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DE2901051A1 - Hydraulische regeleinrichtung fuer die schaltelemente von lastschaltgetrieben - Google Patents

Hydraulische regeleinrichtung fuer die schaltelemente von lastschaltgetrieben

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Publication number
DE2901051A1
DE2901051A1 DE19792901051 DE2901051A DE2901051A1 DE 2901051 A1 DE2901051 A1 DE 2901051A1 DE 19792901051 DE19792901051 DE 19792901051 DE 2901051 A DE2901051 A DE 2901051A DE 2901051 A1 DE2901051 A1 DE 2901051A1
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DE
Germany
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pressure
valve
assigned
main pressure
switching elements
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Ceased
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DE19792901051
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English (en)
Inventor
Meinrad Feder
Alfred Dipl Ing Mueller
Joseph Sauer
Achim Schreiber
Manfred Dipl Phys Schwab
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Priority to FR8000597A priority patent/FR2446424A1/fr
Priority to US06/111,993 priority patent/US4345489A/en
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    • F16H2061/0258—Proportional solenoid valve
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Description

R. 5230
15-12.1978 Wd/Hm
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart
Hydraulische Regeleinrichtung für die Schaltelemente von Lastschaltgetrieben
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Regeleinrichtung für die Schaltelemente (Kupplungen) von Lastschaltgetrieben(Automatikgetrieben). Bei einer derartigen bekannten Einrichtung sind jedem Schaltelement Schaltventile zugeordnet, die entgegen Federkraft von Flüssigkeitsdrücken beaufschlagt sind. Wird der Federdruck im Schaltventil vom Reglerdruck überwunden, gelangt der Flüssigkeitsdruck zu weiteren Ventilen und betätigt die Schaltelemente. Nachteilig ist hierbei ein hoher Aufwand an Ventilen, wodurch die Einrichtung nicht nur teuer, sondern auch störanfälliger viird. Bei der bekannten Regeleinrichtung sind außerdem noch ein Fliehkraftregler am Getriebeabtrieb mit Regler-
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"^"· If- 52 3 0
pumpe, ein Ve rb inching s ge stange zum Gaspedal oder ein Unterdruckanschluß mit Membrandruckregler sowie mechanische Verbindungen vom Wählhebel zum Getriebe notwendig. Auch hierdurch wird der Aufwand verhältnismäßig groß..
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Aufwand an Ventilen und sonstigen, oben erwähnten Geräten wesentlich geringer ist und daß sie mindestens · ebenso exakt arbeitet wie die bekannte Einrichtung.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Regeleinrichtung in vereinfachter Darstellung, Figuren 2, 3 und 5 Abwandlungen des Ausführungsbeispxels nach Figur 1, Figur 4 ein elektronisches Steuerschema für Notfahrprogramm, Figur 6 ein Ventil im Längsschnitt.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Regeleinrichtung weist in bekannter Weise eine Pumpe 12 auf, die über eine Saugleitung 11 Druckmittel aus einem Behälter 10 ansaugt. Sie fördert dieses Druckmittel über eine
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Leitung 13 zu einer Bohrung 14, in der der Ventilschieber 15 eines Hauptdruckventils Io dicht gleitend angeordnet ist. Der Ventilschieber 15 ist durch eine Feder 17 belastet, die auch auf ein Wandlerdruckventil 19 einwirkt. Von der den Ventilschieber 15 aufnehmenden Bohrung führt eine Leitung 2k zu einem hydrodynamischen Wandler 20. Die Pumpe 12 fördert Druckmittel in eine von der Bohrung 14 ausgehende Hauptdruckleitung 21, wobei der dort herrschende Hauptdruck durch das Hauptdruckventil 16 lastabhängig gesteuert wird. Der Ventilschieber 15 steuert an seiner Steuerkante 15a überschüssiges Druckmittel in die Wandlerzulaufleitung 24, um in Abhängigkeit von den auf ihn einwirkenden Kräften der Druckfeder 17' und hydraulischen Drücken über die Stirnfläche 15b mit lastabhängig moduliertem Druck, Stirnflächen 15c und 15d mit Hauptdruck - einen entsprechenden Hauptdruck einzustellen. Wenn die Gesamtfördermenge der Pumpe 12 größer ist als die zur Aufrechterhaltung des Wandlerdrucks benötigte Druckmittelmenge plus der in der Steuereinrichtung zum Schalten von Kupplungen - siehe weiter unten - entstehenden Verlust- und Verbrauchsmengen, dann gibt eine weitere Steuerkante 15e des Hauptdruckventils 16 eine Verbindung von der Hauptdruckleitung 21 zu einer in die Saugleitung 11 führende Überströmleitung 26 (Rückförderleitung) frei. Die Steuerkante 15e schließt die Verbindung von der Hauptdruckleitung zur Überströmleitung 26 wieder, wenn die Gesamtfördermenge der Pumpe 12 geringer wird als die zur Aufrechterhaltung des Wandlerdrucks und zur Versorgung der Steuereinrichtung erforderliche Druckmittelmenge. Eine Wandler-Zulaufleitung 23 führt über das Wandlerdruckventil 19 und die Leitung 24 zum hydrodynamischen Wandler 20, von dem aus das Druckmittel dem Schmiersystem über eine Leitung 25 zugeführt wird. Derartige Einrichtungen sind allgemein bekannt und deshalb nicht weiter beschrieben.
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5 2 3 C
Von der Hauptdruckleitung 21 fließt das Druckmittel in eine Leitung 27, von der. fünf Zweigleitungen 28 bis 32 ausgehen. Diese führen zu Druckregelventilen 33 bis 37, von denen jedes einem Schaltelement (Kupplung) in der Reihenfolge D, B, Cf, C, A zugeordnet ist. Wesentlich ist nun, daß die Druckregler bis 37 als elektromagnetisch betätigte Druckregler mit stromproportionalem Verhalten ausgebildet sind. Dies zeigt das kleine Diagramm, das am Regler 35 dargestellt ist, auf dessen Ordinate der Druck P in Abhängigkeit von der Stromstärke J auf der Abszisse aufgetragen ist. Die Druckregler werden von einem nicht dargestellten elektronischen Steuergerät so angesteuert, daß die gewünschte Gangzahl - Vorwärtsgänge, Rückwärtsgang, Neutral - eingestellt wird. Die notwendigen Stellgrößen wie Lasteinfluß, Fahrgeschwindigkeit bzw. Drehzahl werden von entsprechenden Sensoren erfaßt - dieses können Induktivgeber, optische Geber oder veränderliche elektrische Werte sein, die ebenfalls dem elektronischen Steuergerät eingegeben und dort verarbeitet werden. Dadurch entfallen die sonst üblichen Sensoren wie Fliehkraftregler am Getriebeabtrieb mit eventuell vorhandener Reglerpumpe, Verbindungsgestänge zum Gaspedal oder ein Unterdruckanschluß mit Membrandruckregler zur Erzeugung eines lastabhängigen Druckes, sowie die mechanischen Verbindungen vom Wählhebel zum Getriebe. Das stromproportionale Verhalten der Druckregler 33 bis 37 ist auch deshalb erforderlich, damit bei einem etwaigen Ausfall der elektronischen Steuerung die Regler nicht den maximalen. Druck erzeugen, wodurch sämtliche Kupplungen gleichzeitig eingeschaltet würden. Die Druckregler sind alle gleich ausgeführt und für gleiches Druckniveau ausgelegt und tragen somit zu einer kostengünstigen Fertigung bei. Ein derartiges Druckregelventil ist am Schluß des Textes beschrieben. Der unterschiedliche maximale Haltedruck in den Kupplungen kann durch entsprechende Strombe-
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grenzungswerte für die betreffenden Druckregler eingehalten werden. Eine Ansteuerung der sonst üblichen hinteren Rückführfläche 15c am Hauptdruckventil wird nicht benötigt. Der Kanal 29 ist zur Atmosphäre entlastet.
Es ist jedoch auch möglich, an der Rückführfläche 15c des Hauptdruckventils im Bedarfsfall einen unterschiedlichen Druck einzustellen, um z.B. die Kupplungen der Vorwärtsgänge nicht unnötig zu belasten.- Dies geschieht mit Hilfe eines Elektromagnetventils 1I-I, dessen Ausgang Ψ2. an die Hauptdruckleitung 21 angeschlossen ist (siehe Fig. 2). Damit kann wieder der Vorteil bekannter Einrichtungen, nämlich daß die Pumpe 12 nur im Rückwärtsgang gegen einen höheren Druck arbeiten muß, ausgenutzt werden. Die Verlustleistung im normalen Fahrbetrieb wird dann kleiner. Eine solche Anordnung ist zweckmäßig, wenn die Druckregler unterschiedlich ausgebildet wären. Zweckmässig ist das Ventil hl als-3/2-Magnetventil ausgebildet.
Rein hydraulisch kann der Rückwärtsgang, bei dem die Kupplungen B und D beaufschlagt werden, durch zwei Logikventile if-3» h-k erfaßt werden (Fig. 3)· Diese steuern ebenfalls die Rückführfläche 15c des Hauptdruckregelventils und sind ebenfalls an die Hauptdruckleitung über eine Leitung ^ 5 angeschlossen. Sie werden beaufschlagt über Leitungen ^ 6, % 7, die von den Ausgangsleitungen der Druckregler 33> 3^ für den Rückwärtsgang ausgehen. Die Logikventile ^ 3> ^ 4 ' sind einfache Ventilschieber, die von einer Feder belastet sind. Sie steuern Druckmittel vom Kanal ^ 5 über den Kanal 30 zur Rückführfläche 15c des Ventilschiebers 15· Diese Möglichkeit der Ansteuerung bietet den Vorteil, daß bei Ausfall der elektronischen Steuerung keine besonderen Maßnahmen zur Erhaltung der unterschiedlichen Druckniveaus getroffen werden müssen.
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.'L-; ■:=-■" --ORIGINAL INSPECTED
Zur Sicherheit von Fahrer und Fahrzeug werden für den Fall, daß das elektronische Steuergerät ausfällt, Maßnahmen vorgesehen, die auch einen ausreichenden Notfahrbetrieb gewährleisten. Dies zeigt das Ausführungsbeispiel nach der Figur ^. Bei Ausfall des Steuergeräts kann entweder automatisch oder durch manuellen Eingriff ein elektrischer Schalter 50 betätigt werden, der das Notfahrprogramm einschaltet» Weiterhin ist ein Positionsschalter 5-1 für die verschiedenen Fahrzustände R, N und 1 bis 3 vorgesehen. Von den beiden Schaltern führen elektrische Leitungen zu den zwei UND-Gattern 52 und 53, die mit den Relais 54 und 55 in Verbindung stehen. Das Relais 55 ist für den Vorwärtsgang vorgesehen, das Relais 5^ für den Rückwärtsgang. Jeder Druckregler 33 bis 375 der Jeweils einer Kupplung zugeordnet ist, wird über Endstufen 6 O bis &'k zusammen mit einem Diodennetzwerk 6 5 bis 6 8 angesteuert. Das Notfahrprogramm stellt sicher, daß dann, wenn der Positionsschalter auf 1, 2 oder 3 steht, auf jeden Fall der dritte Gang eingeschaltet ist. Damit ist das Fahrzeug ausreichend manöverierfähig und kann bis zur nächsten. Werkstatt bewegt werden. Diese Vorrichtung garantiert, daß im Notfall höchstens eine ungefährliche Hochschaltung des Getriebes erfolgt. ' .
Durch sinngemäße Erweiterung des Diodennetzwerks und durch zwei zusätzliche Relais können auch die Gänge 1 und 2 handgeschaltet werden. Dies hat den wesentlichen Vorteil, daß das Fahrzeug bei Geländefahrt auch in einem kleineren Gang gefahren werden kann. Bei einer eventuellen Druckanhebung über ein gesondertes Magnetventil muß dieses in das Notprogramm mit einbezogen werden. Dies entfällt bei der hydraulischen Lösung.
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J.
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Das Ausführungsbeispiel nach der Figur 5 zeigt eine weitere Möglichkeit eines Notfahrbetriebs für den Fall, daß einer oder mehrere der Druckregler 33 bis 37 ausfallen. Hierfür sind zv/ei zusätzliche Magnetventile und vier Kugellogistaren so vorgesehen, daß nach Ansteuerung des jeweiligen Magnetventils 7 O, 7 1 die Kupplungen für den dritten Gang oder die Kupplungen für den Rückwärtsgang beaufschlagt werden. Die zweckinäßigerweise als 3/2-Magnetventile 7 0, 7'1 ausgebildeten Ventile sind den Kupplungen D und A zugeordnet. Den Kupplungen B und D für den Rückwärtsgang sind die drei Logistoren 7 2,73,74 zugeordnet, der Kupplung A der Logistor 7 5- Bei keiner elektrischen Ansteuerung erhält mar. die Neutralstellung, d.h. die beiden Magnetventile sind stromlos geschlossen, was für das Magnetventil ^ 1 für die Druckabhebung des Hauptdruckregelventils im Rückwärtsgang ebenfalls gilt; durch das Magnetventil ^l wird die Rückführfläche 15c - wie auch beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 - entlastet, wodurch . die notwendige Druckanhebung für den Rückwärtsgang erreicht wird. Die Ansteuerung für die beiden Magnetventile 70, 7l kann dabei anstelle der betreffenden Druckregler oder zusätzlich parallel zu diesen erfolgen, wobei letztere Anordnung den Vorteil bietet, daß auch ein inzwischen ausgefallenes Magnetventil durch die betreffenden noch funktionsfähigen Druckregler für den Notfahrbetrieb vertreten werden kann (doppelte Sicherung). Die elektronische Ansteuerung ist dabei so ausgelegt, daß Magnetventil und Druckregler nicht gleichzeitig zur Wirkung kommen.
Die Figur 6 zeigt eines der Druckregelventile 33 bis 36, das einen Magneten 111 und ein Ventilteil 112 aufweist. Das Ventil hat ein Gehäuse 113, das aus einem Magnetgehäuse 114 und einem in letzteres eingesteckten Ventilgehäuse 115 besteht. Das Magnetgehäuse 114 nimmt eine Wicklung 116,
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eine den Magnetfluß leitende Platte 117 sowie einen Deckel 118 aufj wodurch im Innern ein den Anker 119 des Magneten 111 aufnehmender Raum 121 gebildet ist. In dem Raum 121 ragt das Ventilgehäuse 115 mit einem rohrförmigen Abschnitt 122, der mit seinem Ende 123 der Stirnseite des Ankers gegenüberliegt und der in den Magnetfluß geschaltet ist. Das Ventilgehäuse 115 nimmt in einer mehrfach abgesetzten Bohrung 124 ein Einsatzteil 125 aus nicht magnetischem Material auf, das eine Längsbohrung 126 hat. Der Anker 119 ist mit einem Stößel 127 fest verbunden, dessen eines Ende 128 in einem Lager 129 im Deckel 118 geführt ist. Der Stößel 127 ist an seinem anderen Ende 132 als Hohlschieber 133 ausgebildet und in der Längsbohrung 126 des Einsatzteils geführt. Der Hohlschieber 133 ist im Bereich einer Sacklochbohrung 13*t durch zwei Steuernuten 135, 136 in drei Kolbenabschnitte 137? 138, 139 unterteilt und im Bereich der innenliegenden Steuernut 136 mit Öffnungen 141 versehen. Im Einsatzteil 126 sind im Bereich der außenliegenden Steuernut 135 radial zur Längsbohrung 126 verlaufende Kanäle 142 angeordnet, die mit einem Zulauf-Anschluß 143 im Ventilgehäuse 115 verbunden sind. Im Bereich des innenliegenden ·· Kolbenabschnitts 139 weist das Einsatzteil 125 einige Aussparungen 144 auf, die mit einem Rücklaufanschluß 145 im Ventilgehäuse 115 Verbindung haben. Eine stirnseitige Eindrehung im Einsatzteil 125 bildet einen Verbraucheranschluß 146.
Die Wirkungsweise des Druckregelventils 33 ist wie folgt:
Auf den Stößel 127 wirken am schieberseitigen Ende 132 der zu regelnde Druck im Verbraucheranschluß 146 ein, während der Anker 119 eine entgegengesetzte Kraft auf den Stößel 127 ausübt. Sind beide Kräfte im Gleichgewicht, so ist der Verbraucheranschluß 146 sowohl vom Zulaufanschluß 143 als auch vom Rücklaufanschluß 145 getrennt. Ist der Druck im
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ORIGINAL INSPECTED
Verbraucheranschluß l46 höher als das elektromagnetisch vorgegebene Sollwertsignal, so wird der Stößel 127, bezogen auf die Figur nach rechts gedruckt, wobei der innenliegende Kolbenabschnitt 139 die Verbindung zum Rücklaufanschluß 145 aufsteuert und Druckmittel vom Verbraucheranschluß 146 durch die Sacklochbohrung 143 und die Öffnungen I2Il hindurch abströmen kann, bis wieder ein Gleichgewicht der auf den Stössel 127 wirkenden Kräfte hergestellt ist.
Ist umgekehrt der Druck im Verbraucheranschluß 146 im Verhältnis zur elektromagnetische aufgebrachten Gegenkraft zu niedrig, so wird der Stößel 1275bezogen auf die Figur, nach links ausgelenkt, wobei der äußere Kolbenabschnitt 137 die Verbindung zwischen Zulaufanschluß und Verbraucheranschluß 146 aussteuert. Damit kann so viel Druckmittel über diese Verbindung strömen, bis sich im Verbraucheranschluß 146 der gewünschte Druck aufbaut und wieder Gleichgewicht der Kräfte am Stößel 127 herrscht. Durch Ändern des elektrischen Signals lassen sich somit innerhalb bestimmter Bereiche beliebige"· Drücke steuern.
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R. 5 2 30
15.12.1978 Wd/Hm . ΐΛ
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1
Hydraulische Regeleinrichtung für die Sehaltelemente von Lastschaltgetrieben
Zusammenfassung
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Regeleinrichtung für die Schaltelemente von Lastschaltgetriebe^ die in bekannter Weise ein Hauptdruckventil (16) zum Erzeugen des Steuerdrucks und ein Wandlerdruckventil (19) zum Versorgen des hydrodynamischen Wandlers (20) und der Getriebeschmierung aufweist. Den Schaltelementen (z.B. D1 B5 Cp3 C5A- das sind die Kupplungen eines bestimmten- Lastschaltgetriebes) sind elektromagnetisch betätigte Druckregelventile (33 bis 37) zugeordnet, die ein stromproportionales Verhalten aufweisen. Die Elektromagnetventile werden von einem von Sensoren für die Fahrzustände beein-v flußten elektronischen Steuergerät betätigt, wodurch bisher aufwendige Sollwertgeber überflüssig werden. Je nach Ansteuerung dieser Druckregelventile werden die Vorwärtsgänge, der Rückwärtsgang oder die Neutralstellung auf einfachste Weise eingelegt. Durch ein dem Hauptdruckventil zugeordnetes weiteres Magnetventil kann dessen Druckniveau variiert werden. Auch ist es möglich, durch einfache zustäzliche Elemten ein Notfahrprogramm zu erstellen, das auch bei Ausfall der Elektronik einen gewissen Fahrbetrieb aufrechtzuerhalten vermag. /
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Le e r s e
it

Claims (6)

R· 5230" 15.12.1978 Wd/Hm ROBERT BOSCH GMBH3 7OOO Stuttgart Ansprüche
1../Hydraulische Regeleinrichtung für die Schaltelemente (z.B. D, B5 C51, C5 A) von Lastschaltgetrieben mit einem Hauptdruckventil (l6) zum Erzeugen eines Steuerdrucks und einem Wandlerdruckventil (24), dadurch gekennzeichnet, daß jedem Schaltelement ein elektromagnetisch betätigtes Druckregelventil (33 bis 37) mit stromproportionalem Verhalten zugeordnet ist. . .
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hauptdruckventil (l6) ein elektromagnetisch betätigtes Magnetventil (31) zugeordnet ist, durch das am Hauptdruckventil unterschiedliche Druckhöhen, insbesondere eine Druckanhebung im Rückwärtsgang - einstellbar sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kauptdruckventil (l6) zwei Logikventile (433 ¥\) zugeordnet sind, durch die das Druckniveau beim Schalten des Rückwärtsgangs angehoben werden kann.
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4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hauptdruckventil ein Magnetventil (^1) zugeordnet ist, durch das am Hauptdruckventil unterschiedliche Druckhöhen einstellbar sind und daß den Schaltelementen (z.B.
D, B) für den Rückwärtsgang ebenfalls ein Elektromagnetventil (7O) sowie drei als Kugellogistoren ausgebildete Wechselrückschlagventile (J2, 73 } 1">) zugeordnet sind und dem Schaltelement (A) für den dritten Gang ebenfalls ein Magnetventil sowie ein Kugellogistor (7 5) zugeordnet ist, und daß die beiden Magnetventile (?0, 71) parallel an die Hauptdruckleitung angeschlossen sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 53 dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Schalter (5"O) für .ein Notfahrprogramm vorgesehen ist, sowie ein Positionsschalter für die verschiedenen Gänge, wobei diese Schalter- über ein UND-Gatter 0 2) und zwei Relais (5^, 55,) sowie Endstufen (°,0 bis °Ί) und ein Diodennetzwerke Φ>5 bis 6 8) auf den Schaltelementen zugeordnete Regelmagnete einwirken
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DE19792901051 1979-01-12 1979-01-12 Hydraulische regeleinrichtung fuer die schaltelemente von lastschaltgetrieben Ceased DE2901051A1 (de)

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DE19792901051 DE2901051A1 (de) 1979-01-12 1979-01-12 Hydraulische regeleinrichtung fuer die schaltelemente von lastschaltgetrieben
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FR (1) FR2446424A1 (de)
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