Service Training Ausgabe Gang-Automatikgetriebe 09A/09B. Trainerinformation (D)

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1 7.02 Ausgabe Gang-Automatikgetriebe 09A/09B Trainerinformation (D)

2 Inhaltsverzeichnis Thema Seite Allgemeine Informationen 2 Eingangs- und Ausgangssignale 7 Steuerungsdetails 9 ATF-Öldrucksteuerung 16 Überbrückungsmechanismus 23 Magnetsteuerung zeitliche Abstimmung für Kupplung K1 (N 90) 27 Kupplungen und Bremsen Funktionen 42 Kraftfluß-Funktionen 44 Hauptbauteile 59 K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 1/

3 1. Allgemeine Informationen Das neu entwickelte Automatikgetriebe 09A/09B mit 5 Gängen und Wandlerüberbrückungskupplung bietet ruckfreie und schnelle Gangwechsel und ist für den Einbau in Fahrzeuge mit quereingebautem Motor vorgesehen: Golf, Bora, Audi TT, Audi A3, Sharan. 1.1 Technische Daten Automatikgetriebe Typ 5 Vorwärtsgänge und 1 Rückwärtsgang Drehmomentwandler Anfahrwandlung Symmetrisch mit 3 Elementen, mit Wandlerüberbrückung 1,77 (1.9 Tdi), 1,96 (1.8T, VR5) Steuerungssystem Übersetzungsverhältnisse Elektronische Steuerung (Durch Fuzzy-Logic Fahrsituations-, und Fahrwiderstandsabhängige Fahrprogramme.) von bis 1. Gang 3,801 4,130 2: Gang 2,131 2, Gang 1,364 1, Gang 0,935 0, Gang 0,685 0,685 Rückwärtsgang 2,970 2,970 Achsantriebsübersetzung Zweiradantrieb 4,17 [1.8L-T (132 kw)], 3,48 [1.9Tdi (85 kw)] K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 2/

4 Schmiersystem Kühlsystem ATF-Öl Druckölschmierung durch Ölpumpe Eingebaute Wasserkühlung, angeschlossen an den Kühlkreislauf des Motors G K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 3/

5 1.2 09A/09B Schnittdarstellung K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 4/

6 1.3 Steuerungssystem Beim Automatikgetriebe 09A/09B werden Gangwechsel, Öldruck und Betätigung der Überbrückungskupplung elektronisch gesteuert. Das Steuergerät empfängt elektrische Signale von Fühlern, mit denen die Fahrgeschwindigkeit und das Drehmoment des Motors überwacht werden. Aufgrund dieser Signale wählt das Steuergerät den passenden Gang und regelt weitere Zustände, die damit im Zusammenhang stehen. Kraftübertragung Steuerventil Automatikgetriebe Motor Die eigentlichen Änderungen an der Getriebesteuerung werden durch Stellglieder (Elektromagnete) vorgenommen, die auf Signale des Steuergerätes reagieren. Es gibt 9 Elektromagnete. Die gesamte Steuerung der Kraftübertragung erfolgt mit Hilfe dieser 9 Elektromagnete. Sie regeln die Steuerventilfunktion. Die Steuerventile bewirken Änderungen in den Kanälen für den Ölstrom. Dies hat Öldruck-Änderungen innerhalb des Getriebes zur Folge. Die Getriebefunktion wird durch die Öldruck-Änderungen gesteuert. Die Abbildung zeigt Antriebsstrang und Steuersystem für das Getriebe 09A/09B. Die Eingangs- und Ausgangssignalpfade für das Steuergerät werden auf den nächsten Seiten erläutert. Ausgangssignal Magnetventile Steuergerät Eingangssignal Sensor K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 5/

7 Motor Management System CAN (einschl. Signal zur Absenkung des Drehmoments, Drosselklappensignal, GRA-Schalter und Motordrehzahlfühler) Eigendiagnose Bremsschalter, Bremsdruckschalter Tiptronic-Schalter, HOLD, +.- Steuergerät N 93 N91 N 88 N 89 N 92 N 90 N 281 N 282 N 283 G93 Steuerventile F125 G182 G265 G68 Wählhebel Motor Drehmoment-wandler Ölpumpe Antriebswelle Planetengetriebe Kupplung Bremse Planetenradsatz Stirnrad 1 Stirnrad 3 Planeten-getriebe 3 Feststellrad Achsantriebsrad Und Differential Antriebswelle Reifen Automatikgetriebe-Baugruppe K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 6/

8 1.4 Eingangs- und Ausgangssignale Funktion Eingangssignale G 68 G 182 G 265 Multifunktionsschalter F 125 G 93 Bremsdruckschalter F, F 270 Schalter Tip HOLD Schalter Tip + Schalter Tip Erfaßt die Drehgeschwindigkeit des Parksperrenrades zur Bestimmung der Fahrgeschwindigkeit. Erfaßt die Drehgeschwindigkeit der Turbinenwelle zur Bestimmung der am Automatikgetriebe ankommenden Eingangsdrehleistung. Erfaßt die Drehgeschwindigkeit des Antriebs-Stirnrades der Planeten-Getriebe I und II Erfaßt die Stellung (Gangbereich) des Wählhebels. Erfaßt die Temperatur des Automatikgetriebeöls (ATF). Erfaßt die Betätigung der Fußbremse. Gibt ein Signal Bremsdruck abhängig Erfaßt die Tiptronic-Position K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 7/

9 Ausgangssignal N 88 N 89 N92 N 93 N 90 N 91 N 281 N 282 Schaltventil Schaltventil Schaltventil Sorgt für die Anpassung des Motordrehmoments als Teil der Leitungsdrucksteuerung. Sorgt für die Anpassung des Kupplungsdrucks K1 als Teil der Gangwechsel- und Leitungsdrucksteuerung. Betätigt das Überbrückungssteuerventil im Schieberkasten für die Überbrückungssteuerung Hält in den Gängen 1 bis 4 und im Rückwärtsgang den ATF-Öldruck an der Bremse B3, während an den anderen Kupplungen und Bremsen der Öldruck abgesenkt wird. Steuert die Bremse B2 N 283 Regelt den ATF-Öldruck der Bremsen B2 und B3. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 8/

10 2. Steuerungsdetails 2.1 Allgemeine Informationen Die Steuerungsfunktionen des Automatikgetriebes 09A/09B lassen sich entsprechend der nachfolgenden Tabellen einordnen. In der Tabelle werden diese Funktionen allgemein umrissen. Funktion 2.2 Gangwechsel-Steuerung Sorgt für den Gangwechsel im Bereich zwischen dem 1. und 5. Gang entsprechend dem Automatikgetriebe-Steuergerät für die einzelnen Fahrbereiche und ermöglicht je nach Wahlbereich die Auswahl der Betriebsart Motorbremse. 1-Gang Tip 2.3 Hauptdruck-Steuerung Der erforderliche Öldruck zur Betätigung der Kupplung und Bremse ist je nach ausgewähltem Getriebegang unterschiedlich. Die Leitungsdruck- Steuerung reguliert diese sich ändernden Drücke. Sorgt für präzise Steuerung der Öldruck-Änderungen beim Gangwechsel und dadurch für ruckfreies und komfortables Fahren. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 9/

11 2.4 Überbrückungskupplung-Steuerung Der Drehmomentwandler und Überbrückungskupplung sind unmittelbar miteinander verbunden. Die Überbrückungs-Steuerung reguliert den Betrieb der Überbrückungskupplung. Die Überbrückung ist in den Gängen 2, 3, 4 und 5 der Wählbereiche D, 4 und 3 möglich. Sorgt für die Überbrückungs- Steuerung auf Langstreckenfahrten in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich für größere Wirtschaftlichkeit und geringe Fahrgeräusche. 2.5 Magnetsteuerung zeitliche Abstimmung 1. N N N 283 Steuerung der zeitlichen Abstimmung der Kupplungs- und Bremsenbetätigung beim Anfahren bzw. beim Gangwechsel für einen schnelleren und ruckfreien Schaltwechsel. Verhindert außerdem Rückwärtsfahrt bei irrtümlicher Wahl des Wählbereichs R bei Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs. Und die Leerlaufsteuerung sorgt für die Umschaltung in die Standabkopplung bei Motorleerlauf im Wählbereich D. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 10/

12 2.6 Steuerung zur Absenkung des Motordrehmoments 2.7 Zeitliche Abstimmung des Gangwechsels mit Hilfe von G 182 und G 38 Verringerung des Motordrehmoments bei den Gangwechseln für geringere Gangwechselrucke. Hierzu wird vom Getriebesteuergerät ein Steuersignal an das Motorsteuergerät geschickt. Exakte Überwachung der internen Betriebsbedingungen des Automatikgetriebes mit Hilfe von G 182 und G 38. Optimierung der Überbrückungssteuerung und der zeitlichen Abstimmung der Bremsen- und Kupplungsbetätigung bei Gangwechseln. Geringere Gangwechselrucke. 2.8 Rückwärtsfahrt-Ausschlußsteuerung Wenn der Wählbereich R bei Geschwindigkeiten ab 10 km/h gewählt wird, schaltet das Steuergerät den N 90 EIN. Dadurch wird der Leerlaufzustand N anstelle des gewählten Rückwärtsfahrbereichs R erreicht. 2.9 Standabkopplung N bei Leerlaufdrehzahl (Zur Zeit nur für Dieselfahrzeugen) Wenn erfaßt wird, daß der Bremsdruckschalter F 270 des Fahrzeugs eingeschaltet ist und das Fahrzeug steht, sorgt sie dafür, daß ein Übergang in die Betriebsart Leerlaufsteuerung erfolgt. Dabei wird der Magnet N 283 eingeschaltet und das Getriebe geht zur Rückrollsicherung in den 2. Gang und behält den Wählhebelstand N bei, solange die Bremse betätigt wird. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 11/

13 3 Gangwechsel-Steuerung Die Gangwechsel-Steuerung basiert auf der Fuzzy-Logik, durch welche das Motorsteuergerät gesteuert wird. Die Steuerung sorgt für ein automatisches Schalten durch alle Gangbereiche vom 1. bis zum 5. Gang. Der Schaltverlauf wird für jeden der einzelnen Fahrbereiche separat bestimmt. Die Gangwechsel werden unmittelbar durch die Schaltmagnete gesteuert. Die Gangwechsel-Steuerung umfaßt neben den grundsätzlichen Steuervorgängen die Gangwechselmuster-Erkennungssteuerung, die Sperrung des 5. Gangs und die Steuerung der Elektromagnet. 3.1 Grund-Steuerfunktionen Auf der Grundlage der Fuzzy Logik besteht die Funktion der Schaltmagnete N 88, N 89 und N 92 darin, die Gangwechsel während des Fahrzeugbetriebs zu steuern. Nach dem Drehmoment, Motordrehzahl und Fahrgeschwindigkeit steuert die Fuzzy Logik den Schaltpunkt und das Einrücken der Überbrückungskupplung. Magnetventil Gang N88 N89 N Tip R Die Gangposition wird durch die N 88, N 89 und N 92 bestimmt. Der Gangwechsel (Drehzahlwechsel) wird ebenfalls durch die Elektromagnete gesteuert. (+) = angesteuert (-) = nicht angesteuert K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 12/

14 Die Tabelle zeigt welcher Sensor und Aktor an den unterschiedlichen Steuerungsarten beteiligt ist. Gangwechselsteuerung Leitungsdrucksteuerung (Schaltqualität) Überbrückungssteuerung Steuerung zur Absenkung des Drehmoments G68 G182 Steuerung bei fehlerhaftem Signal (Eigendiagnose) G38 MSFF125 F189 G93 F Magnetventil N88 N89 N92 N93 N91 Drehmomentsignal N281 N90 N282 N283 Eingangssignal Ausgangssignal Datenübertragung CAN K-LINE K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 13/

15 3.2 Fahrmuster- Beurteilungssteuerung Gang- Ausschlußsteuerung 4 Gangwechsel- Mechanismus Das Automatikgetriebe 09A/09B bietet die drei Fahrbetriebsarten Tip Hold, Tip+ und Tip-. In der Betriebsart AUSFALL, d.h. wenn das ATF über eine bestimmte Temperatur (124 C) hinaus ansteigt oder bei Ausfall des Öltemperaturfühlers, erfolgt ein automatischer Wechsel in das Ausfall-Betriebsartmuster. Auf diese Weise wird die Fahrbarkeit bei hoher Temperatur sichergestellt. Bei einer ATF-Öltemperatur von unter 10 C wird ein Schalten in den 5. Gang ausgeschlossen, um das Warmlaufen des Motors zu beschleunigen. Gangwechsel werden durch das Steuergerät auf Grundlage der Fuzzy Logik gesteuert. Das Steuergerät aktiviert die Elektromagnete. Die Elektromagnete sind je mit einem Schaltventil im Innern der Steuerventil-Baugruppe verbunden. Die Aktionen von Steuer- und Schaltventil ändern die Ölstromkanal-Konfiguration im Getriebe. Die sich daraus ergebende Änderung des Leitungsdrucks führt zu der für den Gangwechsel erforderlichen Kupplungsaktion. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 14/

16 4.1 Schaltmagnet-Aktion Es gibt drei EIN-AUS Schaltmagnete. Diese werden als die Schaltmagnete N 88, N 89 und N 92 bezeichnet. Darüber hinaus gibt es drei Schaltventile im Innern des Schieberkastens. Diese werden als die Schaltventile A, B und C bezeichnet. Die Abbildungen zeigten die Funktionsweise des Schaltmagneten A. In AUS-Stellung des Schaltmagneten A fließt kein Strom. Die Ablauföffnung ist geöffnet. Der Führungsdruck wird nicht an Schaltventil A weitergegeben. Schaltventil A wird durch Federdruck nach unten gedrückt. In EIN-Stellung des Schaltmagneten A fließt Strom. Die Ablauföffnung ist geschlossen. Der Führungsdruck wird an Schaltventil A weitergegeben. Der Führungsdruck ist stärker als der Federdruck. Schaltventil A bewegt sich nach oben. Die Funktionsweise der Schaltmagnete B und C und der Schaltventile B und C ist identisch mit der Funktionsweise von N 88 und Schaltventil A. Ablauf Nicht angesteuert Führungsdruck angesteuert Führungsdruck Magnetventil Magnetventil K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 15/

17 5 ATF-Öldrucksteuerung 5.1 ATF-Hauptdrucksteuerung Steuert den Leitungsdruck beim Anfahren und beim üblichen Fahren im Teillastbetrieb. Über die Steuerung des Magnetventils N 93 in Reaktion auf das Motordrehmoment wird für optimalen Leitungsdruck gesorgt. Wie aus den Druckmerkmalen in der Abbildung hervorgeht, wird der Druck beim üblichen Fahren im Teillastbetrieb niedriger gehalten als beim Anfahren. Dies wird als Leistungsdruck- Rücknahme bezeichnet (kommt nur bei Vorwärtsfahrt zur Anwendung). Die Rücknahme-Steuerung wird für jedes einzelne Fahrmuster ausgewählt. Im Notlauf werden die vor der Rücknahme vorherrschenden Druckmerkmale ständig angewandt (d.h. höherer Druck als beim üblichen Fahren im Teillastbetrieb). Leitungsdruck Merkmale des Grund-Leistungsdruck Beim Anfahren (vor der Rücknahme) Beim Fahren (nach der Rücknahme) Drosselklappen-Öffnungswinkel 5.2 Leitungsdruck-Steuerung während Gangwechseln (Drehzahlwechseln) Während Gangwechseln (Drehzahlwechseln) wird der Leitungsdruck präzise gesteuert. Die Steuerung erfolgt als Reaktion auf das erfaßte Motordrehmoment und die erfaßten Fahrzustände. Der geeignete Leitungsdruck wird für alle Gangwechsel sichergestellt. Dies sorgt für eine starke Abnahme der Schaltrucke und für einen gleichförmigeren Fahrzeugbetrieb. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 16/

18 5.3 Steuerung bei extrem niedriger Temperatur 5.4 Leitungsdruck-Steuerung während Wählbetrieb 5.6 Anhaltesteuerung für Hauptdruck-Magnetventil Wenn die Temperatur des ATF sehr niedrig ist, weist es eine extrem hohe Viskosität auf. Die hohe Viskosität hat eine verzögerte Kupplungsaktion zur Folge. Um dem entgegenzuwirken, liegt maximaler Leitungsdruck an, wenn die ATF-Temperatur weniger als -30 C beträgt. Dazu kommt es unabhängig von Gaspedalstellung und Motordrehmoment. D-N-R-Schaltungen werden erst durchgeführt, wenn bestimmte Zeit- und Drehzahlvoraussetzungen erfüllt sind. Das mindert den Ruck beim Betätigen des Wählhebels über den Wählbereich N hinweg. Wenn bei stehendem Fahrzeug und losgelassenem Gaspedal die Temperatur des ATF weniger als -30 C beträgt, wird die Aktivität des Hauptdruck-Magnetventils N 93 (Laststeuerung) angehalten. Dies findet in allen Fahrbereichen statt. Auf diese Weise wird für einen ruhigen Fahrzeugbetrieb bei stehendem Fahrzeug und niedrigen Temperaturen gesorgt. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 17/

19 5.7 Hauptdruck Regelungsmechanismus Reglermechanismus Der Leitungsdruck wird unmittelbar durch das Druckreglerventil reguliert. Die Funktion des Druckreglerventils beruht auf der Reaktion auf Änderungen beim Motordrehmoment. Hauptdruckmagnet EV1 Führungsdruck Modifikator- Druckspeicher Der durch das Motordrehmoment bestimmte Druck wird durch das Druckmodifikator-Ventil bestimmt. Die Funktion des Druckmodifikator- Ventils beruht auf der Reaktion auf Änderungen beim Modulierdruck. Der Modulierdruck wird durch das Ausgangssignal des Hauptdruckmagneten bestimmt. Entsprechend beeinflussen Änderungen beim Modulierdruck in der angegebenen Reichenfolge die folgenden Verlaufsänderungen: Modulierdruck Å Druckmodifikator Å Druck Å Leitungsdruck. Der Leitungsdruck wird hingegen durch den Hauptdruckmagneten reguliert. Druckmodifikatorventil Druckreglerventil Leitungsdruck Druckmodifikator-Druck Führungsdruck Modulierdruck Ölpumpe K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 18/

20 5.7.2 Hauptdruck und Magnetventil N 93 Steuerung 50-Hz-Pulssignal Niedrig AUS-Dauerverhältnis AUS-Dauerverhältnis Hoch EIN AUS EIN AUS 1 Zyklus (20 ms) 1 Zyklus (20 ms) Der Modulierdruck wird durch das Ausgangssignal des Hauptdruckmagneten gesteuert. Diese Magnetsteuerung sorgt für den erforderlichen Modulierdruck. Das Hauptdruckmagnetventil wird mit einer EIN-AUS-Pulsfrequenz von 50 Hz (1 Zyklus in 20 ms) angesteuert. Dadurch ändert sich der Hauptdruck. Bemerkungen: Der Wert beträgt 25 Hz bei einer ATF-Temperatur von weniger als 18 C Grobe Darstellung der Gleichstromsteller-Steuerung Gleichstromsteller Steuerung Leitungs- druck- Magnet EIN AUS 3 (5) m/s Gleichstromsteller-Steuerung 1,25 khz (EIN-Zeitverhältnis 35%) AUS Die Gleichstromsteuerung steuert auf effiziente Weise denn elektrischen Strom durch Festsetzung der EIN-AUS Zeitverteilung und des Betriebszyklus des Magneten mit dem Ziel, den Stromverbrauch des Hauptdruckmagneten und des Magnetventil N281 zu reduzieren. Magnetventil EV3 EIN AUS 1 Zyklus 20 (40) m/s Der Wert in ( ) ist für eine ATF-Temperatur von weniger als 18 C. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 19/

21 6 Steuerung der Überbrückungskupplung Überbrückungssteuerung Für einen leisen Fahrzeugbetrieb und einen niedrigen Kraftstoffverbrauch ist das Automatikgetriebe 09A/09B mit einem Überbrückungsmechanismus ausgestattet, der unmittelbar mit dem Drehmomentwandler verbunden ist. Der Überbrückungsmechanismus betätigt die im Drehmomentwandler eingebaute Überbrückungskupplung. Die Überbrückungs-Steuerung ermöglicht ein Einrücken und Ausrücken der Kupplung entsprechend den Überbrückungsvorgaben. Ihre Funktion erfolgt in Reaktion auf die vorherrschenden Betriebsbedingungen der Kupplung. Weitere Funktionen der Überbrückungs-Steuerung sind die Steuerung für sanfte Überbrückung, Steuerung der Schiebebetrieb-Überbrückung und die Steuerung des Überbrückungsausschluß. 6.1 Grundsteuerung Steuerung der Umschaltung zwischen Einsetzen und Aufheben der Überbrückung im (2., 3.), 4. und 5. entsprechend dem jeweiligen Fahrbereich und den für die jeweilige Fahrbetriebsart festgelegten Überbrückungsvorgaben. Der Überbrückungsmechenanismus kann in den Fahrbereichen D, 4, (3 und 2) eingesetzt werden. Hinweis: Unter normalen Umständen funktioniert der Überbrückungsmechanismus nur im 4. und 5. Gang. Im Ausnahmefall von überhöhter Temperatur funktioniert er jedoch auch im 2. und 3. Gang. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 20/

22 6.2 Steuerung für sanfte Überbrückung Die Steuerung für sanfte Überbrückung reduziert den Überbrückungsruck auf ein Mindestmaß, indem sie die Überbrückungskupplung sanft und allmählich einrückt. Sanfte Überbrückung Drehmomentwandlerzone Zone der sanften Überbrückung Überbrückungszone Pumpenrad-Drehzahl (Motordrehzahl) Allmähliche Überbrückung Drehzahl Turbinen-Drehzahl (Antriebswellen-Drehzahl) Zeit K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 21/

23 6.3 Steuerung der Schiebebetrieb-Überbrückung Zur Beibehaltung des Überbrückungszustandes auch nach Loslassen des Gaspedals im Überbrückungsbereich beim Fahren mit einer bestimmten hohen Geschwindigkeit. Damit wird einem Unbehagen vorgebeugt, das durch wiederholtes Umschalten aufgrund EIN-AUS des Gaspedals zwischen Einsetzen und Aufheben der Überbrückung hervorgerufen würde 6.4 Steuerung des Überbrückungsausschluß Wenn die Temperatur des ATF-Getriebeöls weniger als 40 C beträgt, wird der Überbrückungs-Mechanismus auch innerhalb des Überbrückungsbereichs gesperrt. Ebenso ist die Überbrückung in den Bereichen 1, P, R und N gesperrt. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 22/

24 Es gibt drei Zustände für den Überbrückungs-Mechanismus (Überbrückung, ohne Überbrückung und sanfte Überbrückung). Jeder dieser Zustände wird nachfolgend eingehend erläutert. 7.1 Zustand ohne Überbrückung Der Überbrückungs-Magnet ist AUS (AUS- Lastverhältnis ca. 95 %). Die Öldruckkanäle befinden sich in dem in der Abbildung rechts dargestellten Zustand. In diesem Zustand bewegt der Lösedruck des Drehmomentwandlers die rechte Seite der Überbrückungskupplung vom Drehmomentwandlerweg, um sie auszurücken. Dies ist der Zustand ohne Überbrückung. Pumpenrad Antriebswelle Schmierung Turbinenrad Überbrückungskupplung Motorseite 7 Überbrückungsmechanismus Drehmomentwandler- Lösedruck Beaufschlagung mit Drehmomentwandler-Druck Kühler Führungsdruck Überbrückungsmagnet Überbrückungssteuerventil Drehmomentwandler-Druck K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 23/

25 7.2 Überbrückungszustand Der Überbrückungs-Magnet ist EIN (AUS- Lastverhältnis ca. 5 %). Die Öldruckkanäle befinden sich in dem in der Abbildung rechts dargestellten Zustand. In diesem Zustand kann der Lösedruck des Drehmomentwandlers vernachlässigt werden. Die rechte Seite der Überbrückungskupplung bewegt sich zum Drehmomentwandler hin und rückt ein. Dies ist der Überbrückungszustand. Pumpenrad Antriebswelle Schmierung Turbinenrad Überbrückungskupplung Motorseite Beaufschlagung mit Drehmomentwandler-Druck Kühler Führungsdruck Überbrückungssteuerventil Drehmomentwandler-Druck Überbrückungsmagnet K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 24/

26 7.3 Zustand der sanften Überbrückung Der Zustand der sanften Überbrückung liegt vor, wenn der Mechanismus vom Zustand ohne Überbrückung in den Zustand mit Überbrückung übergeht. Der Lösedruck des Drehmomentwandlers wird statt auf einmal nur allmählich gesenkt. Dies verhindert ein plötzliches Einrücken der Überbrückungskupplung. Das sanfte und allmähliche Einrücken der Kupplung reduziert den Überbrückungsruck auf ein Mindestmaß. Zur allmählichen Verringerung des Lösedruck des Drehmomentwandlers wird zusätzlich zum Überbrückungsmagnet ein Lastmagnet verwendet. Das Überbrückungs-Steuerventil verfügt über eine Druckregelungsvorrichtung, die auf den Lösedruck des Drehmomentwandlers und den Magnet- Ausgangsdruck reagiert. Dies resultiert in einer allmählichen Verringerung des Magnet- Ausgangsdrucks. Bei der Abnahme des AUS- Lastverhältnisses des Magneten kommt es zu einer entsprechenden Abnahme des Drehmomentwandler- Lösedrucks. Dies ergibt ein sanftes Einrücken der Überbrückungskupplung. Pumpenrad Antriebswelle Schmierung Kühler Führungsdruck Turbinenrad Überbrückungskupplung Motorseite Beaufschlagung mit Drehmomentwandler-Druck Drehmomentwandler- Lösedruck (während Druckabnahme) Überbrückungssteuerventil Drehmomentwandler-Druck Überbrückungsmagnet K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 25/

27 7.4 Überbrückungsmagnet-N 91- Antriebsmechanismus Der Überbrückungsmagnet ist identisch mit dem 50 Hz Hauptdruck-Magneten N 93. Es handelt sich dabei um einen angetriebenen Leistungsmagneten. Der Ölkreislauf für den Magnet-Ausgangsdruck ist mit den Durchgangsöffnungen des Haupt- Ölkreislaufs verbunden. Sobald das Ventil im Innern des Überbrückungsmagneten den Ausgangsdruck- Kreislauf schließt, nimmt der Ausgangsdruck zu. Wenn das Ventil im Innern des Überbrückungsmagneten dagegen den Ausgangsdruck-Kreislauf öffnet, nimmt der Ausgangsdruck ab. Wenn der Überbrückungsmagnet AUS ist (kein Stromfluß), wird der Kreislauf geöffnet. Wenn die AUS-Zeit des Magneten größer ist als die EIN- Zeit, ist der Ausgangsdruck größer. Funktionsweise des Überbrückungsmagneten Modulierdruck Hoch Modulier -druck Magnet EIN Ausgangsdruck (Druckabnahme) Führungsdruck Magnet AUS Ausgangsdruck (Druckzunahme) Ablauf Führungsdruck Niedrig Niedrig Modulierdruck Ein- Zeitverhältnis Hoch K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 26/

28 8 Magnetsteuerung zeitliche Abstimmung für Kupplung K1 (N 90) Das Magnetventil für die zeitliche Abstimmung der Kupplung K1 (N 90) hat vier Aufgaben: 8.1 Steuerung der zeitlichen Gangwechselabstimmung Das Magnetventil steuert das Umschalten der Kupplung (zeitliche Abstimmung des Einund Ausrückens) bei jedem Gangwechsel in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen. Beispielsweise müssen beim Herunterschalten vom 5. in den 3. Gang, das durch Niederdrücken des Gaspedals hervorgerufen wird, das Lösen der Bremse B2 und das Einrücken der Kupplung gleichzeitig erfolgen. Paßt die zeitliche Abstimmung der beiden Vorgänge jedoch nicht zueinander, ist der Ruck größer. Deshalb erfolgt eine Steuerung des Leitungsdrucks durch AUS-Schalten des Magnetventils, um den Zeitpunkt für das Einrücken der Kupplung K1 mit Blick auf einen sanften Gangwechsel zu verzögern. Die einzelnen Magneten für die zeitliche Abstimmung haben eine ähnliche Funktion. Drehzahl Niederdrücken des Gaspedals 3. Gang (Einrücken der Kupplung K1 Nach Bedarf Ausschalten des Magneten für die zeitliche Abstimmung der Kupplung K1 zur Erhöhung der Motordrehzahl. 5.Gang (Lösen der Kupplung für lange Übersetzung Zeit K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 27/

29 8.2 Steuerung der Leitungsdruck- Absenkung Die Absenkung wird im vorangegangenen Abschnitt zur Leitungsdruck-Grundsteuerung erläutert. Die Steuerung des Öldrucks vor und nach der Absenkung wird durch EIN/AUS des Magneten zur zeitlichen Abstimmung der Kupplung K1 (N 90) realisiert. Nicht betriebsbereit (Magnet EIN) Bremse B1 Rückwärtsgang- Ausschlußventil Bremsdruck B1 Betriebsbereit (Magnet Aus) Rückwärtsgang- Ausschlußventil Bremse B1 Bremsdruck B1 Führungsdruck Führungsdruck Magnetventil EV8 Magnetventil EV8 8.3 Rückwärtsgang- Ausschlußsteuerung Falls bei Vorwärtsfahrt der Fahrbereich "R" ausgewählt wird, wird der Magnet zur zeitlichen Abstimmung der Kupplung K1 betätigt (Zustand EIN), damit die Kupplung für den Rückwärtsgang nicht eingerückt wird. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 28/

30 8.4 Leerlaufsteuerung ("N") bei Leerlaufdrehzahl Der Magnet für die zeitliche Abstimmung der Kupplung K1 (N 90) und der Magnet für die zeitliche Abstimmung der Bremse B2 (N 282) sorgen für die Leerlaufsteuerung bei Leerlaufdrehzahl. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 29/

31 8.5 Steuerung zur Absenkung des Drehmoments Während des Gangwechsels wird das Drehmoment des Motors durch diese Steuerung kurzzeitig abgesenkt. Auf diese Weise werden Schaltrucke auf ein Mindestmaß verringert. Zum Zeitpunkt des Gangwechsels wird vom Steuergerät über CAN eine Anforderungsmeldung zur Absenkung des Drehmoments an das Motorsteuergerät geschickt. Das Motorsteuergerät senkt daraufhin das Drehmoment des Motors. Die Steuerung zur Absenkung des Drehmoments erfolgt beim Hochschalten und beim Herunterschalten in den Wählbereichen D, 4, 3 und 2 in Abhängigkeit von der Gaspedalstellung und dem Motordrehmoment. Gangwechselsignal Steuergerät J220 Anforderung zur Drehmomentabsenkung Automatikgetriebe Motorsteuergerät Motor Signal zur Drehmomentabsenkung K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 30/

32 9 Zeitliche Abstimmung des Gangwechsels mit Hilfe des Gebers für Getriebeeingangsdrehzahl G182 und des Gebers für Drehzahl Zwischenwelle G 265 Beim Automatikgetriebe 09A/09B werden neben der Zwischenwellendrehzahl G 265 die Eingangswellen-Drehzahl (G 182- Parksperren-Rad) im Innern des Automatikgetriebes und die Stirnrad-Drehzahl des Planetengetriebes 3 gemessen und in das Steuergerät eingegeben. Da die zwei Übersetzungsverhältnis-Arten mit Hilfe dieser drei Drehzahlfühler berechnet werden können, erkennt das Steuergerät stets die entsprechenden Zustände Übersetzungsverhältnis für Die Planetgetriebe 1+2 = Eingangswellen-Drehzahl G182 Antriebsrad-Planetengetriebe 3 - Drehzahl G68 Å Eingangssignal von G 182 Å Eingangssignal von G 68 Übersetzungsverhältnis für Planetengetriebe 3 = Antriebsrad-Planetengetriebe 3 Drehzahl G68 Zwischenwellen-Drehzahl G265 Å Eingangssignal von G 68 Å Eingangssignal von Fahrgeschwindigkeitsfühler G 68 K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 31/

33 Geber für Fahrgeschwindigkeit G68 Steuergerät J220 Motordrehzahl-Signal Motorsteuergerät Automatikgetriebesteuerung G182 Planetengetriebe Motor Planetengetriebe 3 G265 G68 K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 32/

34 9.1 Leerlauf-Steuerventil Allgemeines Das Leerlauf-Steuerventil (es funktioniert zusammen mit dem Leerlauf-Schaltventil) steuert den Druck der Kupplung K1, um das Automatikgetriebe auf Leerlauf zu setzen, wenn das Fahrzeug bei eingelegtem Wählbereich für Vorwärtsfahrt anhält. (zur Zeit nur bei Fahrzeugen mit Dieselmotor) K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 33/

35 Funktionsweise Druck für Kupplung kurze Übersetzung Um das Leerlauf-Steuerventil nach oben zu bewegen, wird Federkraft verwendet, während das untere Ende des Leerlauf-Steuerventils mit Modulierdruck (11) beaufschlagt wird. Das obere Ende des Leerlauf-Steuerventils wird mit reguliertem Druck für die Kupplung K1 (45) beaufschlagt, so daß sich das Leerlauf-Steuerventil nach unten bewegt. Der regulierte Druck für die Kupplung K1 (45) und der Modulierdruck werden ausgeglichen. Dies wird durch Reduzierung des Druck für die Kupplung K1 erreicht. Wenn der regulierte Druck für die Kupplung K1 (45) geringer ist als der Modulierdruck (11), bewegt sich das Leerlauf-Steuerventil nach oben und öffnet den Druckkreis für die Kupplung K1 (35), wie in der nebenstehenden Abbildung dargestellt. Durch Druck für die Kupplung K1 wird daraufhin der regulierte Druck für kurze Übersetzung (45) erhöht. Der erhöhte regulierte Druck für kurze Übersetzung (45) bewegt das Leerlauf-Steuerventil nach unten. Daraufhin wird der Druckkreis für die Kupplung K1 (35) geschlossen, so daß das Leerlauf-Steuerventil nicht mehr mit Druck beaufschlagt wird. Druck für Kupplung K1 Regulierter Druck für Kupplung K1 Modulierdruck K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 34/

36 Druck für Kupplung kurze Übersetzung Sobald der regulierte Druck für die Kupplung K1 (45) größer ist als der Modulierdruck (11), bewegt sich das Leerlauf-Steuerventil nach unten und öffnet den Ablaufkreis (X), wie in der nebenstehenden Abbildung dargestellt. Der regulierte Druck für die Kupplung K1 (45) wird daraufhin abgelassen und reduziert. Sobald der regulierte Druck für die Kupplung K1 (45) reduziert ist, bewegt sich das Leerlauf-Steuerventil nach oben und schließt den Ablaufkreis (X). Der regulierte Druck für die Kupplung K1 wird daraufhin nicht weiter reduziert. Zur Steuerung des regulierten Drucks für die Kupplung K1 (45) in Abhängigkeit vom Modulierdruck (11) wiederholt sich dieses Verfahren der Druckzunahme und -abnahme entsprechend. Druck für Kupplung K Ablauf Regulierter Druck für Kupplung K1 Modulierdruck K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 35/

37 9.2 Schaltventile A, B und C Allgemeines Funktionsweise Die Schaltventile A, B und C dienen als Umschaltventile. In Abhängigkeit von der Schaltmagnet-Funktion liefern diese drei Ventile Leitungsdruck an die benötigten Kupplungs- und Bremskreise. Die Schaltventile A, B und C werden als Satz verwendet und gestalten die Ölkreisläufe für den 1. bis 5. Gang. Bei den Schaltventilen A, B und C wird für die Abwärtsbewegung der Ventile Federkraft eingesetzt. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 36/

38 Gang (Motorbremse in Betrieb) Die Schaltmagnete werden in der Betriebsart für den 1. Gang (mit Motorbremse) gehalten. Das untere Ende der Schaltventile B und C wird mit Führungsdruck beaufschlagt, so daß die Schaltventile B und C in der oberen Stellung gehalten werden. Schaltventil A wird dagegen durch Federkraft in der unteren Stellung gehalten. Bei diesem Zustand wird Leitungsdruck (1) durch das Schaltventil B geleitet, und mit diesem Druck wird die Kupplung K1 beaufschlagt (35). Leitungsdruck (5) wird durch das Schaltventil B geleitet, und mit diesem Druck wird die Bremse B3 beaufschlagt (34). Der auf das Schaltventil A wirkende Leitungsdruck (1) wird außerdem über Schaltventil C durch Schaltventil B geleitet und wirkt anschließend auf das Rückwärtsgang-Ausschlußventil (19). Bei in Wählbereich 2 stehendem Wählhebel wird der Leitungsdruck (19), mit dem das Rückwärtsgang-Ausschlußventil beaufschlagt wird, durch das Ventil geleitet und wirkt anschließend auf die Bremse für kurze Übersetzung und Rückwärtsgang. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 37/

39 1.Gang (Motorbremse in Betrieb) Kupplung K4 Kupplung K1 Bremse B3 Bremse B2 Kupplung K3 Bremse B1 Schaltventil A Schaltventil B Schaltventil C Führungsdruck Leitungsdruck Leitungsdruck Führungsdruck K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 38/

40 Gang (Motorbremse nicht in Betrieb Die Schaltmagnete werden in der Betriebsart für den 1. Gang (ohne Motorbremse) gehalten. Das untere Ende aller Schaltventile (A, B und C) wird mit Führungsdruck beaufschlagt, so daß die Schaltventile A, B und C in der oberen Stellung gehalten werden. Bei diesem Zustand wird Leitungsdruck (1) durch das Schaltventil B geleitet, und mit diesem Druck wird die Kupplung K1 beaufschlagt (35). Leitungsdruck (5) wird durch das Schaltventil B geleitet, und mit diesem Druck wird die Vorgelege-Bremse beaufschlagt (34). K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 39/

41 1.Gang (Motorbremse nicht in Betrieb Kupplung K4 Kupplung K1 Bremse B3 Bremse B2 Kupplung K3 Bremse B1 Schaltventil A Schaltventil B Schaltventil C Führungsdruck Führungsdruck Leitungsdruck Leitungsdruck Führungsdruck K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 40/

42 10 Grundaufbau Die Abbildung zeigt eine Querschnitt-Darstellung des Automatikgetriebes 09A/09B. Ã Ã Ã'UHKPRPHQWZDQGOHUÃ Ã$QWULHEVZHOOHÃ Ã6WLUQUDGÃÃÃÃ Ã.XSSOXQJÃ.ÃÃ Ã%UHPVHÃ%ÃÃ Ã+LQWHUHVÃ3ODQHWHQUDGÃ Ã)UHLODXINXSSOXQJÃNXU]HÃhEHUVHW]XQJÃ Ã+LQWHUHVÃ+RKOUDGÃ Ã+LQWHUHVÃ6RQQHQUDGÃ Ã9RUGHUHVÃ6RQQHQUDGÃ Ã9RUGHUHVÃ+RKOUDGÃ Ã9RUGHUHVÃ3ODQHWHQUDGÃ Ã%UHPVHÃ%ÃÃ Ã.XSSOXQJÃ.ÃÃ Ã.XSSOXQJÃ.Ã Ã3/ÃÃ Ã$QWULHE3ODQHWHQJHWULHEHÃÃ Ã$QWULHEÃ+RKOUDG3ODQHWHQJHWULHEHÃÃ Ã$QWULHEÃ3ODQHWHQUDGVDW]3ODQHWHQJHWULHEHÃÃ Ã$QWULHEÃ6RQQHQUDG3ODQHWHQJHWULHEHÃÃ Ã$QWULHE%UHPVEDQGÃ%Ã3ODQHWHQJHWULHEHÃÃ Ã$QWULHEÃ)UHLODXINXSSOXQJ3ODQHWHQJHWULHEHÃÃ Ã.XSSOXQJÃ.ÃÃ Ã3DUNUDGÃ Ã3DUNVSHUUHQNOLQNHÃ Ã$FKVDQWULHEVUDGÃ Ã'LIIHUHQWLDOÃ Ã$QULHEVZHOOH K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 41/

43 11 Kupplungen und Bremsen Funktionen Kupplung K 2 Kupplung K 3 Kupplung K 1 Kupplung K 4 Bremse B 1 Bremse B 2 Bremse B 3 )UHLODXINXSSOXQJ.RSSHOSODQHWHQJHWULHEH Freilaufkupplung Reduktion Rückt im Wählbereich R ein. Verbunden mit der Antriebswelle und dem vorderen Sonnenrad. Rückt im 3., 4. und 5. Gang ein. Verbunden mit der Antriebswelle und dem vorderen Planetenradträger. Rückt im 1., 2. und 3. Gang ein. Verbunden mit dem PL 1-Planetenradträger und dem hinteren Hohlrad. Rückt im 5. Gang ein. Verbunden mit dem PL 3-Planetenradträger und dem PL 3-Sonnenrad. Rückt im 1. Gang und im Wählbereich R ein. Blockiert die Drehung des vorderen Planetenradträgers. Rückt im 2., 4. und 5. Gang ein. Blockiert die Drehung des vorderen Sonnenrads. Rückt im 1., 2., 3. und 4. Gang sowie im Wählbereich R ein. Blockiert die Drehung des PL 3-Sonnenrads. Rückt im 1. Gang ein. Blockiert die Drehung des PL 1-Planetenradträgers bei Beginn der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges. Dreht sich im Freilauf, wenn die Fahrgeschwindigkeit abnimmt. Rückt im 1., 2., 3. und 4. Gang ein. Blockiert die Drehung des PL 3-Sonnenrads bei Beginn der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges. Dreht sich im Freilauf, wenn die Fahrgeschwindigkeit abnimmt. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 42/

44 Eingriff der Kupplungen und Bremsen im Wählbereich o = in Betrieb = in Betrieb im 2. Gang Wählbereich K2 K3 K1 K4 B1 B2 B3 Freilauf 1 Freilauf 3 Fahrzeugzustand P o Geparkt R o o o Rückwärts Bewegung N o Neutral 2WD D o o o o 2. o o o o 3. o o o o 4. o o o o 5. o o o D: : : : K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 43/

45 12 Kraftfluß-Funktionen Wählbereich P Wählbereich N Im Wählbereich P sind keine Kupplungen/Bremsen eingerückt. Es wird keine Antriebsleistung auf das Getriebe übertragen. Im Wählbereich P greift die Parksperrenklinke in die Zähne des Parkrads ein. Das Parkrad ist mechanisch mit dem Losrad verbunden, der Antriebsstrang ist damit gesperrt. Im Wählbereich N sind keine Kupplungen/Bremsen eingerückt. Es wird keine Antriebsleistung auf das Getriebe übertragen. Die Konfiguration im Wählbereich N unterscheidet sich jedoch von derjenigen im Wählbereich P. Im Wählbereich N kann sich das Parkrad frei drehen, der Antriebsstrang ist damit nicht gesperrt. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 44/

46 Wählbereich R Im Wählbereich R sind die Kupplung K 2, die Bremse B 1, der Rückwärtsgang und die Bremse B3 eingerückt. Die Antriebsleistung wird von der Antriebswelle zur Rückwärtsgang-Kupplung und zum PL 1- Sonnenrad weitergeleitet. Da die Bremse B1 eingerückt ist, ist der Planetenradträger 1 feststehend. Wenn sich also das PL 1-Sonnenrad nach rechts dreht, bleibt der Planetenradträger 1 stehen. Dann drehen sich aber die PL 1-Planetenräder nach links. Dies zwingt das vordere Hohlrad, sich ebenfalls nach links zu drehen. Somit dreht sich das Stirnrad A ebenfalls nach links. Die Drehung des Stirnrads wird über das Losrad auf das PL 3-Hohlrad übertragen. Da die Bremse das PL 3- Sonnenrad sperrt, dreht sich der Planetenträger in umgekehrter Richtung als in den Vorwärtsbereichen und überträgt so die Antriebsleistung auf die Antriebsräder. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 45/

47 Wählbereich R Planetengetriebe 1 Planetengetriebe 2 Planetengetriebe Planetenträger Bremse B1 Kupplung K2 Antriebswelle Bremse B3 Sonnenrad Antriebsrad Losrad Drehmomentwandler Zustände der sich drehenden Elemente Planetengetriebe 3 Planetengetriebe 3 Antrieb Gehalten (feststehend) Abtrieb A Abtrieb B Planetenrad K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 46/

48 1.Gang Bei Wirksamkeit des 1. Gangs sind die Kupplung K1 und die Bremse B3 eingerückt. Beim Beschleunigen im 1. Gang sind der Freilauf 1 und der PL 3-Freilauf gesperrt. Die Antriebsleistung wird von der Antriebswelle weitergeleitet, das PL 2-Sonnenrad dreht sich nach rechts, und der PL 2-Planetenradsatz dreht sich nach links. Somit hat das Hohlrad das Bestreben, nach links zu drehen. Da das Hohlrad jedoch über die Kupplung K1 für kurze Übersetzung mit der Freilaufkupplung 1 verbunden ist, kann sich das PL 2-Hohlrad nicht drehen. Dementsprechend dreht sich der PL 2-Planetenradträger nach rechts, und das Stirnrad dreht sich nach rechts. Anschließend wird die Drehung des Stirnrads über das Losrad auf das PL 3-Hohlrad übertragen. Da das PL 3-Sonnenrad durch die B3-Bremse gesperrt ist, dreht sich der PL 3- Planetenradsatz nach rechts und läßt gleichzeitig den PL 3- Planenradträger nach rechts drehen. Dementsprechend dreht sich das PL 3 nach rechts und überträgt die Antriebsleistung auf die Antriebsräder. PL 1 = Planetengetriebe 1 PL 2 = Planetengetriebe 2 PL 3 = Planetengetriebe 3 K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 47/

49 1.Gang Planetengetriebe 1 Planetengetriebe 2 Freilaufkupplung Kupplung K1 Antriebswelle Bremse B3 Sonnenrad Antriebsrad Losrad Zustände der sich drehenden Elemente Freilaufkupplung Planetengetriebe 3 Antrieb Gehalten (feststehend) Abtrieb A Abtrieb B Planetenrad K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 48/

50 2. Gang Bei Wirksamkeit des 2. Gangs in den Vorwärtsgangbereichen sind die Kupplung K1, die Bremse B2 und die Bremse B3 eingerückt. Beim Beschleunigen im 2. Gang ist der PL 3-Freilaufkupplung gesperrt. Die Antriebsleistung wird von der Antriebswelle weitergeleitet, das PL 2- Sonnenrad dreht sich nach rechts, und der PL 2-Planetenradsatz dreht sich nach links. Somit dreht sich wie beim 1. Gang der PL 1- Planetenradträger nach rechts. Bei Wirksamkeit des 1. Gangs ist das PL 1-Sonnenrad durch die Bremse B2 gesperrt. Somit dreht sich der PL 1- Planetenradsatz nach rechts, damit sich der PL 1-Planetenradträger nach rechts dreht. Diese Antriebsleistung dreht das PL 1-Hohlrad nach rechts, und das Stirnrad dreht sich aufgrund der Drehung des PL 1- Hohlrads schneller. Die Drehung des Stirnrades A wird auf das PL 3 und anschließend auf die Antriebsräder übertragen. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 49/

51 2. Gang Planetengetriebe 1 Planetengetriebe 2 Freilaufkupplung Bremse B2 Kupplung K1 Antriebswelle Bremse B3 Antriebsrad Losrad Zustände der sich drehenden Elemente Freilaufkupplung Planetengetriebe 3 Antrieb Gehalten (feststehend) Abtrieb A Abtrieb B Planetenrad K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 50/

52 3. Gang Bei Wirksamkeit des 3. Gangs in den Vorwärtsgangbereichen sind die Kupplung K3, die Kupplung K1 und die Bremse B3 eingerückt. Beim Beschleunigen im 3. Gang ist der Freilauf gesperrt. Die Antriebsleistung wird von der Antriebswelle weitergeleitet und über die Kupplung K3 auf den PL 1-Planetenradträger übertragen, der sich nach rechts dreht. Da der PL 1-Planetenradträger durch die Kupplung K1 mit dem PL 2-Hohlrad verbunden ist, dreht sich das PL 2-Hohlrad mit derselben Drehzahl wie die Antriebswelle. Andererseits dreht sich das PL 2-Sonnenrad nach rechts, da es mit der Antriebswelle verbunden ist. Anders ausgedrückt, das PL 2-Sonnenrad und das PL 2-Hohlrad drehen sich mit derselben Drehzahl nach rechts, der PL 2-Planetenradsatz dreht sich nicht, und der PL 2-Planetenradträger dreht sich in derselben Richtung (nach rechts) mit derselben Drehzahl wie die Antriebswelle. Die Drehung des PL 2-Planetenradträgers wird über Stirnrad, Losrad, PL 3-Hohlrad und PL 3-Planetenradträger auf das PL 3 übertragen und anschließend auf die gleiche Weise wie beim 1. und 2. Gang auf die Antriebsräder übertragen. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 51/

53 3. Gang Planetengetriebe 1 Planetengetriebe 2 Freilaufkupplung Kupplung K3 Kupplung K1 Antriebswelle Bremse B3 Antriebsrad Losrad Zustände der sich drehenden Elemente Freilaufkupplung Planetengetriebe 3 Antrieb Gehalten (feststehend) Abtrieb A Abtrieb B Planetenrad K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 52/

54 4. Gang Bei Wirksamkeit des 4. Gangs in den Vorwärtsgangbereichen sind die Kupplung K3, die Bremse B2 und die Bremse B3 eingerückt. Beim Beschleunigen im 4. Gang ist die PL 3-Freilauf gesperrt. Die Antriebsleistung wird von der Antriebswelle weitergeleitet und wird über die Kupplung K3 auf den PL 1-Planetenradträger übertragen, der sich nach rechts dreht. Da das PL 1-Sonnenrad durch die Bremse B2 gesperrt ist, dreht sich der PL 1-Planetenradsatz nach rechts und läßt damit den PL 1-Planetenradträger gleichzeitig nach rechts drehen. Diese Antriebsleistung dreht das PL 1-Hohlrad nach rechts und wird über Stirnrad und Losrad auf das PL 3-Hohlrad übertragen. Aufgrund der Drehung des PL 2-Hohlrads ist die Drehzahl (Antriebsleistung) des PL 1-Planetenradträgers höher als diejenige im 3. Gang. Sie wird auf die gleiche Weise wie beim 1. Gang auf die Antriebsräder übertragen. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 53/

55 4. Gang Planetengetriebe 1 Planetengetriebe 2 Freilaufkupplung Bremse B2 Kupplung K3 Antriebswelle Bremse B3 Antriebsrad Losrad Zustände der sich drehenden Elemente Freilaufkupplung Planetengetriebe 3 Antrieb Gehalten (feststehend) Abtrieb A Abtrieb B Planetenrad K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 54/

56 5. Gang Bei Wirksamkeit des 5. Gangs in den Vorwärtsgangbereichen sind die Kupplung K3, die Kupplung K4 und die Bremse B2 eingerückt. Die Antriebsleistung wird von der Antriebswelle weitergeleitet und über die Kupplung K3 auf die gleiche Weise wie beim 4. Gang auf das PL 3- Hohlrad übertragen. Diese Antriebsleistung wird über die Kupplung K4 auf das PL 3-Sonnenrad und anschließend auf die Antriebsräder übertragen. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 55/

57 5. Gang Planetengetriebe 1 Planetengetriebe 2 Freilaufkupplung Bremse B2 Kupplung K3 Antriebswelle Kupplung K4 Antriebsrad Losrad Zustände der sich drehenden Elemente Freilaufkupplung Planetengetriebe 3 Antrieb Gehalten (feststehend) Abtrieb A Abtrieb B Planetenrad K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 56/

58 1.GANG (Wählbereich 2) mit Motorbremse Bei Wirksamkeit des 1. Gangs sind die Kupplung K1, die Bremse B2 und die Bremse B3 eingerückt. Beim Beschleunigen im 1. Gang arbeiten beide Freilaufkupplungen in Sperrichtung. Die Antriebsleistung wird auf die gleiche Weise übertragen wie im 1. Gang des Wählbereichs D. Da jedoch die Bremse B2 und Rückwärtsgang wirksam ist, wird im Schiebebetrieb eine Motorbremsung erreicht. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 57/

59 1.GANG (Wählbereich 2) mit Motorbremse Planetengetriebe 1 Planetengetriebe 2 Freilaufkupplung Bremse B2 Kupplung K1 Antriebswelle Bremse B3 Antriebsrad Losrad Freilaufkupplung Planetengetriebe 3 Zustände der sich drehenden Elemente Antrieb Gehalten (feststehend) Abtrieb A Abtrieb B Planetenrad K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 58/

60 13. Hauptbauteile In den folgenden Abschnitten wird auf die Hauptbauteile des Automatikgetriebes und der elektronischen Steuerung und deren Beziehung untereinander eingegangen Automatikgetriebe-Einheit Drehmomentwandler mit Überbrückungsmechanismus Der Drehmomentwandler leitet die Antriebsleistung des Motors an das Getriebe weiter. Bei gelöster Überbrückungskupplung erfolgt die Leistungsabgabe über Öl (ATF). Bei eingerückter Überbrückungskupplung wird die Motorleistung durch die Überbrückungskupplung an das Getriebe weitergeleitet. Beim Automatikgetriebe 09A/09B kommt ein einstufiger Zweiphasen- Drehmomentwandler mit symmetrischen Elementen zum Einsatz. Die 3 symmetrischen Elemente (Pumpenrad, Turbinenrad und Leitrad) sind in der nebenstehenden Abbildung dargestellt. Auffällig ist die symmetrische Anordnung der 3 Elemente. Der Ausdruck "einstufig" bezieht sich auf die einfach vorhandene Turbinenrad- Baugruppe. Der Ausdruck "zweistufig" bezieht sich auf die Turbinenrad-Drehzahl in Relation zur Pumpenrad-Drehzahl. Ist die Turbinenrad-Drehzahl niedriger als die Pumpenrad-Drehzahl, funktioniert der Mechanismus als einfacher Drehmomentwandler. Ist die Turbinenrad-Drehzahl dagegen höher als die Pumpenrad-Drehzahl, verhält sich der Mechanismus wie eine Flüssigkeitskupplung. Pumpenrad Leitrad Muffe Turbinenrad Torsionsdämpfer Überbrückungskupplung K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 59/

61 Ölpumpe Beim Automatikgetriebe 09A/09B kommt eine als Rotorpumpe ausgeführte Ölpumpe zum Einsatz. Der Vorteil einer als Rotorpumpe ausgeführten Ölpumpe besteht in einem sehr geringen Leistungsverlust. Die Ölpumpe wird vom Motor angetrieben. Der Innenrotor ist mit der Drehmomentwandler- Muffe verbunden. Außenrotor Innenrotor Abgabeanschluß Sauganschluß K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 60/

62 Planetengetriebe Das Planetengetriebe besteht aus dem Sonnenrad, den Planetenrädern, dem Planetenradträger und dem Hohlrad. Definition der Bauteile Sonnenrad: Das Sonnenrad befindet sich in der Mitte. Planetenrad: Das sich drehende Planetenrad steht mit dem Sonnenrad im Eingriff und läuft dabei auf dem Sonnenrad ab. Planetenradträger: Der Planetenradträger dreht sich, um die Planetenräder zu führen. Hohlrad: Das Hohlrad befindet sich an der Außenseite der Planetenräder und steht stets mit den Planetenrädern im Eingriff. Es dreht sich auf derselben Achslinie wie das Sonnenrad. Ringrad PL 1 Planetenräder PL 1 Sonnenrad PL 1 Ringrad PL 2 Sonnenrad PL 2 Planetenrad PL 2 K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 61/

63 Kupplung Das Automatikgetriebe 09A/09B verfügt über 4 integrierte Lamellen-Naßkupplungen (Kupplung K1, Kupplung K2, Kupplung K3 und Kupplung K4). Der Aufbau und die Funktionsweise der Kupplung sind beispielhaft in der nebenstehenden Abbildung dargestellt. Jede Kupplung verfügt über zwei sich drehende Primärteile (Kupplungstrommel und Kupplungsnabe). Die Kraftübertragung erfolgt über diese beiden Teile und wird von diesen gesteuert. Kupplungstrommel und Kupplungsnabe sind mit einer Kupplungsscheibe verbunden. Auf die Kupplungsscheibe wirkender Druck resultiert in Kraftübertragung. Eine druckentlastete Kupplungsscheibe kann keine Kraft übertragen. Die wesentlichen Teile der Kupplung sind in der nebenstehenden Abbildung dargestellt. Die Kupplungsscheiben auf der Kupplungstrommel-Seite dienen als angetriebene Scheiben, die Kupplungsscheiben auf der Kupplungsnaben-Seite als Antriebsscheiben. Die Kupplungsscheiben sind auf ihrer Flanke mit Reibmaterialien ausgestattet. Die Haltescheibe ist an der angetriebenen Scheibe befestigt. Die Haltescheibe dient bei gelöster Kupplung außerdem als Distanzscheibe. Sie stellt die Einhaltung des vorgeschriebenen Kupplungsspiels sicher. Gummidichtung Verschlußkugel Kupplungstrommel Kolben Hydraulikkreis Kupplungsnabe Tiefgezogene Scheibe Gummidichtung Angetriebene Scheibe Rückholfeder Antriebsscheibe Sicherungsring Kupplungsspiel Haltescheibe K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 62/

64 Das Einrücken der Kupplung erfolgt, sobald der Kolben in der Kupplungstrommel mit Öldruck beaufschlagt wird. Die tiefgezogene Scheibe wirkt als Kissen, um eine plötzliche und heftige Krafteinwirkung auf die Kupplungsscheiben zu vermeiden, die ein rauhes Einrücken der Kupplung zur Folge haben kann. Der Kolben kehrt mit Hilfe von Rückholfeder-Kräften in seine Normalstellung zurück, wenn der Öldruck über die Ablaufbohrung aufgehoben wird. Auf diese Weise wird die Kupplung gelöst. Kupplung gelöst Kupplung eingerückt Tiefgezogene Scheibe Bei eingerückter Kupplung wird der Ölkreislauf durch den der Öl-Einlaßbohrung entgegenwirkenden Öldruck mit der Verschlußkugel zwangsweise abgedichtet. Sobald die Kupplung gelöst wird, zieht sich die Verschlußkugel an der Einlaßbohrung zurück und öffnet den Kreislauf; dadurch gelangt Luft in die Ölkammer. Dies verhindert die Bildung von Rest-Öldruck in der Kupplungstrommel. Die Kupplungstrommel und die Kupplungsnabe sind jeweils mit einem Planetenradsatz verbunden. Die Drehung der Planetenradsätze wirkt als steuerndes Element der Kupplung. Näheres zur Funktion der einzelnen Kupplungen ist dem Punkt "Gangwechsel-Mechanismus" zu entnehmen. Ablauf Leitungsdruck Ablauf K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 63/

65 Fliehkraftdruckausgeglichene Kupplungen Das Automatikgetriebe 09A/09B verfügt in der Kupplung K 1 und der Kupplung K 3 über eine Zentrifugal- Aufhebungskammer für den Öldruck. Die Zentrifugal-Aufhebungskammer für den Öldruck verbessert durch Krafteinwirkung auf die Kupplung K1 und die Kupplung K3 die Lösedauer der Kupplung. Dieses System verbessert im Vergleich mit dem Verschlußkugel-System das Betriebsverhalten des Kolbens. Der Kolben kehrt über Zentrifugalkraft in seine ursprüngliche Lage zurück. Die Zentrifugalkraft wird im Druckraum bereitgehalten, der sich auf der anderen Seite des Kolbenzylinders befindet. Dadurch verbessert sich das Ansprechverhalten des Kupplungs-Lösevorgangs, und es wird ein schneller Gangwechsel erzielt. Kupplung K1 Kupplung K3 Aufhebungskraft Gehäuse Schmierungsdruck Aufhebungskraft Gehäuse Schmierungsdruck Kolben der Kupplung K1 Kolben der Kupplung K3 Kupplungsdruck für Kupplung K1 Kupplungsdruck für Kupplung K3 Aufhebungskraft Aufhebungskraft K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 64/

66 Bremse B 1 und B 2 Bei der Bremse B1 sowie der Bremse B2 handelt es sich um Lamellenbremsen. Die grundsätzliche Funktion der Bremsen ist ähnlich wie bei den Lamellenkupplungen. Die Kupplungstrommel ist an geeigneter Stelle am Getriebegehäuse eingebaut. Die Bremsen haben die Aufgabe, die Drehung der Kupplungsnabe anzuhalten, wenn die Kupplungsscheibe eingerückt ist. Kolben Getriebegehäuse Rückholfeder Bremsnabe K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 65/

67 Bremse B 3 Das Bremsband tritt als Reaktion auf die Servobetätigung in Aktion und hält die Drehung der Kupplungstrommel für die K3 an. Die Servobetätigung verfügt über einen Kolben, der in Abhängigkeit von Änderungen beim Öldruck arbeitet. Der Kolben fährt in den Wählbereichen P und N, im 1., 2., 3., 4. und Rückwärtsgang aus und hält so die Drehung der Kupplungstrommel für die K3 an. Sobald der Leitungsdruck die Band- Servobetätigung erreicht, funktioniert der Servokolben. Der nach unten gerichtete Kolbenhub führt dazu, daß der Kolbenschaft das Bremsband festzieht. Die Drehung der Kupplung K3 wird angehalten. Die Anker-Endschraube dient zur Aufrechterhaltung des notwendigen Spiels zwischen dem Bremsband und der Kupplungstrommel, sobald das Bremsband gelöst wird. Dieses Spiel läßt sich mit Hilfe der Einstellmutter an der Anker-Endschraube einstellen. Bremsband Bremskolben Brems- band- Einrückdruck Kupplungstrommel für Kupplung K4 Anker- Endschraube Kolbenschaft Getriebegehäuse K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 66/

68 Freilaufkupplung Planetengetriebe I und III Beim Automatikgetriebe 09A/09B kommt bei der Kupplung K1 eine Klemmrollen-Freilaufkupplung und bei der Bremse B3 eine Klemmkörper-Freilaufkupplung zum Einsatz. Freilauf Planetengetriebe I Der PL 1-Planetenradträger wird durch den Innenring fixiert, der sich im 1. Gang im Leerlauf befindet. Freilauf Planetengetriebe III Das PL 3-Sonnenrad wird durch den Innenring fixiert, der sich im 1., 2., 3. und 4. Gang im Leerlauf befindet. [Klemmrollen-Freilaufkupplung] Üblicherweise werden die Rollen zur schmaleren Seite hin durch eine Feder mit Energie beaufschlagt. Somit bilden die Rollen in der Richtung, in der sie zwischen der Nocke und dem Innenring im Eingriff stehen, mit diesen Teilen eine Einheit für die Übertragung von Drehmoment. Da sich die Rollen in der umgekehrten Richtung in die Richtung mit dem größeren Abstand bewegen, kommt es zum Spiel zwischen Innen- und Außenring, die sich somit gegeneinander drehen können. [Klemmkörper-Freilaufkupplung] Auffällig ist der Unterschied zwischen den Klemmkörper-Durchmessern "a" und "b". Wenn sich der Innenring nach rechts zu drehen versucht, wird der Klemmkörper aufgrund des Durchmessers "a" (ist länger als der Spalt "c") fest eingeklemmt und damit daran gehindert, sich nach links zu bewegen. Klemmrollen-Freilauf Außenring Innenring Klemmkörper-Freilauf Drehrichtung Rolle Feder Außenring Klemmkörper Innenring Klemmkörper K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 67/

69 Automatikgetriebe- Steuergerät Das Steuergerät steuert aufgrund der Eingangssignale die Magnetventile und setzt das Automatikgetriebe in Betrieb. K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 68/

70 Elektromagnet Beim Automatikgetriebe 09A/09B kommen 9 Elektromagnete (Stellglieder) zum Einsatz. Diese Elektromagnete werden durch Steuergerät-Ausgangssignale betätigt. Die Elektromagnete steuern das Getriebe. Alle 9 Elektromagnete lassen sich entsprechend ihrer Betätigungsart in zwei Typen einordnen. Drei von ihnen sind Lastmagnete. Die übrigen sechs sind EIN-AUS- Magnete. Alle Magnete verfügen über eine innenliegende Spule. Ein Stromfluß durch die Spule betätigt das Nadelventil. Das Nadelventil öffnet und schließt die Öldruckkreise. Ein EIN-AUS-Magnet schließt einen Öldruckkreis in Abhängigkeit vom Stromfluß. Magnetventile Öldruckkreis Magnetventile Magnetventile EIN-AUS-Magnet: N 88, N 89, N 92, N 90, N 282, N 281. Nadelventil Spule AUS AN K-VK-36/si//TI_7_02_(d).doc 69/