DE3117276C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein einem Drehmomentwandler nachgeschaltetes Planetengetriebe, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Steuervorrichtung ist aus der DE-OS 29 43 808 bekannt.

Diese bekannte Steuervorrichtung ist in der Lage, durch selektive Ansteuerung zumindest einer Bremse und einer Kupplung das Übersetzungsverhältnis eines Planetengetriebes automatisch zu verändern, wenn sich das Handschaltventil in einer Schaltstellung befindet, die nicht dem niedrigsten Geschwindigkeitsbereich entspricht.

Kraftfahrzeuge müssen allerdings, um den individuellen Wünschen der Käufer und den Marktanforderungen weitgehend gerecht zu werden, sowohl mit automatisch schaltenden als auch mit von Hand schaltbaren Getrieben ausgestattet und angeboten werden. Dies macht bislang zwei vollständig voneinander getrennte Steuerungsfertigungen für automatische und für von Hand schaltbare Getriebe erforderlich. Die Wirtschaftlichkeit der Herstellungsverfahren konnte deshalb nicht zuletzt durch die dadurch bedingten erhöhten Lagerhaltungskosten nicht in dem erwünschten Maße angehoben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, mit der es gelingt, die Fertigung dieser beiden unterschiedlichen Getriebearten wirtschaftlicher zu machen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Voraussetzung dafür geschaffen, daß die Steuervorrichtung für ein automatisch schaltendes Getriebe durch einfaches Auswechseln zweier nahezu identisch ausgebildeter Trennplatten in eine Steuervorrichtung für ein von Hand schaltbares Getriebe umgewandelt werden kann und umgekehrt. Beim Erfindungsgegenstand können somit die Steuerungskomponenten für beide Getriebearten mit Ausnahme der Trennplatten vollkommen identisch ausgebildet werden, so daß nur mehr eine einzige Produktionsanlage bzw. Produktionsstraße für beide Getriebesteuerungsarten erforderlich wird. Die Stückzahl der nunmehr mit dieser einzigen Produktionsanlage herstellbaren Vorrichtung wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung höher, so daß die Gehäuseteile wirtschaftlicher hergestellt werden können. Im übrigen entfallen nunmehr auch die getrennten Lagerhaltungen für die unterschiedlichen Vorrichtungsbauteile, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Produktion weiter angehoben wird. Lediglich für die unterschiedlichen Trennplatten, die aber weitgehend identisch ausgebildet sind, müssen noch getrennte Lagerhaltungen vorgesehen sein, deren Kostenaufwand jedoch im Vergleich zum bislang erforderlichen Aufwand klein gehalten werden kann.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ermöglichen es sogar, im Getriebe selbst die gesamten Einrichtungen für die Strömungsmittelversorgung der Steuervorrichtung bereitzustellen, weil die für diesen Zweck erforderliche Umgestaltung des Getriebes nunmehr für alle angebotenen Getriebearten identisch ausführbar und damit wirtschaftlicher produzierbar ist. Für diesen Fall ist die Weiterbildung gemäß Patentanspruch 2 besonders vorteilhaft einsetzbar.

Zwar ist es aus "Bussien: Automobiltechnisches Handbuch, Ergänzungsband zur 18. Auflage Berlin: De Gruyter 1978" bekannt, verschiedene Funktionsteile einer hydraulischen Steuervorrichtung in Gehäuseteilen zu integrieren, die über Trennplatten aneinander anliegen, in denen Verbindungsöffnungen ausgebildet sind. Ferner ist es aus "Mayer, K. Hrsg.: Hydraulische Steuerungen, Braunschweig: Vieweg, Januar 1980, S. 173 bis 179" bekannt, in der hydraulischen Steuerungstechnik Verkettungsplatten universell und für verschiedene Verknüpfungen einzusetzen. Diese Druckschriften können jedoch keine Anregung dazu geben, diese Zwischenplatten bzw. Verkettungsplatten für verschiedene Betriebsarten einer Steuervorrichtung heranzuziehen, was erst durch die Gestaltung der die Strömungsmittelversorgung bereitstellenden Gehäuseteile ermöglicht wird.

Nachstehend wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Kombination aus einem Drehmomentwandler und einem Wechselgetriebemechanismus, für die die Steuervorrichtung gedacht ist,

Fig. 2 ein Schaltschema, welches den Grundaufbau der Steuervorrichtung für ein dem Drehmomentwandler nachgeschaltetes Planetengetriebe zeigt,

Fig. 3 eine Frontansicht einer ebenen Wandoberfläche des Getriebe- bzw. Wechselgetriebegehäuses, in dem verschiedene Kanäle bzw. Leitungen ausgebildet sind,

Fig. 4 eine Frontansicht einer ebenen Wandoberfläche eines Gehäuseteils, in dem Steueröffnungen der entsprechenden Ventile der Steuervorrichtung ausgebildet sind,

Fig. 5 eine Frontansicht einer flachen Wandoberfläche des Ventilgehäuses mit den Steuerschiebern bzw. Steuerkolben der jeweiligen Ventile,

Fig. 6 eine Frontansicht der Trennplatte,

Fig. 7 und 8 schematische Ansichten der hydraulischen Steuervorrichtung für das handbetätigbare Wechselgetriebe, wobei Fig. 7 die Schaltung für eine untere Geschwindigkeits-Schaltstufe und Fig. 8 die Schaltung für eine Hochgeschwindigkeits- Schaltstufe zeigt, und

Fig. 9 bis 11 schematische Ansichten der hydraulischen Steuervorrichtung für das automatische Wechselgetriebe, wobei Fig. 9 die Schaltung für eine untere Geschwindigkeitsschaltstufe zeigt, Fig. 10 einen Steuerkreis für eine untere Geschwindigkeitsschaltstufe darstellt, wenn sich das handbetätigbare Ventil in der Hochgeschwindigkeits-Schaltstellung befindet, und Fig. 11 einen Steuerkreis für eine Hochgeschwindigkeitsschaltstufe zeigt, wenn sich das handbetätigbare Ventil in seiner Hochgeschwindigkeits-Schaltstellung befindet.

In den verschiedenen Figuren bezeichnen die Bezugsnummern im einzelnen: 101 einen Drehmomentwandler, 102 einen Wechselgetriebemechanismus, 114 eine Kupplung, 119 und 121 jeweils eine Bremseinrichtung, R ein Druckregelventil, M ein von Hand betätigbares Ventil bzw. ein Handschaltventil, 10 dessen Steuerschieber bzw. Steuerkolben, 15 dessen Einlaßöffnung, 11 bis 16 dessen jeweilige Auslaßöffnungen, S ein Schiebeventil, 20 dessen Steuerkolben bzw. Steuerschieber, 21, 23 und 26 dessen jeweilige Einlaßöffnungen, 24 dessen Auslaßöffnung, C₁, C₂, C₆ und C₁₀ jeweils einen Strömungskanal bzw. eine Strömungsmittelleitung, 51 und 60 jeweils einen Kanal, E ein elektromagnetisches Ventil, 50 dessen Abflußöffnung, K eine Trennplatte, Q eine Öffnung, T eine Durchflußöffnung, J eine Mündungsöffnung in der Trennplatte, F₁ und F₂ Durchflußöffnungen in der Trennplatte, 70 ein Gehäuse, 71 dessen ebene Wandoberfläche, 72 dessen Gewindebohrungen, 80 ein Ventilgehäuse, 81 dessen ebene Wandoberfläche, 82 eine Öffnung zur Aufnahme eines Bolzens bzw. einer Schraube und 85 eine in der Trennplatte ausgebildete Öffnung für die Aufnahme eines Bolzens bzw. einer Schraube.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Kombination aus einem Drehmomentwandler 101 und einem Wechselgetriebe 102 in der Gestalt eines Planetengetriebes. Der Drehmomentwandler 101 besitzt ein Pumpenrad, ein Turbinenrad bzw. einen Turbinenläufer, einen Stator bzw. Leitapparat und eine Einweg- bzw. Freilaufkupplung und er ist mit der Abtriebswelle einer (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung auf gewöhnliche Art und Weise gekoppelt. Das Turbinenrad ist mit einer Eingangswelle 103 des Wechselgetriebes 102 gekoppelt.

Das Wechselgetriebe 102 weist ein erstes Sonnenrad 104 und ein zweites Sonnenrad 105 auf, die auf der Eingangswelle 103 bzw. auf einer Zwischenwelle 106 montiert sind. Ein erstes Treibritzel 107, welches mit dem ersten Sonnenrad 104 kämmt, ist drehbar auf einem ersten Planetenradträger 108 gelagert, der mit einer Abtriebswelle 109 gekoppelt ist. Ein zweites Treibritzel 110, welches mit dem ersten Treibritzel 107 kämmt, ist drehbar auf einem zweiten Treibritzelträger 111 gelagert, der mit der Abtriebswelle 109 gekoppelt ist. Andererseits kämmt das zweite Sonnenrad 105 mit einem dritten Treibritzel 112, welches zusammen mit dem zweiten Treibritzel 110 auf dem zweiten Treibritzelträger 111 gelagert ist. Das Treibritzel 112 steht mit einem Ringzahnrad bzw. einem äußeren Zentralrad 113 in Kämmeingriff. Die Eingangswelle 103, die Zwischenwelle 105 und die Abtriebswelle 109 sind koaxial zueinander angeordnet.

Zwischen der Eingangswelle 103 und der Zwischenwelle 106 ist eine Kupplung 114 vorgesehen, die einen ersten Nabenkörper 115 von hohler zylindrischer Gestaltung besitzt, der konzentrisch um die Drehachse des Planetengetriebes fest mit der Eingangswelle 103 verbunden ist, und eine größere Anzahl von Reibplatten 116 aufweist, die mit dem äußeren Umfangsabschnitt des Nabenkörpers 115 verkeilt und auf diesem in axialer Richtung beweglich sind. Andererseits ist ein zweiter Nabenkörper 117 von hohler zylindrischer Gestalt, der konzentrisch um die Drehachse angeordnet ist, mit der Zwischenwelle 106 verbunden. Am inneren Umfangsabschnitt des Nabenkörpers 117 sind eine Vielzahl von Druckscheiben 118 aufgekeilt, die mit den Reibplatten 116 in Eingriff bringbar sind, um die Eingangswelle 103 mit der Zwischenwelle 106 lösbar zu verbinden, wenn ein Betriebs-Strömungsmitteldruck auf den Antriebskolben der Kupplung 114 gegeben wird.

Der äußere Umfangsabschnitt des zweiten Nabenkörpers 117, der mit der Zwischenwelle gekoppelt ist, wirkt mit einer ersten Bremseinrichtung 119 derart zusammen, daß nach Anlegen eines Betriebs-Strömungsmitteldrucks an die Bremseinrichtung 119 die Zwischenwelle 106 auf einem ortsfesten Teil gehalten wird, so daß das zweite Sonnenrad 105 zwangsweise angehalten wird.

Zwischen einem dritten Nabenkörper 120, der das Ringzahnrad 113 trägt und einem ortsfesten Teil ist eine zweite Bremseinrichtung 121 vorgesehen. Auf den äußeren Umfangsabschnitt des dritten Nabenkörpers 120 sind eine Vielzahl von Reibplatten 122 aufgekeilt, die mit einer Vielzahl von Druckscheiben 123 in Eingriff bringbar sind, die auf einem ortsfesten Teil bzw. Abschnitt aufgekeilt sind, so daß das Ringzahnrad 113 und ein ortsfester Abschnitt untereinander lösbar verriegelt bzw. blockiert werden können, nachdem auf den Betätigungskolben der Bremseinrichtung 121 ein Betriebs-Strömungsmitteldruck aufgebracht wurde.

Das Wechselgetriebe 102 mit dem oben beschriebenen Aufbau wird in seine jeweiligen Schaltstellungen, d. h. in seine Park(P)-, die Rückwärtsgang(R)-, die Neutral(N)-, die Hochgeschwindigkeits(H)- und in die untere Geschwindigkeits-Schaltstufe (L) verschoben, indem wahlweise die Kupplung 114 und die Bremseinrichtungen 119 und 121 wie in der folgenden Tabelle angegeben in und außer Eingriff gebracht werden.

Tabelle

Fig. 2 zeigt schematisch einen Grundaufbau eines Hydraulik-Steuerkreises für die Ansteuerung der Kupplung 114, der ersten Bremseinrichtung 119 und der zweiten Bremseinrichtung 121, wobei das Regelventil R mit einem Steuerschieber bzw. Steuerkolben 40 versehen ist, der innerhalb eines Zylinders, in dem vier Druckkammern 41 bis 44 definiert werden, mittels einer Feder 45 nach oben vorgespannt ist. Wenn der Betriebs-Strömungsmitteldruck, der von der Pumpe A auf die Druckkammern 43 und 41 gegeben wird, angehoben wird, wird der Steuerkolben 40 nach unten gedrückt, wodurch das Betriebs- Strömungsmittel in der Druckkammer 41 zum Vorratsbehälter zurückströmen kann und der Leitungsdruck in der Strömungsmittelleitung C₁ auf bekannte Weise geregelt wird.

Das Handschaltventil M besitzt einen Steuerkolben 10, der gleitend verschiebbar in einem Zylinder aufgenommen ist, in dem eine Einlaßöffnung 15, eine erste Auslaßöffnung 11, zweite Auslaßöffnungen 12 bis 14 und eine dritte Auslaßöffnung 16 ausgebildet sind, wobei er durch die erste Einlaßöffnung 15 das Betriebs-Strömungsmittel aufnimmt, welches durch die Strömungsmittelleitung C₁ zugeführt wird. Der Steuerkolben 10 ist mit drei Zylinder-Steuerflächen versehen, so daß das Betriebs-Strömungsmittel in der L- Schaltstufenstellung von der ersten Auslaßöffnung 11 zur zweiten Strömungsmittelleitung C₆ und von den zweiten Auslaßöffnungen 12 bis 14 zur dritten Strömungsmittelleitung C₂ geleitet wird. In der D-Schaltstufenstellung ist die erste Auslaßöffnung 11 geschlossen und das Betriebs- Strömungsmittel wird von den zweiten Auslaßöffnungen 12 bis 14 zur dritten Strömungsmittelleitung C₆ gefördert. In der R-Schaltstufenstellung sind die erste und die zweiten Auslaßöffnungen geschlossen, so daß das Betriebs-Strömungsmittel von der dritten Auslaßöffnung 16 verteilt wird.

Das Schiebeventil S weist einen Steuerkolben 20 auf, der in einem Zylinder aufgenommen ist, in dem Einlaßöffnungen 21, 23 und 26 und eine Auslaßöffnung 24 ausgebildet sind. An einem axialen Ende des Steuerkolbens 20 ist der Zylinder mit einer ersten Steuerkammer versehen, die durch die Einlaßöffnung 21 mit der zweiten Strömungsmittelleitung C₆ in Verbindung steht. Am entgegengesetzten Ende des Zylinders ist eine zweite Steuerkammer vorgesehen, die über die Einlaßöffnung 26 mit der ersten Strömungsmittelleitung C₁ in Fluidverbindung steht. Eine Schraubenfeder 27, die in der ersten Steuerkammer vorgespannt aufgenommen ist, spannt den Steuerkolben 20 in einer das Volumen der zweiten Steuerkammer verkleinernden Richtung vor. Der Steuerkolben 20 ist in der Weise mit Zylinder-Steuerflächen versehen, daß in der ersten Stellung des Steuerkolbens 20, in der sich die Feder 27 im gestreckten Zustand befindet, der innere Strömungsmittelkanal des Ventils, der die Auslaßöffnung 24 mit der in Strömungsmittelverbindung mit der Strömungsmittelleitung C₂ stehenden Einlaßöffnung 23 verbindet, blockiert bzw. unterbrochen ist. In der zweiten Stellung des Steuerkolbens 20, in der die Feder 27 unter Einwirkung des durch die Einlaßöffnung 26 in die zweite Steuerkammer zugelassenen Leitungsdrucks zusammengedrückt wird, wird zwischen der Einlaßöffnung 23 und der Auslaßöffnung 24 ein innerer bzw. interner Strömungsmittelkanal aufgebaut, durch den der Leitungsdruck in der Strömungsmittelleitung C₂ zur Auslaßöffnung 24 geleitet werden kann. Der Steuerkolben 20 des Schiebeventils S wird in der ersten Stellung gehalten, wenn die Drücke in der ersten und in der zweiten Steuerkammer gleich groß sind; dies ist auf die Druckdifferenzkraft, die auf der Differenz zwischen den druckbeaufschlagten Flächen der entgegengesetzten Enden des Steuerkolbens 20 beruht und auf die federnde Vorspannkraft der Feder 27 zurückzuführen, die auf ein Ende des Steuerkolbens 20 einwirkt. Andererseits wird der Steuerkolben 20 in der zweiten Stellung gehalten, wenn die Voraussetzung dafür gegeben ist, daß der Leitungsdruck nur in der zweiten Steuerkammer herrscht. Die Auslaßöffnung 24 steht über die Strömungsmittelleitung C₃ mit der Druckkammer 44 des Druckregelventils R in Fluidverbindung; das Regelventil R arbeitet dabei in der Weise, daß es den Leitungsdruck absenkt, wenn dieser von der Auslaßöffnung 24 abgegeben wird.

Im Zusammenhang mit der ersten Bremseinrichtung 119 ist ein Betätigungskolben 125 vorgesehen, der gleitend verschiebbar in einem Zylinder 124 aufgenommen ist, so daß er diese in eine Arbeitskammer 126 und eine Entlastungskammer 127 unterteilt. Die Bremseinrichtung 119 ist aktiviert, wenn die Arbeitskammer 126 mit Betriebs-Strömungsmitteldruck versorgt wird. In der Entlastungskammer 127 ist eine Rückholfeder 128 gegen den Kolben 125 vorgespannt, so daß die Bremseinrichtung 119 durch die federnde Vorspannkraft der Rückholfeder 128 gelöst wird, wenn die Innendrücke in den beiden Kammern 126 und 127 ausgeglichen sind. In den Zylindern 129 und 131 der Kupplung 114 und der zweiten Bremseinrichtung 121 sind Betätigungskolben 130 und 132 vorgesehen, so daß die Druckscheiben 117 bzw. 123 angetrieben werden können.

Die dritte Strömungsmittelleitung C₂ steht über die Strömungsmittelleitung C₄ mit der Arbeitskammer 126 der Bremseinrichtung 119 in Verbindung, während die Entlastungskammer 127 der Bremseinrichtung 119 und der Zylinder 129 der Kupplung 114 durch die Strömungsmittelleitung C₅ mit der Auslaßöffnung 24 des Schiebeventils S in Strömungsmittelverbindung stehen. Ferner steht der Zylinder 131 der zweiten Bremseinrichtung 121 durch die Strömungsmittelleitung C₇ mit der dritten Auslaßöffnung 16 des Handschaltventils M in Verbindung, so daß somit die Strömungsmittelleitung C₇ Betriebs-Strömungsmittel mit einem Leitungsdruck von der ersten Strömungsmittelleitung C₁ führt.

Das elektromagnetische Ventil E spricht auf Signale an, welche die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit anzeigen, und es öffnet eine Abflußöffnung 50, wenn die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit unter einem vorbestimmten Wert liegt und es schließt diese Öffnung, wenn die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit größer ist als dieser vorbestimmte Wert. Die Strömungsmittelleitung C₁₀, die von der Abflußöffnung 50 wegführt, steht über eine Durchflußöffnung F₂ und einen Kanal 51 mit der Einlaßöffnung 26 des Schiebeventils S in Verbindung.

In Fig. 2 wird mit G ein Steuerventil bezeichnet, welches einen mit zwei Zylinder-Steuerflächen versehenen Steuerkolben 30 besitzt, der zusammen mit einer Vorspannfeder 34 innerhalb eines Zylinders aufgenommen ist, der mit Einlaßöffnungen 32 und 33 und einer Auslaßöffnung 31 versehen ist und parallel zur Strömungsmittelleitung 60 zwischen die Strömungsmittelleitungen C₂ und C₄ eingegliedert ist. Wenn es dem Leitungsdruck in der Strömungsmittelleitung C₅ ermöglicht wird, durch die Einlaßöffnung 33 zu gelangen, wird der Steuerkolben 30 gegen die federnde Vorspannkraft der Feder 34 bewegt, so daß die Einlaßöffnung 32 mit der Auslaßöffnung 31 unter Bildung eines zur Strömungsmittelleitung 60 parallel geschalteten Strömungskanals in Verbindung gebracht wird.

In den Fig. 3 und 4 sind die in der vorangegangenen Beschreibung erwähnten jeweiligen Strömungsmittelleitungen und Öffnungen durch schraffierte Flächen gekennzeichnet.

An einem Teil des Wechselgetriebes ist dessen Gehäuse mit Strömungsmittelleitungen C₅, C₇ und C₄, die mit der jeweils ersten, zweiten bzw. dritten Strömungsmittelleitung C₁, C₆ und C₂ in Verbindung stehen und mit einer Rücklauf-Strömungsmittelleitung C₁₁ versehen, die zur Pumpe A zurückführt. Diese Strömungsmittelleitungen bzw. Strömungskanäle haben jeweils die Form einer Nut, die jeweils in eine ebene Wandoberfläche 71 an einem Ende des Getriebegehäuses 70 eingeformt ist, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Die Strömungsmittelleitung C₁₀, die mit der Abflußöffnung 50 des elektromagnetischen Ventils E in Verbindung steht, ist ebenfalls gesondert in die ebene Wandoberfläche eingeformt, wobei sie an einem Ende in einer Öffnung 52 endet.

Andererseits weist das Ventilgehäuse 80, welches in seinem Inneren die Zylinder für das Druckregelventil R, das Handschaltventil M, das Schiebeventil S und das Steuerventil G enthält, an seinem einen Ende eine ebene Wandungsoberfläche 81 auf, wie dies im einzelnen in Fig. 4 gezeigt ist. Unabhängig voneinander sind in die ebene Wandoberfläche 81 die Öffnungen bzw. Anschlüsse der entsprechenden Ventile, sowie Nuten für die Kanäle 51 und 60 eingeformt. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, sind die Steuerkolben 10, 20, 30 und 40 jeweils in die entsprechenden Zylinder eingepaßt.

Zur Montage des Ventilgehäuses 80 mit dem Getriebegehäuse 70 werden die ebenen Wandoberflächen 71 und 81 der beiden Gehäuse einander gegenüberliegend positioniert und es wird zwischen die sich gegenüberliegenden Oberflächen der beiden ebenen Wandoberflächen eine Trennplatte K eingesetzt. Dann wird die Trennplatte K fluiddicht zwischen das Ventilgehäuse 80 und das Getriebegehäuse 70 eingeklemmt, indem Schraubbolzen durch Schraubbolzenlöcher 82 im Ventilgehäuse 80 und Öffnungen 85 in der Trennplatte K in die Gewinde-Sacklöcher 72 im Gehäuse 70 geschraubt werden.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist die Trennplatte K mit Gruppen aus einer jeweils erforderlichen Anzahl von Öffnungen Q und Durchflußöffnungen T versehen, die sich an den in Fig. 2 abgebildeten Stellen befinden und dadurch die Strömungsmittelleitungen im Getriebegehäuse 70 mit den entsprechenden Öffnungen im Ventilgehäuse 80 verbinden. Um die Beschreibung auf das für die Erfindung unmittelbar Relevante zu beschränken, sei das folgende ausgeführt: Die erste Strömungsmittelleitung C₁ steht mit der Einlaßöffnung 15 des Handschaltventils M durch eine Öffnung Q₁ in Verbindung; die zweite Strömungsmittelleitung C₆ steht mit der ersten Auslaßöffnung 11 des Handschaltventils M durch die Öffnung Q₃ und mit der Einlaßöffnung 21 des Schiebeventils S durch die Öffnung Q₇ in Verbindung; die dritte Strömungsmittelleitung C₂ steht mit den zweiten Auslaßöffnungen 12, 13 und 14 des Handschaltventils M durch die Öffnung Q₂ mit der Einlaßöffnung 23 des Schiebeventils S durch die Öffnung Q₆ und mit dem Kanal 60 im Ventilgehäuse durch die Öffnung Q₉ in Verbindung; die Strömungsmittelleitung C₄ steht mit dem Kanal 60 durch die Durchflußöffnung T₇ und die Strömungsleitung C₅ mit der Auslaßöffnung 24 des Schiebeventils S durch die Durchflußöffnung T₂ in Verbindung.

Die Mündungsöffnung J, welche die erste Strömungsmittelleitung C₁ mit der Einlaßöffnung 26 des Schiebeventils S verbindet, ist nur in einer Trennplatte K₁ vorgesehen, die für das erfindungsgemäße von Hand betätigbare Wechselgetriebe bzw. Handschaltgetriebe vorgesehen ist. Andererseits ist sowohl die Durchflußöffnung F₂, welche die Strömungsmittelleitung C₁₀ zur Abflußöffnung 50 des elektromagnetischen Ventils E mit der Strömungsmittelleitung bzw. mit dem Kanal 51 zur Einlaßöffnung 26 des Schiebeventils S verbindet als auch die Durchflußöffnung F₁, welche die dritte Strömungsmittelleitung C₂ mit der Einlaßöffnung 26 des Schiebeventils S verbindet, nur in einer Trennplatte K₂ ausgebildet, die für das erfindungsgemäße automatische Wechselgetriebe vorgesehen ist.

Im folgenden soll der Hydraulik-Steuerkreislauf, der Bestandteil des von Hand betätigbaren Wechselgetriebes ist, im Hinblick auf die Betriebsweisen in der unteren Geschwindigkeits-Schaltstufe (L) gemäß Fig. 7 und der Hochgeschwindigkeits-Schaltstufe (H) gemäß Fig. 8 erläutert werden.

Die Trennplatte K₁, die für das von Hand schaltbare Wechselgetriebe verwendet wird, weist grundsätzlich die Öffnungen Q₁, Q₃, Q₇, Q₂, Q₆ und Q₉ und die Durchflußöffnungen T₇ und T₂ sowie die Gruppen von Öffnungen Q und Durchflußöffnungen T der Fig. 2 und die Mündungsöffnung J auf. Daraus ergibt sich, daß Einlaßöffnung 26 des Schiebeventils S mit der ersten Strömungsmittelleitung C₁ in Verbindung steht. Wenn der Steuerkolben 10 des Handschaltventils in die L-Schaltstufenstellung verschoben wird, wird es dem Leitungsdruck ermöglicht, durch die Einlaßöffnung 21 des Schiebeventils S in die erste Steuerkammer zu gelangen und den Steuerkolben des Schiebeventils S in die erste Stellung zu verschieben, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Der Leitungsdruck wird somit nur auf die Arbeitskammer 126 der ersten Bremseinrichtung 119 gegeben, und er aktiviert die Bremseinrichtung 119, während die Kupplung 114 und die zweite Bremseinrichtung 121 gelöst werden, so daß durch den Wechselgetriebemechanismus 2, wie dies in der Tabelle gezeigt ist, ein Getriebe-Schaltzug mit einem großen Untersetzungsverhältnis für einen kleinen Gang aufgebaut wird. Wenn der Steuerkolben 10 des Handschaltventils M in die D-Schaltstufenstellung (Hochgeschwindigkeits-Schaltstufe) verschoben ist, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist, wird der Leitungsdruck in der bodenseitigen Druckkammer des Schiebeventils S abgelassen, so daß der Steuerkolben 20 durch den Leitungsdruck in der zweiten Steuerkammer gegen die Einwirkung der vorspannenden Feder 27 in die zweite Stellung verschoben wird, wodurch ein interner Strömungsmittelkanal zwischen der Einlaßöffnung 23 und der Auslaßöffnung 24 hergestellt wird und der Leitungsdruck der Strömungsmittelleitung C₂ durch die Strömungsmittelleitung C₅ auf den Zylinder 129 der Kupplung 114 und gleichzeitig auf die Entlastungskammer 127 der Bremseinrichtung 119 gegeben wird. Als Folge davon wird die Kupplung 114 eingerückt und die Bremseinrichtung 119 gelöst, so daß durch den Wechselgetriebemechanismus 2 ein Hochgeschwindigkeits-Getriebezug mit einem kleinen Untersetzungsverhältnis aufgebaut wird.

Da die Strömungsmittelleitung C₁₀, die mit der Abflußöffnung 50 des elektromagnetischen Ventils 50 in Verbindung steht, durch die Trennplatte K₁ blockiert ist, können in diesem Moment keine der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit entsprechende automatischen Gangwechsel des Wechselgetriebes 102 von einem Hochgeschwindigkeits- Getriebezug in einen Niedriggeschwindigkeits-Getriebezug und umgekehrt stattfinden und der Gangwechsel wird von Hand durch die Betätigung des Handschaltventils durchgeführt.

Im folgenden soll der Hydraulik-Steuerkreis, der Bestandteil des automatischen Getriebes ist, im Hinblick auf die Betriebsweisen in der Niedriggeschwindigkeits-Schaltstufe (L) gemäß Fig. 9, in der Niedriggeschwindigkeits-D-Schaltstufe (DL) gemäß Fig. 10 und in der Hochgeschwindigkeits-D-Schaltstufe (DH) gemäß Fig. 11 erläutert werden.

Die Trennplatte K₂, die im automatischen Getriebe verwendet wird, weist grundsätzlich die Öffnungen Q₁, Q₃, Q₇, Q₂, Q₆ und Q₉ und die Durchflußöffnungen T₇ und T₂ und Gruppen von Öffnungen Q und Durchflußöffnungen T der Fig. 2 sowie Durchflußöffnungen F₁ und F₂ auf. In diesem Fall ist die Trennplatte K₂ nicht mit der Mündungsöffnung J versehen. Daraus ergibt sich, daß die Einlaßöffnung 26 der zweiten Steuerkammer des Schiebeventils S durch die Durchflußöffnung F₁ mit der dritten Strömungsmittelleitung C₂ verbunden ist und daß der Kanal 51, der in Verbindung mit der Einlaßöffnung 26 steht, durch die Durchflußöffnung F₂ mit der Strömungsmittelleitung C₁₀ verbunden ist, die zur Abflußöffnung 50 des elektromagnetischen Ventils E führt.

Nach Verschieben des Steuerkolbens 10 des Handschaltventils M in die L-Schaltstufenstellung, wird es dem Leitungsdruck ermöglicht, durch die Einlaßöffnung 21 des Schiebeventils S zu gelangen und den Steuerkolben des Schiebeventils S in die erste Stellung zu verschieben, wodurch durch das Wechselgetriebe 102 wie in Fig. 7 ein hohes Untersetzungsverhältnis realisiert wird. Das elektromagnetische Ventil E wird derart durch von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit geprägte Signale gesteuert, daß es die Abflußöffnung 50 öffnet, wenn die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als ein vorbestimmter Wert und daß es die Abflußöffnung 50 bei höheren Kraftfahrzeuggeschwindigkeiten schließt. Beim automatischen Wechselgetriebe wird das Betriebs-Strömungsmittel mit Leitungsdruck vom Regelventil R nicht direkt auf die Einlaßöffnung 26 des Schiebeventils S gegeben; statt dessen wird das Betriebsströmungsmittel unter Leitungsdruck, welches durch die Auslaßöffnungen 12 bis 14 des Handschaltventils M ausströmt, durch die Durchflußöffnung F₁ in die Einlaßöffnung 26 gespeist. Deshalb fließt das Betriebs-Strömungsmittel durch die Abflußöffnung 50 des elektromagnetischen Ventils E nicht ab, solange nicht das Handschaltventil in die L- oder D-Schaltstufenstellung verschoben ist.

Wenn der Steuerkolben 10 des Handschaltventils M in die D-Schaltstufenstellung verschoben ist, wird die Einlaßöffnung 23 des Schiebeventils S durch die dritte Strömungsmittelleitung C₂ und die Einlaßöffnung 26 der zweiten Steuerkammer mit Betriebs-Strömungsmittel unter Leitungsdruck versorgt. Solange jedoch das elektromagnetische Ventil E bei Fahrzeuggeschwindigkeiten unter einem vorbestimmten Wert die Abflußöffnung 50 offen hält, strömt das Betriebs-Strömungsmittel in der zweiten Steuerkammer über den Kanal 51, die Durchflußöffnung F₂ und die Strömungsmittelleitung C₁₀ durch die Abflußöffnung 50 ab und der Steuerkolben 20 des Schiebeventils S wird, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, durch die Einwirkung der Feder 27 in die erste Stellung verschoben, wodurch der interne Strömungsmittelkanal durch das Ventil geschlossen und die Strömung von Strömungsmittel unter Leitungsdruck vom Einlaßkanal 23 zum Auslaßkanal 24 blockiert wird. Der Leitungsdruck in der dritten Strömungsmittelleitung C₂ wird somit nur der Arbeitskammer 126 der Bremseinrichtung 119 zugeführt, wodurch die Bremseinrichtung 119 in Betrieb gesetzt wird und ein Niedriggeschwindigkeits-Getriebeschaltzug mit einem großen Untersetzungsverhältnis durch das Wechselgetriebe 102 aufgebaut wird. Wenn unter diesen Umständen die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit den vorbestimmten Wert überschreitet, schließt das elektromagnetische Ventil E unter Ansprechen auf ein Kraftfahrzeuggeschwindigkeitssignal die Abflußöffnung 50 und unterbindet damit das Abfließen durch die Abflußöffnung 50. Folglich wird in der zweiten Steuerkammer des Schiebeventils S der Leitungsdruck wieder hergestellt, der den Steuerkolben 20 gegen die Einwirkung der Feder 27 in die zweite Stellung verschiebt, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist. Daraufhin wird durch das Schiebeventil der interne Strömungskanal aufgebaut, der es dem Betriebs- Strömungsmittel ermöglicht, von der Einlaßöffnung 23 zur Auslaßöffnung 24 zu strömen. Das Betriebs-Strömungsmittel in der Strömungsmittelleitung C₂ wird in die Strömungsmittelleitung C₅ gespeist, so daß der Zylinder 129 der Kupplung 114 und die Entlastungskammer 127 der Bremseinrichtung 119 mit Strömungsmittel unter Leitungsdruck gefüllt werden. Da in den Druckkammern 126 und 127 auf den entgegengesetzten Seiten des Kolbens 125 im Zylinder 124 der Bremseinrichtung 119 derselbe Druck herrscht, wird der Kolben 125 unter Einwirkung der Feder 128 zurückgeführt und die Bremseinrichtung 119 wird gelöst. Da sich die Kupplung 114 im eingerückten Zustand befindet, wird über den Wechselgetriebemechanismus 2 ein Hochgeschwindigkeits-Getriebezug mit kleinem Untersetzungsverhältnis aufgebaut.

Der Gangwechsel von der D-Schaltstufe für den Niedriggeschwindigkeitsbereich in die D-Schaltstufe für den Hochgeschwindigkeitsbereich wird automatisch und ohne daß irgendwelche Handgriffe am Handschaltventil M erforderlich werden, durch das elektromagnetische Ventil E bewirkt, welches durch die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit gesteuert ist. Wenn andererseits die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit während des Betriebs in der D-Schaltstufe für den Hochgeschwindigkeitsbereich (DH) unter den vorbestimmten Wert abfällt, öffnet das elektromagnetische Ventil E die Abflußöffnung 50, so daß das Strömungsmittel abfließt und der Druck in der zweiten Steuerkammer des Schiebeventils S durch den Kanal 51 abgesenkt wird, wodurch sich das Schiebeventil S automatisch von der in Fig. 11 gezeigten Stellung in die in Fig. 10 gezeigte Stellung verschiebt. Die Einlaßöffnung 26 steht mit der Strömungsmittelleitung C₂ durch die Durchflußöffnung F₁ und mit der Strömungsmittelleitung C₁₀ durch die Durchflußöffnung F₂ in Verbindung, so daß der Druckabbau in der Einlaßöffnung 26 durch die Abflußöffnung 50 keinen bedeutenden Einfluß auf den Druck innerhalb der Strömungsmittelleitung C₂ nimmt.

Im oben beschriebenen Hydraulik-Steuerkreis verbindet der Steuerkolben 10 des Handschaltventils M, wenn dieses die Rückwärtsgang(R)-Stellung einnimmt, die Einlaßöffnung 15 mit der Auslaßöffnung 16, so daß der Leitungsdruck in der ersten Strömungsmittelleitung C₁ durch die Strömungsmittelleitung C₇ zur zweiten Bremseinrichtung 121 geführt wird. Wenn sich der Steuerkolben 10 des Handschaltventils M in der Park(P)- oder Neutral(N)-Stellung befindet, wird der während des Betriebs der Pumpe A erzeugte Leitungsdruck nur auf die Einlaßöffnung 26 des Schiebeventils S gegeben. Deshalb herrscht in dem Fall des automatischen Wechselgetriebes der während des Betriebs der Pumpe A auftretende Leitungsdruck nur in der Strömungsmittelleitung C₁ und an der Einlaßöffnung 15 des Handschaltventils.

Im einzelnen sind zur Ausbildung eines von Hand schaltbaren Getriebes die erste, das Betriebs-Strömungsmittel unter Leitungsdruck führende Strömungsmittelleitung C₁ mit einer Öffnung 26 einer zweiten Steuerkammer verbunden, wodurch der Steuerkolben des Schiebeventils in die zweite Schiebestellung verschoben wird, die erste Auslaßöffnung 11 des Handschaltventils durch die zweite Strömungsmittelleitung C₆ mit einer Öffnung 21 einer ersten Steuerkammer verbunden, welche den Steuerkolben des Schiebeventils in seine erste Schiebestellung zwingt und die zweiten Auslaßöffnungen 12, 13 und 14 des Handschaltventils durch die dritte Strömungsmittelleitung C₂ mit der Einlaßöffnung 23 zum internen Strömungsmittelkanal des Schiebeventils hin verbunden.

Um ein automatisches Wechselgetriebe auszubilden wird die oben beschriebene Anordnung nur dahingehend abgeändert, daß die Öffnung 26 zur zweiten Steuerkammer, welche den Steuerkolben des Schiebeventils in die zweite Schiebestellung zwingt, durch eine Durchflußöffnung mit der dritten Strömungsmittelleitung C₂ anstatt mit der ersten Strömungsmittelleitung C₁ verbunden wird und daß die Öffnung 26 der zweiten Steuerkammer durch eine Durchflußöffnung mit einer Abflußöffnung eines elektromagnetischen Ventils verbunden wird, welches von die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit anzeigenden Signalen gesteuert wird, so daß die Abflußleitung geöffnet wird, wenn die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein vorbestimmter Wert ist und die Abflußleitung bei größeren Kraftfahrzeuggeschwindigkeiten geschlossen wird.

Claims (4)

1. Steuervorrichtung für ein einem Drehmomentwandler nachgeschaltetes Planetengetriebe, das zumindest einen Niedriggeschwindigkeits- und einen Hochgeschwindigkeits-Getriebeschaltzug besitzt, wobei die Getriebeschaltzüge durch selektive Ansteuerung zumindest einer Bremse und einer Kupplung schaltbar sind, mit einem Hydraulik-Steuerkreis, in dem ein von einer Versorgungsleitung gespeistes Handschaltventil mit Schaltstellungen für einen Niedriggeschwindigkeits- und zumindest einen Hochgeschwindigkeitsbereich und ein einseitig federvorgespannter Steuerkolben vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von der Druckansteuerung seiner stirnseitigen Steuerkammern zwischen einer ersten, dem Niedriggeschwindigkeits-Getriebeschaltzug zugeordneten Schaltstellung und einer zweiten, dem Hochgeschwindigkeits-Getriebeschaltzug zugeordneten Schaltstellung verschiebbar ist, in der er zur Umschaltung der Kupplungs- oder Bremsbeaufschlagung einen vom Handschaltventil kommenden Strömungsmittelkanal aufsteuert, wobei in der Niedriggeschwindigkeitsbereichsstellung des Handschaltventils beide Steuerkammern und in der Hochgeschwindigkeitsbereichsstellung nur die der Vorspannfeder abgewandte zweite Steuerkammer mit Strömungsmittel versorgt werden, und wobei der Druck in der zweiten Steuerkammer mittels eines Vorsteuerventils absenkbar ist, dem eine Zweigleitung zu einer Strömungsmittel-Versorgungsleitung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile der Steuervorrichtung in einem Gehäuseteil (80) aufgenommen sind, das ebenso wie das die Strömungsmittelversorgung bereitstellende Getriebegehäuseteil (70) eine ebene Wandoberfläche (81) besitzt, wobei beide Wandoberflächen (71, 81) einander in paralleler Ausrichtung gegenüberliegen und in den jeweiligen Wandoberflächen (71, 81) in Form von diskreten offenen Nuten Strömungsmittelleitungen ausgebildet sind, die untereinander über Öffnungen einer zwischen die Oberflächen (71, 81) geklemmten Trennplatte (K₁; K₂) in Verbindung stehen, und daß die Steuervorrichtung durch wahlweises Verwenden einer ersten Trennplatte (K₁), die zur Verbindung der zweiten Steuerkammer mit der Strömungsmittel-Versorgungsleitung (C₁) eine Speiseöffnung (J) und eine Trennwand für die Zweigleitung (51) aufweist, und einer zweiten Trennplatte (K₂), die anstatt der Speiseöffnung (J) eine Öffnung (F₁) zu dem vom Handschaltventil (M) kommenden Strömungsmittelkanal (C₂) und eine weitere Vorsteueröffnung (F₂) zum Vorsteuerventil (E) besitzt, sowohl für ein von Hand als auch für ein automatisch schaltendes Getriebe verwendbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Bauteile der Steuervorrichtung aufnehmende Gehäuseteil (80) unter Zwischenklemmung der jeweiligen Trennplatte (K₁; K₂) an das Getriebegehäuse (70) angeflanscht ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Strömungsmittel-Versorgungsleitung mit einer Einlaßöffnung des Handschaltventils verbunden ist, das eine erste Auslaßöffnung zum Anschluß einer zur ersten Steuerkammer führenden Steuerleitung hat, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Handschaltventil (M) kommende Strömungsmittelkanal (C₂) an mehrere zweite Auslaßöffnungen (12, 13, 14) des Handschaltventils angeschlossen ist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß
die erste Auslaßöffnung (11) und die zweiten Auslaßöffnungen (12 bis 14) mit der Einlaßöffnung (15) in Verbindung stehen, wenn das Handschaltventil (M) in die Niedriggeschwindigkeitsbereichsstellung (L) geführt ist, so daß dadurch das Betriebsströmungsmittel in der Strömungsmittel-Versorgungsleitung (C₁) in beide Steuerkammern eines den Steuerkolben (20) aufnehmenden Schiebeventils (S) und durch den vom Handschaltventil kommenden Strömungsmittelkanal (C₂) zu den hydraulischen Servomotoren (125) des Steuermechanismus geleitet wird, wodurch über das Planetengetriebe ein Getriebeschaltzug mit einem großen Untersetzungsverhältnis aufbaubar ist, und
die erste Auslaßöffnung (11) geschlossen ist, wenn das Handschaltventil (M) in die Hochgeschwindigkeitsbereichsstellung (D) verschoben ist, wodurch die zweiten Auslaßöffnungen (12 bis 14) mit der Einlaßöffnung (15) verbunden werden und das Betriebs-Strömungsmittel unter Ansteuerung des vom Handschaltventil kommenden Strömungsmittelkanals (C₂) in der zweiten Schaltstellung des Steuerkolbens (20) des Schiebeventils (S) zu den hydraulischen Servomotoren (130, 125) geleitet wird, wodurch über das Planetengetriebe ein Getriebeschaltzug mit einem kleinen Untersetzungsverhältnis aufgebaut wird.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Strömungsmittel-Versorgungsleitung mit einer Einlaßöffnung des Handschaltventils verbunden ist, das eine erste Auslaßöffnung zum Anschluß einer zur ersten Steuerkammer führenden Steuerleitung hat, wobei das Vorsteuerventil von einem elektromagnetisch angesteuerten Ventil gebildet ist, das in der Lage ist, die Zweigleitung (51) zur Strömungsmittel- Versorgungsleitung über eine Abflußöffnung zu öffnen, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in das die Steuervorrichtung eingebaut ist, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und bei höheren Geschwindigkeiten zu schließen, dadurch gekennzeichnet, daß
der vom Handschaltventil (M) kommende Strömungsmittelkanal (C₂) an mehrere zweite Auslaßöffnungen (12, 13, 14) des Handschaltventils angeschlossen ist und daß eine Rückflußöffnung (F₂) vorgesehen ist, die die Abflußöffnung (50) unter EIN-AUS-Steuerung des elektromagnetischen Ventils (E) mit der zweiten Steuerkammer verbindet, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß
die erste Auslaßöffnung (11) und die zweiten Auslaßöffnungen (12 bis 14) des Handschaltventils (M) mit den Steuerkammern des Schiebeventils (S) verbunden sind, wenn das Handschaltventil (M) in die Niedriggeschwindigkeitsbereichsstellung (L) verschoben ist, wodurch das Betriebs- Strömungsmittel in der Strömungsmittel-Versorgungsleitung (C₁) in die entgegengesetzten Steuerkammern des Schiebeventils (S) geführt wird, um dessen Steuerkolben (20) in der ersten Schaltstellung zu halten, und wodurch das Betriebs-Strömungsmittel durch den vom Handschaltventil kommenden Strömungsmittelkanal (C₂) zu den hydraulischen Servomotoren (125) des Steuermechanismus gelangt, um über das Planetengetriebe einen Getriebeschaltzug mit einem großen Untersetzungsverhältnis aufzubauen, und die erste Auslaßöffnung (11) geschlossen ist, wenn der Steuerkolben (10) des Handschaltventils (M) in die Hochgeschwindigkeitsbereichsstellung (D) verschoben wird, während die zweiten Auslaßöffnungen (12 bis 14) mit der zweiten Steuerkammer des Schiebeventils (S) verbunden werden und das über die Strömungsmittel-Versorgungsleitung (C₁) geführte, unter Druck stehende Betriebs-Strömungsmittel, das auf den Steuerkolben (20) des Schiebeventils (S) wirkt, bei Fahrzeuggeschwindigkeiten unter einem vorbestimmten Wert, bei denen die Abflußöffnung (50) durch das elektromagnetische Ventil (E) geöffnet wird und dadurch der Steuerkolben (20) des Schiebeventils (S) in der ersten Schaltstellung zur Schaltung eines Getriebeschaltzuges mit großem Untersetzungsverhältnis über das Planetengetriebe gehalten wird, abläuft, wohingegen bei höheren Kraftfahrzeuggeschwindigkeiten, bei denen die Abflußöffnung (50) geschlossen wird, die zweite Steuerkammer, die den Steuerkolben (20) des Schiebeventils (S) in seine zweite Schaltstellung zwingt, mit dem unter Druck stehenden Betriebs-Strömungsmittel in der Strömungsmittel-Versorgungsleitung (C₁) versorgt wird, wodurch das Betriebs-Strömungsmittel durch den vom Handschaltventil kommenden Strömungsmittelkanal (C₂) auf die hydraulischen Servomotoren (125; 130) des Steuermechanismus gegeben wird, um einen Getriebeschaltzug mit einem kleinen Untersetzungsverhältnis über das Planetengetriebe aufzubauen.