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Kraftfahrzeuggetriebe
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Die Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Kraftfahrzeuggetriebe,
bei dem eine Betätigung eines Kupplungspedals nicht erforderlich ist, und insbesondere
auf Verbesserungen bei einem automatischen Kraftfahrzeuggetriebe, das ein elektronisches
Steuergerät umfaßt, welches ein Signal zur Bewerkstelligung eines mit einem Ein-
oder Ausrücken der Kupplung verbundenen Gangschaltvorgangs, nach Wahl auch mit einem
öffnen der Drosselklappe, liefern kann. Das Automatikgetriebe gemäß der Erfindung
ist für große Lastkraftwagen sowie für Autobusse wie auch für gewöhnliche Automobile
anwendbar.
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Ein Getriebe nach dem einschlägigen Stand der Technik ist in der japanischen
Patent-Offenlegungsschrift Nr. 58-170 955 offenbart. Dieses Getriebe weist eine
Anordnung
mit parallelen Getriebeachsen sowie ein elektronisches Steuergerät auf, in das Signale,
die für eine Motordrehzahl, eine Bremsenbetätigung, eine Gaspedalstellung, eine
Gangschalthebelstellung, eine Kupplungsausrückstellung sowei eine Fahrzeuggeschwindigkeit
kennzeichnend sind, eingegeben werden, und die in der Lage ist, Ausgangssignale
zur Ausführung einer Drosselklappenöffnungssteuerung, eines Kupplungsein- oder -ausrückvorgangs
und eines Gangschaltvorgangs abzugeben. Das Getriebe umfaßt ferner einen Schalt-
und Wählantrieb mit drei Schaltwellen oder -stangen zur Betätigung eines Synchronisationsmechanismus
der Getriebezahnräder und einen Wählhebel (interner Hebel), der in ausgewählter
Weise mit einer der Schaltwellen zum Eingriff kommt. Der Schalt- und Wählantrieb
wird in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des elektronischen Steuergeräts für
einen Schaltvorgang gesteuert.
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Bei Einstellen der Lage des Schalthebels führt das elektronische Steuergerät
selbsttätig den Kupplungsein- sowie -ausrückvorgang im Ansprechen auf die für die
Motordrehzahl, die Gaspedalstellung und die Fahrzeuggeschwindigkeit kennzeichnenden
Signale aus, womit die lästige Betätigung des Kupplungspedals beseitigt wird. Ein
gleichartiges Getriebe ist Gegenstand der japanischen Patent-Offenlegungsschrift
Nr. 58-170 954.
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Den herkömmlichen Getrieben haften jedoch die folgenden Nachteile
an. Im Schalt- und Wählantrieb muß für die Betätigung des Synchronisationsmechanismus
des G&tiebes ein zweistufiger Vorgang ausgeführt werden, d.h., der Wählhebel
wird in einer ausgewählten Richtung bewegt, um mit einer der Schaltwellen in Eingriff
zu kommen (oder eine dieser auszuwählen) und die ausgewählte Schaltwelle wird in
einer zur Wählrichtung rechtwinkligen Schaltrichtung bewegt. Insofern ist es schwierig,
einen schnellen Schaltvorgang auszuführen, was ein langsames Ansprechen der
Fahrzeugräder
auf die Motorantriebskraft und Schwierigkeiten in bezug auf eine rasche Beschleunigung
oder Verlangsamung zum Ergebnis hat.
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Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein neuartiges automatisches
Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen.
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Hierbei ist es das Ziel der Erfindung, ein Automatikgetriebe zu schaffen,
das einen schnellen Gangschaltvorgang ermöglicht und das die Ausführung eines Gangschaltvorgangs
durch nur eine Bewegung in einer Schaltrichtung der Schaltwellen zuläßt.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist in der Schaffung eines Automatikgetriebes
zu sehen, das ein rasches Ansprechen der Fahrzeugräder auf die Motorantriebskraft
und damit ein rasches Beschleunigen sowie Verlangsamen gewährleistet.
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Die Erfindung geht davon aus, daß die dem oben erwähnten Stand der
Technik anhaftenden Nachteile auf der baulichen Ausgestaltung des Schalt- und Wählantriebs
beruhen, wobei ein einzelner Schalt- und Wählantrieb mit einem einzelnen Wählhebel,
der seinerseits in ausgewählter Weise mit einer der Schaltwellen zum Eingriff kommt,
in Wirkverbindung steht.
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Gemäß einem Gesichtspunkt nach der Erfindung wird ein automatisches
Kraftfahrzeuggetriebe, das ein elektronisches Steuergerät für einen Gangschaltvorgang
hat, vorgesehen, welches einen Schaltantrieb aufweist, der eine Mehrzahl von Schaltwellen
zur Ausführung eines Ein- und Ausrückens der Getriebezahnräder für die Erstellung
einer Mehrzahl von Schaltbereichen und die gleiche Anzahl von Zylindern, von denen
je einer mit jeweils einer zugeordneten der Schaltwellen in Wirkverbindung steht,
umfaßt und der
durch die Signale vom elektronischen Steuergerät
zur Ausführung des Gangschaltvorgangs gesteuert wird.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich in ihrem ersten Gesichtspunkt
in der Hauptsache auf den Aufbau des Antriebs und in ihrem zweiten Gesichtspunkt
hauptsächlich auf das Steuergerät.
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Bevorzugte Ausführungsformen in bezug auf den ersten Gesichtspunkt
weisen die folgenden Merkmale auf.
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Jeder Zylinder enthält einen in diesem axial sich bewegenden Kolben,
der wirkungsseitig mit einer der Schaltwellen verbunden ist. Der Kolben steht unter
dem Druck einer Feder zu einer neutralen Stellung hin und teilt einen Raum innerhalb
des Zylinders in eine erste sowie zweite Zylinderkammer.
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Wird ein Arbeitsdruck an die erste oder zweite Zylinderkammer gelegt,
so nimmt der Kolben eine erste bzw. zweite Stellung ein, und er nimmt eine neutrale,
zwischen der ersten und zweiten Stellung liegende Stellung ein, wenn an keiner der
Zylinderkammern Arbeitsdruck anliegt.
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Ein neutraler N-Bereich wird erhalten, wenn kein Arbeitsdruck an irgendeiner
der Zylinderkammern irgendeines Zylinders liegt, und es wird jeder Bereich, ausgenommen
der N-Bereich, erreicht, wenn Arbeitsdruck in ausgewählter Weise an eine der Zylinderkammern
gelegt wird.
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Schalter, die die erste und zweite Stellung - somit auch die neutrale
Stellung - erfassen, werden vorzugsweise in Wirkverbindung mit den Kolben vorgesehen.
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Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung kann der Schaltvorgang
im Antrieb durch lediglich eine Antriebstätigkeit (Betätigung oder Unwirksamkeit)
von irgendeinem der Zylinder, der irgendeiner der Schaltwellen zugeordnet ist, jeweils
bewirkt werden, was einen schnellen Schaltvorgang, um eine rasche Beschleunigung
und Verlangsamung zu ermöglichen, zum Ergebnis hat, d.h., das Erstellen irgendeines
gewünschten Schaltbereichs wird dadurch bestimmt, ob irgendeiner der Zylinder betätigt
wird oder nicht.
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Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung benötigt das herkömmliche
Getriebe der oben erwähnten Bauart eine Betätigung des Schalthebels in mehreren
Richtungen, um einen Schaltvorgang zu bewerkstelligen, und zwar üblicherweise in
wenigstens zwei unterschiedlichen Richtungen, nämlich einmal axial zur Schaltwelle
und zum anderen rechtwinklig hierzu, und diese Tatsache führt zu einem ernsten Problem
im Bestreben, die Fahrfähigkeit oder -eigenschaft und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit
zu verbessern.
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Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein automatisches
Kraftfahrzeuggetriebe geschaffen, das ein elektronisches Steuergerät für einen Gangschaltvorgang,
einen Schaltantrieb mit einer Mehrzahl von Schaltwellen zur Ausführung eines Eingreifens
und Lösens von Getriebezahnrädern für die Erstellung eines Schaltbereichs aus mehreren
solcher und die gleiche Anzahl von Zylindern, von denen je einer mit jeweils einer
der Schaltwellen wirkungsseitig verbunden ist, sowie eine hydraulische Steueranordnung
umfaßt, die den Schaltantrieb steuert und eine Mehrzahl von Magnetventilen aufweist,
welche auf die Ausgangssignale vom elektronischen Steuergerät ansprechen, so daß
ein Gangschalten zwischen benachbarten Schaltbereichen durch Betätigen eines der
Magnetventile bewirkt wird.
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Bevorzugte Ausführungsformen in bezug auf den zweiten Gesichtspunkt
weisen die folgenden Merkmale auf.
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Das Getriebe enthält eine hydraulische Gangschalt-Steueranordnung,
die in Abhängigkeit vom Ausgang des elektronischen Steuergeräts arbeitet und Magnetventile
umfaßt, auf deren Ausgangssignale wiederum mehrere Schaltventile ansprechen.
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Jedes dieser Schaltventile weist vorzugsweise einen Steuerkolben auf,
der sich zwischen zwei unterschiedlichen Stellungen in Abhängigkeit von den von
den Magnetventilen abgegebenen Ausgangssignalen bewegt. Die Steuer- oder Schaltventile
bilden einen Hydraulikkreis mit einer Mehrzahl von zwischen diese Ventile geschalteten
Leitungen, und dieser Hydraulikkreis hat Ausgänge, an denen Arbeitsdrücke zur Erstellung
der jeweiligen Schaltbereiche erzeugt werden.
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Diese Ausgänge sind mit den Zylindern des Schaltantriebs verbunden.
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Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Magnetventile ein erstes,
zweites sowie drittes Magnetventil. Von diesen wird zum Herstellen des ersten Schaltbereichs
nur das erste Magnetventil betätigt. Um den zweiten Schalt- oder Geschwindigkeitsbereich
zu erhalten, wird, während das erste Magnetventil betätigt bleibt, noch das zweite
Magnetventil betätigt. Zum Erstellen des dritten Schaltbereichs bleibt das zweite
Magnetventil betätigt, das erste wird jedoch entregt, und um den vierten Schaltbereich
zu erhalten, wird, während das zweite Magnetventil betätigt bleibt, das dritte Magnetventil
betätigt.
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Wenn der Schaltvorgang in Abhängigkeit von Bedingungen oder Zuständen
des Fahrzeugs, wie Motordrehzahl, Gaspedalstellung, Schalthebelstellung und Fahrzeuggeschwindigkeit
ausgeführt
werden soll, so schaltet das elektronische Steuergerät eines der Magnetventile zwischen
einer erregten und entregten Stellung und damit wiederum einen der Zylinder um,
so daß eine der Schaltwellen in einer Schaltrichtung bewegt wird. Somit kann ein
einzelner Schaltvorgang durch eine einzige Bewegung ausgeführt werden, was ein rasches
Schalten, Beschleunigen und Verlangsamen ermöglicht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des elektronischen Steuergeräts
liefert dieses ein Signal zur Steuerung des Ein- und Ausrückens der Kupplung, und
zwar in Verbindung mit einem Signal zur Steuerung des Gangschaltvorgangs.
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Das elektronische Steuergerät erzeugt vorzugsweise die Ausgangssignale,
einschließlich eines weiteren Signals zur Regelung der Drosselklappenöffnung, auf
der Grundlage von Eingangssignalen, die für die Motordrehzahl (U/min), die Bremsenbetätigung,
die Gaspedalstellung, die Schalthebelstellung und die Fahrzeuggeschwindigkeit kennzeichnend
sind. Das Einrücken der Kupplung kann gesteuert werden, um einen An-, Aus- und irgendeinen
abgestuften oder kontinuierlich veränderbaren Zwischen-Zustand zu erstellen.
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Das gleiche gilt auch in bezug auf das elektronische Steuergerät,
das im Zusammenhang mit dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung abgehandelt
bzw. erwähnt wurde.
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Der Gangschaltvorgang wird in beiden Fällen oder Gesichtspunkten in
Verbindung mit einer Kupplungsbetätigung ausgeführt, die automatisch von dem elektronischen
Steuergerät gesteuert wird.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ein herkömmliches
Hand-Kraftfahrzeuggetriebe mit einer Kupplung zur Verwendung gelangen und in ein
automatisches Getriebe
durch eine geringfügige bauliche Abwandlung
für die Gangschaltung-Betätigungsanordnung umgewandelt werden kann. Jede der Schaltwellen
kann ein Schalten über einen Synchronisationsmechanismus der Getrieberäder, wie
das bei üblichen Getrieben der Fall ist, bewirken.
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Ferner sind für den Wert der Erfindung bzw. für die damit erzielten
Verbesserungen die folgenden Vorteile zu nennen.
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Es kann ein gleich hoher Kraftstoffverbrauch wie bei einem von Hand
betätigten Schaltgetriebe erwartet werden, weil die Drehmomentübertragung so wie
bei einem üblichen Hand-Schaltgetriebe ohne den Einsatz eines Drehmomentwandlers
bewirkt wird.
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Es kann sogar ein gegenüber dem Hand-Schaltgetriebe, bei dem man stark
auf die Geschicklichkeit und Erfahrung des Fahrers angewiesen ist, verbesserter
Kraftstoffverbrauch erwartet werden, da der Ein- oder Ausrückvorgang für die Kupplung
in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Schema mittels des elektronischen Steuergeräts
ausgeführt wird.
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Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische
Darstellung eines automatischen Getriebes gemäß der Erfindung; Fig. 2 ein Schema
einer Steuerung für eine hydraulische Gangschalt-Steueranordnung gemäß der Erfindung;
Fig. 3 einen Querschnitt zur Erläuterung der Befestigung eines Schaltantriebs am
Getriebe; Fig. 4 den Längsschnitt nach der Linie A-A in der Fig. 3 durch den Schaltantrieb.
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Gemäß Fig. 1 ist ein Motor 1 über eine Kupplung 3 sowie ein Kraftfahrzeuggetriebe
6 mit einer Antriebswelle 7 verbunden. Die Menge des dem Motor 1 einzuspritzenden
Kraftstoffs wird durch einen Drosselklappenantrieb 2 geregelt.
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Die Kupplung 3 wird mit Hilfe eines Kupplungsantriebs 4 zum Ein- oder
Ausrücken gebracht. Der Schaltbereich oder das Übersetzungsverhältnis des Getriebes
6 wird durch einen an diesem befestigten Schaltantrieb 8 geregelt. Innerhalb des
Getriebes befindet sich ein Geschwindigkeitsgeber 9, während ein Drehzahlfühler
10 am Motor 1 angebracht ist.
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An der Kupplung 3 ist ein die Verschiebung des Kupplungsantriebs 4
ermittelnder Fühler 11 befestigt.
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Ein elektronisches Steuergerät 12 ist elektrisch mit einem am Gaspedal
13 zur Ermittlung dessen Stellung vorgesehenen Fühler 14, mit einem am vom Fahrer
von Hand betätigten Schalthebel 15 vorgesehenen Schalthebel-Stellungsfühler 16,
mit dem Drehzahlfühler 10, mit dem Geschwindigkeitsgeber 9 und mit einem am Bremspedal
17 vorgesehenen Bremspedal-Stellungsfühler 18 verbunden. Das Steuergerät 12 empfängt
die Ausgangssignale von den genannten Fühlern sowie von den erwähnten Antrieben,
um einen angemessenen Fahrzustand für das Fahrzeug zu liefern.
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Die bauliche Ausgestaltung des Schaltantriebs 8 ist den Fig. 3 und
4 zu entnehmen. Das Getriebe 6 ist in einem Gehäuse 61 aufgenommen. Schaltwellen
62, 63 und 64, von denen jede einen der Schaltköpfe 62A, 63A und 64A mit einer Gabel
zur Betätigung eines Synchronisationsmechanismus eines Zahnradgetriebes verbindet,
sind so angeordnet, daß sie senkrecht zur Zeichnungsebene von Fig. 3 in zum üblichen
Handschaltgetriebe gleichartiger Weise bewegt werden können. Die Schaltwellen 62,
63 und 64 ermöglichen die Gangschaltungen zwischen jeweils dem 1. und 2., 3. und
4.
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und 5. Schaltbereich sowie dem für die Rückwärtsfahrt.
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Das Gehäuse 61 weist einen Durchbruch 61A auf, an dessen Rand ein
Sitz 61B zur Befestigung des Schaltantriebs 8 ausgebildet ist. Der Schaltantrieb
8, der ein Gehäuse 80 sowie ein Hauptteil 81 aufweist, ist am Sitz 61 über ein Dichtungselement
65 befestigt.
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Drei Zylinder 82, 83 und 84, die jeweils den Schaltwellen 62, 63 und
64 entsprechen, sind im Hauptteil 81 angeordnet.
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Die Zylinder 83, 84 sind zu dem in Fig. 4 im Längsschnitt gezeigten
Zylinder 82 identisch. Innerhalb eines jeden Zylinders ist ein Kolben 85 mit einer
Kolben- oder Beaufschlagungsfläche 86, die den Zylinder 82 in zwei Zylinderkammern
87 und 88 unterteilt, angeordnet. Ein Wählhebel 90 ist am ersten Kolbenstangenende
89 des Kolbens 85 befestigt.
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Jeder Wählhebel 90 erstreckt sich durch den Durchbruch 61A des Gehäuses
61, wobei sein freies oder äußeres Ende mit einem der Schaltköpfe 62A, 63A bzw.
64A, wie Fig. 3 zeigt, in Eingriff ist.
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Am abgestuften zweiten Ende 91 des Kolbens 85 sind eine Druckfeder
92 und zwei Halteglieder 93, 94 festgehalten.
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Die Druckkraft der Feder 92 wird von einem am Zylinderhauptteil 81
und am Gehäuse 80 befestigten Zylinderdeckel 82' aufgenommen. Den beiden Enden 89
und 91 des Kolbens 85 jeweils gegenüberliegende Schalter 95 und 96 sind am Gehäuse
80 fest angebracht. Ventilgehäuse 97 und 98 sowie Magnetventile, die den in Fig.
2 gezeigten Hydraulikkreis bilden, sind am Hauptteil 81 gehalten. Hydraulikleitungen,
die mit in Fig. 2 gezeigten Schaltventilen in Verbindung stehen, sind mit den Zylinderkammern
87 bzw. 88 verbunden. Eine Gehäuseabdeckung 99 und das Gehäuse 80 umschließen das
Zylinderhauptteil 81, die Ventilgehäuse 97, 98 sowie die Magnetventile usw. und
trennen diese von der Atmosphäre.
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Die Fig. 2 zeigt die Beziehung von Kupplungsantrieb 4 und Schaltantrieb
8 zueinander in dem hydraulischen Steuerkreis.
Über ein Filter
21 von einer durch einen batteriebetriebenen Motor 22 angetriebenen ölpumpe 23 zugeführtes
Drucköl wird durch ein erstes Regelventil 24 auf einem bestimmten Druck gehalten.
Ein Teil B des Drucköls wird in eine zum Kupplungsantrieb 4 führende Leitung über
ein erstes Rückschlagventil 25 eingeführt und in einem Speicher 26 gespeichert.
Wenn vom Steuergerät 12 ein Signal zum Ausrücken der Kupplung erzeugt wird, so wird
das Magnetventil 55 erregt, um einen Ventilkolben 27 abwärtszubewegen, so daß das
Drucköl über ein zweites Rückschlagventil 28 in den Kupplungsantrieb 4 eingeleitet
wird, um einen Kolben 4A (in Fig. 2) nach links zum Ausrücken der Kupplung zu bewegen.
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Der Wert der Verschiebung (die Verschiebungsstrecke) des Kolbens 4A
wird vom Fühler 11 ermittelt, so daß das Steuergerät 12 bestimmt, wann die für das
Ausrücken der Kupplung notwendige Verschiebung erreicht ist, und ein Signal für
das Magnetventil 55 ausgibt, woraufhin der Ventilkolben 27 die Leitung zwischen
dem Speicher 26 und dem Kupplungsantrieb 4 schließt. Wenn ein für das Einrücken
der Kupplung kennzeichnendes Signal erzeugt wird, um das Magnetventil 56 zu öffnen,
so wird das Öl im Kupplungsantrieb 4 durch eine Öffnung 56A abgeführt, womit die
Kupplung einrückt.
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Das Magnetventil 56 ist für eine Leistungs- oder Betriebsregelung
ausgelegt, wobei die Rückführsteuerung der Kupplung langsam ausgeführt wird. Die
Abfuhrmenge an Drucköl wird durch das Steuergerät 12 bestimmt, wobei eine Ermittlung
durch den Fühler 11 erfolgt, so daß der für die Gaspedalstellung, die Fahrgeschwindigkeit
und die Schalthebelstellung passende Einrückzustand für die Kupplung erhalten werden
kann. Aus dem gleichen Grund kann irgendein gewünschter Zwischen-Einrückzustand,
d.h. eine Stellung des Kolbens 4A, durch Erregen des Magnetventils 56 mit einem
vorbestimmten Leistungswert bewerkstelligt werden. Diese Anordnung ermöglicht den
halb gekuppelten Zustand und eine solche Regelung, die auf den Motor- und Fahrzeugbedingungen
beruht.
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Der andere Teil C des Drucköls wird in die im Schaltantrieb 8 befindlichen
Schaltzylinder 82, 83 und 84 über Schalt-Magnetventile 51, 52 und 53 sowie Schaltventile
30, 31, 32 und 33 zur Durchführung des Schaltvorgangs eingeführt.
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In der neutralen Stellung N, in der der Schalthebel in keinen der
Schaltbereiche verschoben ist, werden die Schalt-Magnetventile 51, 52 sowie 53 nicht
betätigt, und die Steuerkolben der Schaltventile 30, 31, 32 sowie 33 werden, wie
Fig. 2 zeigt, nach oben gedrückt. Keinem der Zylinder wird Drucköl C zugeführt,
und zu dieser Zeit hat der Kolben 85 die in Fig. 4 gezeigte Lage im Zylinder 82.
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Wenn durch das elektronische Steuergerät 12 ein Schalten von der N-Stellung
zum 1. Schaltbereich oder Gang befohlen wird, so wird an das Magnetventil 53 ein
Signal zu dessen Schließen angelegt, woraufhin das Drucköl C die Steuerkolben der
Ventile 32 und 33 zu einer Abwärtsbewegung zwingt. Demzufolge wird das Drucköl C
in die Zylinderkammer 88 des Zylinders 82 als ein Arbeitsdruck für den 1. Bereich
eingeleitet, um den Kolben 85 (in Fig. 4) nach links zu bewegen. Diese Bewegung
bewirkt, daß sich der fest am Kolben angebrachte Wählhebel 90, der Schaltkopf 62A
und die Schaltwelle 62 bewegen, so daß ein Schalten in den 1. Schaltbereich erfolgt.
Hierbei wird das zweite Ende 91 des Kolbens 85 mit dem Schalter 95 zur Anlage gebracht,
so daß die Beendigung des Schaltens in den 1. Schaltbereich dem Steuergerät 12 mitgeteilt
wird, um den zuvor erwähnten Einrückvorgang der Kupplung zu beginnen. Die am Ende
der Beschreibung befindliche Tabelle zeigt die Beziehung der Schaltbereiche zur
Stellung der Magnetventile und zum Anlegen des Drucks an die Zylinder.
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Wenn das Schalten vom 1. zum 2. Schaltbereich nach Vollendung des
Ausrückvorgangs für die Kupplung befohlen wird, so schließt das Magnetventil 52,
während das Magnetventil 53 weiterhin geschlossen bleibt, womit das Drucköl C den
Steuerkolben des Ventils 31 zu einer Abwärtshewegung zwingt.
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Als Ergebnis dessen wird das in das Schaltventil 30 eintretende Drucköl
C in die Kammer 87 des Zylinders 82 über die Leitungen 30b, 31a und 32a als ein
Arbeitsdruck für den 2. Schaltbereich eingeführt. Andererseits wird das in der Leitung
31b enthaltene Drucköl durch die oben erwähnte Bewegung des Steuerkolbens des Ventils
31 abgelassen, und die Druckzufuhr zur Zylinderkammer 88 wird unterbrochen.
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Demzufolge wird der Kolben 85 auf Grund des Druckunterschieds in den
Zylinderkammern 87 und 88 nach rechts (in Fig. 4) bewegt. Das bewirkt wiederum eine
Bewegung des Wählhebels 90, des Schaltkopfs 62A und der Schaltwelle 62, um das Schalten
in den 2. Schaltbereich zu bewerkstelligen. Dabei wird das zweite Ende 91 des Kolbens
85 vom Schalter 95 getrennt, während das erste Ende 89 dieses Kolbens am Schalter
96 zur Anlage kommt, so daß dem Steuergerät 12 die Beendigung des Schaltens in den
2. Schaltbereich mitgeteilt wird, woraufhin dann der oben erwähnte Vorgang zum Einrücken
der Kupplung beginnt.
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Da die Schaltvorgänge, um die anderen Schaltbereiche zu erreichen,
im wesentlichen den oben beschriebenen Vorgängen gleichartig sind, werden die anderen
Schaltvorgänge gemäß der Tabelle nur kurz erläutert.
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Schalten vom 2. zum 3. Bereich: Das Magnetventil 53 wird vom Zustand
des 2. Bereichs geöffnet, der Steuerkolben des Ventils 33 wird aufwärts zurUckgeführt.
Das Drucköl C fließt durch die Leitungen 30b, 31a und 32b, um einen Arbeitsdruck
für den 3. Bereich zu liefern, und tritt in die Kammer 88 des Zylinders 83 ein,
so daß die Schaltwelle 63 zur Herstellung des 3. Bereichs bewegt wird. Zu diesem
Zeitpunkt werden die Kammern 87 und 88 des Zylinders 82 unmittelbar mit dem Ablaß
verbunden, und der Kolben 85 des Zylinders 82 wird durch die Feder 92 des Zylinders
82, wie Fig. 4 zeigt, in die neutrale Stellung gebracht, um den 2. Bereich freizugeben.
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Schalten vom 3. zum 4. Bereich: Das Magnetventil 51 wird vom oben
erwähnten 3. Geschwindigkeitsbereich her geschlossen, der Steuerkolben des Ventils
30 wird nach unten bewegt. Das Drucköl C fließt durch die Leitungen 30a, 31c und
33c, um den Arbeitsdruck für den 4. Bereich zu liefern, und tritt in die Kammer
87 des Zylinders 83 ein. Da die Kammer 88 des Zylinders 83 unmittelbar mit dem Ablaß
verbunden ist, werden der Kolben 85 des Zylinders 83 und die Schaltwelle 63 (in
Fig. 4) nach rechts bewegt. Der 3. Bereich wird freigegeben, um in den 4. Schaltbereich
zu schalten.
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Schalten vom 4. zum 5. Bereich: Das Magnetventil 52 wird vom 4. Bereichszustand
(geschlossen) her geöffnet, der Steuerkolben des Ventils 31 wird aufwärts zurückgeführt.
Das Drucköl C fließt durch die Leitungen 30a, 31d und 32c, um einen Arbeitsdruck
für den 5.
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Bereich zu liefern, und tritt in die Kammer 88 des Zylinders 84 ein,
dessen Kolben 85 (in Fig. 4) nach links bewegt wird. Die Schaltwelle 64 führt eine
Schaltbewegung zum 5. Bereich aus. Da die Kammer 87 des Zylinders 83 unmittelbar
mit dem Ablaß in Verbindung ist, wird der Kolben des Zylinders 84 in die in Fig.
4 gezeigte neutrale Stellung bewegt, um den 4. Bereich freizugeben.
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Schalten in den R-Bereich: Der R-(Rückwärts-)Bereich wird dadurch
erlangt, daß alle Magnetventile 51, 52, 53 geschlossen werden, um alle Steuerkolben
der Ventile 30, 31, 32 und 33 abwärtszubewegen. Das Drucköl C durchfließt die Leitungen
30a, 31c und 33b als Arbeitsdruck für den R-Bereich und tritt in die Kammer 87 des
Zylinders 84 ein, um dessen Kolben 85 nach rechts (in Fig. 4) zu bewegen. Die Schaltwelle
64 zum Schalten in den 5. Bereich und die Schaltwelle 64' zum Schalten in den R-Bereich
werden beide mit dem Schaltkopf 64A, der wirkungsseitig mit dem Kolben 85 des Zylinders
84 verbunden ist,
zum Eingriff gebracht. Das Schalten in den R-Bereich
wird mittels der Schaltwelle 64' ausgeführt.
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Demzufolge kann der Schaltvorgang durch eine einzige Bewegung des
Wählhebels in einer einzigen axialen Richtung der Schaltwelle durchgeführt werden.
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Wenngleich der Schaltvorgang bei einem Getriebe mit fünf Vorwärtsbereichen
beschrieben wurde, so ist der Erfindungsgegenstand auch bei einem Getriebe mit vier
Vorwärtsbereichen anwendbar. In diesem Fall wird die Steuerung, wobei nur das Magnetventil
51 geschlossen wird, d.h. der 5. Bereich, weggelassen. In gleichartiger Weise kann
auch ein Getriebe mit drei Vorwärtsbereichen geschaffen werden.
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Vorstehend wurde das Schalten für eine Beschleunigung beschrieben.
Das Schalten für eine Verlangsamung geschieht in der folgenden Weise: Schalten vom
5. zum 4. Bereich: Das Magnetventil 52 wird erregt, d.h. geschlossen, während das
Magnetventil 51 erregt (geschlossen) und das Magnetventil 53 entregt bleiben.
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Schalten vom 4. zum 3. Bereich: Das Magnetventil 51 wird entregt,
während das Magnetventil 52 erregt und das Magnetventil 53 entregt bleiben.
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Schalten vom 3. zum 2. Bereich: Das Magnetventil 53 wird erregt, während
das Magnetventil 52 erregt und das Magnetventil 51 entregt bleiben.
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Schalten vom 2. zum 1. Bereich: Das Magnetventil 52 wird entregt,
während das Magnetventil 53 erregt bleibt.
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Schalten zum R-Bereich: Das Magnetventil 53 wird entregt, während
die anderen Magnetventile 51 und 52 unverändert, d.h. entregt, bleiben.
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Ein gemäß der Erfindung ausgebildetes, durch einelektronisches Steuergerät
für einen Gangschaltvorgang gesteuertes Getriebe umfaßt einen Schaltantrieb mit
einer Mehrzahl von Schaltwellen, um ein Eingreifen und Lösen der Getriebezahnräder
zur Erlangung einer Mehrzahl von Schaltbereichen zu bewirken, und mit einer gleichen
Anzahl von Zylindern, von denen jeder mit einer zugeordneten der Schaltwellen in
Wirkverbindung steht. Der Schaltantrieb wird durch Signale vom Steuergerät gesteuert,
um den Schaltvorgang herbeizuführen. Jede der Schaltwellen ist wirkungsseitig mit
einem zugeordneten, in jedem der Zylinder aufgenommenen Kolben mittels eines Wählhebels,
der dem Kolben und der Schaltwelle zugewiesen ist, verbunden. Die Schaltwellen führen
eine Axialbewegung aus, um die Getriebezahnräder zum Eingreifen und zum Lösen zu
bringen. Die Zylinder sind zu den Schaltwellen parallel oder koaxial angeordnet.
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Tabelle
| Geschw. TT |
| Bereiche |
| R R N 1. 2. 3. 4. 5. |
| Magnet- |
| ventil |
| 1 |
| 51 o x x x x o o |
| 0 o o = geschlossen |
| 52 o x x o o o x (erregt) |
| I oxi |
| 53 o x x o x x x x = offen |
| ----- |
| Zylin- Kam- |
| der mer |
| 87 x x x o x x x |
| 87 x o x x |
| 88 x x o x x x x |
| 88 x x o x x x |
| 87 x x x x x o x x = kein Druck |
| 83 |
| 88 x x x x o x x o = Druck angelegt |
| 87 o x x x x x x |
| 84 |
| 88 x x x x x x o |