DE68920792T2

DE68920792T2 - Hydraulische Steuerung für ein automatisches Fahrzeuggetriebe mit zwei parallelen Eingangskupplungen.

Info

Publication number: DE68920792T2
Application number: DE68920792T
Authority: DE
Inventors: Makoto Funahashi; Hiroshi Itoh; Mitsuru Takada; Tokuyuki Takahashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-08-02
Filing date: 1989-08-01
Publication date: 1995-06-01
Anticipated expiration: 2009-08-02
Also published as: EP0354006B1; DE68920792D1; EP0354006A3; US5014577A; EP0354006A2

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuerung bzw. auf eine hydraulische Steuerungsvorrichtung für ein automatisches Getriebe für ein Fahrzeug, wie z.B. ein Kraftfahrzeug, und insbesondere auf ein hydraulische Steuerungsvorrichtung für ein solches automatisches Getriebe, das zwei parallel angordnete Eingangskupplungen hat, die auswählend in Eingriff oder außer Eingriff stehen, um eine Vielzahl von Gänge vorzusehen.

Beschreibung des Standes der Technik

Das hydraulisch betätigte automatische Getriebe für ein Fahrzeug, wie z.B. ein Kraftfahrzeug, weist im allgemeinen eine hydraulisch betätigte Eingangskupplung auf, die manchmal Vorwärtskupplung genannt wird und die, wenn diese in Eingriff steht, den Gangschalt-Getriebemechanismus des Getriebes mit einem Rotationsenergie-Antriebselement für diesen verbindet, das im allgemeinen ein Dreh-Abtriebselement des Fluid-Drehmomentwandlers ist, der einen Energieeinlaßabschnitt des automatischen Getriebes bildet. Eine solche Vorwärtskupplung steht in Eingriff, um alle Vorwärtsgänge, die durch das Getriebe zur Verfügung stehen, durch einen hydraulische Druck vorzusehen, der bei Steuerung des Handschaltventils diesem zugeführt wird, wenn dieses in einen der Vorwärts-Antriebsbereiche, wie z.B. den sogenannten D-Bereich, S- oder 2-Bereich und den L-Bereich geschaltet ist. Das handbetätigte Schaltventil versagt im allgemeinen niemals, um an der Vorwärtskupplung einen hydraulischen Druck vorzusehen, wenn es in einen der Vorwärts-Antriebsbereiche geschaltet ist. Es ist daher im allgemeinen unwahrscheinlich, daß das mit einem solchen hydraulisch betätigten automatischen Getriebe ausgerüstete Fahrzeug nicht in der Lage ist, durch den Nicht-Eingriff der Vorwärtskupplung bedingt vorwärts zu fahren. Eine solche Konstruktion ist zum Beispiel in der US-A-4677541 gezeigt.
In der japanischen Patentanmeldung 62-195471, die am 5. August 1987 angemeldet wurde und am 13. Februar 1989 veröffentlicht wurde, die den Oberbegriff von Patentanspruch 1 darstellt, und in der EP-A-0302723, die am 8.2.89 veröffentlicht wurde, haben zwei Erfinder der vorliegenden Erfindung ein automatisches Getriebe für ein Fahrzeug, wie zum Beispiel ein Kraftfahrzeug, vorgeschlagen, bei dem ein Gangschaltmechanismus zwei parallel angeordnete Eingangskupplungen aufweist und dazu geeignet ist, daß eine erste der zwei Kupplungen in Eingriff steht, wenn es einen ersten Gang, einen zweiten Gang und einen dritten Gang, vorsieht, wohingegen eine zweite der zwei Eingangskupplungen in Eingriff steht, wenn es den dritten Gang und einen vierten Gang vorsieht. Daher gibt es in Hinblick auf die zwei Eingangskupplungen drei Zustände für den Vorwärtsantrieb des Fahrzeugs: daß nur die erste Kupplung in Eingriff steht, daß sowohl die erste als auch die zweite Kupplung in Eingriff steht und daß nur die zweite Kupplung in Eingriff steht. Anders ausgedrückt ist das Umschalten der zwei Kupplungen keine alternative Auswahl. Um einen solchen Getriebemechanismus unter der Annahme automatisch zu betätigen, daß die Kupplungen vom hydraulisch betätigten Typ sind, würden normalerweise zumindest zwei automatisch betätigbare hydraulische Druckumschaltventile erforderlich sein. Wenn zwei hydraulische Druckumschaltventile für die Steuerung von diesen zwei Kupplungen verwendet werden, ist es wahrscheinlich, daß entsprechend einem Steckenbleiben von einem Ventil oder beiden Ventilen in seiner Umschaltposition, keines der zwei Kupplungen mit hydraulischem Druck gespeist wird. Wenn dieses auftritt, steht der Vorwärtsantrieb des Fahrzeugs nicht zur Verfügung.

Zusammenfassung der Erfindung

Im Hinblick auf das vorstehend genannte Problem ist es die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Steuerungsvorrichtung für ein automatisches Getriebe für ein Fahrzeug, wie z.B. ein Kraftfahrzeug, vorzusehen, das einen Gangschaltmechanismus hat, der zwei parallel angeordnete Eingangskupplungen aufweist, wobei die hydraulische Steuerungsvorrichtung drei Zustände des selektiven Eingriffs nur einer ersten der zwei Eingangskupplungen, nur einer zweiten der zwei Eingangskupplungen und sowohl der ersten als auch der zweiten Eingangskupplung mit einem Failsafe-Mechanismus vorsieht, der den wahrscheinlichen Fall ausschließt, daß weder die erste noch die zweite Eingangskupplung durch das Steckenbleiben der hydraulischen Druckumschaltventile in Eingriff steht.
In hydraulisch betätigten automatischen Getrieben für ein Fahrzeug, wie z.B. ein Kraftfahrzeug, wird ein bestimmter Vorwärtsgang, hauptsächlich der niedrigste Vorwärtsgang, häufig eingestellt, wobei nur eine Eingangskupplung mit oder ohne Unterstützung des automatischen Eingriffs einer Freilaufkupplung oder einer Freilaufbremse in Eingriff steht. Das trifft auf das Getriebe zu, das in der vorstehend genannten japanischen Patentanmeldung vorgeschlagen wurde. Wie es auf andere herkömmliche automatische Getriebe für ein Fahrzeug, wie z.B. ein Kraftfahrzeug, hauptsächlich zutrifft, ist es jedoch beim Gangschalt-Getriebemechanismus, der in der vorstehend genannten japanischen Patentanmeldung vorgeschlagen wurde, ebenfalls erforderlich, daß, um einen vom bestimmten Vorwärtsgang verschiedenen zweiten Vorwärtsgang einzustellen, zusätzlich zum Eingriff einer bestimmten der zwei Eingangskupplungen eine dritte hydraulisch betätigte Reibungseingriffseinrichtung, wie z.B. eine Kupplung oder eine Bremse (eine Kupplung in diesem Fall), durch besondere Zufuhr eines hydraulischen Druck zu dieser in Eingriff gebracht wird. Da eine solche dritte hydraulisch betätigte Reibungseingriffseinrichtung natürlich durch ein getrenntes hydraulisches Druckumschaltventil von der bestimmten einen Eingangskupplung getrennt gesteuert werden muß, um noch einen anderen Gang oder andere Gänge vorzusehen, wird diese dritte hydraulisch betätigte Reibungseingriffseinrichtung durch ein Stekkenbleiben des getrennten hydraulischen Druckumschaltventils ebenfalls beeinflußt.
Im Hinblick auf die vorstehend genannten Forderungen und die zuerstgenannten Probleme ist es eine sekundäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Steuerungsvorrichtung für eine automatisches Getriebe für ein Fahrzeug, wie z.B. ein Kraftfahrzeug, vorzusehen, das einen Gangschaltmechanismus hat, der zwei Parallel angeordnete Eingangskupplungen aufweist, wobei die hydraulische Steuerungsvorrichtung drei Zustände des selektiven Eingriffs nur einer ersten der zwei Eingangskupplungen, nur einer zweiten der zwei Eingangskupplungen und sowohl der ersten als auch der zweiten Eingangskupplung mit einem Failsafe-Mechanismus vorsieht, was den wahrscheinlichen Fall ausschließt, daß weder die erste noch die zweite Eingangskupplung durch das Steckenbleiben der hydraulischen Druckumschaltventile in Eingriff steht, und was durch den Failsafe-Mechanismus ebenfalls den wahrscheinlichen Fall ausschließt, daß die dritte hydraulisch betätigte Reibungseingriffseinrichtung nicht in Eingriff steht, wenn die bestimmte eine Eingangskupplung in Eingriff steht.
Für ein automatisches Getriebe für ein Fahrzeug, wie z.B. ein Kraftfahrzeug, das einen Gangschaltmechanismus hat, der eine erste und eine zweite Eingangskupplung aufweist, die parallel angeordnet sind, und der dazu geeignet ist, die erste und die zweite Eingangskupplung auf drei Arten auswählend in Eingriff zu bringen, indem die erste Eingangskupplung in Eingriff gebracht wird, wobei die zweite Eingangskupplung außer Eingriff steht, um einen ersten Gang vorzusehen, indem die zweite Eingangskupplung in Eingriff gebracht wird, wobei die erste Kupplung außer Eingriff steht, um einen zweiten Gang vorzusehen, und indem sowohl die erste als auch die zweite Kupplung in Eingriff gebracht wird, um einen dritten Gang vorzusehen, wird erfindungsgemäß die vorstehend genannte primäre Aufgabe durch eine hydraulische Steuerungsvorrichtung gelöst, die aufweist: ein erstes hydraulisches Druckumschaltventil, das einen Einlaßanschluß, der mit dem hydraulischen Eingangsdruck gespeist werden soll, einen Auslaßanschluß, der mit der ersten Eingangskupplung verbunden ist, und einen Ablaufanschluß hat und das dazu geeignet ist, zwischen einer ersten Schaltposition zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Einlaßanschluß, während sein Auslaßanschluß von seinem Ablaufanschluß getrennt ist, und einer zweiten Schaltposition zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Ablaufanschluß, während sein Auslaßanschluß von seinem Einlaßanschluß getrennt ist, umgeschaltet zu werden, ein zweites hydraulisches Druckumschaltventil, das einen Einlaßanschluß, der mit einen hydraulischen Einlaßdruck gespeist werden soll, einen Auslaßanschluß, der mit der zweiten Eingangskupplung verbunden ist, einen Ablaufanschluß und einen Failsafe-Anschluß hat und das dazu geeignet ist, zwischen einer ersten Schaltposition zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Einlaßanschluß einerseits, während andererseits sein Failsafe-Anschluß mit seinem Ablaufanschluß verbunden ist, und einer zweiten Schaltposition zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Ablaufanschluß einerseits, während andererseits sein Failsafe-Anschluß mit seinem Einlaßanschluß verbunden ist, umgeschaltet zu werden, und eine erste Kanaleinrichtung zum Verbinden des Failsafe-Anschlusses des zweiten hydraulischen Druckumschaltventils mit der ersten Kupplung, wenn sich das erste hydraulische Druckumschaltventil in seiner zweiten Schaltposition und sich das zweite hydraulische Druckumschaltventil in seiner zweiten Schaltposition befindet.
Durch die hydraulische Steuerungsvorrichtung der vorstehend genannten Konstruktion wird entweder die erste oder die zweite Eingangskupplung oder beide Eingangskupplungen unabhängig von einem Steckenbleiben des ersten hydraulischen Druckumschaltventils und/oder des zweiten hydraulischen Druckumschaltventils in seiner ersten oder zweiten Schaltposition mit dem hydraulischen Eingangsdruck gespeist.
Die erste Kanaleinrichtung kann eine Kanaleinrichtung zum Verbinden des Failsafe-Anschlusses des zweiten hydraulischen Druckumschaltventils mit dem Ablaufanschluß des ersten hydraulischen Druckumschaltventils aufweisen.
Alternativ dazu kann die erste Kanaleinrichtung ein erstes Einwegumschaltventil, das einen ersten und einen zweiten Einlaßanschluß, einen Auslaßanschluß und ein Ventilelement hat, das zwischen seinem ersten und zweiten Einlaßanschluß vorgesehen ist, um entweder seinem ersten oder dem zweiten Einlaßanschluß zu gestatten, sich mit seinem Auslaßanschluß zu einem Zeitpunkt zu verbinden, eine Kanaleinrichtung zum Verbinden des Auslaßanschlusses des ersten hydraulischen Druckumschaltventils mit dem ersten Einlaßanschluß des ersten Einwegumschaltventils, eine Kanaleinrichtung zum Verbinden des Failsafe-Anschlusses des zweiten hydraulischen Druckumschaltventils mit dem zweiten Einlaßanschluß des ersten Einwegumschaltventils und eine Kanaleinrichtung zum Verbinden des Auslaßanschlusses des ersten Einwegumschaltventils mit der ersten Eingangskupplung aufweisen.
Desweiteren wird für ein automatisches Getriebe für ein Fahrzeugs, wie z.B. ein Kraftfahrzeug, bei dem der Gangschaltmechanismus ferner eine dritte hydraulisch betätigte Reibungseingriffseinrichtung aufweist, um zusammen mit der zweiten Eingangskupplung in Eingriff zu stehen, um den zweiten Gang vorzusehen, die vorstehend genannte sekundäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch eine hydraulische Steuerungsvorrichtung wie vorstehend zusammengefaßt erfüllt, die ferner aufweist: ein drittes hydraulisches Druckumschaltventil, das einen Einlaßanschluß, der mit einen hydraulischen Einlaßdruck gespeist werden soll, einen Auslaßanschluß, der mit der dritten hydraulisch betätigten Reibungseingriffseinrichtung verbunden ist und einen Ablaufanschluß hat und das dazu geeignet ist, zwischen einer ersten Schaltposition zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Einlaßanschluß, während sein Auslaßanschluß von seinem Ablaufanschluß getrennt ist, und einer zweiten Schaltposition zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Ablaufanschluß, während sein Auslaßanschluß von seinem Einlaßanschluß getrennt ist, umgeschaltet zu werden, und eine zweite Kanaleinrichtung zum Verbinden des Failsafe-Anschlusses des zweiten hydraulischen Druckumschaltventils mit der dritten hydraulisch betätigten Reibungseingriffseinrichtung, wenn sich das dritte hydraulische Druckumschaltventil in seiner zweiten Schaltposition und das zweite hydraulische Druckumschaltventil in seiner zweiten Schaltposition befindet.
Durch die hydraulische Steuerungsvorrichtung der vorstehend genannten Konstruktion, die ferner das dritte hydraulische Druckumschaltventil hat, wobei die Failsafe-Einrichtung ferner das Steckenbleiben des dritten hydraulischen Druckumschaltventils ausgleicht, wird die dritte hydraulisch betätigte Reibungseingriffseinrichtung mit dem hydraulischen Eingangsdruck zuverlässig gespeist, wenn die zweite Eingangskupplung mit dem hydraulischen Eingangsdruck gespeist wird.
Die zweite Kanaleinrichtung kann eine Kanaleinrichtung zum Verbinden des Failsafe-Anschlusses des zweiten hydraulischen Druckumschaltventils mit dem Ablaufanschluß des dritten hydraulischen Druckumschaltventils aufweisen.
Alternativ dazu kann die zweite Kanaleinrichtung ein zweites Einwegumschaltventil, das einen ersten und einen zweiten Einlaßanschluß, einen Auslaßanschluß und ein Ventilelement hat, das zwischen seinem ersten und zweiten Einlaßanschluß vorgesehen ist, um entweder seinem ersten oder zweiten Einlaßanschluß zu gestatten, sich mit dem Auslaßanschluß zu einem Zeitpunkt zu verbinden, eine Kanaleinrichtung zum Verbinden des Auslaßanschlusses des dritten hydraulischen Druckumschaltventils mit dem ersten Einlaßanschluß des zweiten Einwegumschaltventils, eine Kanaleinrichtung zum Verbinden des Failsafe-Anschlusses des zweiten hydraulischen Druckumschaltventils mit dem zweiten Einlaßanschluß des zweiten Einwegumschaltventils und eine Kanaleinrichtung zum Verbinden des Auslaßanschlusses des zweiten Einwegumschaltventils mit der dritten hydraulisch betätigten Reibungseingriffseinrichtung aufweisen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den beiliegenden Zeichnungen ist/sind:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Planetengetriebe-Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung für ein automatisches Getriebe, die im wesentlichen den gleichen Gangschalt- Getriebemechanismus hat, wie die, die in der vorstehend genannten japanischen Patentanmeldung offenbart ist, auf die die hydraulische Steuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung anwendbar ist,
Fig. 2 eine Tabelle, die die Kombinationen der Erregung der elektromagnetischen Ventile und des Eingriffs der Kupplungen und Bremsen zum Einstellen der jeweiligen Gänge zeigt,
Fig. 3 eine graphische Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Steuerungsvorrichtung für ein automatisches Getriebe für ein Fahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt,
die Fig. 4 bis 7 graphische Darstellungen, die den Hauptabschnitt der in Fig. 3 gezeigten hydraulischen Steuerungsvorrichtung in den Zuständen des Betriebes in den jeweiligen Gängen zeigen, und
die Fig. 8-10 graphische Darstellungen, die weitere Ausführungsbeispiele der hydraulischen Steuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigen, die nur ihre Hauptabschnitte in der gleichen Weise wie in den Fig. 4-7 zeigen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen in bezug auf einige ihrer bevorzugten Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 weist der hier gezeigte Gangschaltmechanismus einen ersten Planetengetriebemechanismus mit einem ersten Sonnenrad 10, einem ersten Hohlrad 12, das mit dem ersten Sonnenrad 10 koaxial verläuft, einem ersten Planetenrad 14, das mit ersten Sonnenrad 10 und dem ersten Hohlrad 12 in Eingriff steht, und einem ersten Planetenradträger 16, der das erste Planetenrad 14 drehbar lagert, und einen zweiten Planetengetriebemechanismus mit einem zweiten Sonnenrad 20, einem zweiten Hohlrad 22, das mit dem zweiten Sonnenrad 20 koaxial verläuft, einem zweiten Planetenrad 24, das mit dem zweiten Sonnenrad 20 und dem zweiten Hohlrad 22 in Eingriff steht, und einem zweiten Planetenradträger 26, der das zweite Planetenrad 24 drehbar lagert, auf. Das erste Hohlrad 12 ist durch ein Verbindungselement 30 mit dem zweiten Planetenradträger 26 verbunden. Der erste Planetenradträger 16 ist durch ein Verbindungselement 32 mit dem zweiten Hohlrad 22 verbunden.
Eine erste Freilaufkupplung 34 und eine zweite Freilaufkupplung 36 sind zwischen einem Gehäuse 50 und dem ersten Planetenradträger 16, der durch das Verbindungselement 32 mit dem zweiten Hohlrad 22 ebenfalls verbunden ist, in Reihe vorgesehen. Die erste Freilaufkupplung 34 befindet sich näher zum ersten Planetenradträger 16; die zweite Freilaufkupplung 36 befindet sich näher zum Gehäuse 50. Ins Einzelne gehend hat die erste Freilaufkupplung 34 einen Innenring 34a, der mit dem ersten Planetenradträger 16 verbunden ist, und einen Außenring 34b, der über ein Verbindungselement 31 mit einem Innenring 36a der zweiten Freilaufkupplung verbunden ist, die ebenfalls einen Außenring 36b hat, der mit dem Gehäuse 50 verbunden ist. Die erste Freilaufkupplung 34 ist eingerückt, wenn sich der Außenring 34b in bezug auf den Innenring 34a in eine erste Drehrichtung drehen würde, und gleitet, wenn sich der Innenring 34a in bezug auf den Außenring 34b in eine zur ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung dreht. In ähnlicher Weise ist die zweite Freilaufkupplung 36 eingerückt, wenn sich der Innenring 36a in bezug auf den Außenring 36b in die erste Richtung drehen würde, und gleitet, wenn sich der Innenring 36a in bezug auf den Außenring 36a in die zweite Richtung dreht.
Der zweite Planetenradträger 26 ist mit einem ringförmigen Zahnradelement 54 verbunden, das als ein Abtriebsdrehelement dieses Gangschaltmechanismus arbeitet.
Zwischen dem zweiten Sonnenrad 20 und einer Antriebswelle 52 ist eine erste Kupplung 38 vorgesehen, um diese zwei Elemente auswählend miteinander zu verbinden. Zwischen dem ersten Planetenradträger 16 und der Antriebswelle 52 ist eine zweite Kupplung 40 vorgesehen, um diese zwei Elemente auswählend miteinander zu verbinden. Zwischen dem ersten Sonnenrad 10 und der Antriebswelle 52 ist eine dritte Kupplung 42 vorgesehen, um diese zwei Elemente auswählend miteinander zu verbinden. Zwischen dem ersten Sonnenrad 10 und dem Verbindungselement 31 ist eine vierte Kupplung 44 vorgesehen, um das Sonnenrad 10 mit dem Außenring 34b der Freilaufkupplung 34 und dem Innenring 36b der Freilaufkupplung 36 auswählend zu verbinden.
Zwischen dem Verbindungselement 31 und dem Gehäuse 50 ist eine erste Bremse 46 vorgesehen, um das Verbindungselement 31 in bezug auf das Gehäuse 50 auswählend zu fixieren. Zwischen der Kombination aus zweitem Hohlrad 22 und erstem Planetenradträger 16 und dem Gehäuse 50 ist eine zweite Bremse 48 vorgesehen, um das zweite Hohlrad 22 und den ersten Planetenradträger 16 in bezug auf das Gehäuse 50 auswählend zu fixieren.
Die Art und Weise des Vorsehens eines ersten Gangs, eines zweiten Gangs, eines dritten Gangs (Direktverbindungsgang), eines vierten Gangs (Schnellgang) und eines Rückwärtsgangs ist in Tabelle 1 und Fig. 2 gezeigt. In Tabelle 1 und Fig. 2 zeigt ein Kreis (O) an, daß die entsprechend Kupplung, Bremse oder Freilaufkupplung im Motorantriebszustand in Eingriff steht; ein Kreis in Klammern ((O)) zeigt in Tabelle 1 an, daß die entsprechende Kupplung oder Bremse in Eingriff steht, um den entsprechenden Gang mit der Wirkung des Motorbremsens vorzusehen.
Wenn das Verhältnis der Zahnrad-Zähnezahl des ersten Hohlrads 12 zu der des ersten Sonnenrads 10 r&sub1; ist, und das Verhältnis der Zahnrad-Zähnezahl des zweiten Hohlrads 22 zu der des zweiten Sonnenrads 20 r&sub2; ist, sind die Geschwindigkeitsänderungs-Übersetzungsverhältnisse in den jeweiligen Gängen so, wie es in Tabelle 2 gezeigt ist.
Die erste Kupplung 38, die zweite Kupplung 40, die dritte Kupplung 42, die vierte Kupplung 44, die erste Bremse 46 und die zweite Bremse 48 sind alle vom hydraulisch betätigten Typ, der, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, hydraulische Druckkammern 38a, 40a, 42a, 44a, 46a bzw. 48a plus 48b hat, und sind in der Lage, in Eingriff zu stehen, wenn ein hydraulischer Druck den hydraulischen Druckkammern zugeführt wird, und stehen außer Eingriff, wenn der hydraulische Druck von den hydraulischen Druckkammern abgeführt wurde. Das Zuführen des hydraulischen Drucks zu diesen hydraulischen Druckkammern und das Abführen des hydraulischen Drucks von diesen wird durch eine hydraulische Steuerungsvorrichtung, wie diese in Fig. 3 gezeigt ist, ausgeführt.
Die Antriebswelle 52 der vorstehend genannten Planetengetriebe-Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung steht über einen Fluid-Drehmomentwandler 60, wie dieser in Fig. 3 gezeigt ist, mit einem nicht in den Fig. gezeigten Motor, wie z.B. einem Verbrennungsmotor, in Antriebsverbindung.
Der Fluid-Drehmomentwandler 60 ist vom Drei-Elemente- Zwei-Phasen-Typ, der ein Pumpenrad 62, das mit einem Abtriebselement des Motors in Antriebsverbindung steht, einen Turbinenrotor 64, der mit der Antriebswelle 52 des Planetengetriebe - Gangschaltmechanismus in Antriebsverbindung steht, und einen Stator 66 aufweist, der nur in eine Richtung drehbar ist. Der Fluid-Drehmomentwandler 60 weist ferner eine Überbrückungskupplung 68 auf, die in Eingriff steht, um das Pumpenrad 62 direkt mit dem Turbinenrotor 64 zu verbinden, wenn ein hydraulischer Druck seinem Anschluß 60a zugeführt wird, und außer Eingriff steht, wenn ein hydraulischer Druck seinem Anschluß 60b zugeführt wird. Das Zuführen von hydraulischem Druck zu den Anschlüssen 60a und 60b wird durch die in Fig. 3 gezeigte hydraulische Steuerungsvorrichtung ausgeführt.
Der Überblick über die in Fig. 3 gezeigte hydraulische Öl-Steuerungsvorrichtung wird nun unter weiterer Bezugnahme auf die Fig. 4-7 beschrieben.
Die hydraulische l-Steuerungsvorrichtung weist eine Pumpe 70 auf, die ein hydraulisches Arbeitsfluid, wie z.B. Öl, von einem nicht in den Fig. gezeigten Behälter aufnimmt und die das hydraulische Fluid zu einem Primär-Regulierventil 80, das im allgemeinen Leitungsdruck-Steuerventil genannt wird, und ebenfalls zu einem Drosselventil 120 leitet. Der Maximalwert des durch die Pumpe 70 zum Primär-Regulierventil 80 geleiteten hydraulischen Drucks wird durch ein Druckentlastungsventil 72 begrenzt.
Das Drosselventil 120 sieht in einem Kanal 138 einen hydraulischen Druck vor, der sich entsprechend der Last am Motor ändert und im allgemeinen Drosseldruck genannt wird.
Das Primär-Regulierventil 80 wird mit dem Drosseldruck und einem Umkehrladedruck gespeist und sieht in einem Kanal 98 den Leitungsdruck, der mit einem Anwachsen der Drosselöffnung im allgemeinen wächst, und einen hydraulische Druck für ein Sekundär-Regulierventil 100 vor, das im allgemeinen Wandlerdruck-Steuerventil genannt wird.
Das Sekundär-Regulierventil 100 wird mit dem Drosseldruck gespeist und sieht einen Wandlerdruck (Schmieröldruck) in einem Kanal 118 vor. Der Leitungsdruck im Kanal 98 wird einem Anschluß 194 eines Handventils 190 zugeführt. Das Handventil 190 hat einen Steuerkolben 192, der dazu geeignet ist, durch eine Hand eines Fahrers betätigt zu werden, und sieht den Leitungsdruck auswählend vor, der dem Anschluß 194 an einem D-Anschluß 196 im sogenannten D-Bereich, ebenfalls einem S- Anschluß 198 im sogenannten S- oder 2-Bereich, ferner einem L-Anschluß 200 im sogenannten L-Bereich und einem R-Anschluß 202 im sogenannten R-Bereich zugeführt wird.
Der dem D-Anschluß 196 zugeführte Leitungsdruck wird über einen Kanal 204 zu einem D-Anschluß 214 eines 1-2-Schaltventils 210, zu einem D-Anschluß 246 eines 2-3-Schaltventils 240 und zu einem D-Anschluß 274 eines 3-4-Schaltventils 270 geführt. Der dem S-Anschluß 198 zugeführte Leitungsdruck wird über einen Kanal 206 zu einem S-Anschluß 248 des 2-3-Schaltventils 240 geführt. Der dem L-Anschluß 200 zugeführte Leitungsdruck wird über einen Kanal 208 zu einem L-Anschluß 250 des 2-3-Schaltventil 240 geführt. Der dem R-Anschluß 202 zugeführte Leitungsdruck wird über einen Kanal 203 zu einem Rückwärts-Sperrventil 360 geführt.
Wie es detaillierter in Fig. 4 gezeigt ist, weist das 2- 3-Schaltventil 240 ein Steuerkolbenelement 242 und ein Kolbenelement 244 auf und hat zusätzlich zu den vorstehend genannten Anschlüssen ferner Ablaufanschlüsse 251, 252 und 253, einen Kupplungsanschluß 254, Bremsenanschlüsse 256 und 258 und einen Failsafe-Anschluß 260. Wenn einem Steueranschluß 261 ein hydraulischer Druck zugeführt wird, werden durch das Überwinden der Federkraft einer Druck-Schraubenfeder 262 das Kolbenelement 244 und das Steuerkolbenelement 242 in der Fig. in eine "1,2"-Schaltposition, wie es in ihrem rechten Halbabschnitt gezeigt ist, nach unten verschoben, um den Kupplungsanschluß 254 mit dem Ablauf anschluß 252, den Bremsenanschluß 256 mit dem S-Anschluß 248, den Bremsenanschluß 258 mit dem L-Anschluß 250 bzw. den Failsafe-Anschluß 260 mit dem D-Anschluß 246 zu verbinden. Wenn im Gegensatz dazu dem Steueranschluß 261 kein hydraulischer Druck zugeführt wird, sind durch die Federkraft der Druck-Schraubenfeder 262 das Kolbenelement 244 und das Steuerkolbenelement 242 in der Fig. in eine "3,4"-Schaltposition, wie es in ihrem linken Halbabschnitt gezeigt ist, nach oben verschoben, um den Kupplungsanschluß 254 mit dem D-Anschluß 246 und die Bremsenanschlüsse 256 und 258 und den Failsafe-Anschluß 260 mit den Ablaufanschlüssen 251, 252 bzw. 252 zu verbinden. Das Zuführen des hydraulischen Drucks zum Steueranschluß 261 wird durch ein erstes elektromagnetisches Ventil 400 gesteuert.
Der Kupplungsanschluß 254 ist über einen Kanal 263 mit der hydraulischen Druckkammer 40a der zweiten Kupplung 40 und einer Speicherkammer 472 eines Speichers 470 für die Kupplung C&sub2; verbunden. Der Kupplungsanschluß 254 ist ebenfalls über einen Kanal 264 mit einem Halteanschluß 220 des 1-2-Schaltventils 210 und ebenfalls über einen Kanal 265 mit einem Failsafe-Anschluß 222 des 1-2-Schaltventils 210 verbunden. Der Failsafe-Anschluß 222 ist ebenfalls als ein Ablaufanschluß aufzufassen, da dieser über Anschlüsse 252 und 254 des 2-3-Schaltventils verbindbar ist. Der Bremsenanschluß 256 ist über einen Kanal 266 mit dem S-Anschluß 216 des 1-2-Schaltventils 210 verbunden. Der Bremsenanschluß 258 ist über einen Kanal 267 mit dem L-Anschluß 218 des 1-2-Schaltventils 210 verbunden. Der Failsafe-Anschluß 260 ist über einen Kanal 268 mit einem Halteanschluß 278 des 3-4-Schaltventils 270 und ebenfalls über einen Kanal 269 mit einem Ablaufanschluß 280 des 3-4-Schaltventils 270 verbunden.
Wie es ebenfalls in Fig. 4 gezeigt ist, weist das 1-2- Schaltventil 210 ein Steuerkolbenelement 212 und zusätzlich zu den vorstehend genannten Anschlüssen ferner einen Kupplungsanschluß 224, Bremsenanschlüsse 226 und 228, einen R-Anschluß 230, einen Anschluß 232 und einen Kupplungsanschluß 234 auf. Wenn ein hydraulischer Druck einem Steueranschluß 238 zugeführt wird, wird durch das Überwinden der Federkraft einer Druck-Schraubenfeder 236 das Steuerkolbenelement 212 in der Fig., wie es in seinem linken Halbabschnitt gezeigt ist, in eine "11"-Schaltposition nach unten verschoben, um den Kupplungsanschluß 224 mit dem Failsafe-Anschluß 222, den Bremsenanschluß 226 mit dem R-Anschluß 230 und den Bremsenanschluß 228 mit dem L-Anschluß 218 zu verbinden, während der Anschluß 232 vom Kupplungsanschluß 234 getrennt wird. Wenn im Gegensatz dazu kein hydraulischer Druck dem Steueranschluß 238 zugeführt wird, ist durch die Federkraft der Druck-Schraubenfeder 236 das Steuerkolbenelement 212 in der Fig., wie es in seinem rechten Halbabschnitt gezeigt ist, in eine "2,3,4"-Schaltposition nach oben verschoben, um den Kupplungsanschluß 224 mit dem D-Anschluß 214, den Bremsenanschluß 226 mit dem S-Anschluß 216, den Bremsenanschluß 228 mit dem R-Anschluß 230 und den Anschluß 232 mit dem Kupplungsanschluß 234 zu verbinden.
Das Zuführen des hydraulischen Drucks zum Steueranschluß 238 wird durch ein zweites elektromagnetisches Ventil 410 gesteuert. Der Steueranschluß 238 ist über einen Kanal 239 mit einem Steueranschluß 288 des 3-4-Schaltventils 270 verbunden.
Der Kupplungsanschluß 224 ist über einen Kanal 225 mit der hydraulischen Druckkammer 44a der vierten Kupplung 44 und einer Speicherkammer 492 eines Speichers 490 für die Kupplung C&sub4; verbunden. Der Bremsenanschluß 226 ist über einen Kanal 227 mit einem S-Anschluß 276 des 3-4-Schaltventils 270 verbunden. Der Bremsenanschluß 228 ist über einen Kanal 229 mit einer Speicherkammer 532 eines Speichers 530 für die Bremse B&sub2; verbunden und ist ferner über einen Kanal 231 mit der hydraulischen Druck-Innenkammer 48a der zweiten Bremse 48 verbunden. Der Anschluß 232 ist über einen Kanal 233 mit einem Anschluß eines C&sub1;-Steuerventils 300 verbunden. Der Kupplungsanschluß 234 ist über einen Kanal 235 mit der hydraulischen Kammer 38a der ersten Kupplung 38 verbunden.
Das 3-4-Schaltventil 270 weist unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 4 ein Steuerkolbenelement 272 und zusätzlich zur den vorstehend genannten Anschlüssen ferner einen Kupplungsanschluß 282 und einen Bremsenanschluß 284 auf. Wenn dem Halteanschluß 278 kein hydraulischer Druck zugeführt wird, während dem Steueranschluß 288 ein hydraulischer Druck zugeführt wird, wird durch das Überwinden der Federkraft einer Druck- Schraubenfeder 286 das Steuerkolbenelement 272 in der Fig., wie es in seinem rechten Halbabschnitt gezeigt ist, in eine "4"-Schaltposition nach unten verschoben, um den Kupplungsanschluß 282 mit dem Ablaufanschluß 280 und den Bremsenanschluß 284 mit dem D-Anschluß 274 zu verbinden. Wenn im Gegensatz dazu ein hydraulischer Druck dem Halteanschluß 278 zugeführt wird oder wenn dem Steueranschluß 288 kein Steuerdruck zugeführt wird, ist durch den dem Anschluß 278 zugeführten Öldruck und/oder die Federkraft der Druck-Schraubenfeder 286 das Steuerkolbenelement 272 in der Fig., wie es in seinem linken Halbabschnitt gezeigt ist, in eine "1,2,3"-Schaltposition nach oben verschoben, um den Kupplungsanschluß 282 mit dem D-Anschluß 274 und den Bremsenanschluß 284 mit dem S-Anschluß 276 zu verbinden.
Der Kupplungsanschluß 282 ist über einen Kanal 290 mit dem C&sub1;-Steuerventil 300 verbunden. Der Bremsenanschluß 284 ist über einen Kanal 292 mit der hydraulischen Öl-Druckkammer 46a der ersten Bremse 46 und einer Speicherkammer 512 eines Speichers 510 für die Bremse B&sub1; verbunden.
Das erste elektromagnetische Ventil 400 und das zweite elektromagnetische Ventil 410 sind vom normalerweise offenen Typ, die ihre Anschlüsse öffnen, wenn diese nicht erregt sind, und ihre Anschlüsse schließen, wenn diese erregt sind. Die Art und Weise der Erregung dieser elektromagnetischen Ventile ist in Fig. 2 in bezug auf die einzustellenden Gängen gezeigt. Ein Kreis (O) zeigt in Fig. 2 die Erregung des entsprechenden elektromagnetischen Ventils an.
Das erste elektromagnetische Ventil 400 ist über einen Kanal 408 mit dem Steueranschluß 261 des 2-3-Schaltventils 240 verbunden und ist ebenfalls über einen Kanal 406 mit einem Anschluß des C&sub1;-Steuerventils 300 verbunden.
Das zweite elektromagnetische Ventil 410 ist über einen Kanal 418 mit dem Steueranschluß 238 des 1-2-Schaltventils 210 verbunden und ist ebenfalls über einen Kanal 239 mit dem Steueranschluß 288 des 3-4-Schaltventils 270 verbunden.
Daher wird, wenn das elektromagnetische Ventil 400 erregt ist, der Steueranschluß 261 des 2-3-Schaltventils 240 mit einem hydraulischen Druck gespeist, und wenn das elektromagnetische Ventil 410 erregt ist, der Steueranschluß 238 des 1-2-Schaltventils 210 und ebenfalls der Steueranschluß 288 des 3-4-Schaltventils 270 mit einem hydraulischen Druck gespeist.
Das C&sub1;-Steuerventil 300 steuert das Umschalten der ersten Kupplung 38 durch das Umschalten der Verbindung des Kanals 290 mit Kanälen 233, 326 und 328 entsprechend der Tatsache, ob der einzustellende Gang einen Eingriff der ersten Kupplung 38 erfordert oder nicht.
Der Kanal 328 ist über einen Kanal 329, eine Speicherkammer 452 eines Speichers 450 für die Kupplung C&sub1;, einen Kanal 468 und ein Einwegventil 469 mit der hydraulischen Druckkammer 38a der ersten Kupplung 38 verbunden. Der Kanal 326 ist mit einem Anschluß eines 4-3-Steuerventils 330 verbunden.
Das 4-3-Steuerventil 330 steuert das Zeitverhalten des Eingriffs der ersten Kupplung 38 beim Gangschalten zwischen dem dritten Gang und dem vierten Gang durch das Verbinden des Kanals 326 mit einem Kanal 352 oder einem Kanal 356, die eine Blende 350 oder 354 aufweisen, von denen jede ein spezielles Drosselungsverhältnis hat, um den Zuführbetrag des hydraulischen Drucks zur hydraulischen Druckkammer 38a umzuschalten. Die Kanäle 352 und 356 sind beide mit einem Kanal 329 verbunden, der über die Speicherkammer 452, den Kanal 468 und das Einwegventil 469 mit der hydraulischen Druckkammer 38a der ersten Kupplung 38 verbunden ist.
Das Rückwärts-Sperrventil 360 wird vom R-Anschluß 202 des Handventils 190 über einen Kanal 203 mit dem Leitungsdruck gespeist und wird entsprechend dem Öffnen oder Schließen des dritten elektromagnetischen Ventils 420 umgeschaltet, um in einer Sperrposition zu sein, in der ein Steuerkolben 362 nach oben verschoben ist, wie es in seinem linken Halbabschnitt gezeigt ist, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit vorwärts fährt, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, und bei anderen Betriebszuständen in einer Nicht-Sperrposition zu sein, in der das Steuerkolbenelement 362 nach unten verschoben ist, wie es in seinem rechten Halbabschnitt gezeigt ist, während dem Leitungsdruck gestattet wird, vom Kanal 203 über den Kanal 398 zur hydraulischen Druckkarnmer 42a der dritten Kupplung 42 hin, über die Kanäle 396 und 394 zum R-Anschluß 230 des 1-2-Schaltventils 210 hin und ebenfalls über den Kanal 396, ein B&sub2;-Zuschaltventil 610 und einen Kanal 392 zur hydraulischen Druck-Außenkammer 48b der zweiten Bremse 48 hin zu fließen.
Das B&sub2;-Zuschaltventil 610 ist in Antwort auf den hydraulischen Druck in der hydraulischen Druck-Innenkammer 48a der zweiten Bremse 48 wirksam, um den Kanal 396 mit dem Kanal 392 zu verbinden, so daß die hydraulische Druck-Außenkammer 48b mit dem hydraulischen Druck gespeist wird, wenn der Öldruck in der hydraulischen Druck-Innenkammer 48a größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Speicher 450, 470, 490, 510 und 530 sind Gegendruck-Steuerspeicher, die Gegendruck-Kammern 454, 474, 494, 514 bzw. 534 aufweisen. Der diesen Gegendruckkammern zugeführte hydraulische Druck wird durch ein zweites Speicher-Steuerventil 560 gesteuert. Das zweite Speicher-Steuerventil 560 wird mit einem durch ein elektromagnetisches Impulsventil 590 gesteuerten hydraulischen Impulsdruck und den hydraulischen Druck vom ersten Speicher-Steuerventil 550 gespeist, um seinen Ausgangs-Steuerdruck zu ändern. Das elektromagnetische Impulsventil 590 wird mit einem Impulssignal gespeist, das ein vorbestimmtes Tastverhältnis hat und sich entsprechend dem Tastverhältnis zyklisch öffnet und schließt, um einen modulierten hydraulischen Druck von einem Impuls-Steuerventil 580 aus entsprechend dem Tastverhältnis zu steuern. Der durch das elektromagnetische Impulsventil 590 gesteuerte hydraulische Impulsdruck für das zweite Speicher-Steuerventil 560 wird durch einen Impulsdruck-Speicher 600 in bezug auf seine Impulse gleichgerichtet. Das erste Speicher-Steuerventil 550 wird mit dem Drosseldruck vom Drosselventil 138 gespeist, um entsprechend dem Drosseldruck den Öldruck zu steuern, der dem zweiten Speicher-Steuerventil 560 und dem 4-3-Steuerventil 330 zugeführt wird.
Das Zuführen des wandlerdruck zu den Anschlüssen 60a und 60b des Fluid-Drehmomentwandlers 60 wird durch ein Überbrückungs-Schaltventil 140 gesteuert. Das Überbrückungs- Schaltventil 140 wird entsprechend dem auswählenden Zuführen eines Öldrucks von einem Überbrückungssignalventil 160 umgeschaltet. Das Überbrückungs-Schaltventil 140 führt ein hydraulisches Fluid, wie z.B. Öl, zu einem Ölkühler 170 hin. Der hydraulische Druck im Kanal einschließlich des Ölkühlers 170 wird durch ein Kühler-Umgehungsventil 172 und ein Entlastungsventil 174 begrenzt. Das Überbrückungssignalventil 160 wird mit einem Öldruck vom Kupplungsanschluß 224 des 1-2- Schaltventils 210 gespeist und wird entsprechend dem Ein- und Ausschalten des dritten elektromagnetischen Ventils 420 umgeschaltet, um den vom Kupplungsanschluß 224 zugeführten hydraulischen Druck dem Überbrückungs-Schaltventil 140 zuzuführen und die Überbrückungskupplung 68 in Eingriff zu bringen, wenn das dritte elektromagnetische Ventil 420 erregt ist. Das dritte elektromagnetische Ventil 420 wird auswählend erregt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, um einen Eingriff der Überbrückungskupplung 68 im Rückwärtsgang zu verhindern, wo das Handschaltventil in den R-Bereich geschaltet ist und wenn das Handschaltventil in den D-Bereich geschaltet ist.
Die Betriebsweise der hydraulischen Steuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung wird nun hauptsächlich in bezug auf den Gangschaltvorgang im D-Bereich unter Bezugnahme auf die Fig. 4-7 beschrieben. Die fetten Linien zeigen in den Fig. 4-7 an, daß ein hydraulischer Druck in diesen Leitungen in den jeweiligen Gängen zugeführt wird.
Als erstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 die Betriebsweise im ersten Gang beschrieben. Im ersten Gang sind sowöhl das erste elektromagnetische Ventil 400 als auch das zweite elektromagnetische Ventil 410 erregt; daher werden der Steueranschluß 261 des 2-3-Schaltventils 240, der Steueranschluß 238 des 1-2-Schaltventils 210 und der Steueranschluß 288 des 3-4-Schaltventils 270 mit dem hydraulischen Druck gespeist. Daher ist das Kolbenelement 244 und das Steuerkolbenelement 242 des 2-3-Schaltventils 240 in die in ihrem rechten Halbabschnitt gezeigte "1,2"-Schaltposition verschoben; das Steuerkolbenelement 212 des 1-2-Schaltventils 210 ist in die in seinem linken Halbabschnitt gezeigte "1"-Schaltposition verschoben. Daher wird der Leitungsdruck vom D-Anschluß 196 des Handschaltventils 190 über den Kanal 204, den D-Anschluß 246 des 2-3-Schaltventils 240, den Failsafe-Anschluß 260 und den Kanal 268 dem Halteanschluß 278 des 3-4-Schaltventils 270 zugeführt. Das 3-4-Schaltventil 270 wird am Steueranschluß 288 mit dem hydraulischen Druck gespeist. Da jedoch der Halteanschluß 278 ebenfalls mit dem hydraulischen Druck gespeist wird, ist das Steuerkolbenelement 272 durch die Federkraft der Druck-Schraubenfeder 286 in die in seinem linken Halbabschnitt gezeigte "1,2,3"-Position verschoben. Daher wird der D-Anschluß 274 mit dem Kupplungsanschluß 282 verbunden und der Leitungsdruck vom D-Anschluß 196 des Handschaltventils 190 wird über den Kanal 290, das C&sub1;-Steuerventil 300, über die Kanäle 328 und 329, die Speicherkammer 452 des Speichers 450 für die Kupplung C&sub1; und das Einwegventil 469 der hydraulischen Druckkammer 38a der ersten Kupplung C&sub1; zugeführt, die dann in Eingriff gebracht wird. Somit ist der erste Gang des D-Bereichs eingestellt.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 der zweite Gang im D-Bereich beschrieben. In diesem Gang ist nur das erste elektromagnetische Ventil 400 erregt, so daß nur der Steueranschluß 261 des 2-3-Schaltventils 240 mit dem Öldruck gespeist wird. Daher verbleiben das Kolbenelement 244 und das Steuerkolbenelement 242 des 2-3-Schaltventils 240 in der "3,4"-Schaltposition, wohingegen das Steuerkolbenelement 212 des 1-2-Schaltventils 210 durch die Federkraft der Druck- Schraubenfeder 236 in die in seinem rechten Halbabschnitt gezeigte "2,3,4"-Schaltposition verschoben wird. Beim 3-4- Schaltventil 270 verschwindet der hydraulische Druck am Steueranschluß 288; das Steuerkolbenelement 272 verbleibt noch durch den dem Halteanschluß 278 zugeführten hydraulischen Druck und die Federkraft der Druck-Schraubenfeder 286 in dem in seinem linken Halbabschnitt gezeigten "1,2,3"-Schaltabschnitt. Durch das Umschalten des 1-2-Schaltventils 210 ist der D-Anschluß 214 nun mit dem Kupplungsanschluß 224 verbunden, so daß der Leitungsdruck vom D-Anschluß 196 des Handschaltventils 190 über den Kanal 225 der hydraulischen Druckkammer 44a der vierten Kupplung 44 zugeführt wird, die dann in Eingriff gebracht wird. Somit stehen die erste Kupplung 38 und die vierte Kupplung 44 in Eingriff, wodurch der zweite Gang des D-Bereichs eingestellt ist.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 der dritte Gang beschrieben. In diesem Gang sind sowohl das erste elektromagnetische Ventil 400 als auch das zweite elektromagnetische Ventil 410 nicht erregt, so daß sowohl der Steueranschluß 238 des 1-2-Schaltventils 210 als auch der Steueranschluß 261 des 2-3-Schaltventils 240 nicht mit hydraulischem Druck gespeist werden. Daher werden das Kolbenelement 244 und das Steuerkolbenelement 242 des 2-3-Schaltventils 240 durch die Federkraft der Druck-Schraubenfeder 262 in die "3,4"- Schaltposition, wie es in ihrem linken Halbabschnitt in den Fig. gezeigt ist, angehoben, wodurch der D-Anschluß 246 des 2-3-Schaltventils 240 von seinem Failsafe-Anschluß 260 getrennt und mit dem Kupplungsanschluß 254 verbunden wird. Somit wird der Leitungsdruck vom D-Anschluß 196 des Handschaltventils 190 über den Kanal 263 zur hydraulischen Druckkammer 40a der zweiten Kupplung 40 geführt, die dann in Eingriff gebracht wird. Obwohl der Halteanschluß 278 nicht länger mit dem hydraulischen Druck gespeist wird, verbleibt das Steuerkolbenelement 272 beim 3-4-Schaltventil 270 durch die Federkraft der Druck-Schraubenfeder 286 noch in der angehobenen "1,2,3"-Schaltposition. Das Steuerkolbenelement 212 verbleibt beim 1-2-Schaltventil 210 in der angehobenen "2,3,4"-Schaltposition wie beim zweiten Gang. Daher wird zusätzlich zur ersten Kupplung 38 und zur vierten Kupplung 44 nun die zweite Kupplung 40 in Eingriff gebracht, wodurch der dritte Gang des D-Bereichs eingestellt ist.
Als nächste wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 der vierte Gang beschrieben. In diesem Gang ist nur das zweite elektromagnetische Ventil 410 erregt. Daher werden der Steueranschluß 238 des 1-2-Schaltventils 210 und der Steueranschluß 288 des 3-4-Schaltventils 270 mit dem hydraulischen Druck gespeist. Der Halteanschluß 220 wird beim 1-2-Schaltventil 210 vom Kupplungsanschluß 254 des 2-3-Schaltventils 240 über den Kanal 264 mit dem hydraulischen Druck gespeist. Daher verbleibt das Steuerkolbenelement 212 durch die Federkraft der Druck-Schraubenfeder 236 trotz des Zuführens des hydraulischen Drucks zum Steueranschluß 238 in der in seinem rechten Halbabschnitt gezeigten angehobenen "2,3,4"-Schaltposition. Da jedoch der Halteanschluß 278 beim 3-4-Schaltventil 270 über den Kanal 268 und den Failsafe-Anschluß 260 des 2-3- Schaltventils 240 mit dem Ablaufanschluß 253 verbunden ist, ist das Steuerkolbenelement 272 durch den dem Steueranschluß 288 zugeführten Öldruck durch das Überwinden der Federkraft der Druck-Schraubenfeder 286 nach unten in die "4"-Schaltposition verschoben. Daher ist der D-Anschluß 274 statt mit dem Kupplungsanschluß 282, der nun über den Anschluß 280 mit dem Ablaufanschluß verbunden ist, mit dem Bremsenanschluß 284 verbunden. Somit wird nun der Öldruck von der hydraulischen Druckkammer 38a der ersten Kupplung 38 abgeführt; die erste Kupplung 38 wird außer Eingriff gebracht. Statt dessen wird der Leitungsdruck der hydraulischen Druckkammer 46a der ersten Bremse 46 zugeführt, die nun in Eingriff gebracht wird. Daher stehen die zweite Kupplung 40, die vierte Kupplung 44 und die erste Bremse 46 in Eingriff, wodurch der vierte Gang, der Schnellgang, des D-Bereichs eingestellt ist.
Wenn aus bestimmten Gründen das Steuerkolbenelement 272 des 3-4-Schaltventils 270 in der "4"-Schaltposition, die in der Fig. im rechten Halbabschnitt gezeigt ist, steckengeblieben ist, ist der Kupplungsanschluß 282 mit dem Ablaufanschluß 280 kontinuierlich verbunden, während die Zufuhr des Leitungsdrucks vom D-Anschluß 274 unterbrochen ist. Es soll angenommen werden, daß unter einer solchen Bedingung das Handschaltventil 190 von der N-Bereichs-Position zur D-Bereichs- Position geschaltet wurde. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich im 2-3-Schaltventil 240 das Kolbenelement 244 und das Steuerkolbenelement 242 in der "1,2"-Schaltposition, die in der Fig. im rechten Halbabschnitt gezeigt ist, wobei der D-Anschluß 246 mit dem Failsafe-Anschluß 260 verbunden ist. Daher wird der dem D-Anschluß 246 zugeführte Leitungsdruck über den Failsafe-Anschluß 260, die Kanäle 268 und 269 und den Ablaufanschluß 280 des 3-4-Schaltventils 270 dem Kupplungsanschluß 282 zugeführt.
Selbst wenn das Steuerkolbenelement 272 des 3-4-Schaltventils 270 in der "4"-Schaltposition zum Einstellen des vierten Gangs steckengeblieben ist, wird daher die Zufuhr des hydraulischen Drucks zur hydraulischen Druckkammer 38a der ersten Kupplung 38 unterstützt, so daß die erste Kupplung 38 in Eingriff gebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn das 1-2-Schaltventil 210 normal arbeitet, wobei das Steuerkolbenelement 212 in die "1"-Schaltposition geschaltet ist, die in den Fig. im linken Halbabschnitt gezeigt ist, der erste Gang durch den Eingriff von nur der ersten Kupplung 38 eingestellt. Andererseits wird, wenn das Steuerkolbenelement 212 des 1-2-Schaltventils 210 in der "2,3,4"-Schaltposition zum Einstellen des zweiten Gangs, des dritten Gangs und des vierten Gangs steckengeblieben ist, die hydraulische Druckkammer 44a der vierten Kupplung 44 ebenfalls mit dem hydraulischen Druck gespeist, wodurch der zweite Gang eingestellt wird.
Wenn zu diesem Zeitpunkt das Steuerkolbenelement 272 des 3-4-Schaltventils 270 in der "4"-Schaltposition steckenbleibend verbleibt, wird der hydraulische Druck den hydraulischen Druckkammern 46a der ersten Bremse 46 ebenfalls zugeführt. Der Eingriff der ersten Bremse 46 behindert jedoch nicht das Einstellen des ersten Gangs und des zweiten Gangs.
Wenn das Steuerkolbenelement 242 des 2-3-Schaltventils 240 in der "3,4"-Schaltposition, die in der Fig. in seinem linken Halbabschnitt gezeigt ist, zum Einstellen des dritten Gangs und des vierten Gangs steckengeblieben ist, wird der Leitungsdruck vom Failsafe-Anschluß 260 dem Ablaufanschluß 280 des 3-4-Schaltventils 270 nicht zugeführt, wodurch der Eingriff der ersten Kupplung 38 behindert wird. Da jedoch der D-Anschluß 246 mit dem Kupplungsanschluß 254 verbunden ist, wird die zweite Kupplung 40 in Eingriff gebracht. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Steuerkolbenelement 212 des 1-2-Schaltventils 210 in die "1"-Schaltposition geschaltet ist, die in der Fig. in seinem linken Halbabschnitt gezeigt ist, wird der Leitungsdruck am Kupplungsanschluß 254 des 2-3-Schaltventils 240 der hydraulischen Druckkammer 40a der zweiten Kupplung 40 und ebenfalls über den Kanal 265 dem Failsafe-Anschluß 222 des 1-2-Schaltventils 210 und weiter über den Kupplungsanschluß 224 der hydraulischen Druckkamer 44a der vierten Kupplung 44 zugeführt. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Steuerkolbenelement 272 des 3-4-Schaltventils 270 in die "1,2,3"- Schaltposition geschaltet ist, wie es in der Fig. in seinem linken Halbabschnitt gezeigt ist, wird der hydraulische Druck der hydraulischen Druckkammer 40a der ersten Kupplung 40 zugeführt, die dann in Eingriff gebracht wird, wodurch der dritte Gang eingestellt ist. wenn andererseits das Steuerkolbenelement 272 des 3-4-Schaltventils 170 in die "4"-Position geschaltet ist, wie es in der Fig. in seinem rechten Halbabschnitt gezeigt ist, wird der hydraulische Druck der hydraulischen Druckkammer 46a der ersten Bremse 46 zugeführt, die dann in Eingriff gebracht wird; somit ist der vierte Gang eingestellt.
Wenn das Steuerkolbenelement 242 des 2-3-Schaltventils 240 in der "3,4"-Schaltposition, die in der Fig. in seinem linken Halbabschnitt gezeigt ist, steckengeblieben ist, während das Steuerkolbenelement 212 des 1-2-Schaltventils 210 in die "2,3,4"-Schaltposition geschaltet ist, wie es in der Fig. in seinem rechten Halbabschitt gezeigt ist, wird der Kupplungsanschluß 224 ferner mit dem Leitungsdruck vom D-Anschluß 214 gespeist; daher sind der dritte Gang oder der vierte Gang in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben eingestellt.
Selbst wenn irgendein Steuerkolbenelement des 1-2-Schaltventils 210, 2-3-Schaltventils 240 und 3-4-Schaltventils 270 in irgendeiner Schaltposition steckengeblieben ist, wird daher einer der Gänge vom ersten bis zum vierten Gang beim Schalten des Handschaltventils in den D-Bereich eingestellt, wodurch verhindert wird, daß das Fahrzeug beim Vorwärts fahren vollständig außer Betrieb gesetzt ist.
Fig. 8 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der hydraulischen Steuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung in seinen wesentlichen Abschnitten. In Fig. 8 sind die Abschnitte, die den in den Fig. 4-7 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 4-7 bezeichnet.
In diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Kupplungsanschluß 282 des 3-4-Schaltventils 270 über einen Kanal 290, ein Einwegumschaltventil 298 und einen Kanal 294 mit dem C&sub1;- Steuerventil 300 verbunden, während der Ablaufanschluß 280 modifiziert ist, um ein einfacher Ablaufanschluß getrennt vom Kanal 268 zu sein. Der mit dem Failsafe-Anschluß 260 des 2-3- Schaltventils 240 verbundene Kanal 268 ist statt mit einer Seite des Ablaufanschlusses 280 im ersten Ausführungsbeispiel über den Kanal 296 mit einer Seite des Einwegumschaltventils 298 verbunden, die zu seiner anderen Seite entgegengesetzt liegt, an der der Kanal 290 verbunden ist. Das Einwegumschaltventil 298 ist vom Rückschlagkugel-Typ und schließt den Kanal 296, wenn der Kanal 290 mit dem hydraulischen Druck gespeist wird, um den Kanal 290 mit dem Kanal 294 zu verbinden, während andererseits, wenn nur der Kanal 296 mit dem hydraulischen Druck gespeist wird, das Ventil den Kanal 290 schließt und den Kanal 296 mit dem Kanal 294 verbindet. Durch diese Anordnung wird der Kanal 294 mit dem hydraulischen Druck gespeist, wenn der hydraulische Druck in zumindest einem der Kanäle 290 und 296 zugeführt wird.
Wenn das Steuerkolbenelement 272 des 3-4-Schaltventils 270 in der "4"-Schaltposition steckengeblieben ist, wie es in der Fig. in seinem rechten Halbabschnitt gezeigt ist, womit die Zufuhr des hydraulischen Drucks zum Kupplungsanschluß 282 versagt, wird daher auch in diesem zweiten Ausführungsbeispiel der hydraulische Druck vom Failsafe-Anschluß 260 des 2-3-Schaltventils 240 über die Kanäle 268 und 296, das Einwegumschaltventil 298 und den Kanal 294 zum C&sub1;-Steuerventil 300 geführt, so daß die erste Kupplung 38 in Eingriff gebracht wird. Daher sieht dieses zweite Ausführungsbeispiel ebenfalls die gleichen Funktionen und Wirkungen vor wie das vorstehende erste Ausführungsbeispiel.
Fig. 9 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Steuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung mit ihrem wesentlichen Abschnitt in der gleichen Weise wie in den Fig. 4-8. In Fig. 9 sind die Abschnitte, die denen in den Fig. 4-8 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 4-8 bezeichnet. In diesem dritten Ausführungsbeispiel ist der Kupplungsanschluß 224 des 1- 2-Schaltventils 210 über den Kanal 225, ein Einwegumschaltventil 299 und einen Kanal 297 mit der vierten Kupplung C&sub4; verbunden, während der Failsafe-Anschluß 222 abgewandelt ist, um getrennt vom Kupplungsanschluß 254 des 2-3-Schaltventils 240 ein einfacher Ablaufanschluß zu sein. Andererseits ist der Kupplungsanschluß 254 des 2-3-Schaltventils 240, der durch den Kanal 263 mit der zweiten Kupplung C&sub2; verbunden ist, über einen Kanal 295 und das Einwegumschaltventil 299 mit der vierten Kupplung C&sub4; ebenfalls verbindbar, wenn die Zufuhr des hydraulischen Drucks vom Kupplungsanschluß 224 des 1-2-Schaltventils 210 versagt. Daher sieht dieses dritte Ausführungsbeispiel ebenfalls die gleichen Funktionen und Wirkungen vor wie das vorstehend genannte erste und zweite Ausführungsbeispiel.
Fig. 10 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Steuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung mit ihren wesentlichen Abschnitten ebenfalls in der gleichen Weise wie in den Fig. 4-9. In Fig. 10 sind die Abschnitte, die denen in Fig. 4-9 gezeigten entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In diesem vierten Ausführungsbeispiel sind sowohl die Abwandlungen entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel als auch die entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel enthalten. Da die Abwandlung in diesem vierten Ausführungsbeispiel eine Summierung der des zweiten und des dritten Ausführungsbeispiels ist, werden weitere, überflüssige Beschreibungen zugunsten der Kürze der Beschreibung unterlassen. Tabelle 1 erster Gang zweiter dritter vierter Rückwärtsgang Tabelle 2 Geschwindigkeitsänderungs-Übersetzungsverhaltnis erster Gang zweiter dritter vierter Rückwärtsgang

Claims

1. Hydraulische Steuerungsvorrichtung für ein automatisches Getriebe für ein Fahrzeug, wie z.B. ein Kraftfahrzeug, mit einem Gangschaltmechanismus, der eine erste und eine zweite hydraulische betätigte Eingangskupplung (C&sub1;, C&sub2;) aufweist, die parallel angeordnet sind und die in der Lage sind, auswählend in Eingriff zu stehen, so daß nur die erste Eingangskupplung (C1) in Eingriff steht, während die zweite Eingangskupplung (C2) und eine weitere Eingangskupplung, wenn eine vorhanden ist, außer Eingriff stehen, um einen ersten Vorwärtsgang (ersten Gang) vorzusehen, und so daß die erste Eingangskupplung (C1) außer Eingriff steht, während die zweite Kupplung (C2) in Eingriff steht, um einen zweiten Gang 15(vierten Gang) vorzusehen, die aufweist:

ein erstes hydraulisches Druckumschaltventil (270), das einen Einlaßanschluß (274), der mit einem hydraulischen Eingangsdruck gespeist werden soll, einen Auslaßanschluß (282), der mit der ersten Eingangskupplung (C1) verbunden ist, und einen Ablaufanschluß (280) hat und dazu geeignet ist, zwischen einer ersten Schaltposition (angehoben) zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Einlaßanschluß, während sein Auslaßanschluß von seinem Ablaufanschluß getrennt ist, und einer zweiten Schaltposition < abgesenkt) zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Ablaufanschluß, während sein Auslaßanschluß von seinem Einlaßanschluß getrennt ist, umgeschaltet zu werden, und

ein zweites hydraulisches Druckumschaltventil (240), das einen Einlaßanschluß (246), der mit dem hydraulischen Eingangsdruck gespeist werden soll, einen Auslaßanschluß (254), der mit der zweiten Eingangskupplung (C2) verbunden ist, und einen Ablaufanschluß (252) hat und das dazu geeignet ist, zwischen einer ersten Schaltposition (angehoben) zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Einlaßanschluß, während sein Auslaßanschluß von seinem Ablaufanschluß getrennt ist, und einer zweiten Schaltposition (abgesenkt) zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Ablaufanschluß, während sein Auslaßanschluß von seinem Einlaßanschluß getrennt ist, umgeschaltet zu werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

das zweite hydraulische Druckumschaltventil (240) ferner einen Failsafe-Anschluß (260) hat, der dazu geeignet ist, im in die erste Schaltposition (angehoben) umgeschalteten Zustand mit einem Ablaufanschluß (253) verbunden zu sein und im in die zweite Schaltposition (abgesenkt) umgeschalteten Zustand mit seinem Einlaßanschluß (246) verbunden zu sein, und

eine Kanaleinrichtung (268, 269, 280 in den Fig. 4-7; 268, 296, 298 in den Fig. 8 und 10) zum Leiten des dem Failsafe-Anschluß (260) des zweiten hydraulischen Druckumschaltventils (240) zugeführten hydraulischen Drucks zur ersten Kupplung (C1), wenn sich das erste hydraulische Druckumschaltventil in der zweiten Schaltposition (abgesenkt) befindet.

2. Hydraulische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kanaleinrichtung eine Kanaleinrichtung (268) aufweist, um den Failsafe-Anschluß (260) des zweiten hydraulischen Druckumschaltventils (240) mit dem Ablaufanschluß (280) des ersten hydraulischen Druckumschaltventils (270) zu verbinden.

3. Hydraulische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kanaleinrichtung aufweist: ein Einwegumschaltventil (298), das einen ersten und einem zweiten Einlaßanschluß, einen Auslaßanschluß und ein Ventilelement hat, das zwischen seinem ersten und seinem zweiten Einlaßanschluß vorgesehen ist, um nur seinem ersten oder seinem zweiten Einlaßanschluß zu gestatten, sich mit seinem Auslaßanschluß zu einem Zeitpunkt zu verbinden, eine Kanaleinrichtung (290) zum Verbinden des Auslaßanschlusses (282) des ersten hydraulischen Druckumschaltventils (270) mit dem ersten Einlaßanschluß des ersten Einwegumschaltventils (298), eine Kanaleinrichtung (268, 296) zum Verbinden des Failsafe-Anschlusses (260) des zweiten hydraulischen Druckumschaltventils (240) mit dem zweiten Einlaßanschluß des ersten Einwegumschaltventils (298) und eine Kanaleinrichtung (294) zum Verbinden des Auslaßanschlusses des ersten Einwegumschaltventils (298) mit der ersten Eingangskupplung (C1).

4. Hydraulische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Gangschaltmechanismus ferner eine dritte hydraulische betätigte Eingangskupplung (C4) aufweist, die in Eingriff stehen soll, um den zweiten Gang (vierten Gang) vorzusehen, die ferner aufweist: ein drittes hydraulisches Druckumschaltventil (210), das einen Einlaßanschluß (214), der mit einem hydraulischen Eingangsdruck gespeist werden soll, einen Auslaßanschluß (224), der mit der dritten Eingangskupplung (C4) verbunden ist, und einen Ablauf-/Failsafe- Anschluß (222) hat und das dazu geeignet ist, zwischen einer ersten Schaltposition (angehoben) zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Einlaßanschluß, während sein Auslaßanschluß von seinem Ablauf-/Failsafe-Anschluß getrennt ist, und einer zweiten Schaltposition (abgesenkt) zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Ablauf-/Failsafe-Anschluß, während sein Auslaßanschluß von seinem Einlaßanschluß getrennt ist, umgeschaltet zu werden, und eine Kanaleinrichtung (265) zum Verbinden des Ablauf-/Failsafe-Anschlusses (222) des dritten hydraulischen Druckumschaltventils (210) mit dem Auslaßanschluß (254) des zweiten hydraulischen Druckumschaltventils (240).

5. Hydraulische Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Gangschaltmechanismus ferner eine dritte hydraulische betätigte Eingangskupplung (C4) aufweist, die in Eingriff stehen soll, um den zweiten Gang (vierten Gang) vorzusehen, die ferner aufweist: ein drittes hydraulisches Druckumschaltventil (210), das einen Einlaßanschluß (214), der mit einem hydraulischen Eingangsdruck gespeist werden soll, einen Auslaßanschluß (224), der mit der dritten Eingangskupplung (C4) verbunden ist, und einen Ablaufanschluß (222) hat und das dazu geeignet ist, zwischen einer ersten Schaltposition (angehoben) zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Einlaßanschluß, während sein Auslaßanschluß von seinem Ablaufanschluß getrennt ist, und einer zweiten Schaltposition (abgesenkt) zum Verbinden seines Auslaßanschlusses mit seinem Ablaufanschluß, während sein Auslaßanschluß von seinem Einlaßanschluß getrennt ist, umgeschaltet zu werden, und eine Kanaleinrichtung, die ein Einwegumschaltventil (299), das einen ersten und einen zweiten Einlaßanschluß, einen Auslaßanschluß und ein Ventilelement hat, das zwischen seinem ersten und seinem zweiten Einlaßanschluß vorgesehen ist, um entweder seinem ersten oder seinem zweiten Einlaßanschluß zu gestatten, sich mit seinem Auslaßanschluß zu einem Zeitpunkt zu verbinden, eine Kanaleinrichtung (263, 295) zum Verbinden des Auslaßanschlusses (254) des zweiten hydraulischen Druckumschaltventils (240) mit dem ersten Einlaßanschluß des zuletztgenannten Einwegumschaltventils (299), eine Kanaleinrichtung (225) zum Verbinden des Auslaßanschlusses (224) des dritten hydraulischen Druckumschaltventils (210) mit dem zweiten Einlaßanschluß des zuletztgenannten Einwegumschaltventils (299) aufweist.