DE2352622B2

DE2352622B2 - Hydraulisches Steuersystem für ein automatisches Getriebe

Info

Publication number: DE2352622B2
Application number: DE2352622A
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Yokohama Miyauchi (Japan)
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1972-10-20
Filing date: 1973-10-19
Publication date: 1980-06-26
Also published as: JPS4963859A; FR2203725B1; FR2203725A1; JPS5216537B2; DE2352622C3; DE2352622A1; GB1444424A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Bei solchen, aus der DE-OS 2162 885 bekannten Steuersystemen ist ein Elektromagnet vorgesehen, dessen Anker mit einem Stößel verbunden ist, der eine mit der Ventilkammer verbundene Öffnung je nach Erregung des Elektromagneten wahlweise öffnet oder schließt. Bei durch den Elektromagneten geöffneter öffnung wird der auf das zweite Ventilsteuerteil wirkende Reglerclruck in diesem Teil der Ventilkaminer herabgesetzt, wodurch der Venlilkörper unter Einwir kung der Druckfeder sich in eine solche Stellung bewegt, daß die Verbindung /wischen dem mit der Leitiingsclruck(|iielle verbundenen l.inlaß und dem mit dem Schaltventil verbundenen Auslaß gesperrt und ein mit dem Reglerdruckventil verbundener zweiter Einlaß mit dem Aiisl&ß. verbunden wird, Auf das Schaltventil wirkt daher nicht der Leitungsdruck, sondern der von dem Reglerdruckventil nach Maßgabe der Fahrzeuggeschwmdigkeit abgegebene Reglerdruck, wodurch sich eine erste Kennlinie für das SchaJtverhalten des automatischen Getriebes ergibt. Wird dagegen die öffnung mit Hilfe des Elektromagneten verschlossen, so wirkt auf das zweite Ventilsteuerteil der volle

ι ο Reglerdruck, wodurch der Ventilkörper gegen die Kraft der Druckfeder verschoben wird, um die Verbindung zwischen dem zweiten Einlaß und dem Auslaß zu sperren und die Verbindung zwischen dem mit der Leitungsdruckquelle verbundenen Einlaß und dem Auslaß freizugeben. In diesem Fall ist der an das Schaltventil gegebene Druck von dem höheren Leiningsdruck abhängig, so daß sich eine zweite Kennlinie für das Schaltverhalten des automatischen Getriebes ergibt Durch die Betätigung des Elektroma gneten können daher zwei unterschiedliche Kennlinien für das Schaltverhalten des Getriebes vorgewählt bzw. eingestellt werden, was z. B. durch Betätigung eines mit dem Elektromagneten verbundenen Kickdown-Schaiters erfolgt.

Aus der DE-PS 9 31268 ist es bekannt, zur vorübergehenden Änderung des Schaltverhaltens eines automatischen Getriebes die Kraft der Druckfeder eines Druckregelventils über eine einstellbare Federhalterung zu verändern. Diese Veränderung geschieht bei Kickdown über das Gaspedal und wirkt auf die Druckfeder einer mit Ansaugdruck des Motors beaufschlagten Kapsel im Sinne einer Erhöhung der Schaltpunkte. Außerdem ist diese Veränderung nicht kontinuierlich, sondern nur in einer Stufe möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuersystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß die Kennlinien für das Schaltverhalten des automatischen Getriebes innerhalb eines gewünschten Bereiches kontinuierlich modifiziert wer den können.

Bei einem Steuersystem der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Bei dem neuen Steuersystem ist die Druckfeder so

angeordnet, daß sie den Ventilkörper in eine solche Richtung beaufschlagt, in der eine Vergrößerung der Strömungsverbindung zwischen dem Einlaß und Auslaß stattfindet. Andererseits wirkt aber der von der Leitungsdruckquelle ausgeübte Leitungsdruck über

V) einen Differentialkolben dieser Kraft der Druckfeder entgegen, während gleichzeitig der von dem Reglerdruckvcntil über den Reglerdruckanschluß auf den Ventükörper ausgeübte Druck in Richtung der Federkraft dem Leitungsdruck entgegenwirkt. Die Größe des

-,-- Ausgangsdruckes hängt daher von der Kraft der Druckfeder und dem jeweiligen Reglerdruck des Reglerdruckventils ab. Wird daher mit Hilfe der einstellbaren Federhalterung die von der Druckfeder auf den Venlilkörper ausgeübte Kraft kontinuierlich

Mi innerhalb eines bestimmten Bereiches verändert, so ist auch eine kontinuierliche Modifizierung der Kennlinien für das Schallverhalten des automatischen Getriebes möglich. Eine solche kontinuierliche Änderung der von der Druckfeder ausgeüblcn Kraft ist aber dadurch zu

h-> erreichen, daß die das nicht mit dem Ventükörper in Verbindung siehende freie F.nde dci Feder abstützende lcderhalterung in Wirkungsrichtiing der Feder verschoben wird, so daß die Feder mehr oder wcn'ger stark

zusammengedrückt wird,

Eine solche Verschiebung der Federhalterung kann nach Maßgabe geeigneter Parameter, wie z.B. der jeweiligen Straßensteigung, selbsttätig oder aber gemäß einer im Patentanspruch 2 angegebenen Ausführungsform von Hand vorgenommen werden, wenn die Federhalterung z.B. über einen bekannten Kabelzug mit einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges angeordneten Handgriff verbunden ist Im Gegensatz zu der bei dem bekannten Steuersystem vorgesehenen Umschaltung des Kennlinienverlaufs für das Schaltverhalten des Getriebes zwischen nur zwei möglichen Kennlinienarten ist bei dem erfindungsgemäßen Steuersystem eine stufenlose Modifizierung des Kennlinienverlaufs zwischen zwei Bereichsgrenzen möglich.

Eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßein Steuersystems ist in der Zeichnung gezeigt

Das Steuersystem weist ein Schaltventil 10 auf, ein Drosselventil 12, das über eäne Leitung 14 mit einem Ende des Schaitventils 10 verbunden ist ein Reglerventil 16, das über eine Leitung 18 mit dem anderen Ende des Schaltventils 10 verbunden ist, und ein in die Le Hung 18 zwischen dem Schaltventil 10 und dem Reglerventil 16 eingebautes Reglerdruckregelventil 20.

Das Schaltventil 10 kann in an sich bekannter Weise konstruiert sein, vorausgesetzt daß es eine Umsteuerung in Abhängigkeit von den augenblicklich anfallenden Druckwerten des in dem Drosselventil 12 bzw. in dem Reglerventil 16 anfallenden Druckes vornimmt Es sei darauf hingewiesen, daß die Umschaltung zwischen den verschiedenen Gängen bei einem automatischen Getriebe, das mit solch einem Schaltventil ausgestattet ist in Abhängigkeit von der relativen Lage eines nicht dargestellten Ventilkörpers, der einen wesentlichen Bestandteil des Schaltventil bildet, erfolgt oder in Abhängigkeit der Relativwerte des in dem Drosselventil herrschenden Druckes und des Reglerdruckes.

Das Drosselventil 12 kann an eine Membraneinrichtung angeschlossen sein, die mit der Ansaugleitung des Motors verbunden ist und auf den Drosseldruck reagiert um ein Signal abzugeben, das dem Ausgangsdrehmoment des Motors entspricht. Dieser Drosseldruck beaufschlagt über die Leitung 14 das eine Ende des Schaltventils 10 und wirkt auf eine Stirnseite des Ventilkörpers.

Das Reglerventil 16 steht im allgemeinen mit der sich drehenden Ausgangswelle des automatischen Getriebes in Verbindung und erzeugt einen Reglerdruck in Abhängigkeit von der Übersetzungsdrehzahl dieser Welle. Der Reglerdruck beaufschlagt mittelbar über die Leitung IS das andere Ende des Schaltventils 10 und wirkt auf die andere Stirnseite des Ventilkörpers. Das Schaltventil 10 wird daher mil: dem Drosseldruck und in Abhängigkeit von dem Reglerdruck von dem Drosselventil 12 bzw. dem Riglerventil 16 beaufschlagt, so daß sich der Ventilkörper in eine Lage bewegt, in welcher er den Druckflüssigkeitsstrom zu den druckflüssigkeitsbetätigten Servoleilcn der Reibelemente steuert, um eine bestimmte Schaltstufe einzuschalten.

Die durch das Schaltventil 10 hervorgerufene Umschaltung ändert sich in Abhängigkeit von unterschiedlichen Fahrzuständen di:s Kraftfahrzeuges, indem das Niveau des auf das Schaltventil wirkenden Flüssigkeitsdruckcs gesteuert oder eingestellt wird. Zu diesem Zweck ist das Rcglcrdruckrcgelventil 20 /wischen dem Schaltventil 10 und dem Reglcrvtntil 16 in die Leitung 18 eingebaut wie dieses bereits erwähnt wurde.

Das dargestellte Reglerdruckregelventil 20 weist ein Gehäuse 22 mit einer darin angeordneten Ventilkammer 24 auf. Die Ventilkammer 24 ist mit mehreren ä Anschlüssen 26, 28, 30, 32 und 34 versehen. Der Anschluß 26 dient als Einlaß und steht über eine Leitung 36 mit einer Leitungsdruckquelle 38 in Verbindung. Der Anschluß 28 dient als Auslaß und steht über die Leitung 18 mit dem Schaltventil 10 in Verbindung. Die

ίο Anschlüsse 30 und 32 dienen als Abläufe, Der Anschluß 34 steht über eine Drossel 34a und die Leitung 18 mit dem Reglerventil 16 in Verbindung und dient als Reglerdruckanschluß.

Wie in der Zeichnung zu erkennen ist weist das Reglerdruckregelventil 20 einen Ventilkörper 40 auf, der gleitend in der Ventilkammer 24 gelagert ist Der Ventilkörper 40 weist zwei im Abstand zueinander angeordnete Ventilsteuerteile 42 und 44 auf, wobei das erste Ventilsteuerteil 42 einen kleineren Durchmesser als das zweite Ventilsteuerteil 44 hat Das Ventilsteuerteil 42 des Ventilkörpers 40 dient dazu, die Größe der Flüssigkeitsverbindung zwischen den. Einlaß 26 und dem Auslaß 28 zu verändern. Es ist zu ei kennen, daß, wenn der Einlaß 26 mit dem Auslaß 28 verbunden wird, der Leitungsdruck in der Ventilkammer 24 herrscht und auf die unterschiedlichen Wirkflächen zwischen den Ventilsteujrteilen 42 und 44 einwirkt um den Ventilkörper 40 in der Zeichnung nach unten zu drücken d. h. in eine solche Richtung, in welcher die Flüssigkeitsverbin-

jo dung zwischen dem Einlaß 26 und dem Auslaß 28 verkleinert wird. Das Ventilsteuerteil 44 besitzt eine Bodenfläche, die dem Reglerdruck vom Anschluß 34 ausgesetzt ist, welcher den Ventilkörper 40 nach oben d. h. in eine Richtung drückt, in welcher die Flüssigkeits- -, verbindung zwischen dem Einlaß 26 und dem Auslaß 28 vergrößert wird.

In der Ventilkammer 24 ist eine Druckfeder 46 angeordnet, die den Ventilkörper 40 nach oben drückt um die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Einlaß 26 und dem Auslaß 28 zu vergrößern. Um die Federkraft der auf den Ventilkörper 40 wirkenden Druckfeder 46 einstellen zu können, ist eine Einrichtung, wie z. B. eine einstellbare Federhalterung 48 vorgesehen, die verschiebbar in der Ventilkammer 24 angeordnet ist. Die

4> einstellbare Federhalterung48 weist einen Kopfteil 48a auf, auf welchem sich das untere Ende der Feder 46 abstützt, sowie einen an dem Kopfteil 48a angreifenden Schaft 48b. Der Schaft 48b wird in einer sich axial erstreckenden Bohrung 50 des Gehäuses 22 aufgenom-

-,o men. Mit dem Bezugszeichen 52 ist eine Dichtung bezeichnet, die dafür sorgt, daß keine Flüssigkeit aus der Ventilkammer 24 in die Umgebung austritt. Der Schaft 48b der Federhalterung 48 ist mit seinem unteren Ende an einen Kabelzug 54 angeschlossen, welcher seinerseits

-,-, mit ehier Handsteuerung 56 verbunden ist. Die Handsteuerung 56 ist verschiebbar an einer beliebigen Stelle eines teilweise dargestellten Konstruktionsteiles 58 des Fahrzeuges verschiebbar montiert, in welches das automatische Getriebe eingebaut ist.

mi Weil der Ventilkörner 40 bei dem dargestellten durch die Kraft der Druckfeder 46 und die von dem auf den zweiten Ventilsteuerteil 44 wirkenden Reglerdruck entwickelte Kraft nach oben gedrückt wird, wird eine Fliissigkeitsverbindung zwischen dem Einlaß 26 und

h"> dem Auslaß 28 hergestellt. Infolgedessen wirkt der Leitungsdruck über clrn Einlaß 26 am Auslaß 28 und beaufschlagt das Schaltventil 10. Der am Auslaß 28 wirkende Leitungsdruck soll nachfolgend zum besseren

Verständnis als Flüssigkeitsdruck bezeichnet werden. Gleichzeitig wirkt der Flüssigkeitsdruck auf die unterschiedlichen Wirkflächen zwischen dem ersten Ventilsteuerteil 42 und dem zweiten Ventilsteuerteil 44, so daß der Ventilkörper 40 entgegen der Kraft der Druckfeder 46 und der von dem auf dem zweiten Ventilsteuerteil 44 wirkenden Reglerdruck erzeugten Kraft nach unten gedrückt wird. Auf diese Weise nimmt der Ventilkörper 40 eine Lage ein, in welcher die Kraft, die von dem Flüssigkeitsdruck erzeugt wird, welcher auf die unterschiedlichen Wirkflächen zwischen den Ventilsteuerteilen 42 und 44 wirkt, die entgegengesetzt gerichteten und auf das zweite Ventilsteuerteil 44 wirkenden Kräfte ausgleicht. Wenn der Reglerdruck vom Anschluß 34 zunimmt, dann wird der Ventilkörper 40 nach oben bewegt, die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Einlaß 26 und dem Auslaß 28 und damit der Flüssigkeitsdruck am Auslaß 28 vergrößert. Wenn Aaa/*at*n A/*r Ώ ftrlarAnwl/ t/rtm AnCr¹HInO IA annimmt ——^-c~·- — — · · ·—ο'·*· *-■ —»«· ■ «... . .....«.....-_ — . — — ·

dann wird der Ventilkörper 40 durch die Kraft nach unten bewegt, die von dem Flüssigkeitsdruck entwickelt wird, der auf die unterschiedlichen Wirkflächen zwischen den Ventilsteuerteilen 42 und 44 wirkt. Entsprechend wird die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Einlaß 26 und dem Auslaß 28 verkleinert, so daß der Flüssigkeitsdruck abnimmt. Auf diese Weise wird der am Schaltventil 10 anliegende Flüssigkeitsdruck in Abhängigkeit vom Reglerdruck und von der Kraft der Druckfeder 46 verändert. Das Schaltventil 10 wird daher vom Drosseldruck und vorn Flüssigkeitsdruck beaufschlagt, welcher von dem Reglerdruck abhängt und höher als der Reglerdruck sein kann. Wenn die Querschnitte der Ventilsteuerteile 42 und 44 mit A\ bzw. Ai bezeichnet sind, der Reglerdruck mit P_g bezeichnet ist, die Kraft der Druckfeder 46 mit F, und der Flüssigkeitsdruck am Auslaß 28 mit P/ bezeichnet sind, dann ergibt sich der Flüssigkeitsdruck P/aus folgender Gleichung:

P' =

Bewegt sich die Federhalterung 48 nach oben, wenn die Handsteuerung 56 eingeschoben ist, so nimmt die auf den Ventilkörper 40 wirkende Kraft der Druckfeder 46 zu. Dadurch bewegt sich der Ventilkörper 40 in eine Richtung nach oben, in welcher die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Einlaß 26 und dem Auslaß 28 und damit der Flüssigkeitsdruck P/ vergrößert werden. Wenn dagegen die Handsteuerung 56 gezogen wird, dann bewegt sich die Federhalterung 48 nach unten, so daß die von der Druckfeder 46 ausgeübte Kraft abnimmt. Infolgedessen bewegt sich der Ventilkörper 40 nach unten und die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Einlaß 26 und dem Auslaß 28 wird verkleinert, so daß auch der Flüssigkeitsdruck P₁' abnimmt. Da der Flüssigkeitsdruck P/an einem Ende auf das Schaltventil 10 einwirkt, um eine Umschaltung zu bewirken, kann die Schaltstufensteuerung durch eine geeignete Einstellung der Handsteuerung 56 laufend verändert werden.

Π« γβΗΐ«{,Ι »;**U yn*> «MJW·* ΑηΠ ΑΊλ D«lS<!m_lnM A^w

Federhalterung 48 nicht ausschließlich mittels eines Kabelzuges erfolgen kann, wie dieses z. B. in der Zeichnung dargestellt ist. sondern auch durch irgendeine Einrichtung, wie z. B. durch eine elektrische oder druckmittelbetätigte Vorrichtung. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß das Reglerdruckregelventil 20 nicht nur, wie beschrieben, von Hand durch den Fahrer des Fahrzeugs betätigbar ist. sondern es kann auch automatisch in Abhängigkeit von Meßgrößen der Straße, der Motortemperatur usw. gesteuert werden.

Es sei auch erwähnt, daß das dargestellte und beschriebene Steuersystem eicht nur mit einem Reglerdruckregelventil, sondern auch mit einem zusätzliehen Reglerdruckregelventil ausgestattet sein könnte, um drei Schaltstufen zu erzielen. Obwohl das Steuersystern mit einem Reglerdruckregelventil gezeigt und beschrieben ist, das dazu dient, den als ein Parameter für eine Schaltstufe dienenden Reglerdruck zu ändern, kann das Steuersystem ein Ansaugdruckregelventil aufweisen, das zwischen dem Drosselventil 12 und dem Schaltventil 10 eingebaut ist und zur Änderung des Ansaugdruckes dient, der am Schaltventil anliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1, Hydraulisches Steuersystem für ein automatisches Getriebe eines von einem Motor angetriebenen Kraftfahrzeuges, mit einem Drosselventil zur Erzeugung eines tjem Ausgangsdrehmoment des Motors entsprechenden Drosseldruckes und einem Reglerventil zur Erzeugung eines der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Regierdruckes, einem Schaltventil, das mit einem Ende an das Drosselventil und mit dem anderen Ende an das Reglerventil angeschlossen ist und sowohl auf den Drosseldruck als auch auf den Reglerdruck anspricht, um in Abhängigkeit von den augenblicklich anfallenden Drücken des Drosselventils und des Reglerventils eine Umschaltung auszuführen, mit einem zwischen dem Schaltventil und dem Reglerventil angeordneten Reglerdnickregelventil, das ein Gehäuse mit einer Ventilkammer aufweist, die einen mit einer Leitungsdruckquelle des hydraulischen Steuersystems verbundenen Einlaß sowie einen mit dem Schaltventil verbundenen Auslaß und einen Regierdruckanschluß besitzt, der über eine Drossel mit dem Reglerventil verbunden ist, wobei in der Ventilkammer ein Ventilkörper gleitend geführt ist, der ein erstes Ventilsteuerteil, das den Einlaß öffnet und schließt, um die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß zu steuern, und ein zweites Ventilsteuerteil aufweist, das dem Reglerdruck von dem Reglerdruckanschluß ausgesetzt ist und einen größeren Querschnitt als das erste Ventilsteuerteil aufweist, und mit einer auf den Ventilkörper wirkenden Druckfeder, dadurch gekennzeichnet, daß der Reglerdruck im Reglerdruckanschluß (34) ebenso -vie die Druckfeder (46) den Ventilkörper (40) mi eine Richtung drückt, um die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Einlaß (26) und dem Auslaß (28) zu vergrößern, und daß in der Ventilkammer (24) eine einstellbare Federhalterung (48) angeordnet ist, mit der die Kraft der Druckfeder (46) jederzeit kontinuierlich verändert werden kann.
2. Steuersystem nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Reglerdruckregelventil (20) eine an einem Konstruktionsteil (58) des Kraftfahrzeuges befestigte Handsteuerung (56) aufweist, die mittels eines Kabelzuges (54) mit der einstellbaren Federhalterung (48) verbunden ist.