DE1257596B

DE1257596B - Steueranlage fuer durch Druckfluessigkeit schaltbare Stufenwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1257596B
Application number: DEG24615A
Authority: DE
Inventors: Frank Jennings Winchell
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1957-06-06
Filing date: 1958-05-27
Publication date: 1967-12-28

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B62d

Deutsche Kl.: 63)1- 20/30

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

G2461511/63c

27. Mai 1958

28. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft eine Steueranlage für durch Druckflüssigkeit schaltbare Stufenwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen mit flüssigkeitsservobetätigten Einrichtungen zum Schalten verschiedener Antriebsbereiche und mit einem Druckregelventil, das unter konstanten Fahrbedingungen einen konstanten Netzdruck aufrechterhält und der Wirkung einer zwei getrennte Ventile umfassenden Modulalionsventileinrichtung ausgesetzt ist, die abhängig vom Saugrohrunterdruck der Antriebsmaschine den Netzdrück bei höherer Drehmomentanforderung erhöht.

Diese bekannte Ausbildung einer Steueranlage (deutsche Patentschrift 933 316) ist geeignet, den Leistungsverlust, der durch die den Netzdruck liefernde Pumpe bedingt ist, möglichst gering zu halten, da der jeweilige Netzdruck auf das für das einwandfreie Betätigen der Schaltorgane erforderliche Maß begrenzt ist. Bei der bekannten Steueranlage ist eine Modulation des Netzdruckes auch im Antriebsbereich für Langsamfahrt vorgesehen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es vorteilhaft ist, im normalen Vorwärtsfahrtbereich den Netzdruck vom Saugrohrunterdruck der Antriebsmaschine abhängig zu modulieren, daß es jedoch im Antriebsbereich für Langsamfahrt zweckmäßig ist, einen Netzdruck vorzusehen, der mindestens dem höchsten modulierten Druck im normalen Antriebsbereich entspricht, damit bei den im Langsamfahrtbereich auftretenden höheren Drehmomentanforderungen stets ein ausreichender Netzdruck für die Betätigung der Schaltorgane gesichert ist.

Die Erfindung besteht darin, daß das Modulationsventil einen abhängig vom Saugrohrunterdruck bewegbaren Ventilschieber enthält, der eine Kammer des Druckregelventils entgegen dessen Belastung durch den geregelten Netzdruck entweder mit einer ständig Druckmittel erhaltenden ersten Öffnung der Modulationsventileinrichtung oder mit einer zweiten Öffnung der Modulationsventileinrichtung verbinden kann, und daß die zweite Öffnung beim Einschalten des Antriebsbereichs für Langsamfahrt zum Begrenzen bis zum Ausschalten des Einflusses des Saugrohrunterdruckes mit der ersten Öffnung und beim Einschalten anderer Vorwärtsfahrtantriebsbereiche zum Erzielen eines vom Saugrohrunterdruck abhängigen Druckmitteldruckes in der Kammer des Druckregelventils mit einem Auslaß verbunden ist.

Da in allen Vorwärtsfahrtbereichen der geregelte Netzdruck als Gegendruck wirksam ist, wird dieser zweckmäßig in an sich bekannter Weise einer zweiten Kammer des Druckregelventils zugeleitet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird bei Steueranlage für durch Druckflüssigkeit
schaltbare Stufenwechselgetriebe
von Kraftfahrzeugen

Anmelder:

General Motors Corporation,

Detroit, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. K. Walther, Patentanwalt,

Berlin 19, Bolivarallee 9

Als Erfinder benannt:
Frank Jennings Winchell,
Bloomfield Hills, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 6. Juni 1957 (663 968) - -

einer Steueranlage dieser Art,, bei der das Druckregelventil im Rückwärtsfahrtbereich einen höheren Druck als im Vorwärtsfahrtbereich einregelt — wie es für sich bekannt ist —, vorgeschlagen, daß beim Einschalten des Antriebsbereichs für Rückwärtsfahrt die zweite Kammer des Druckregelventils und die zweite Öffnung der Modulationsyentilemrichtung mit dem Auslaß verbunden sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Netzdruck im Rückwärtsfahrtbereich stets größer als im Antriebsbereich für Langsamfahrt ist, da in ersterem noch größere Drehmomentanforderungen als im Langsamfahrtbereich auftreten können, wobei allerdings im Rückwärtsfahrtbereich zweckmäßig der Netzdruck vom Saugrohrunterdruck abhängig moduliert wird.

Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus den Patentansprüchen unter Berücksichtigung der Erläuterung ihres Gegenstandes in der Beschreibung. Darüber hinausgehende Merkmale in der Beschreibung sind nicht Gegenstand der Erfindung.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. In der Zeichnung ist

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Stufenwechselgetriebes für Kraftfahrzeuge, für das die Steueranlage nach der Erfindung geeignet ist, und

F i g. 2 ein Schaltbild der Steueranlage.

709 710/320

Eine von der Antriebsmaschine getriebene Welle 10 ist antriebsmäßig mit einem Pumpenrad 12 eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers verbunden, der außerdem ©in mit einer Welle 16 verbundenes Turbinenrad 14 und ein auf einer Einwegbremse 47« gelagertes Leitrad 18 hat. Die Welle 16 treibt ein Eingangssonnenrad 20 an, das mit mehreren langen Planetenrädern 22 kämmt. Mit den langen Planetenrädern 22 kämmen kurze Planetenräder 24, die sowohl mit einem Reaktionssonnenrad 26 für Vorwärtsantrieb als auch einem innenverzahnten Reaktionsrad 28 für Rückwärtsantrieb im Eingriff stehen. Die langen Planetenräder 22 kämmen nicht mit den Reaktionsrädern 26 und 28, jedoch sind alle Planetenräder 22 und 24 in einem gemeinsamen Pianetenträger 30 gelagert, der mit einer Abtriebswelle 32 des Getriebes verbunden ist.

Das Reaktionssonnenrad 26 ist mit den Scheiben einer Bremse 34 durch eine Trommel 36 verbunden. Die Bremse 34 kann durch einem Zylinder 38 zügeleiteten Flüssigkeitsdruck angelegt werden, so daß dann das Turbinenrad 14 die Abtriebswelle 32 vorwärts mit verringerter Drehzahl antreibt. Bei gelöster Bremse 34 kann das Reaktionssonnenrad 26 mit dem Eingangssonnenrad 20 durch eine Kupplung 40 für direkten Antrieb gekuppelt werden. Das Umlaufrädergetriebe ist dann blockiert, und die Welle 16 treibt die Abtriebswelle 32 direkt mit gleicher Drehzahl an. Der eine Satz Scheiben der Kupplung 40 ist mit der Trommel 36, der andere Satz mit der Welle 16 verbunden. Die Scheiben der Kupplung 40 können durch einem Zylinder 42 zugeleiteten Flüssigkeitsdruck in Eingriff gebracht werden. Das innenverzahnte Reaktionsrad 28 ist mit dem Konus einer Konusbremse 44 verbunden, die durch Druckflüssigkeitszufuhr zu einem Zylinder 46 angelegt werden kann. In diesem Fall treibt bei gelüfteter Bremse 34 und ausgerückter Kupplung 40 das Turbinenrad 14 die Abtriebswelle 32 mit verringerter Drehzahl rückwärts an.

Das Reaktionssonnenrad 26 kann durch eine lösbare Einwegbremse 47 festgehalten werden, deren innerer Laufring mit dem Getriebegehäuse durch eine Konusbremse 48 für Vorwärtsantrieb bei Beaufschlagung eines Zylinders 49 mit Druckflüssigkeit verbindbar ist. Ein Rückwärtsdrehen des Reaktionssonnenrades 26 ist bei angelegter Konusbremse 48 verhindert und der untersetzte Vorwärtsantrieb hergestellt. Auf Grund der Einwegbremse 47 wird jedoch das Reaktionssonnenrad 26 sofort freigegeben, wenn bei Beaufschlagung des Zylinders 42 die Kupplung 40 das Drehmoment übernimmt und den direkten Vorwärtsantrieb bewirkt. Die mit dem Reaktionssonnenrad 26 verbundene Trommel 36 trägt hierzu den äußeren Laufring der Einwegbremse 47, die mit einseitig sperrenden Rollen oder Sperrzylindern versehen ist. Diese Anordnung ist vorteilhaft, wenn eine selbsttätige Schaltung bei Vorwärtsantrieb erwünscht ist, so daß das Umlaufrädergetriebe mit Untersetzung anläuft und selbsttätig zum höheren Gang oder direkten Antrieb aufgeschaltet oder von diesem abgeschaltet wird. Bei angelegter Konusbremse 48, gelüfteter Bremse 34 und ausgerückter Kupplung 40 versucht das Turbinenrad 14 das Reaktionssonnenrad 26 rückwärts zu drehen, sobald ein Widerstand an der Abtriebswelle 32 vorhanden ist. Dies ist durch die Einwegbremse 47 jedoch verhindert. Ist jedoch die Kupplung 40 eingerückt, so dreht die Eingangswelle 16 das Reaktionseonnenrad 26 mit der Drehzahl dieser Welle 16 vorwärts, da die Einwegbremse 47 dies gestattet. Im Augenblick, in dem das Drehmoment am Reaktionssonnenrad 26 vom negativen zum positiven Wert wechselt, wird es freigegeben, und dies bewirkt einen weichen Gangwechsel ohne Verzögerung oder Unterbrechung. Bei selbsttätig geregeltem Vorwärtsantrieb bleibt also die Konusbremse 48 angelegt, und nur die Kupplung 40 wird selbsttätig in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen ein- oder ausgerückt. Ein Bremsen mit der Antriebsmaschine ist allerdings in diesem untersetzten Vorwärtsantrieb nicht möglich.

Um das Getriebe im untersetzten Gang zu halten und ein Überholen der Welle 16 durch die Trommel 36 zu verhindern, kann die Bremse 34 angelegt werden. In dieser Schaltstellung kann im untersetzten Gang die Antriebsmaschine zum Bremsen herangezogen werden.

Die Steueranlage

Die in Fig. 2 dargestellte Steueranlage enthält eine vordere, von der Antriebsmaschine angetriebene Pumpe 50, eine rückwärtige, von der Abtriebswelle angetriebene Pumpe 52, ein Druckregelventil 64, ein vom Saugrohrunterdruck abhängiges Modulationsventil 88, ein handbetätigtes Wählventil 107, ein Umschaltventil 124, ein von der Regelung oder der Drossel der Antriebsmaschine abhängiges T-V-Ventil 144, ein Ventil 160 zum zwangsweisen Abwärts» schalten und eine fahrgeschwindigkeitsabhängige Einrichtung 134.

Die Pumpen

Die Saugseiten beider Pumpen 50 und 52 sind mit einem gemeinsamen Sumpf 54 verbunden, der auch mit einem Auslaß 84 des Druckregelventils 64 Verbindung hat. Die Förderseite der vorderen Pumpe 50 ist mit einer Leitung 86 zu einer öffnung des Druckregelventils 64, einer Entlüftungsleitung 87 und über ein Rückschlagventil 56 mit einer Leitung 60 verbunden. Die Entlüftungsleitung 87 führt über ein Kugelventil 87 a zu einer Entlüftungsöffnung 876. Leitung 60 führt zu einer mit einer Kammer 62 verbundenen öffnung des Druckregelventils 64, einem Einlaß 146 des T-V-Ventils 144, einer öffnung des Wählventils 107, einer öffnung 94 des Modulationsventils 88 und über eine Drosselstelle zu einer anderen, mit einer Kammer 72 verbundenen Öffnung des Druckregelventils 64. Die Förderseite der rückwärtigen Pumpe 52 ist durch eine Leitung 132 mit der fahrgeschwindigkeitsabhängigen Einrichtung 134 und über ein Rückschlagventil 58 mit der Leitung 60 verbunden.

Das Druckregelventil

Das Druckregelventil 64 enthält einen Regelkolben 104 und einen Ventilschieber 68, der drei Steuerbunde gleich großen Durchmessers und in der Zeichnung rechts einen Endsteuerbund kleineren Durchmessers hat. Das Druckregelventil 64 hat folgende acht öffnungen: Eine Öffnung zu einer rechts des Endsteuerbundes liegenden Kammer 106, von der eine Leitung 114 zu einer öffnung des Wählventils 107 führt; die öffnung, die über die DrosselsteUe zur Leitung 60 verbunden ist und zu einer Kammer 72 zwischen dem Endsteuerbund und dem benachbarten Steuerbund größeren Durchmessers

führt; die mit der Leitung 60 verbundene öffnung zu einer Kammer 62 für regulierten Druck; eine Öffnung 74, die vom mittleren Steuerbund 73 gesteuert wird und über eine Drosselstelle 76 mit dem Drehmomentwandler verbunden ist, dessen Auslaßleitung 78 über ein druckabhängiges Sicherheitsventil 80 mit Schmierleitungen verbunden ist; die mit der Leitung 86 zwischen den Steuerbunden 73 und 82 größeren Durchmessers verbundene, an eine Kammer 63 angeschlossene Öffnung; der durch den Steuerbund 82 gesteuerte Auslaß 84; eine Auslaßöffnung zwischen dem Ventilschieber 68 und dem Regelkolben 104; eine Öffnung von einer links des Regelkolbens 104 liegenden Kammer 102, die mit einer öffnung des Modulationsventils 88 verbunden ist. Der Ventilschieber 68 wird durch eine Feder 70 nach rechts gedrückt, um die öffnung 74 und den Auslaß 84 zu schließen.

Das vom Saugrohrunterdruck abhängige
Modulationsventil

Das Modulationsventil 88 enthält einen Ventilschieber 90 mit zwei Steuerbunden, der nach rechts durch, die Kraft des absoluten Druckes in der Ansaugleitung der Antriebsmaschine gedrückt wird. Das Modulationsventil 88 hat vier öffnungen: Eine von dem einen Steuerbund gesteuerte öffnung 92, die über eine Leitung 119 mit dem Zylinder 38 und einer Öffnung des Wählventils 107 verbunden ist; die mit der Kammer 102 des Druckregelventils verbundene öffnung, die zu einer Kammer 98 zwischen den beiden Steuerbunden des Modulationsventils 88 führt, welche über eine gedrosselte Leitung mit einer öffnung 96 des Modulationsventils 88 verbunden ist; die von dem anderen Steuerbund gesteuerte Öffnung 94; die bereits erwähnte öffnung 96, die zu einer Kammer rechts des Ventilschiebers 90 führt.

Das handbetätigte Wählventil

Das Wählventil 107 enthält einen Ventilschieber 108 mit fünf Steuerbunden 110, 112, 118, 121 und 123. Das Wählventil 107 hat zwölf öffnungen: einen Auslaß 120 am offenen Stirnende der Ventilbohrung; die mit der Leitung 119 verbundene Öffnung, die auch mit einer Leitung 170 verbunden ist; eine öffnung zu einer Leitung 116, die zu der mit der Leitung 114 verbundenen Öffnung des Wählventils 107 zu einer dritten, von der Leitung 116 abzweigenden öffnung des Wählventils 107 und zu dem Zylinder 49 führt; eine weitere mit der Leitung 170 verbundene öffnung im Bereich des Steuerbundes 110; die mit der Leitung 60 verbundene öffnung; eine mit dem Zylinder 46 verbundene öffnung, an deren Verbindungsleitung eine weitere öffnung des Wählventils 107 angeschlossen ist; ein Auslaß 117; eine öffnung, die über eine Leitung 122 mit einer öffnung des Umschaltventils 124 verbunden ist; ein Auslaß an der anderen Stirnseite der Ventübohrung.

Das Wählventil 107 ist in fünf Lagen einstellbar. P für Parken; R für Rückwärtsantrieb; N für Leerlauf; D für selbsttätig geregelten Vorwärtsantrieb und L für untersetzten Vorwärtsantrieb.

In der Stellung P sind die mit den Leitungen 170, 116 und 114 verbundenen öffnungen zum Auslaß 120 rechts des Steuerbundes 110 verbunden, die öffnung zur Leitung 60 ist durch den Steuerbund 110 abgesperrt, die Öffnungen zum Zylinder 46 und zur Leitung 122 sind mit dem Auslaß 117 zwischen den Steuerbunden 110 und 112 verbunden und die zweiten mit dem Zylinder 46 und der Leitung 116 verbundenen öffnungen sind zwischen den Steuerbunden 112 und 118 mit dem Auslaß 120 verbunden.

In der Stellung R sind die mit den Leitungen 170 und 116 verbundenen Öffnungen mit dem Auslaß 120 rechte des Steuerbundes 110 verbunden, die mit den Leitungen 114 und 116 verbundene öffnung ist

ίο durch den Steuerbund 110 abgesperrt, die öffnungen zur Leitung 60 und dem Zylinder 46 sind zwischen den Steuerbunden 110 und 112 miteinander verbunden, die mit den Leitungen 122 und 116 verbundenen öffnungen sind zwischen den Steuerbunden 112 und 118 mit dem Auslaß 117 verbunden, und die zweite Öffnung zum Zylinder 46 ist zwischen den Steuerbunden 118 und 121 abgesperrt.

In der Stellung N ist die erste mit den Leitungen 170 und 116 verbundene öffnung mit dem Auslaß

»0 120 rechts des Steuerbundes 110 verbunden, während die andere mit der Leitung 170 verbundene Öffnung und die mit den Leitung 116 und 114 verbundene Öffnung durch den Steuerbund 110 abgesperrt sind. Die Öffnung zur Leitung 60 ist zwischen den Steuerbunden 110 und 112 abgesperrt, die Öffnung zum Zylinder 46 zwischen den Steuerbunden 112 und 118 mit dem Auslaß 117 verbunden. Die zweite öffnung zur Leitung 116 ist zwischen den Steuerbunden 118 und 121 abgesperrt, und die zweite öffnung zum Zylinder 46 ist mit dem Auslaß an der Stirnseite links des Steuerbundes 121 verbunden.

In der in Fig. 2 gezeichneten Stellung D ist die mit den Leitungen 119 und 170 verbundene öffnung mit dem Auslaß 120 rechts des Steuerbundes 110 verbunden. Die Öffnungen zu den Leitungen 116 und 170 sind vom Steuerbund 110 abgesperrt, während die öffnung zur Leitung 60 mit der öffnung zu den Leitungen 114 und 116 zwischen den Steuerbunden 110 und 112 verbunden ist. Die öffnung zum Zylinder 46 ist zwischen den Steuerbunden 112 und 118 mit dem Auslaß 117 verbunden, und die Leitungen 116 und 122 stehen zwischen den Steuerbunden 118 und 121 miteinander in Verbindung. Die zweite zum Zylinder 46 führende Leitung ist zwischen den Steuerbunden 121 und 123 abgesperrt.

In der Stellung L sind der Auslaß 120, die öffnung zu den Leitungen 119 und 170 und die Öffnung zur Leitung 116 durch den Steuerbund 110 abgesperrt, die Öffnung zur Leitung 60 ist mit der Öffnung zu den Leitungen 114 und 116 und der öffnung zur Leitung 170 zwischen den Steuerbunden 110 und 112 verbunden. Die öffnung zum Zylinder 46 ist zwischen den Steuerbunden 112 und 118 abgesperrt, während die Öffnung zur Leitung 122 zwischen den Steuerbunden 118 und 121 mit dem Auslaß 117 verbunden ist. Die zweite öffnung zur Leitung 116 ist zwischen den Steuerbunden 121 und 123 abgesperrt, und die zweite Öffnung zum Zylinder 46 ist mit dem Auslaß links des Steuerbundes 123 verbunden.

Das Umschaltventil

Das Umschaltventil 124 enthält einen T-V-Regelkolben 143 und einen Ventilschieber 126 mit zwei Steuerbunden kleinen Durchmessers und einem Kolben 168 größeren Durchmessers. Das Umschaltventil 124 hat neun öffnungen: eine öffnung von einer rechts des Ventilschiebers 126 liegenden Kam-

mer 138 zu einer von der fahrgeschwindigkeitsabhängigen Einrichtung 134 kommenden Leitung 136; ein von dem einen Steuerbund gesteuerter Auslaß 130; eine Öffnung zwischen den beiden Steuerbunden, die über eine gedrosselte Leitung mit dem Zylinder 42 verbunden ist; die mit der Leitung 122 verbundene, von dem anderen Steuerbund gesteuerte Öffnung; eine Öffnung von einer Kammer 140 rechts des Kolbens 168 zur Leitung 136; eine öffnung zu einer Kammer 166 auf der linken Seite des Kolbens 168; eine zur Kammer 166 führende öffnung, die vom T-V-Regelkolben 143 gesteuert wird und über eine Leitung 164 mit einer öffnung des Ventils 160 für zwangsweises Abwärtsschalten verbunden ist; eine vom T-V-Regelkolben 143 gesteuerte Öffnung, die mit der Kammer 166 verbunden ist; eine öffnung zu einer Kammer 142 links des T-V-Regelkolbens 143, die durch eine Leitung 155 mit zwei öffnungen des T-V-Ventils 144 und einer Öffnung des Ventils 160 für zwangsweises Abwärtsschalten verbunden ist. Der Ventilschieber 126 ist nach rechts durch Federn 128 vorbelastet, um den Zylinder 42 mit dem Auslaß 130 zu verbinden.

Das T-V-Ventil

Das T-V-Ventil 144 enthält einen Ventilschieber 147 mit zwei Steuerbunden. Das T-V-Ventil 144 hat vier öffnungen: eine Öffnung zu einer Kammer 152 auf der rechten Seite des T-V-Ventils 144, die mit der Leitung 155 verbunden ist; den durch den einen Steuerbund gesteuerten Einlaß 146, der mit der Leitung 60 verbunden ist; eine Öffnung von einer Kammer 154 zwischen den Steuerbunden, die mit der Leitung 155 verbunden ist; ein von dem anderen Steuerbund gesteuerter Auslaß 148. Der Ventilschieber 147 ist durch eine Feder 150 nach rechts vorbelastet, um die Leitungen 60 und 155 miteinander zu verbinden. Die Feder 150 stützt sich gegen einen verschiebbaren Anschlag 156 ab, der an einem Teil 158 befestigt ist, dessen Stellung durch die Regelvorrichtung für die Antriebsmaschine oder das Beschleunigungspedal bestimmt wird.

Das Ventil für zwangsweises Abwärtsschalten

Das Ventil 160 für zwangsweises Abwärtsschalten hat die Form eines Ventilrohrschiebers, das die den Anschlag 156 mit dem Teil 158 verbindende Stange umgibt. Der Ventilrohrschieber hat zwei Steuerbunde, das Ventilgehäuse drei Öffnungen: die mit der Leitung 155 verbundene und von dem einen Steuerbund gesteuerte Öffnung; die öffnung zur Leitung 164 zwischen den beiden Steuerbunden; einen von dem anderen Steuerbund gesteuerten Auslaß 162. Das Ventil 160 ist durch eine Feder nach links vorbelastet, um den Auslaß 162 mit der Leitung 164 zu verbinden. Das Ventil 160 kann von dem Teil 158 betätigt und nach rechts bewegt werden, wenn dieses in eine Stellung über die volle Drosselstellung hinaus bewegt wird.

Die fahrgeschwindigkeitsabhängige Einrichtung

Die fahrgeschwindigkeitsabhängige Einrichtung 134 wird von der Abtriebswelle 32 betätigt und erhält Drucköl von der rückwärtigen Pumpe 52 über die Leitung 132. Diese Einrichtung reduziert den Öldruck auf einen der Drehzahl der Abtriebswelle 32 proportionalen Wert, die ein Maß für die Vorwärtsfahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Der fahrgeschwindigkeitsabhängige Druck wird der Leitung 136 zugeleitet.

Arbeitsweise

Die vordere Pumpe 50 liefert Drucköl, wenn die Antriebsmaschine läuft, und die rückwärtige Pumpe 52, wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt. Die Pumpen 50, 52 saugen das öl aus dem Sumpf 54 an und fördern es über die Rückschlagventile 56 bzw.

ίο 58 zur Leitung 60, aus der es in die Kammer 62 für regulierten Druck und in die Kammer 72 für die Regulierung des Druckes des Druckregelventils 64 gelangt.
Bei einem bestimmten Druck in der Leitung 60 wird der Ventilschieber 68 so bewegt, daß sein Steuerbund 73 die Speiseöffnung 74 freilegt, um den Drehmomentwandler über die Drosselstelle 76 mit Drucköl zu beliefern. Das Öl verläßt den Wandler über die Leitung 78, die durch das Sicherheitsventil

ao 80 gesteuert wird. Die Drosselstelle 76 und das Sicherheitsventil 80 halten gemeinsam im Wandler einen im wesentlichen konstanten statischen Druck aufrecht, der niedriger als der Druck in der Leitung ist und z. B. 2,11 kg/cm² beträgt.

as Steigt der Druck in der Leitung 60 an, so beginnt der Steuerbund 82 des Druckregelventils 64 den Auslaß 84 freizulegen, so daß die Leitung 86 Öl zum Sumpf abzuführen beginnt. Arbeitet die vordere Pumpe 50 allein, wie dies bei stillstehendem Fahrzeug und laufender Antriebsmaschine der Fall ist, so kann ein konstanter Förderdruck der vorderen Pumpe 50 eingehalten werden, der ausreicht, um die Anlage zu betreiben, selbst wenn die Antriebsmaschine im Leerlauf ist. Dieser Druck ist z. B.

9,15 kg/cm*.

Arbeitet die rückwärtige Pumpe 52 allein, wie dies bei fahrendem Fahrzeug, aber stillgesetzter Antriebsmaschine der Fall ist, so wird der Ventilschieber 68 des Druckregelventils 64 weiter nach links bewegt, bis der Steuerbund 73 die Verbindung zwischen der Kammer 63 und dem Auslaß 84 freigibt, der bereits vom Steuerbund 82 geöffnet worden ist. Dies regelt in der Leitung 60 einen konstanten Druck, der etwas höher ist als der von der vorderen Pumpe 50 allein erreichte, z. B. 9,85 kg/cm². Arbeiten beide Pumpen 50 und 52, wie dies bei Vorwärtsantrieb des Fahrzeugs durch die Antriebsmaschine der Fall ist, so reicht bei einer bestimmten Geschwindigkeit, z. B. 48,3 km/h, der Druck der rückwärtigen Pumpe 52 allein aus, mn den Auslaß 84 voll zu öffnen, so daß die vordere Pumpe 50 über die Leitung 86 in den Sumpf 54 zurückfördert. Die vordere Pumpe 50 hält dann keinen Druck, und die rückwärtige Pumpe 52 liefert den gesamten Ölbedarf der Anlage mit einem Druck von 9,85 kg/cm².

Läuft keine der Pumpen 50 oder 52, so drückt die Feder 70 den Ventilschieber 68 ganz nach rechts, so daß die Öffnung 74 abgesperrt wird und ein Ölabfluß aus dem Wandler verhindert wird. Steht das Getriebe für längere Zeit still, so kann aus der vorderen Pumpe 50 das gesamte Öl abgesickert sein, und die Pumpe 50 kann Luftsäcke enthalten. Die Pumpe 50 kann dann nicht fähig sein, einen genügend großen Luftdruck zu erzeugen, um den Ventilschieber 68 bis zur Freilegung der Öffnung 74 zu bewegen, über die sonst Luft in den Wandler entweichen könnte. Dies würde aber das Einrücken des Getriebes zum Anfahren des Fahrzeugs verhindern. Deshalb ist die

Entlüftungsleitung 87 vorhanden, über die, solange die Pumpe 50 Luft fördert, die Luft zur Entlüftungsöffnung 876 gelangt. Die Pumpe 50 wird dadurch schnell mit Flüssigkeit aus dem Sumpf 54 aufgefüllt. Sobald Öl um die Kugel 87 a zu strömen beginnt, bewegt der Öldruck die Kugel 87 a, um die Entlüftungsöffnung 876 zu schließen, worauf sich die Anlage in normaler Weise mit Öl füllt.

Der Druck in der Leitung 60 wird entsprechend der Drehmomentanforderung durch das Modulationsventil 88 geändert. Die Kraft des absoluten Druckes in der Ansaugleitung der Antriebsmaschine sucht die zweite öffnung 92 zu schließen und den Einlaß von der Leitung 60 (erste Öffnung 94) zu öffnen. Dem entgegen wirkt der Druck in der Kammer 96, die mit der über die Öffnung 94 mit Öl versorgten Kammer 98 verbunden ist. Der modulierte Druck in der Kammer 98 ist ein Maß für die an die Antriebsmaschine gestellte Drehmomentanforderung, wie sie durch den absoluten Druck in der Ansaugleitung gemessen wird. Ist dieser Druck niedrig, d. h. bei hohem Ansaugvakuum, so schließt der Druck in der Kammer 96 die Öffnung 94 bei einem verhältnismäßig niedrigen Wert. Sucht der modulierte Druck diesen Wert zu übersteigen, so bewegt der Druck in der Kammer 96 den Ventilschieber 90, um die Öffnung 94 zu schließen und die zweite Öffnung 92 zu öffnen, wodurch der Druck absinkt. Fällt der modulierte Druck unter diesen Wert, so bewegt der abso-, lute Druck in der Ansaugleitung den Ventilschieber, um die zweite Öffnung 92 zu schließen und die erste Öffnung 94 zu öffnen, so daß der Druck in der Kammer 98 ansteigt.

Der modulierte Druck wird der Kammer 102 des Druckregelventils 64 zugeführt. Er sucht den Druck in der Leitung 60 zu erhöhen, indem er den Regelkolben 104 gegen den Ventilschieber 68 drückt und die Feder 70 unterstützt, die den Ventilschieber 68 nach rechts zwingt. Somit hält bei einer beliebigen konstanten Drehmomentanforderung, die durch einen konstanten Druck in der Kammer 102 angezeigt wird, das Druckregelventil 64 in der Leitung 60 einen konstanten Druck aufrecht, der jedoch bei Änderungen der Drehmomentanforderung moduliert wird. Das Modulationsventil 88 kann so ausgelegt sein, daß in der Kammer 102 kein oder nur geringer Druck herrscht, wenn die Drossel der Antriebsmaschine geschlossen ist, während er bei voll geöffneter Drossel auf einen Wert ansteigt, der den regulierten Druck auf 17,6 kg/cm² erhöht.

Der regulierte Druck wird bei Vorwärtsantrieb, das heißt Einstellung des Wählventils 107 auf D oder L, vermindert, indem durch das Wählventil 107 aus der Leitung 114 Druckflüssigkeit der Kammer 106 des Druckregelventils 64 zugeleitet wird. Der Druck in dieser Kammer 106 zwingt den Ventilschieber 68 nach links, so daß die Leitung 60 zum Auslaß 84 bei einem geringeren Druck abströmen läßt, als wenn die Kammer 106 leer wäre, so z. B. 3,87 kg/cm² bei geschlossener Drossel und 9,85 kg/cm² bei voll geöffneter Drossel der Antriebsmaschine. Die Kammer 106 wird bei Vorwärtsantrieb mit Druck versorgt und bei Rückwärtsfahrt entleert, so daß bei Rückwärtsantrieb ein höherer Druck aufrechterhalten wird. In beiden Stellungen D und L des Wählventils 107 wird Öl aus der Leitung 60 zwischen den Steuerbunden 110 und 112 zur Leitung 114 gesteuert und füllt die Kammer 106 auf. In den Stellungen N, R und P entleert sich die Kammer 106 über die Leitungen 114 und 116 zum Auslaß 120 des Wählventils 107.

Befindet sich das Wählventil 107 in der Stellung D, so wird das öl von der Leitung 60 zwischen den Steuerbunden 112 und 110 zur Leitung 116 und dann zwischen den Steuerbunden 118 und 121 über die Leitung 122 zum Umschaltventil 124 geleitet. Das Umschaltventil 124 steuert das Öl aus der Leirung 122 entweder zum Zylinder 42, um direkten Antrieb zu bewirken, oder es entlastet diesen Zylinder 42, um vom direkten Antrieb auf untersetzten Antrieb umzuschalten. Bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs wirkt der fahrgeschwindigkeitsabhängige Druck in den Kammern 138 und 140 auf den Ventilschieber 126 und zwingt ihn nach links, um den Auslaß 130 zu schließen und die Leitung 122 mit dem Zylinder 42 zu verbinden, wodurch das Getriebe in direktem Antrieb geschaltet wird. Dem Umschalten auf direkten Antrieb wirkt der der Drehmomentanforderung entsprechende T-V-Druck in der Kammer 142 entgegen, der den Regelkolben 143 nach rechts drückt, um die Feder 128 zu unterstützen, die den Ventilschieber 126 in der Stellung für untersetzten Antrieb hält.

Der T-V-Druck in der Kammer 142 stammt vom T-V-Ventil 144, dessen Einlaß 146 von der Leitung 60 öl zugeleitet wird. Der Ventilschieber 147 wird durch die Feder 150 nach rechts gezwungen, um den Einlaß 146 zu öffnen und den Auslaß 148 zu schließen. Durch den Druck in der mit der T-V-Druckkammer 154 verbundenen Kammer 152 wird der Ventilschieber 147 nach links bewegt, um den Auslaß 148 zu öffnen und den Einlaß 146 zu schließen.

Die Kraft der Feder 150 wird beim Öffnen der Drossel der Antriebsmaschine durch den Federanschlag 156 vergrößert, da dieser dann durch das Teil 158 nach rechts bewegt wird. Der T-V-Druck wird in den Kammern 154 und 142 aufrechterhalten und stellt ein Maß für die Drehmoment- oder Leistungsanforderung an die Antriebsmaschine dar. Der T-V-Druck und der fahrgeschwindigkeitsabhängige Druck wirken am Umschaltventil 124 einander entgegen und bestimmen, ob das Getriebe in untersetztem oder direktem Vorwärtsantrieb arbeitet. Die Konusbremse 48 für Vorwärtsantrieb ist in der Stellung D (Zylinder 49 ständig aus den Leitungen 60, 116 gespeist) stets angelegt, und die Kupplung 40 ist entsprechend der Öffnung der Drossel und der Fahrgeschwindigkeit durch Füllen bzw. Entleeren des Zylinders 42 entweder für direkten Antrieb eingerückt oder ausgerückt, um untersetzten Antrieb zu schalten.

Untersetzter Antrieb kann erreicht werden, indem das Teil 158 über die Stellung bei voll geöffneter Drossel hinausbewegt wird, um das Ventil 160 für zwangsweises Abwärtsschalten nach rechts zu bewegen. Dann wird der Auslaß 162 geschlossen und die T-V-Druckleitung 155 mit der Leitung 164 und der Kammer 166 des Umschaltventils 124 verbunden. Dies bewegt den Ventilschieber 126 des Umschaltventils 124 gegen den höchsten fahrgeschwindigkeitsabhängigen Druck, der unterhalb einer bestimmten Höchstfahrgeschwindigkeit entstehen kann, nach rechts.

Bei Fahrt mit geringer Drehmomentanforderung, z. B. nach Beenden der Beschleunigung des Fahrzeugs und Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen

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mittleren Fahrgeschwindigkeit auf ebener Straße, genügt ein verhältnismäßig schwacher Druck, beispielsweise 3,52 kg/cm², im Zylinder 42 der Kupplung 40, um das Drehmoment durch das Getriebe zu übertragen. Steigt indessen die Drehmomentanforderung, z. B. beim Bergauffahren, so kann es nötig sein, die Kupplung 40 mit einer größeren Kraft eingerückt zu halten. Dies erfordert einen höheren Druck im Zylinder 42, beispielsweise bis zu 7,04 kg/cm². Dieser Druckbereich wird selbsttätig durch das Druckregelventil 64 infolge des modulierten Druckes in der Kammer 102 und des Druckes in der Kammer 106 beherrscht. Wird das Fahrzeug im untersetzten Gang mit geringer Drosselöffnung beschleunigt, so ist in dem Zylinder 49 ein geringerer Druck erforderlich, um das Reaktionssonnenrad 26 festzuhalten, als wenn die Beschleunigung mit voll geöffneter Drossel erfolgt. Ein ausreichender Druck ist augenblicklich verfügbar, um das nötige Reaktionsdrehmoment aufrechtzuerhalten, wenn die Dreh- ao momentanforderung groß ist. Der Druck der Pumpen 50 und 52 wird aber verringert, wenn die Drehmomentanforderung gering ist, wodurch die Pumpenantriebsleistung verringert wird.

Befindet sich das Wählventil 107 in der Stellung N, so sperren die Steuerbunde 110 und 112 die Leitung 60 ab, und die Zylinder 42 und 49 der Kupplung 40 und der Konusbremse 48 sind entlastet. Der Zylinder 49 der Konusbremse 48 für Vorwärtsantrieb wird über die Leitung 116 zum Auslaß 120 entlastet. Der Zylinder 46 der Bremse 44 für Rückwärtsantrieb ist zum Auslaß 117 entlastet, und der Zylinder 42 der Kupplung 40 für direkten Antrieb ist entweder zum Auslaß 130 oder über die Leitung 122 zum Auslaß 117 entlastet. Der Zylinder 38 der Bremse 34 ist über die Leitung 119 zum Auslaß 120 entlastet.

Befindet sich das Wählventil 107 der Stellung R, so ist die Leitung 60 zwischen den Steuerbunden 110 und 112 mit dem Zylinder 46 der Bremse 44 für Rückwärtsantrieb verbunden. Der Zylinder 49 der Konusbremse 48 für Vorwärtsantrieb und der Zylinder 38 der Bremse 34 sind zum Auslaß 120 entlastet. Der Zylinder 42 der Kupplung 40 für direkten Antrieb ist entweder zum Auslaß 130 oder zum Auslaß 117 entlastet. Die Kammer 106 ist entlastet, weil die Leitung 114 mit der Leitung 116 verbunden ist, die zum Auslaß 120 entlastet ist. Dies ermöglicht einen großen Druckbereich in der Leitung 60, z. B. zwischen 9,85 kg/cm² und 18 kg/cm².

Befindet sich das Wählventil 107 in der Stellung L, so erhält der Zylinder 38 der Bremse 34 öl von der Leitung 60 zwischen den Steuerbunden 110 und 112 und durch die Leitungen 170 und 119. Dies hält das Reaktionssonnenrad 26 in beiden Drehrichtungen fest. Die Leitung 122 ist zum Auslaß 117 und der Zylinder 46 der Bremse 44 für Rückwärtsantrieb ist zum Auslaß an der linken Stirnfläche des Wählventils 107 entlastet. Der Zylinder 49 der Bremse für Vorwärtsantrieb erhält öl von der Leitung 60 zwischen den Steuerbunden 110 und 112 und durch die Leitung 116. Dies dient zur Aufrechterhaltung eines zusätzlichen Bremsmoments, das erforderlich ist, wenn z. B. bei der Stellung L auf einer großen Steigung gefahren wird. Die Bremse 34 hat eine genügende Aufnahmefähigkeit, um das Überholdrehmoment aufzunehmen, reicht aber nicht aus, um das gesamte Drehmoment aufzubringen. Aus diesem Grund werden beide Bremsen 34 und 48 angelegt, wenn das Wählventil 107 in die Stellung L gebracht wird. Ebenso wird die Modulation durch das Modulationsventil 88 begrenzt bzw. ausgeschaltet, um einen konstanten hohen Netzdruck aufrechtzuerhalten. Die zweite öffnung 92 des Modulationsventils 88 ist mit der am Wählventil 107 abgeschlossenen Leitung 119 verbunden, so daß in der Kammer 102 des Druckregelventils 64 der Netzdruck herrscht. Dieser gleicht den Druck in der Kammer 106 aus und läßt das Druckregelventil 64 einen konstanten Druck von z.B. 9,85kg/cm² aufrechterhalten. Falls gewünscht, kann die Fläche des Regelkolbens 104 größer als die des Steuerbundes in der Kammer 106 gewählt werden, so daß bei der Stellung L des Wählventils 107 ein höherer Druck als der Höchstdruck bei direktem Antrieb, z. B. 10,56 kg/cm² eingehalten wird.

Die Kammer 106 erhält öl mit Netzdruck bei beiden Vorwärtsantriebseinstellungen D und L und wird bei Rückwärtsantrieb entlastet. Die Kammer 102 wird bei Rückwärtsantrieb mit Öl versorgt, dessen Druck von der Drehmomentanforderung abhängig ist. Demzufolge wird bei Rückwärtsantrieb ein größerer Druckbereich in der Leitung 60 aufrechterhalten. Bei selbsttätig geregeltem Vorwärtsantrieb (Einstellung D) wird der regulierte Druck gegenüber dem bei Rückwärtsantrieb verringert, und die Modulationswirkung wird beibehalten. Bei Einstellung des Wählventils 107 in die Stellung L wird die Modulationswirkung begrenzt bzw. ausgeschaltet, und da sich die Drücke beim Ausschalten in den Kammern 102 und 106 gegeneinander aufhalten, hält das Druckregelventil 64 den maximalen Leitungsdruck von 9,85 kg/cm².

Claims

Patentansprüche:

1. Steueranlage für durch Druckflüssigkeit schaltbare Stufenwechselgetriebe von Kraftfahrzeugen mit flüssigkeitsservobetätigten Einrichtungen zum Schalten verschiedener Antriebsbereiche mit einem Druckregelventil, das unter konstanten Fahrbedingungen einen konstanten Netzdruck aufrechterhält und der Wirkung einer zwei getrennte Ventile umfassenden Modulationsventileinrichtung ausgesetzt ist, die abhängig vom Saugrohrunterdruck der Antriebsmaschine den Netzdruck bei höherer Drehmomentanforderung erhöht, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsventileinrichtung einen abhängig vom Saugrohrunterdruck bewegbaren Ventilschieber (90) enthält, der eine Kammer (102) des Druckregelventils (64) entgegen dessen Belastung durch den geregelten Netzdruck (Kammer 106) entweder mit einer ständig Druckmittel erhaltenden ersten Öffnung (94) der Modulationsventileinrichtung oder mit einer zweiten Öffnung (92) der Modulationsventileinrichtung verbinden kann, und daß die zweite öffnung (92) beim Einschalten des Antriebsbereichs (L) für Langsamfahrt zum Begrenzen bis zum Ausschalten des Einflusses des Saugrohrunterdrucks mit der ersten öffnung (94) und beim Einschalten anderer Vorwärtsfahrtantriebsbereiche (D) zum Erzielen eines vom Saugrohrunterdruck abhängigen Druckmitteldruckes in der Kammer des Druckregelventils mit einem Auslaß (120) verbunden ist.

2. Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der entgegenstehende geregelte

Netzdruck in an sich bekannter Weise einer zweiten Kammer (106) des Druckregelventils (64) zugeleitet ist.

3. Steueranlage nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Druckregelventil im Rückwärtsfahrbereich einen höheren Druck einregelt als im Vorwärtsfahrbereich, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einschalten des Antriebsbereichs (R)

für Rückwärtsfahrt die zweite Kammer (106) des Druckregelventils (64) und die zweite öffnung (92) der Modulationsventileinrichtung mit dem Auslaß (120) verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 844 712, 931561, 316.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen