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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe für ein Kraftfahrzeug
und insbesondere eine hydraulische Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe.
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In
Automatikgetrieben für
Kraftfahrzeuge werden Übersetzungsverhältnisse
im Allgemeinen automatisch in Abhängigkeit von Fahrzeugbetriebsbedingungen
wie Motorlast, Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen gewählt, und
diese Übersetzungsverhältnisse
werden dadurch erzielt, dass Friktionselemente wie Kupplungen und
Bremsen in Automatikgetrieben selektiv eingekuppelt werden. Im Falle
des Automatikgetriebes, das ein Planetenrad als Übertragungszahnrad verwendet,
bestehen die Friktionseinkuppelelemente aus hydraulisch gesteuerten Mehrscheibenkupplungen
und Hydraulikbremsen.
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Die
Steuerung dieser Friktionselemente ist eine wesentliche Technologie
in Automatikgetrieben, und es wurden zahlreiche Methoden vorgeschlagen. Dazu
gehört
die japanische offengelegte Patentanmeldung (ungeprüfte Veröffentlichung)
Nr. Toku-Kai Hei. 7-269685,
die vom Autor der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, die
ein so genanntes Direktschaltsteuerverfahren unter Verwendung von Druckregelventilen
offenbart, die in jeweiligen Friktionselementen vorgesehen sind.
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Im
Stand der Technik jeweils ist ein elektromagnetisches, beim Vorwärtsfahren
betätigtes Druckregelventil
an den Friktionselementen vorgesehen, und jedes dieser Druckregelventile
führt eine Schaltsteuerung
auf der Basis einer unabhängigen transienten
Hydraulikcharakteristik durch, um einen Schaltschock zu mildern
und gleichzeitig die Schaltzeit zu verkürzen.
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Ferner
schlägt
die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. Toku-Kai-Hei 7-269685
eine hydraulische Steuervorrichtung mit zwei Failsafe-Ventilen vor,
um automatisch gefährliche
Zustände
wie z. B. den zu vermeiden, dass sowohl Kriech- als auch Rückwärtsgangbremse
und Overdrive-Kupplung gleichzeitig eingekuppelt werden, wenn sich
das Zahnrad in einer ersten Zahnradposition im „D"-Bereich befindet.
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Das
elektromagnetische Druckregelventil ist jedoch kompliziert im Aufbau
und daher teuer in der Herstellung. Außerdem sind, da ein elektromagnetisches
Druckregelventil für
jedes der Friktionseinkuppelelemente vorgesehen werden muss, nicht
nur die Gesamtkosten hoch, sondern die Vorrichtung wird auch größer.
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Ferner
wird durch die in Toku-Kai-Hei 7-269685 vorgeschlagenen Failsafe-Ventile
das hydraulische Steuerventil komplizierter und Größe und Kosten
der Vorrichtung steigen.
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Es
wird auch auf die generische EP-A-725 235 verwiesen, die ein Steuersystem
für ein
Automatikgetriebe mit Friktionskupplungselementen offenbart, von
denen wenigstens eines in der dritten und der vierten Zahnradposition
verriegelt und in der ersten und zweiten Zahnradposition entriegelt
ist. Das System beinhaltet ferner ein erstes Umschaltventil, das zwischen
der dritten und der vierten Zahnradposition umschaltbar ist, ein
zweites Umschaltventil, das zwischen der zweiten und der ersten
Zahnradposition umschaltbar ist, in der Motorbremsen möglich ist,
und ein Magnetventil, das Steuerdruck erzeugt, der selektiv zu den
Umschaltventilen geleitet wird und veranlasst, dass diese umgeschaltet
werden, um die Friktionskupplungselemente zu ver- oder zu entriegeln.
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Im
Hinblick auf die oben genannten Probleme ist es eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine kostenarme hydraulische Steuervorrichtung
mit einfachem Aufbau und geringer Größe für ein Automatikgetriebe bereitzustellen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine hydraulische Steuervorrichtung für ein Automatikgetriebe
mit mehreren Übersetzungsverhältnissen
bereitgestellt, mit einer Antriebswelle von einem Motor, mit einer
Abtriebswelle und mit Zahnradsätzen,
zum Beispiel Planetenradsätzen,
die zwischen der genannten Antriebswelle und der genannten Abtriebswelle
montiert und so gestaltet sind, dass sie eine Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen
erzeugen, wobei die genannte hydraulische Steuervorrichtung Friktionselemente
aufweist mit der Funktion, selektiv die genannte Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen
zu erzeugen, einen Schalthebel, der von einem Fahrer manuell betätigt werden
kann, und ein Handwählventil,
das mit dem genannten Schalthebel verbunden ist, um die genannten
Friktionselemente ein- oder auszukuppeln, wobei die verbesserte
Vorrichtung Folgendes umfasst:
ein erstes Friktionselement,
das eingekuppelt wird, wenn sich der genannte Schalthebel im Erstes-Zahnrad-halten-Bereich
("1") befindet;
ein
zweites Friktionselement, das eingekuppelt wird, wenn der Zahneingriff
der genannten Zahnradsätze in
einer zweiten Zahnradposition ist;
ein drittes Friktionselement,
das eingekuppelt wird, wenn der Zahneingriff der genannten Zahnradsätze in einer
dritten Zahnradposition ist;
ein viertes Friktionselement,
das eingekuppelt wird, wenn der Zahneingriff der genannten Zahnradsätze wenigstens
in einer ersten Zahnradposition ist;
ein erstes Druckregelventil
zum Regulieren eines Hydraulikdrucks, der jeweils dem genannten
ersten und dem genannten dritten Friktionselement zugeführt wird;
ein
zweites Druckregelventil zum Regulieren eines Hydraulikdrucks, der
dem genannten zweiten Friktionselement zugeführt wird;
ein Umkehrfriktionselement,
das nur dann eingekuppelt wird, wenn sich der genannte Wählhebel
im Rückwärtsbereich
("R") befindet; und
ein
erstes Hydraulikkanal-Umschaltventil, das zwischen dem genannten
ersten Druckregelventil und dem genannten ersten und dritten Friktionselement vorgesehen
ist, um Hydraulikkanäle
selektiv zwischen dem genannten ersten Friktionselement und dem
genannten dritten Friktionselement umzuschalten; dadurch gekennzeichnet,
dass
das genannte dritte Friktionselement mit einem Ablasskanal
durch das genannte Handwählventil
in Verbindung ist, wenn der genannte Wählhebel im Bereich "N" (Neutral) oder "R" steht
und das genannte dritte Friktionselement mit dem genannten ersten
Hydraulikkanal-Umschaltventil
durch das genannte Handwählventil
in Verbindung ist, wenn der genannte Wählhebel auf "D" oder in einem anderen Vorwärtsbereich
steht.
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Nachfolgend
wird, jedoch nur beispielhaft, eine spezifische Ausgestaltung der
vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben.
Dabei zeigt:
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1 ein schematisches Digramm,
das einen Kraftübertragungsweg
eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 ein schematisches Diagramm,
das eine hydraulische Steuerschaltung eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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3 ein Diagramm, das den
Ein- und Ausrückzustand
der Kupplungen und Bremsen zeigt;
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4 ein schematisches Diagramm,
das den Betriebszustand eines Handwählventils zeigt, wenn der „N"-Bereich gewählt ist;
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5 ein schematisches Diagramm,
das den Betriebszustand eines Handwählventils zeigt, wenn der „D"-Bereich gewählt ist;
und
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6 ein schematisches Digramm,
das den Betriebszustand eines Handwählventils zeigt, wenn der „R"-Bereich gewählt ist.
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Gemäß 1 wird die Antriebskraft
des Motors von einer Motorabtriebswelle 4 genommen und auf
eine Antriebswelle 5 eines mehrstufigen Automatikgetriebes,
d. h. in dieser Ausgestaltung ein Automatikgetriebe 3 mit
vier Übersetzungsverhältnissen, durch
einen eine Ölpumpe 2 antreibenden
Drehmomentumsetzer übertragen.
Das mehrstufige Getriebe 3 umfasst einen vorderen Planetenradsatz 6 und
einen hinteren Planetenradsatz 7. Der vordere Planetenradsatz 6 wird
von einem Planetenträger 6a,
einem Tellerrad 6b, einem Ritzel 6c und einem
Sonnenrad 6d gebildet, und der hintere Planetenradsatz 7 wird
von einem Planetenträger 7a,
einem Tellerrad 7b, einem Ritzel 7c und einem
Sonnenrad 7d gebildet.
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Auf
der Seite des vorderen Planetenradsatzes 6 sind parallel
eine Direktgang-Kupplung 8 als drittes Friktionselement,
eine Rückwärtsgang-Kupplung 9 eines
Umkehrfriktionselementes sowie eine zweite und eine vierte (nachfolgend
2 & 4 genannt) Bremse 10 eines
zweiten Friktionselementes angeordnet. Die Direktgang-Kupplung 8 dient
zum Ein- und Auskuppeln der Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle 5 und
dem vorderen Planetenträger 6a,
und die Rückwärtsgang-Kupplung 9 dient
zum Ein- und Auskuppeln der Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle 5 und
dem vorderen Sonnenrad 6d. Ferner dient die 2 & 4 Bremse 10 zum
Ein- und Auskuppeln
des vorderen Sonnenrades 6d und eines Getriebegehäuses 11 des
mehrstufigen Automatikgetriebes 3.
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Der
Planetenträger 7a der
hinteren Planetenradeinheit 7 rotiert integral mit dem
Tellerrad 6b des vorderen Planetenradsatzes 6 und
ist dabei mit einer Abtriebswelle 12 des Automatikgetriebes 3 verbunden.
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Ferner
ist eine Kriechgang-Kupplungstrommel 13a um beide Planetenradsätze 6 und 7 vorgesehen.
Die Kriechgang-Kupplungstrommel 13a rotiert integral mit
dem vorderen Planetenträger 6a und ist
dabei mit einer Kriechgang-Freilaufkupplung 14 verbunden.
Ferner ist eine Kriechgang-Kupplung 13 als viertes Friktionselement
vorgesehen, die zum Ein- und Auskuppeln der Kriechgang-Kupplungstrommel 13a und
des Tellerrades 7b des hinteren Planetenradsatzes 7 dient.
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Ferner
ist auf der Seite des hinteren Planetenradsatzes 7 die
Kriechgang-Freilaufkupplung 14 vorgesehen,
um den Planetenträger 6a des
vorderen Planetenradsatzes 6 und das Getriebegehäuse 11 ein-
und auszukuppeln, und es ist auch eine Kriech- und Rückwärtsgang-(nachfolgend L & R genannt)Bremse 15 als
erstes Friktionselement vorgesehen, um eine Leerlaufrotation der
Kriechgang-Freilaufkupplung 14 zu verhindern.
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Ein
solches mehrstufiges Automatikgetriebe 3 hat vier Vorwärtsübersetzungsverhältnisse
und ein Rückwärtsübersetzungsverhältnis, und
diese Übersetzungsverhältnisse
werden durch Ein- oder Auskuppeln der oben genannten Friktionselemente,
Direktgang-Kupplung 8, Rückwärtsgang-Kupplung 9, Kriechgang-Kupplung 13,
die 2 & 4 Bremse 10 und die
L & R Bremse 15,
angemessen gewählt.
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3 zeigt ein Diagramm eines
Zustands des Ein- oder Auskuppelns dieser Kupplungen und Bremsen
beim Umschalten.
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Gemäß 2 sind ein L & R Bremskanal 21, der
mit der L & R
Bremse 15 verbunden ist, und ein Direktgang-Kupplungskanal 22,
der mit der Direktgang-Kupplung 8 verbunden ist, mit einem
Leitungsdruckkanal 24 jeweils durch ein elektromagnetisches Umschaltventil 23 eines
ersten Ölkanalumschaltventils
verbunden. Ferner wird das elektromagnetische Umschaltventil 23 mit
einem Leitungsdruck PL beaufschlagt, der von der Ölpumpe 2 erzeugt
und auf einen richtigen Druckwert gemäß den Fahrzeugbetriebsbedingungen
geregelt wird.
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Ferner
sind ein mit der 2 & 4
Bremse 10 verbundener 2 & 4
Bremskanal 25 und ein mit der Kriechgang-Kupplung 13 verbundener
Kriechgang-Kupplungskanal 26 an einem Ölkanal 27 kombiniert.
Dieser Ölkanal 27 und
ein Rückwärtsgang-Kupplungskanal 28,
der mit der Rückwärtsgang-Kupplung 9 verbunden
ist, sind mit einem Handwählventil 29 verbunden,
das mit einem Wählhebel
(nicht dargestellt) verbunden ist. Der Direktgang-Kupplungskanal 22 ist
so mit dem Handwählventil 29 verbunden,
dass eine Verbindung mit der Direktgang-Kupplung 8 hergestellt
oder unterbrochen wird.
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Wenn
der Wählhebel
im Bereich „N
(neutral)" wie in 2 gezeigt steht, dann werden
der Direktgang-Kupplungskanal 22 und ein Leitungsdruckkanal 24 abgesperrt,
und gleichzeitig werden die Ölkanäle 27, 28 jeweils
mit einem mit der Direktgang-Kupplung 8 verbundenen Direktgang-Kupplungskanal 22a und einem
Ablasskanal 30 in Verbindung gebracht. Wenn der Wählhebel
im Bereich „P
(Parken)" steht,
dann hat der Hydraulikkreislauf dieselben Verbindungen wie im Bereich „N".
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Andererseits,
wenn der Wählhebel
im Bereich „D
(Antrieb)" steht,
dann steht der Direktgang-Kupplungskanal 22 mit der Direktgang-Kupplung 8 in
Verbindung, und der Leitungsdruckkanal 24a steht mit dem Ölkanal 27 in
Verbindung. Ferner wird die Rückwärtsgang-Kupplung 4 mit
dem Ablasskanal 30 verbunden gehalten. Wenn der Wählhebel auf „3 (dritter)", „2 (zweiter)" oder „1 (erstes
Zahnrad halten)" Bereich
steht, dann hat der Hydraulikkreislauf dieselben Verbindungen wie
im Bereich „D".
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Wenn
der Wählhebel
im Bereich „R
(rückwärts)" steht, dann ist
der Rückwärtsgang-Kupplungskanal 28 mit
dem Leitungsdruckkanal 24 verbunden, und gleichzeitig sind
die Ölkanäle 27, 22a mit
dem Ablasskanal 30 verbunden.
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Ferner
dient das elektromagnetische Umschaltventil 23 zum Umschalten
des Ölkanals
durch Erregen oder Aberregen des Betriebs eines Magnetventils. In
der normalen Position mit aberregtem Magnetventil, wie in 2 gezeigt, drängt eine
Versatzfeder eine Spule des elektromagnetischen Umschaltventils 23 in
der rechten Richtung in der Zeichnung, und infolgdedessen wird eine
Verbindung zwischen dem Leitungsdruckkanal 24 und dem Direktgang-Kupplungskanal 22 und
eine Verbindung zwischen dem L & R
Bremskanal 21 und dem Ablasskanal 30 hergestellt.
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Wenn
das Magnetventil des elektromagnetischen Umschaltventils 23 erregt
wird, wandert die Spule gegen die Vorspannkraft der Versatzfeder
in der linken Richtung in der Zeichnung. Infolgedessen wird eine
Verbindung zwischen dem Leitungsdruckkanal 24 und dem L & R Bremskanal 21 und
gleichzeitig eine Verbindung zwischen dem Direktgang-Kupplungskanal 22 und
dem Ablasskanal 30 hergestellt.
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Wenn
der Wählhebel
im Bereich „D", „3" oder „2" steht, dann ist
das elektromagnetische Umschaltventil 23 im Normalzustand
mit aberregtem Magnetventil, und wenn der Wählhebel auf den Bereich „R", „N", „P" oder „1" gestellt wird, dann
ist das Magnetventil erregt.
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Wie
oben beschrieben, da die L & R
Bremse 15 nur dann eingekuppelt wird, wenn der Wählhebel im
Bereich „R" oder „1" steht, und die Direktgang-Kupplung 8 nur
dann eingekuppelt wird, wenn der Wählhebel im Bereich „3" oder „4" steht, werden die
L & R Bremse 15 und
die Direktgang-Kupplung 8 niemals gleichzeitig eingekuppelt.
Somit wird es durch selektives Umschalten der Verbindung zwischen
dem L & R Bremskanal 21 und
dem Leitungsdruckkanal 24 zu oder von der Verbindung zwischen dem
Direktgang-Kupplungskanal 22 und dem Leitungsdruckkanal 24 durch
das elektromagnetische Umschaltventil 23 möglich, die
Direktgang-Kupplung 8 und die L & R Bremse 15 separat mit
einer gemeinsamen Komponente zu steuern, und demzufolge ist es möglich, die
Teilezahl zu verringern.
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Ferner
wird für
den Fall, dass das Magnetventil aus irgendeinem Grund nicht anspricht,
ein mit dem Rückwärtsgang-Kupplungskanal 28 verbundener
Failsafe-Kanal 28a mit der Magnetventilseite des elektromagnetischen
Umschaltventils 23 verbunden.
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Ferner
sind die Ölkanäle 24, 25 und 26 jeweils
mit einem ersten Druckregelventil 31, einem zweiten Druckregelventil 32 und
einem dritten Druckregelventil 33 versehen. Diese Druckregelventile 31 bis 33 bilden
eine so genannte Direktumschaltsteuerung, in der L & R Bremse 15,
2 & 4 Bremse 10, Kriechgang-Kupplung 13 und
Direktgang-Kupplung 8 unabhängig mit unterschiedlichen
Betriebsdruckkennwerten gesteuert werden können. Auch werden diese Regelventile 31 bis 33 von
einem linearen Magnetsteuerventil in dieser Ausgestaltung gebildet, aber
das lineare Magnetsteuerventil kann auch durch andere Steuerventile
wie z. B. ein Arbeitsmagnetventil oder ein Druckreduzierventil mit
einem Vorsteuerdruck ersetzt werden, der von einem Arbeitsmagnetventil
geregelt wird.
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Ferner
sind die Ölkanäle 21, 25 jeweils
mit einem L & R
Failsafe-Ventil 34, das ein zweites Umschaltventil ist,
und einem 2 & 4
Failsafe-Ventil 35 ausgestattet, das ein drittes Umschaltventil
ist.
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Diese
Failsafe-Ventile 34, 35 gelten als Notlaufmittel
zum Zuführen
von Betriebsdruck zu einem der Friktionselemente 15, 10, 13, 8 selbst
dann, wenn die Druckregelventile 31, 32, 33 ausfallen
und die Druckzufuhr davon unterbrochen ist.
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Das
L & R Failsafe-Ventil 34 hat
eine Versatzfeder auf einer Versatzfläche einer Spule auf der linken
Seite der Zeichnung. Ferner ist das L & R Failsafe-Ventil 34 auf
der Versatzflächenseite
der Spule jeweils mit einem L & R
Bremsdruckerfassungskanal 36 als erstes Erfassungsmittel
und einem 2 & 4 Bremsdruckerfassungskanal 37 als
zweites Erfassungsmittel verbunden. Ferner ist das L & R Failsafe-Ventil 34 auf
einer Leitungsdruckaufnahmefläche
auf der rechten Seite der Spule mit dem Leitungsdruckkanal 24 verbunden.
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In
einem Normalzustand, in dem dem Leitungsdruckkanal 24 kein
Leitungsdruck PL zugeführt wird,
wird die Spule durch die Vorspannkraft der Versatzfeder in der rechten
Richtung in der Zeichnung gedrängt,
um den L & R
Bremskanal 21 abzusperren und gleichzeitig den mit der
L & R Bremse 15 verbundenen Ölkanal 21a mit
dem Ablasskanal 30 zu verbinden.
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Wenn
der Leitungsdruck PL zugeführt
wird, dann wandert die Spule in der linken Richtung der Zeichnung
gegen die Vorspannkraft der Versatzfeder, um den L & R Bremskanal 21 zu öffnen. In
diesem Moment wandert, wenn aufgrund eines Ausfalls von wenigstens
einem der Druckregelventile 31, 32 ein Betriebsdruck
zu beiden Bremsen 10, 15 geführt wird, die Spule des L & R Failsafe-Ventils 34 in
der rechten Richtung der Zeichnung, um den L & R Bremskanal 21 abzusperren
und gleichzeitig den zur L & R
Bremse 15 gespeisten Betriebsdruck abzulassen. Infolgedessen
wird die L & R
Bremse 15 gelöst.
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Das
2 & 4 Failsafe-Ventil 35 dient
als Notlaufmittel für
den Fall, dass die Druckregelventile 31, 32, 33,
wenn der Wählhebel
im Bereich „D" steht, nicht funktionieren
und der Ausgangsdruck von allen diesen Regelventilen 31, 32, 33 aufgebaut
wird.
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Das
2 & 4 Failsafe-Ventil 35 hat
eine Versatzfeder auf einer Versatzfläche einer Spule auf der linken
Seite der Zeichnung. Ferner ist das 2 & 4 Failsafe-Ventil 35 auf
der Versatzflächenseite
der Spule jeweils mit einem 2 & 4
Bremserfassungskanal 37, einem Direktgang-Kupplungsdruckerfassungskanal 38 als
drittes Erfassungsmittel und einem Kriechgang-Kupplungsdruckerfassungskanal 39 als
viertes Erfassungsmittel verbunden. Ferner ist das 2 & 4 Failsafe-Ventil 35 auf
einer Leitungsdruckaufnahmefläche
auf der rechten Seite der Spule mit dem Leitungsdruckkanal 24 verbunden.
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In
einem Normalzustand, in dem kein Leitungsdruck PL zum Leitungsdruckkanal 24 gespeist wird,
wird die Spule durch die Vorspannkraft der Versatzfeder in der rechten
Richtung der Zeichnung gedrückt,
um den 2 & 4
Bremskanal 2S abzusperren und gleichzeitig den mit der
2 & 4 Bremse 10 verbundenen Ölkanal 25a mit
dem Ablasskanal 30 zu verbinden.
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Wenn
der Leitungsdruck PL zugeführt
wird, wandert die Spule gegen die Vorspannkraft der Versatzfeder
in der linken Richtung der Zeichnung, um den 2 & 4 Bremskanal 25 zu öffnen. In
diesem Moment wird, wenn der Wählhebel
bei nicht erregten Druckregelventilen 31, 32, 33 und
bei gehaltenem Ausgangsdruck dieser Regelventile im Bereich „D" steht, ein Betriebsdruck
jeweils zur 2 & 4
Bremse 10, der Kriechgang-Kupplung 13 und der
Direktgang-Kupplung 8 gespeist. Dann wird jeder Betriebsdruck
zur Versatzfläche
des 2 & 4 Failsafe-Ventils 35 durch
die jeweiligen Erfassungskanäle 37, 38 39 gespeist.
Infolgedessen wandert die Spule in der rechten Richtung der Zeichnung,
um den 2 & 4
Bremskanal 25 abzusperren und gleichzeitig den zur 2 & 4 Bremse 10 gespeisten
Betriebsdruck abzulassen, so dass diese 2 & 4 Bremse 10 gelöst und das
Getrieberad am dritten Zahnrad in den Notlaufmodus gebracht wird.
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Es
folgt eine Beschreibung des Betriebs der oben beschriebenen hydraulischen
Steuervorrichtung. Wenn der Motor startet, wird die Ölpumpe 2 angetrieben,
und ein durch ein Druckregelventil (nicht dargestellt) regulierter
Leitungsdruck PL wird zur Leitungsdruckaufnahmefläche der
jeweiligen Failsafe-Ventile 34, 35 geführt. Dann
wandern die Spulen der Failsafe-Ventile 34, 35 in
der linken Richtung der Zeichnung gegen die Vorspannkraft der Versatzfedern,
um die jeweiligen Ölkanäle 21, 25 zu öffnen.
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Gleichzeitig
wird, wenn der Wählhebel
im Bereich „N" steht, das elektromagnetische
Umschaltventil 23 eingeschaltet, um die Spule in der linken Richtung
der Zeichnung zu bewegen, und es wird eine Verbindung zwischen dem
L & R Bremskanal 21 und
dem Leitungsdruckkanal 24 hergestellt. Gleichzeitig wird
dann eine Verbindung zwischen dem Direktgang-Kupplungskanal 22 und
dem Ablasskanal 30 hergestellt.
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Ferner
werden in diesem Zustand die Ölkanäle 28, 25, 26, 22a,
mit Ausnahme des L & R
Bremskanals 21, mit dem Ablasskanal 30 verbunden,
um Rückwärtsgang-Kupplung 9,
2 & 4 Bremse 10, Kriechgang-Kupplung 13 und
Direktgang-Kupplung 8 zu lösen. Andererseits wird ein
Betriebsdruck zur L & R
Bremse 15 durch den Leitungsdruckkanal 24 und den
L & R Bremskanal 21 geführt. Dieser
Betriebsdruck wird vom ersten Druckregelventil 31 auf einen geringen
(vorbelasteten) Druck reguliert, um die Ansprechbarkeit zu sichern,
wenn der Wählhebel
vom Bereich „N" in den Bereich „R" umgeschaltet wird.
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Wenn
der Wählhebel
im Bereich „D" steht, dann wird
das Magnetventil des elektromagnetischen Umschaltventils 23 abgeschaltet,
um den L & R Bremskanal 21 mit
dem Ablasskanal 30 zu verbinden und um gleichzeitig eine
Verbindung zwischen dem Leitungsdruckkanal 24 und dem Direktgang-Kupplungskanal 22 herzustellen.
Infolgedessen wird der zur L & R
Bremse 15 gelieferte Betriebsdruck abgelassen und der regulierte
Betriebsdruck wird zum Direktgang-Kupplungskanal 22 geführt.
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5 zeigt einen Zustand der
Spule des im Bereich „D" stehenden Handwählventils 29.
In diesem Zustand ist der Leitungsdruck 24 mit dem Ölkanal 27 verbunden,
und infolgedessen wird der Leitungsdruck PL sowohl zum 2 & 4 Bremskanal 25 als auch
zum Kriechgang-Kupplungskanal 26 geliefert. Ferner
ist in diesem Zustand der Rückwärtsgang-Kupplungskanal 28 mit
dem Ablasskanal 30 verbunden, um den zur Rückwärtsgang-Kupplung 9 gelieferten
Betriebsdruck abzulassen, und ferner steht der Direktgang-Kupplungskanal 22 mit
dem Ölkanal 22a in
Verbindung, um den regulierten Betriebsdruck zur Direktgang-Kupplung 8 zu
speisen.
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Andererseits
wird der durch den Ölkanal 27 geführte Leitungsdruck
PL jeweils zum 2 & 4
Bremskanal 25 und zum Kriechgang-Kupplungskanal 26 geführt. Der
jeweilige Leitungsdruck wird von den Druckregelventilen 32, 33 auf
einen vorgegebenen Betriebsdruck geregelt und jeweils zur 2 & 4 Bremse 10 und
zur Kriechgang-Kupplung 13 gesendet.
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Das
heißt,
in den Druckregelventilen 31, 32, 33 wird
der jeweilige Betriebsdruck gemäß den transienten
Charakteristiken geregelt, die auf der Basis von Motorlast, Fahrzeuggeschwindigkeit
und dergleichen programmiert werden. Direktgang-Kupplung 8, 2 & 4 Bremse 10 und
Kriechgang-Kupplung 13 werden gemäß dem Plan in 3 ein- oder ausgekuppelt, um ein optimales Übersetzungsverhältnis zu wählen.
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In
dem Fall, in dem diese Druckregelventile 31, 32, 33 aufgrund
von Störungen
nicht erregt werden können
und der Ausgangsdruck infolgedessen von ihnen erzeugt wird, wird
der zur Bremse 10 sowie zu den Kupplungen 13 und 8 gespeiste
Betriebsdruck auf die Versatzfläche
des 2 & 4 Failsafe-Ventils 35 durch
die Erfassungskanäle 37, 38, 39 aufgebracht, und
infolgedessen wandert die Spule des 2 & 4 Failsafe-Ventils 35 gegen
den zur Leitungsdruckfläche auf
der gegenüberliegenden
Seite angewendeten Leitungsdruck PL in der rechten Richtung der
Zeichnung, so dass der 2 & 4
Bremsdruck 25 abgesperrt und gleichzeitig eine Verbindung
zwischen dem mit der Seite der 2 & 4
Bremse 10 verbundenen Ölkanal 25a und
dem Ablasskanal 30 hergestellt wird, um den zur 2 & 4 Bremse 10 gespeisten
Betriebsdruck abzulassen.
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Andererseits
ist, da die Kriechgang-Kupplung 13 und die Direktgang-Kupplung 8 im
Einrückzustand
gehalten werden, das Übertragungsrad
am dritten Zahnrad wie in 3 gezeigt
fixiert, und es wird ein Notlauf am dritten Zahnrad sichergestellt.
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Ferner
wird daher, wenn der Wählhebel
im Bereich „D" steht und das elektromagnetische
Umschaltventil 23 nicht abgeschaltet werden kann, der L & R Bremskanal 21 mit
dem Leitungsdruckkanal 24 verbunden gehalten, und ferner
wird, wenn beide Druckregelventile 31, 32 aufgrund
von Störungen
offen gehalten werden, der zur L & R
Bremse 15 und zur 2 & 4
Bremse 10 gelieferte Betriebsdruck auf die Versatzfläche des
L & R Failsafe-Ventils 34 aufgebracht,
und infolgedessen wandert die Spule des L & R Failsafe-Ventils 34 gegen
den auf die gegenüberliegende
Seite aufgebrachten Leitungsdruck PL in der rechten Richtung der
Zeichnung, um den L & R Bremskanal 21 abzuschalten
und gleichzeitig eine Verbindung zwischen dem Ölkanal 21a auf der
Seite der L & R
Bremse 15 und dem Ablasskanal 30 herzustellen,
so dass der zur L & R
Bremse 15 gespeiste Betriebsdruck abgelassen und die L & R Bremse 15 gelöst wird.
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Infolgedessen
wird die 2 & 4
Bremse 10 eingerückt
und das Übertragungsrad
auf dem zweiten Zahnrad fixiert, um einen Notlauf am zweiten Zahnrad
sicherzustellen.
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Ferner
wird, wenn der Wählhebel
im Bereich „R" steht, das elektromagnetische
Umschaltventil 23 eingeschaltet, um den L & R Bremskanal 21 mit
dem Leitungsdruckkanal 24 zu verbinden und um gleichzeitig
den Direktgang-Kupplungskanal 22 mit dem Ablasskanal 30 zu
verbinden.
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In
diesem Zustand ist, wie in 6 gezeigt, der Ölkanal 27 mit
dem Ablasskanal 30 verbunden, um den zur Kriechgang-Kupplung 13 und
zur 2 & 4 Bremse 15 gespeisten
Betriebsdruck abzulassen. Ferner wird der Direktgang-Kupplungskanal 22 abgesperrt,
und gleichzeitig wird der mit der Seite der Direktgang-Kupplung 8 des
Direktgang-Kupplungskanals 22 verbundene Ölkanal 22a mit
dem Ablasskanal 130 verbunden, um den zur Direktgang-Kupplung 8 gespeisten
Betriebsdruck abzulassen, so dass die Direktgang-Kupplung 8 gelöst wird.
Ferner wird gleichzeitig der Leitungsdruckkanal 24 mit
dem Rückwärtsgang-Kupplungskanal 28 verbunden,
um die Rückwärts-Kupplung 9 einzukuppeln.
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In
diesem Moment wandert selbst dann, wenn das Magnetventil des elektromagnetischen Umschaltventils 23 aufgrund
eines Ausfalls nicht erregt wird, da die Druckaufnahmefläche auf
der Magnetventilseite mit dem vom Rückwärtsgang-Kupplungskanal 28 geteilten Ölkanal 28a verbunden
ist, die Spule nach einer Verzögerung
durch die Vorspannkraft des Leitungsdrucks PL zum Umschalten der
elektromagnetischen Umschaltventils 23, so dass das Einrücken der
L & R Bremse 15 sichergestellt
wird.
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Somit
arbeitet beispielsweise selbst in dem Fall, in dem der Wählhebel
beim Fahren im vierten Zahnrad des Bereichs „D" oder beim Fahren im Bereich „3" in den Bereich „1" umgeschaltet wird,
d. h. im Falle eines so genannten „Jump-Shift", das elektromagnetische
Umschaltventil 23 normal. Es ist schwierig, gleichzeitig
eine transiente Steuerung durchzuführen, wenn die Direktgang-Kupplung 8 gelöst ist und
gleichzeitig die L & R
Bremse 15 durch das erste Druckregelventil 31 eingerückt wird.
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Daher
folgt im Falle eines „Jump-Shift" eine sequentielle
Umschaltung auf eine Weise wie 4. → 3. → 2. → 1. oder 3. → 2. → 1. So wird
beispielsweise selbst in dem Fall, in dem der Schalthebel schnell vom
vierten Zahnrad im Bereich „D" oder dem Bereich „ 3" direkt in den Bereich „1" geschaltet wird,
der zur Direktgang-Kupplung 8 geführte Betriebsdruck durch das
erste Regelventil 31 geregelt, ohne das elektromagnetische
Umschaltventil beim Umschalten vom vierten Zahnrad auf das zweite
Zahnrad oder vom dritten Zahnrad auf das zweite Zahnrad zu betätigen. Infolgedessen
ist es möglich,
die transiente Charakteristik der L & R Bremse 15 und der Kriechgang-Kupplung 13 mit
nur einem Druckregelventil weich zu steuern.
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Somit
kann gemäß der Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung, da das Einrücken der L & R Bremse 15 und das Auskuppeln
der Direktgang-Kupplung 8 mit einem Druckregelventil 31 durch
Umschalten des Ölkanals
des elektromagnetischen Umschaltventils 23 gesteuert werden,
das kostspielige Druckregelventil durch das kostenarme elektromagnetische
Umschaltventil ersetzt werden, so dass die Gesamtkosten der Vorrichtung
weiter reduziert und die Gesamtgröße der Vorrichtung weiter gesenkt
werden können.
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Ferner
kann selbst dann, wenn das elektromagnetische Umschaltventil 23 aus
irgendeinem Grund nicht erregt wird, da der vom Ölkanal 28a gelieferte
Leitungsdruck PL das elektromagnetische Umschaltventil 123 umschaltet,
d. h. das elektromagnetische Umschaltventil 23 einen Teil
der Failsafe-Funktion gemeinsam nutzt, die Konstruktion des L & R Failsafe-Ventils 34 vereinfacht
werden, wodurch die Herstellungskosten der Vorrichtung reduziert
werden können.