 124 in Verbindung steht. An das eine Ende des Schieberkolbens 82a wird der Servoeinrückdruck über eine Leitung 140 angelegt, die von der Servoeinrücklei­ tung 121 getrennt ist. Wenn durch Anlegen des Servoausrückdruckes über eine Leitung 129 an das andere Ende des Schieberkolbens 82a der durch eine Federkraft erzeugte Druck über den Servoeinrückdruck erhöht wird, erfolgt ein Aufsteuern der Leitung 129. Wenn daher im Fahrbereich D oder 2 von dem zweiten in den dritten Gang hochgeschaltet, d. h., eine 2-3-Schaltung vorgenommen werden soll, wird die Leerlaufkupplung 42 einge­ rückt, nachdem der Servoausrückdruck so stark erhöht worden ist, daß die 2-4-Bremse 45 ausgerückt wird. Infolgedessen kann eine doppelte Sperrung dadurch vermieden werden, daß die 2-4-Bremse 45 und die Leerlauf­ kupplung 42 gleichzeitig eingerückt werden. In diesem Fall wird der Servoeinrückdruck an ein Ende des Schieberkolbens 82a des Leerlaufzeitsteuerventils 82 angelegt, so daß die Zeit, in der die Verbindung über die Leitung 129 aufgesteuert ist, in Abhängigkeit von dem Servoeinrückdruck verändert wird. Infolgedessen kann eine Beziehung zwischen der Dauer der Verbindung und dem Wert des Servoausrückdruckes annähernd aufrechterhalten werden.

Das Rückschlagventil 101 ist in einer Umgehungsleitung 141 vorgesehen, die das in der 3-4-Kupplungsleitung 125 vorgesehene Drosselrückschlagventil 78 überbrückt. Ein Schieberkolben 101a des Ventils 101 wird am einen Ende mit einem 3-4-Kupplungsdruck beaufschlagt, der stromab des Drosselrückschlagventils 78 vorhanden ist, und wird am anderen Ende über eine Leitung 142 mit einem variablen gedrosselten Druck beaufschlagt, der mittels eines Regulierventils 91 auf einen Wert eingestellt wird, der der Belastung des Motors entspricht. Wenn der 3-4-Kupplungsdruck über einen vorherbestimmten Wert steigt, so daß sich der Schieberkolben 101a in seine linke Stellung bewegt, wird die Umgehungsleitung 141 unterbrochen. Solange der Flüssigkeitsdruck über die Umgehungsleitung 141 angelegt wird, steigt der 3-4-Kupplungsdruck anfänglich schnell an. Danach steigt der nur noch über das Drosselrückschlagventil 78 angelegte 3-4-Kupplungsdruck nur noch langsam an. Auf diese Weise kann beim Hochschalten vom zweiten in den dritten Gang die Zeit, in der die 3-4-Kupplung 43 eingerückt ist, gesteuert werden. Mit 92 bzw. 93 sind ein tastverhältnisgesteuertes Magnetventil bzw. ein Druckspeicher bezeichnet.

Zwischen der Servoausrückleitung 128 und einer mit dem 3-4-Schaltventil 65 verbundenen Leitung 127 ist ein 2-3-Zeitsteuerventil 102 vorgesehen, an dessen Schieberkolben 102a am einen Ende der 3-4-Kupplungsdruck und am anderen Ende der Servoausrückdruck angelegt wird. In Abhängigkeit von dem Servoausrückdruck verbindet das Ventil 102 die Servoausrückleitung 128 mit der Leitung 127, so daß die Flüssigkeit aus der Leitung 128 ablaufen kann und daher der Servodruck in Abhängigkeit von dem 3-4-Kupplungsdruck gesteuert wird.

Das 3-2-Zeitsteuerventil 103 ist zwischen einer ersten und einer zweiten Umgehungsleitung 143 bzw. 144 vorgesehen. Die erste Umgehungsleitung 143 überbrückt das Drosselrückschlagventil 74 in der Servoeinrücklei­ tung 121. Die zweite Umgehungsleitung 144 überbrückt das Drosselrückschlagventil 71 in der Vorwärtskupp­ lungsleitung 119. Das Ventil 103 ist mit einer Vorsteuerleitung 145 verbunden, die zu einem Ende eines Schieber­ kolbens 103a führt und die von einer Leitung 118 getrennt ist, die mit der Hauptleitung 110 verbunden ist. Zwischen den Enden des Schieberkolbens 103a ist das Ventil 103 mit einer von der Servoausrückleitung 128 getrennten Aufbauleitung 146 verbunden. Die Vorsteuerleitung 145 ist mit einem 3-2-Magnetventil 95 versehen. Bei einem Hochschalten vom ersten in den zweiten Gang und einem Herunterschalten von dritten in den zweiten Gang oder von dem vierten in den zweiten Gang öffnet und schließt das Zeitsteuerventil 103 die erste und die zweite Umgehungsleitung 143 und 144 in Abhängigkeit von dem Zustand des 3-2-Magnetventils 95 und bewirkt dadurch eine zeitliche Steuerung der Zufuhr der Druckflüsssigkeit. In der Anfangsphase des Hochschal­ tens vom ersten in den zweiten Gang wird durch eine Betätigung des Ventils 103 die erste Umgehungsleitung 143 aufgesteuert und infolgedessen der Servoeinrückdruck über den Einrückanschluß 45a′ angelegt, der zu­ nächst schnell ansteigt. Wenn nach dem Beginn des Hochschaltens vom ersten in den zweiten Gang eine bestimmte Zeit verstrichen ist, wird die erste Umgehungsleitung 143 gesperrt, so daß der Servoeinrückdruck nur noch über das Drosselrückschlagventil 74 an den Einrückanschluß 45a′ des Servokolbens 45′ angelegt wird und daher nur noch langsam ansteigt. Beim Herunterschalten vom dritten in den zweiten Gang verbindet das Ventil 103 zunächst die Ablaufleitung 146 mit einem Ablaufanschluß und sperrt danach die Ablaufleitung 146. Infolge­ dessen nimmt während dieses Herunterschaltens der Servoausrückdruck schnell ab, weil die Ablaufleitung 146 offen ist, während in der Schlußphase des Herunterschaltens die Flüssigkeit nur noch über das Drosselrückschlag­ ventil 81 fließen kann, das einen kleineren Strömungsquerschnitt hat als die Servoausrückleitung 128. Beim Herunterschalten vom vierten in den zweiten Gang, steuert das Ventil 103 zunächst die zweite Umgehungslei­ tung 144 auf, so daß die Vorwärtskupplung 41 mit dem schnell ansteigenden Vorwärtskupplungsdruck beauf­ schlagt wird. In der Schlußphase des Herunterschaltens ist die zweite Umgehungsleitung 144 gesperrt, so daß der an die Vorwärtskupplung 41 angelegte Vorwärtskupplungsdruck infolge der Drosselung durch das Drossel­ rückschlagventil nur noch langsam ansteigt. Zum Beaufschlagen der Druckspeicher 72, 75, 79 und 85 mit dem Flüssigkeitsdruck sind sie an Gegendruckanschlüssen 72a, 75a, 79a und 85a mit der Hauptleitung 110 verbunden. Die Hauptleitung 110 ist mit dem Regulierventil 91 versehen, das mit dem Druckminderventil 90 und dem tastverhältnisgesteuerten Magnetventil 92 verbunden ist. Das tastverhältnisgesteuerte Magnetventil 92 wird durch ein Auf-Zu-Signal gesteuert und gestattet im offenen Zustand einen Ablauf aus der Hauptleitung 110, so daß der an die Druckspeicher 72, 75, 79 und 85 angelegte Gegendruck vermindert wird. Infolgedessen ist der von der Hauptleitung 110 abgeleitete Gegendruck von dem Tastverhältnis für das tastverhältnisgesteuerte Magnet­ ventil 92 abhängig.

Gemäß der Fig. 3 ist die hydraulische Steuerschaltung 60 mit einer Steuereinheit 47 zur Auf-Zu-Steuerung des 1-2-Magnetventils 66, des 2-3-Magnetventils 67 und des 3-4-Magnetventils 68 und zur Steuerung des Tastverhältnis­ ses für das tastverhältnisgesteuerte Magnetventil 92 versehen.

Die Steuereinheit 47 kann einen Mikroprozessor enthalten und besitzt einen Fahrbereichsdetektor 48 zum Anzeigen des mit dem Handventil 62 vorgewählten Fahrbereiches durch ein Fahrbereichssignal Rg(t), einen Gangdetektor 49 zum Anzeigen des in dem Getriebe eingelegten Ganges durch ein Gangsignal H, einen Geschwindigkeitsdetektor 50 zum Anzeigen der Fahrgeschwindigkeit V und einen Öltemperaturdetektor 51 zum Anzeigen der Öltemperatur T im Getriebe. Die Steuereinheit 47 erzeugt Steuersignale zum Öffnen und Steuern des 1-2-Magnetventils 66, des 2-3-Magnetventils 67 und des 3-4-Magnetventils 68 und zur Steuerung des Tastverhältnisses für das tastverhältnisgesteuerte Magnetventil 92. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Steuersystems wird der Gegendruck durch das Druckminderventil 90, das Regulierventil 91, das tastverhält­ nisgesteuerte Magnetventil 92 und die Steuereinheit 47 gesteuert. Dabei werden das 1-2-Magnetventil 66, das 2-3-Magnetventil 67 und das 3-4-Magnetventil 68 entsprechend den in der Tabelle 3 angegebenen Steuerungszu­ ständen (1) oder (2) gesteuert.

Tabelle 3

Nachstend wird anhand der Fig. 4 ein Schaltvorgang erläutert.

Bei fahrendem Fahrzeug empfängt die Steuereinheit 47 Signale von dem Fahrbereichsdetektor 48, dem Gangdetektor 49, dem Geschwindigkeitsdetektor 50 und dem Öltemperaturdetektor 51 (S1). Im Schritt S2 stellt die Steuereinheit 47 aufgrund des Signals Rg(t) fest, ob sich das Getriebe derzeit im Zustand für den Fahrbereich L befindet. Im Falle der Antwort JA stellt die Steuereinheit 47 ferner aufgrund des Signals H fest, ob in dem Getriebe der erste Gang eingelegt ist (S3). Im Falle der Antwort JA, d. h. wenn der erste Gang eingelegt ist, entnimmt die Steuereinheit 47 der in Fig. 5 gezeigten Abbildung eine von der Fahrgeschwindigkeit V abhängige Angabe über ein Tastverhältnis D(V) (das den Anteil der Zeit angibt, in der das Ventil in einem Auf-Zu-Arbeits­ spiel offen ist) und steuert die Steuereinheit 47 das Tastverhältnis für das tastverhältnisgesteuerte Magnetventil 92 (S4) entsprechend dieser Angabe. Infolgedessen wird in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit V der an den N-R-Druckspeicher 85 angelegte Gegendruck so gesteuert, daß in dem Druckspeicher ein optimaler Druck erhalten wird. Bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit steigt auch der an den Druckspeicher angelegte Gegen­ druck an. Danach steuert die Steuereinheit 47 im Schritt S5 während einer vorherbestimmten Zeit t(T) die Magnetventile 66, 67 und 68 entsprechend dem in der Tabelle 3 angegebenen Steuerungszustand (1). In dem darauffolgenden Schritt S6 werden die Ventile 66, 67 und 68 entsprechend dem Steuerungszustand (2) der Tabelle 3 gesteuert. Die Zeit t(T) wird entsprechend dem in Fig. 6 gezeigten Graphen in Abhängigkeit von der Öltemperatur T bestimmt. Bei abnehmender Öltemperatur und daher zunehmender Viskosität des Öls wird die Zeit t(T) verlängert. Dagegen wird bei steigender Öltemperatur die Zeit t(T) verkürzt. Bei einer Steuerung der Magnetventile 66, 67 und 68 gemäß dem Steuerungszustand (1) wird der das Drosselrückschlagventil 84 über­ brückende Kanal 131 aufgesteuert, so daß dann die Zeit t(T), in der der Flüssigkeitsdruck über den Umgehungs­ kanal 131 an die LR-Bremse 46 angelegt wird, in Abhängigkeit von der Viskosität des Öls bestimmt wird. Infolgedessen kann in dem Druckspeicher N-R ein gewünschter Speicherdruck schnell hergestellt werden. Danach entspricht die Steuerung der Magnetventile 66, 67 und 68 dem Steuerungszustand (2), so daß der an die LR-Bremse 46 angelegte Flüssigkeitsdruck nur noch langsam ansteigt. Die Steuereinheit 47 beurteilt dann im Schritt S7 das Signal H. Wenn dieses Signal H den Wert "1" hat, d. h., wenn der erste Gang eingelegt ist, bleiben die Ventile 66, 67 und 68 weiter im Steuerungszuustand (2). Wenn dagegen im Schritt S7 die Antwort NEIN erhalten wird, d. h., daß der eingelegte Gang nicht der erste Gang ist, erfolgt die Steuerung der Magnetventile gemäß der Tabelle 2 (Schritt S8).

Wenn in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Handventil 62 in die Stellung für den Fahrbereich L gebracht und in dem Getriebe der erste Gang eingelegt wird, steigt der über den Umgehungskanal 131a an den Druckspeicher 85 und die LR-Bremse 46 angelegte Flüssigkeitsdruck schnell an. Danach steigt der zum Einrücken der LR-Bremse 46 an diese angelegte Flüssigkeitsdruck nur noch langsam an. Der an den N-R-Druckspei­ cher 85 angelegte Gegendruck wird in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit so gesteuert, daß in dem Druckspeicher 85 der optimale Speicherdruck erhalten wird.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird der Umgehungskanal 131 durch das 3-4-Schaltventil 65 geöffnet und geschlossen; er kann aber auch durch das Schaltventil 64 geöffnet und geschlossen werden.

Vorstehend wurde die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, doch versteht es sich für den Durchschnittsfachmann, daß im Rahmen des in den Patentansprüchen angegebenen Schutzumfanges der Erfindung an dieser Ausführungsform Änderungen vorgenommen werden können.

Claims (13)

1. Steuersystem für ein automatisches Getriebe eines Fahrzeugs mit
einem Schaltgetriebe mit einer Mehrzahl von Reibpaarungen (41, 42, 43, 44, 46) einschließlich einer ersten Reibpaarung (46), wobei die erste Reibpaarung (46) bei wenigstens einem Herunterschaltvorgang einrückbar und zum Einlegen eines gewünschten Ganges durch Herstellung eines entsprechenden Kraftübertragungsweges betätigbar ist,
einer hydraulischen Steuerschaltung zur Steuerung einer Druckflüssigkeit für die Reibpaarungen, und
Steuermitteln (92, 85) zur Steuerung eines Einrückdrucks der ersten Reibpaarung (46),
dadurch gekennzeichnet, daß der Einrückdruck der ersten Reibpaarung (46) durch die Steu­ ermittel (92, 85) derart steuerbar ist, daß er mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt, und daß die erste Reibpaa­ rung (46) eine LR-Bremse ist, die beim Einlegen eines Rück­ wärtsganges oder des ersten Ganges in einem 1-Fahrbereich in Eingriff bringbar ist.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die LR-Bremse über einen Flüssigkeitskanal mit einem Gegendruckspeicher (85) verbunden ist, der dazu dient, beim Betätigen der LR-Bremse einen Drehmomentenstoß zu verhindern, und die Steuermittel (92) zur Steuerung des Einrückdrucks der LR-Bremse den an den Gegendruckspeicher (85) angelegten Gegendruck steuern.

3. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegendruck durch ein tastverhältnis­ gesteuertes Magnetventil (92) steuerbar ist.

4. Steuersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die LR-Bremse (46) eingerückt wird, wenn in dem Getriebe in einem Zustand für Rückwärtsfahrt der erste Gang im Langsamfahrbereich eingelegt werden soll.

5. Steuersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit dem Druckspeicher (85) in Verbin­ dung stehenden Druckflüssigkeitskanal (130) eine Drosselstelle vor­ gesehen ist, die durch einen mit dem Druckspeicher (85) in Verbin­ dung stehenden Umgehungskanal (131) überbrückt ist, und daß ein Schaltventil (65) zum Öffnen und Schließen des Umgehungskanals (131) und ein Sperrmagnetventil zum Öffnen und Schließen des Schaltventils (65) vorgesehen sind.

6. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Schaltvorgang, in dem die LR-Bremse (46) eingerückt wird, der Flüssigkeitsdruck an den Druckspeicher (85) und an die LR-Bremse (46) zunächst durch den Umgehungskanal (131) und danach durch die Drosselstelle angelegt wird.

7. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Schaltvorgang, für den die LR-Bremse (46) eingerückt wird, das Sperrmagnetventil geöffnet wird.

8. Steuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei offenem Sperrmagnetventil der Umgehungskanal (131) für das Anlegen des Flüssigkeitsdruckes an den Druckspeicher (85) und die LR-Bremse (46) offen bleibt.

9. Steuersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zu Anfang eines Schaltvorganges, bei dem die LR-Bremse (46) einge­ rückt wird, der Umgehungskanal (131) aufgesteuert wird.

10. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Umgehungskanal (131) an den Druckspeicher (85) und die LR-Bremse (46) angelegte Flüssigkeitsdruck schnell ansteigt.

11. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der nur durch die Drosselstelle an den Druckspeicher (85) und die LR-Bremse (46) angelegte Flüssigkeitsdruck nur langsam ansteigt.

12. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit in der der Flüssigkeitsdruck an den Druckspeicher (85) durch die Umgehungsleitung (131) angelegt wird, in Abhängigkeit von der Öltemperatur in dem automatischen Getriebe gesteuert wird.

13. Steuersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Zeit bei steigender Öltemperatur abnimmt.