DE4025069C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem selbsttätig schaltenden Gangwechselgetriebe und einer als Bergstütze verwendeten Freilaufkupplung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Ein Kraftfahrzeug dieser Art ist in der DE-OS 20 03 977 in seiner prinzipiellen Wirkungsweise beschrieben.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, den notwendigen Kraftschluß im Gang­ wechselgetriebe über eine diesbezügliche Steuerung des Ar­ beitsdruckes zur Beaufschlagung der mit Reibschluß arbeitenden Schaltelemente (Kupplungen, Bremsen) in demjenigen Fahrzustand, bei welchem die Bergstütze zur Anwendung kommen soll, selbst­ tätig sicherzustellen.

Die erläuterte Aufgabe ist in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches gelöst.

Bei dem Kraftfahrzeug nach der Erfindung kann die Freilauf­ kupplung in einem hydrodynamischen Drehmomentwandler angeordnet sein und verhindern, daß die Turbine rückwärts dreht. Damit auch der Abtrieb der nachfolgenden Getriebeteile nicht entgegen der Gangrichtung dreht, werden die Stellglieder, die das Moment durch Kraftschluß übertragen, entsprechend hoch erregt. Zur Gewährleistung des für ein Fahrzeug festgelegten Bergstützmo­ mentes kann beispielsweise die sogenannte Schaltplatte, welche die hydraulischen Steuerungen aufnimmt, entsprechend erweitert sein. Da kein einfaches Signal zur Verfügung steht, das an­ zeigt, wann die Bergstütze benötigt wird, erfolgt die Steuerung so, daß der Arbeitsdruck ab einer noch meßbaren Fahrzeugge­ schwindigkeit (Minimalwert der Getriebeabtriebsdrehzahl) so hoch angehoben wird, daß die gewünschte Bergstütze gewährlei­ stet ist.

Diese Funktionen können beispielsweise rein hydraulisch reali­ siert sein. Eine erste Weichenstellung "Fahren" oder "Neutral" erfolgt mit Hilfe des üblichen Bereichswählschiebers. Bei einer zweiten Weiche kann der Arbeitsdruck entsprechend dem Drehmo­ ment mit dem Druck für die Bergstütze verglichen werden. Dies erfolgt in einem Ventilschieber. Ist der Arbeitsdruck kleiner als der Druck für die Bergstütze, wird in einer dritten Weiche wieder mit einem Schieber und dem Drehzahldruck der Abtriebs­ drehzahl ein Drehzahlvergleich durchgeführt. Liegt die Drehzahl unter n₀, wird der Druck auf den Druck für die Bergstütze an­ gehoben. Es ist dann automatisch die Bergstütze vorhanden, wenn sie benötigt wird.

Bei voll elektronischer Steuerung gehen das Stromsignal für den drehmomentabhängigen Arbeitsdruck und die elektrischen Dreh­ zahlsignale direkt auf elektronische Weichen und von dort auf das den Arbeitsdruck steuernde Proportionalmagnetventil. Alle Zwischenstufen zwischen rein hydraulischer und voll elek­ tronischer Steuerung sind möglich.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. In der Zeichnung bedeuten:

Fig. 1 ein 2-Wege-Gangwechselgetriebe der Vorgelegebau­ art mit einem im Kraftfluß vorgeschalteten hy­ drodynamischen Drehmomentwandler und einer als Bergstütze verwendeten Freilaufkupplung, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer selbsttätigen Steuerung des Arbeitsdruckes der beiden mit Reibschluß ar­ beitenden Schaltkupplungen des Gangwechselge­ triebes von Fig. 1.

Unter Bezugnahme zunächst auf Fig. 1 sind bei einem nicht näher dargestellten Kraftfahrzeug im Kraftfluß in Reihe hintereinan­ der angeordnet ein Antriebsmotor 3 (lediglich angedeutet), eine hydrodynamische Strömungseinheit 11 in Form eines Drehmomentwandlers, zwei Lastschaltkupplungen K1 und K2 und ein 2-Wege-Gangwechselgetriebe 4 der Vorgelegebau­ art. Bei dem Drehmomentwandler 11 ist in der üblichen Weise ein Pumpenrad 12 von der Kurbelwelle 3 angetrieben, ein Turbinenrad 13 mit einer die Lastschaltkupplungen K1 und K2 eingangsseitig antreibenden Turbinenradwelle 6 im wesentlichen drehfest ver­ bunden sowie ein Leitrad 14 über eine Freilaufkupplung 16 mit einer am Gehäuse festgelegten nicht drehenden Statorwelle 15 verbunden.

Die eine Lastschaltkupplung K1 ist mit einer koaxialen Aus­ gangswelle 18 über ein Teilgetriebe 17 unter Vermittlung von synchronisierten Wechselschaltkupplungen 19, 21 und 22 verbun­ den, während die andere Lastschaltkupplung K2 über das zweite Teilgetriebe 20 unter Vermittlung der Wechselschaltkupplung 21 mit der Ausgangswelle 18 verbunden ist. Anordnung und Funktion dieses 2-Wege-Gangwechselgetriebes 4 sind bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Zur Erzielung der Wirkung einer sogenannten Bergstütze ist folgende Anordnung getroffen:

Die Turbinenradwelle 6 ist durch eine Freilaufkupplung 5 - welche den zum Drehsinn der Kurbelwelle 3 gegensinnigen Drehsinn blockiert - mit der nicht drehenden Statorwelle 15 verbunden, während für den Arbeitsdruck p_A der Lastschaltkupp­ lungen K1/K2 eine Steuerung gemäß Fig. 2 wie folgt vorgesehen ist:

Wenn der übliche Bereichswählhebel der selbsttätigen Schalt­ vorrichtung des Gangwechselgetriebes 4 in einer Fahrstellung steht - sich also in einer der üblichen Wählstellungen D, 3, 2, 1 oder R befindet - löst ein elektronischer Schalter 23 ein Signal 7 aus, das auf den einen Eingang eines UND-Gliedes 24 geschaltet ist. Wenn die Drehzahl der Ausgangswelle 18 - also die Getriebeabtriebsdrehzahl n_Ab - auf einen Wert gleich oder kleiner als ein festgelegter Minimalwert n₀ abfällt, löst eine elektronische Komparatorstufe 25 ein Signal 9 aus, welches auf einen zweiten Eingang des UND-Gliedes 24 geschaltet ist. Der Eingang eines Funktionsgenerators 26 ist mit einem von der Motorlast des Antriebsmotores (Kurbelwelle 3) abhängigen Ein­ gangssignal 27 beschaltet. Der Funktionsgenerator 26 liefert ein Ausgangssignal 10 für eine Endstufe 28, welche ein elek­ tromagnetisches Proportionalventil zur Einstellung eines von der Motorlast abhängigen Arbeitsdruckes p_A steuert. Ein weiterer Funktionsgenerator 29 arbeitet mit einem vom jewei­ ligen Fahrzeugtyp - beispielsweise von dessen Gewicht - abhän­ gigen Eingangssignal 30, um ein Steuersignal 8 zum Einstellen eines Haltedruckes p_H zu erzeugen, der erforderlich ist, um die jeweils wirksame Lastschaltkupplung K1 bzw. K2 mit dem zum Ab­ stützen des jeweiligen Fahrzeuggewichtes über die Freilauf­ kupplung 5 nach Gehäuse erforderlichen Arbeitsdruck zu beauf­ schlagen. Eine über ihre beiden Eingänge mit den Steuersignalen 8 und 10 beaufschlagte Komparatorstufe 31 gibt ein Ausgangssignal 32 ab, wenn der lastabhängige Arbeitsdruck p_A niedriger als der Haltedruck p_H ist.

Wenn alle drei Steuersignale 7, 9 und 32 auftreten, steht am Ausgang des UND-Gliedes 24 ein Signal 33 an, welches einen elektronischen Schalter 34 so umschaltet, daß die Endstufe 28 nunmehr von dem Steuersignal 8 für den fahrzeugtypischen Haltedruck p_H geführt wird.

Auf diese Weise ist erreicht, daß in einer Fahrstellung - bei welcher stets eine Lastschaltkupplung und eine Wechselschalt­ kupplung eingerückt sind - und bei einer gegen Null gehenden Fahrgeschwindigkeit das Fahrzeug selbsttätig gegen ein "Zu­ rückrollen" gesichert ist, weil auch zwangsläufig die mit Reibschluß arbeitende Lastschaltkupplung genügend hoch mit Ar­ beitsdruck beaufschlagt ist.

Claims (1)

1. Kraftfahrzeug mit einem im Kraftfluß einem Antriebsmotor nach­ geordneten, selbsttätig schaltenden Gangwechselgetriebe mit einer als sogenannte Bergstütze verwendeten Freilaufkupplung zum Blockieren des einen Drehsinnes einer Getriebewelle, die sowohl bei Vorwärtsfahrt als auch bei Rückwärtsfahrt denselben Drehsinn aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mit Reibschluß arbeitenden druckmittel­ betätigten Schaltelementen (Kupplungen und/oder Bremsen) die als Bergstütze verwendete Freilaufkupplung (5) im Kraftfluß zwischen dem Antriebsmotor (Kurbelwelle 3) einerseits und den mit Reibschluß arbeitenden Schaltelementen (K1, K2) anderer­ seits angeordnet und eine Steuerung des Arbeitsdruckes für die Betätigung der reibschlüssigen Schaltelemente (K1, K2) so er­ folgt, daß ein fahrzustandsabhängiges Steuersignal (7) gebildet wird, wenn sich das Gangwechselgetriebe (4) in einer Fahrstel­ lung befindet, daß ein Referenzsignal (8) zur Einsteuerung ei­ nes vom Fahrzeugtyp abhängigen Haltedruckwertes (p_H) für den Arbeitsdruck gebildet wird, daß ein drehzahlabhängiges Steuer­ signal (9) gebildet wird, wenn die Getriebeabtriebsdrehzahl (n_Ab) gleich oder kleiner als ein festgelegter Minimaldreh­ zahlwert (n₀) ist, daß ein lastabhängiges Steuersignal (10) zur Einsteuerung eines vom Drehmoment des Antriebsmotores (Kurbel­ welle 3) abhängigen Druckwertes des Arbeitsdruckes gebildet wird, und daß beim Auftreten sowohl des fahrzustandsabhängigen als auch des drehzahlabhängigen Steuersignales (7 und 9) der Arbeitsdruck (p_A) mindestens auf den Haltedruckwert (p_H) ein­ gesteuert wird.