DE1248486B - Selbsttaetige Getriebeschaltung fuer ein Wechselgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Bundesrepublik Deutschland

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B62d

Deutsche Kl.: 63 c - 20/30

Nummer: 1248486

Aktenzeichen: F 25270 11/63 c

Anmeldetag: 18. März 1958

Auslegetag: 24. August 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Getriebeschaltung für ein Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit druckmittelbetätigten Steuereinrichtungen zur Betätigung zweier einem Wechsel von einem höheren zu einem niedrigeren Übersetzungsbereich zugeordneter servobetätigter Getriebeschalteinrichtungen mit in die Druckmittelleitung für den Servomotor einer der beiden Getriebeschalteinrichtungen eingefügten veränderlichen Drosseleinrichtungen.

Bei derartigen selbsttätigen Getriebeschaltungen wird angestrebt, ein möglichst weiches Umschalten des Wechselgetriebes aus einem Geschwindigkeitsbereich in einen anderen zu erhalten. Dies ist von besonderer Bedeutung dann, wenn es sich um ein Herunterschalten aus einem höheren Geschwindigkeitsbereich in einen niedrigeren handelt, z. B. wenn das Kraftfahrzeug ein größeres Antriebsmoment verlangt, oder, wenn die Fahrzeugbremsen geschont werden sollen. Dieses weiche Umschalten kann erreicht werden, wenn zwischen dem Auskuppeln eines vorher angetriebenen Teiles des Wechselgetriebes und dem Abbremsen dieses Teiles, z. B. dem Abkuppeln und Abbremsen eines vorher angetriebenen Sonnenrades eines einen Teil der Getriebeschalteinrichtung bildenden Planetengetriebes, ein genügend großes Zeitintervall liegt, innerhalb dessen die Antriebsmaschine nach Maßgabe der während des Gangwechsels gerade vorhandenen Drosselklappen-Öffnung ihre Drehzahl erhöhen kann, und es ist Aufgabe der Erfindung, die Steuereinrichtungen zur Betätigung der Schaltkupplung und Schaltbremse so auszubilden, daß diese in vorbestimmter zeitlicher Aufeinanderfolge betätigt werden, und zwar derart, daß das Zwischenzeitintervall in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Motordrehmoment verändert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die als Verzögerungsventile ausgebildeten Drosseleinrichtungen sowohl über vom antriebsseitigen Drehmoment als auch von der abtriebsseitigen Drehzahl in an sich bekannter Weise abgeleitete Steuerdrücke im Sinn einer mit dem Drehmoment abnehmenden und mit der Drehzahl zunehmenden gegenseitigen Betätigungsverzögerung für die beiden durch eine Kupplung und eine Bremse gebildeten Getriebeschalteinrichtungen gesteuert werden.

Wenn es sich dabei um das Auskuppeln und Abbremsen eines vorher angetriebenen Sonnenrades eines das Umschalten des Wechselgetriebes aus einem Übersetzungsbereich in den anderen bewirkenden Planetengetriebes handelt, wird in Weiter-Selbsttätige Getriebeschaltung für ein
Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Ford-Werke Aktiengesellschaft, Köln, Ottoplatz 2

Als Erfinder benannt:

Zbigniew J. Jania, Detroit, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 21. März 1957 (647 661)

bildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Servomotor einer Bandbremse, die die mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes zusammenwirkende Kupplung abbremst, an die Verzögerungsventile und parallel dazu über ein Rückschlagventil an die zum Servomotor für die Kupplung führende Leitung angeschlossen ist.

Das Umschalten des Wechselgetriebes aus einem Übersetzungsbereich in einen anderen wird üblicherweise durch ein von den erwähnten Steuerdrücken abhängiges Zwischenschaltventil eingeleitet. Erreicht wird dies nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch, daß das Zwischenschaltventil in Richtung seiner Schaltstellung für den niedrigen Übersetzungsbereich durch einen drehmomentabhängigen Steuerdruck und in Richtung seiner Schaltstellung für den höheren Übersetzungsbereich durch den drehzahlabhängigen Steuerdruck beaufschlagt ist.

In zweckmäßiger Gestaltung sind die Verzögerungsventile und das Zwischenschaltventil als mit Steuerbunden versehene Kolbenventilschieber ausgebildet und sowohl der drehmomentabhängige als auch der drehzahlabhängige Steuerdruck wird auf eine der Stirnflächen der Kolbenventilschieber übertragen, wobei der drehmomentabhängige Steuerdruck von der Ansaugleitung des Fahrzeugmotors hinter der Drosselklappe abgenommen wird und der drehzahlabhängige Steuerdruck von einer mit der Antriebswelle des Wechselgetriebes gekuppelten Druckmittelpumpe erzeugt wird und durch eine an deren Auslaßseite angeschlossene Abzweigleitung, gegebenenfalls über einen der Druckmittelpumpe nachgeschalteten drehzahlabhängigen Regler, den Ver-

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zögerungsventilen bzw. dem Zwischenschaltventil zugeführt wird.

Wenn zur Vergrößerung des Abtriebsmomentes aus einem höheren Übersetzungsbereich in einen niedrigeren heruntergeschaltet wird, muß ein Betriebszustand vermieden werden, bei dem die Kupplung und die Bremse gleichzeitig gelöst sind, weil dadurch die Gefahr eines Durchdrehens des Fahrzeugmotors besteht. Es werden deshalb gemäß der Erfindung der Kupplungsservomotor und der Bremsservomotor über einen gemeinsamen, im Zwischenschaltventil angeordneten Auslaß entleert und in diesem Auslaß eine Drosselstelle vorgesehen. Das Volumen des durch diese Drosselstelle gehenden Druckmittels ist derart, daß ein Druckaufbau in der Kupplung für ein beachtliches Zeitintervall nach einer Verschiebung des Zwischenschaltventils aufrechterhalten bleibt.

Dem Steuersystem wird das Druckmittel durch eine mit der Antriebsseite des Wechselgetriebes gekuppelte Druckmittelpumpe zugeführt, deren Druckleitung mit der Druckleitung der mit der Antriebsseite des Wechselgetriebes gekuppelten Druckmittelpumpe über ein Rückschlagventil in Verbindung steht.

Es sind selbsttätige Getriebeschaltungen der eingangs erwähnten Art (französische Patentschrift 1137 544, deutsche Auslegeschrift B 15245 11/63 c) bekannt, die auf innerhalb des Steuersystems erzeugte Steuerdrücke, deren einer vom antriebsseitigen Drehmoment und deren anderer von der Fahrgeschwindigkeit abhängig ist, ansprechen und mit den Gangwechsel beeinflussenden Verengungen wirksam machenden bzw. umgehenden Verzögerungsventilen, die von einem Steuerdruck abhängig sind, arbeiten. Die am Gahgwechsel eines Planetengetriebes beteiligte Schaltkupplung für den höheren Gang und Schaltbremse für den niedrigeren Gang sind wechselweise durch Druckzufuhr oder Druckabfuhr in einem gemeinsamen, sich auf beide Servomotoren verzweigenden Leitungssysteme schaltbar. Der Verzögerungsventile sind in einer mit einer Kammer des Servomotors für die Schaltbremse verbundenen Leitung vorgesehen, wobei die Verengungen bzw. ihre Umgehungskanäle bei Druckmittelzufuhr und Druckmittelabfuhr in dieser Leitung, also beim Abwärtsschalten und Aufwärtsschalten bzw. umgekehrt, durchflossen werden. Die Verzögerung der Druckmittelzufuhr ist somit unter Voraussetzung eines gleich großen Steuerdruckes bei beiden Umschaltungen gleich groß, wobei jedoch im einen Fall die Antriebsmaschine beschleunigt, im anderen Fall verlangsamt werden muß. Ferner sprechen die bekannten Verzögerungsventile jeweils nur auf eine Abhängigkeit der Steuerdrücke an, nämlich nach der französischen Patentschrift 1137 544 auf von der Drehzahl der Getriebeausgangswelle bzw. der Antriebsmaschine abhängigen Steuerdruck, nach der deutschen Auslegeschrift B 15245 11/63 c auf den vom Drehmoment abhängigen Steuerdruck. Bei den mittels der bekannten Verzögerungsventile beeinflußten Gangwechseln lassen sich daher nicht alle maßgeblichen Betriebszustände berücksichtigen.

Bei der selbsttätigen Getriebeschaltung gemäß der Erfindung ist jedoch das eine Verzögerungsventil drehmomentgesteuert und das andere drehzahlgesteuert. Die beiden Verzögerungsventile, die hintereinander gesetzt in einem Betätigungskreis für einen der beiden am Gangwechsel beteiligten Servomotoren eingeschaltet und nur beim Abwärtsschalten in den niedrigeren Gang wirksam sind, ergeben gegenüber den bekannten Einrichtungen eine beachtliche Steigerung der Wirkung der Verzögerungsventilgruppe.

Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus den Patentansprüchen unter Berücksichtigung der unmittelbaren Erläuterung ihrer Gegenstände in der

ίο Beschreibung. Die Unteransprüche gelten nur in Verbindung mit dem Gegenstand von Anspruch 1 und sind daher nur im Zusammenhang mit diesem zu werten. In der Zeichnung ist ein nachfolgend beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einem aus einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und zwei Planetengetrieben bestehenden und drei Vorwärts-Übersetzungsbereiche und einen Rückwärts-Übersetzungsbereich aufweisenden Wechselgetriebe dargestellt. Es zeigt

ao F i g. 1 das Funktionsbild eines Wechselgetriebes, dessen Umschalteinrichtungen mit der Getriebeschaltung gemäß der Erfindung betätigt werden,

F i g. 2 schematisch einen Teil der selbsttätig arbeitenden Getriebeschaltung und

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung aus Fig. 2. In F i g. 1 ist die angedeutete Kurbelwelle 10 eines Kraftfahrzeugmotors antriebsmäßig durch ein Antriebsglied 16 mit dem Planetenradträger 12 eines vorderen Planetengetriebes 14 verbunden. Dieses Planetengetriebe enthält ein Sonnenrad 18 und ein Ringrad 20. Das Sonnenrad ist mittels einer Bandbremse 22 abbremsbar und antriebsmäßig mit dem Antriebsrad einer vorderen als Zahnradpumpe ausgebildeten Druckmittelpumpe 24 verbunden, die ein Teil eines später beschriebenen hydraulischen Steuersystems ist.

Das Ringrad 20 steht in treibender Verbindung mit dem Pumpenrad 26 eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers 28, der außerdem noch eine Turbine 30 und einen mit Schaufeln bestückten Stator 22 enthält.

Das Pumpenrad 26 ist seinerseits triebsmäßig mit dem Antriebsglied 16 durch eine Einwegkupplung 34 verbunden, damit eine Kraftübertragung von der Kurbelwelle 10 zum Pumpenrad 26 nur in einer Richtung erfolgen kann. Der Stator 32 ist am Gehäuse mittels einer stationären Hohlwelle 36 verankert. Eine Einwegbremse 38 erlaubt dem Stator 32 während des Kupplungsbetriebes des Drehmomentwandlers frei mitzulaufen.

Das Sonnenrad 18 des Planetengetriebes 14 kann mit dem Planetenradträger 12 über eine hydraulisch betätigte Kupplung 40 verbunden werden. Diese ist wechselweise mit Bezug zur Bandbremse 22 schaltbar, und ihre Wirkung wird später im Zusammenhang mit der Funktionsbeschreibung der Getriebeschaltung erläutert.

Die Turbine 30 ist triebmäßig mit der Getriebehauptwelle 42 und diese mit einem Sonnenrad 44 eines hinteren Planetengetriebes 46 verbunden. Dieses Planetengetriebe 46 enthält einen Planetenradträger 48, an dem drehbar erste Planetenräder 50 und damit zusammenarbeitende zweite Planetenräder 52 gelagert sind. Letztere kämmen mit einem Ringrad 54, das mittels einer Bandbremse 56 abbremsbar ist. Die Planetenräder 52 sind im Eingriff mit einem zweiten Sonnenrad 58, das seinerseits wechselweise mittels einer Bandbremse 60 abge-

bremst oder durch eine Kupplung 62 mit der Getriebehauptwelle 42 und dem Sonnenrad 44 gekuppelt werden kann. Der Planetenradträger 48 ist mit einer Abtriebswelle 64 verbunden, mit der antriebsmäßig eine zweite als Zahnradpumpe ausgebildete Druckmittelpumpe 66 gekuppelt ist, die einen weiteren Teil des später erläuterten hydraulischen Steuersystems darstellt.

Während des Betriebes kann jedes von drei Drehzahlübersetzungsverhältnissen durch entsprechende Betätigung der verschiedenen Kupplungen und Bremsen erhalten werden. Um eine niedrige Abtriebsdrehzahl und ein hohes Drehmomentvervielfältigungsverhältnis zu erhalten, wird die Bandbremse 60 angezogen, um das Sonnenrad 58 festzusetzen. Der Kraftfluß geht dann von der Kurbelwelle 10 über das Antriebsglied 16 und die Einwegkupplung 34 zum Pumpenrad 26 des Drehmomentwandlers 28. Dadurch wird im Drehmomentwandler eine Flüssigkeitszirkulation erzeugt, wodurch die Turbine 30 und von dieser das Sonenrad 44 angetrieben werden. Die Planetenräder 50 und 52 sind miteinander im Eingriff und sind, da das Sonnenrad 58 festgehalten ist, gezwungen, sich um die Achse der Getriebehauptwelle 42 zu drehen. Der Planetenradträger 48 ist somit mit einem wesentlich hohen Drehmomentvervielfältigungsverhältnis angetrieben, mit dem er auch die Abtriebswelle 64 antreibt. Bei einer praktischen Ausführung ist das Drehmomentvervielfältigungsverhältnis für die niedrige Übersetzungsstufe l,82mal dem Drehmomentverhältnis, das im Drehmomentwandler 28 erreicht ist.

Die Kupplung 40 kann während des Betriebes in der niedrigen Übersetzungsstufe eingerückt sein, um eine entgegengesetzte Drehmomentreaktion durch das vordere Planetengetriebe 14 aufzunehmen. Dies bildet aber keinen Teil des Kraftweges, da das treibende Drehmoment durch die Einwegküpplung 34 abgenommen ist.

Um einen zweiten oder Zwischenübersetzungsbereich zu erhalten, wird die Bandbremse 60 gelöst und die Kupplung 62 eingerückt, so daß das Sonnenrad 58 mit dem Sonnenrad 44 gekuppelt ist. Hierdurch werden die Teile des hinteren Planetengetriebes 46 gezwungen, im Gleichgang umzulaufen und ein Antriebsverhältnis 1:1 zu schaffen. Die Gesamtdrehmomentvervielfältigung für das Getriebe ist somit gleich dem im Drehmomentwandler 28 erhaltenen Drehmomentverhältnis. Die Kupplung 40 kann während des zweiten Übersetzungsbereiches eingerückt bleiben und beeinflußt nicht den Kraftweg außer unter Bedingungen, die eine entgegengesetzte Drehmomentreaktion bewirken.

Der dritte Übersetzungsbereich ist ein »overdrive« und wird erhalten, indem die Kupplung 62 eingerückt bleibt und gleichzeitig die Bandbremse 22 angezogen wird, wodurch das Sonnenrad 18 festgehalten ist. Das Ringrad 20 läuft nun mit einer Überdrehzahl mit Bezug zum Antriebsglied 16, wodurch das Pumpenrad 26 des Drehmomentwandlers 28 ebenfalls mit einer Überdrehzahl mit Bezug zur Kurbelwelle 10 läuft. Bei einer praktischen Ausführung der Getriebeschaltung ist das Verhältnis der Überdrehzahl 0,7:1, und das Gesamtdrehmomentvervielfältigungsverhältnis beträgt somit 0,7mal der im Drehmomentwandler 28 erhaltenem Drehmomentvervielfältigung.

Die Einwegkupplung 34 ermöglicht dieses Überdrehen und bildet keinen Teil des Kraftweges unter diesen Bedingungen. Die Kupplung 40 ist selbstverständlich vor dem Anziehen der Bandbremse 22 gelöst.

Um einen Rückwärtslauf zu erhalten, muß die Bandbremse 56 angezogen werden, und die Kupplung 40 kann aus den vorerwähnten Gründen wieder eingerückt bleiben. Die Kraft wird dann durch den Drehmomentwandler 28 und durch die Getriebehauptwelle 42 zum Sonnenrad 44 geliefert. Da nun

ίο das Ringrad 54 als Reaktionselement dient, werden die Planetenräder 50 und 52 sich um ihre Achsen drehen, um den Planetenradträger 48 und die Abtriebswelle 64 in umgekehrter Drehrichtung anzutreiben.

In F i g. 2 ist schematisch ein Teil des selbsttätig arbeitenden Steuersystems zur Regelung der Arbeit der Kupplungen und Bremsen des Getriebes gemäß F i g. 1 dargestellt. Der mit Flüssigkeitsdruck betätigte Servomotor 68 rückt die Kupplung 62 ein,

ao und der mit Flüssigkeitsdruck betätigte Servomotor 70 zieht die Bandbremse 60 an. Ein von der vorderen, durch den Kraftfahrzeugmotor angetriebenen Zahnradpumpe 24 gelieferter Flüssigkeitsdruck wird dem System durch eine zum Teil angedeutete Leitung 72 zugeführt, die mit der Auslaßseite der von der Abtriebswelle 64 angetriebenen Zahnradpumpe 66 über eine Leitung 74 verbunden ist. Zwischen den Auslaßseiten der beiden Zahnradpumpen 24 und 66 ist ein Rückschlagventil 76 angeordnet. Von der Leitung 72 geht vor dem Rückschlagventil 76 eine Abzweigleitung 78 zur Speisung eines nicht dargestellten Handventils ab, das seinerseits wechselweise den Flüssigkeitsdruck auf verschiedene Teile des Steuersystems zur Einstellung des Getriebes auf die verschiedenen Vorwärtsgänge, den Rückwärtsgang oder die neutrale Stellung verteilt. Es ist ersichtlich, daß die hintere Zahnradpumpe 66 einen Flüssigkeitsdruck in das System liefert, wenn ihr Förderdruck denjenigen der vorderen Zahnradpumpe 24 übersteigt, und umgekehrt. Die Saugseite der Zahnradpumpe 66 steht durch eine Leitung 80 mit dem Niederdrucksumpf des Steuersystems in Verbindung.

In F i g. 2 und insbesondere in F i g. 3 ist ein Zwischenschaltventil 82 dargestellt, welches, mehrere Steuerbunde an einem einzigen Ventilschieber aufweist. Dem Schaltventil 82 wird der zu verteilende Systemdruck über eine Leitung 84 zugeführt, die vom vorerwähnten nicht dargestellten Handventil ausgeht. Wenn das Handventil in eine einem Vorwärtsgang zugeordnete Stellung geschoben ist, muß der Systemdruck aus der Leitung 84 in eine Leitung 86 übergeführt werden, wozu das Zwischenschaltventil 82 eine Verbindung zwischen den Leitungen 84 und 86 hergestellt, wenn es die in F i g. 2 und 3 gezeigte Stellung einnimmt. Die freie Verbindung wird durch eine zwischen den Steuerbunden 88 und 90 des Zwischenschaltventils 82 gebildete Ringnut erhalten. Die Leitung 86 führt zu dem mit Flüssigkeitsdruck arbeitenden Servomotor 68, um diesen zu füllen, dadurch die Kupplung 62 (F i g. 1) einzurücken und damit das Getriebe zum direkten Antrieb, d. h. auf den Zwischenübersetzungsbereich zu schalten. Gleichzeitig wird der Flüssigkeitsdruck aus der Leitung 86 über ein Rückschlagventil 92 in eine zur Auslaßseite des Servomotors70 (in Fig. 2 die obere Kammer des Servomotors 70,) führende Leitung 94 geleitet, um die Bandbremse 60 zu lösen. Es ist somit ersichtlich, daß, wenn das Zwischenschaltventil 82 die dar-

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gestellte Stellung einnimmt und wenn ein System- eine Abzweigleitung 122, die zum Teil durch eine druck der Leitung 84 vom Handventil zugeführt Ringnut bestimmt wird, die zwischen den Steuerwird, die vordere Kupplung 62 beaufschlagt und die bunden 124 und 126 des Verzögerungsventils 120 Bandbremse 60 gelöst ist und das Getriebe im· Zwi- gebildet ist. Die Abzweigleitung 122 steht über eine schenübersetzungsbereich arbeitet. 5 Umgehungsleitung 127 und eine weitere Leitung 129

Von der Druckseite der Zahnradpumpe 66 führt mit der vorgenannten Leitung 86 in Verbindung, eine Abzweigleitung 96 zu einem nicht dargestellten, Nach Entleerung der Auslaßseite des Servomotors 70 von der Abtriebswelle 64 angetriebenen Regler. Die- und nachdem der Kupplungsservomotor 68 entleert ser liefert einen von der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, ist das Wechselgetriebe auf die niedrige Überabhängigen Steuerdruck, der einer Leitung 98 zu- io setzungsstufe eingestellt.

geführt wird, die mit dem einen Ende des Zwischen- Der Durchgang für die Flüssigkeit beim Entleeren

schaltventils 82 verbunden ist. Das Zwischenschalt- der Auslaßseite des Servomotors 70 wird zum Teil

ventil 82 enthält einen Steuerbund 100 (F i g. 3), der durch das vorbeschriebene drehmomentabhängige

dem Steuerdruck aus der Leitung 98 ausgesetzt ist, Verzögerungsventil 120 sowie ein weiteres geschwin-

um den Ventilschieber mit Bezug auf die Zeichnung 15 digkeitsabhängiges Verzögerungsventil 128 bestimmt,

nach links, entgegen der Kraft einer Ventilfeder 102 Das drehmomentabhängige Verzögerungsventil 120

zu verschieben. Die Kraft der Ventilfeder 102 wird besteht im wesentlichen aus einem Ventilschieber,

durch eine Druckkraft ergänzt, die in dem Bereich der in einer Ventilkammer gelagert und, wie aus

zwischen den Steuerbunden 104 und 88 wirkt. Diese F i g. 3 ersichtlich, nach links durch eine Ventilfeder

Druckkraft ist vom Motordrehmoment abhängig, ao 130 bewegt wird. Zusätzlich zu den Steuerbunden

beispielsweise ein durch die Stellung der nicht dar- 124 und 126 besitzt das Verzögerungsventil 120

gestellten Drosselklappe des Kraftfahrzeugmotors einen Bund 132 mit einem etwas größeren Durch-

beeinflußter Steuerdruck. Dieser vom Drehmoment messer als der benachbarte Steuerbund 126. Die

des Kraftfahrzeugmotors abhängige Druck wird durch den Steuerbund 126 und den Bund 132 gebil-

üblicherweise bei automatischen Getrieben als Dros- »5 dete Differenzfläche ist einem Systemdruck aus den

seidruck bezeichnet und wird dem Zwischenschalt- Leitungen 134 und 136 ausgesetzt. Das Steuersystem

ventil 82 durch eine Leitung 106 zugeführt. Eine enthält ein nicht dargestelltes Druckregelventil zur

Hilfsleitung 108 ist ebenfalls an das Zwischenschalt- Veränderung des von den Zahnradpumpen 24 und

ventil 82 angeschlossen, um unter gewissen Arbeite- 66 gelieferten Pumpendruckes in Abhängigkeit von

bedingungen ein Herunterschalten (kickdown) aus 3° der Drehmomentanforderung. Der Systemdruck ist

dem Zwischenübersetzungsbereich auf den niedrigen somit auch als drehmomentabhängiger Steuerdruck

Übersetzungsbereich zur hohen Drehmomentverviel- verwendbar, und ein höherer Drehmomentbedarf

fältigung zu ermöglichen. Der Mechanismus zur Er- wird von einem Ansteigen des Systemdruckes auf der

zeugung dieses »kickdown«-Druckes in der Leitung Arbeitsseite des Verzögerungsventils 120 begleitet.

108 ist nicht dargestellt. Es ist aber aus F i g. 3 er- 35 Wenn also das Kraftfahrzeug mit geschlossener

sichtlich, daß dieser Druck in der Leitung 108 auf Motordrossel rollt, sinkt der Systemdruck auf ein

den linken Teil des Ventilschiebers und durch die Minimum, und das drehmomentabhängige Verzöge-

Flächendifferenz der Steuerbunde 110 und 104. ein- rungsventil 120 nimmt mit Bezug auf F i g. 3 unter

wirkt. der Wirkung der Ventilfeder 130 die linke Endstel-

Wenn mit Bezug auf F i g. 3 die nach rechts wir- 40 lung ein. Dabei wird die Abzweigleitung 122 durch kende Kraft der Ventilfeder 102 und des dreh- den Steuerbund 126 gesperrt, und eine Verbindung momentabhängigen Steuerdruckes durch den fahr- zwischen den Leitungen 94 und 127 kann dadurch geschwindigkeitsabhängigen Steuerdruck in der Lei- nur noch über eine vorbestimmte Drosselstelle 138 tung 98 erzeugte, nach links wirkende Kraft über- erfolgen. Wenn eine Verzögerung unter solchen steigt, nimmt das Zwischenschaltventil 82 eine rechte 45 Betriebsbedingungen erfolgt, verringert die Drossel-Stellung ein, und die Übertragung des Systemdruckes stelle 138 in dem Entleerungsweg der Auslaßseite aus der Leitung 84 zur Leitung 86 wird durch den des Servomotors 70 der Bandbremse 60 die Ge-Steuerbund 88 des Schaltventils 82 unterbrochen schwindigkeit, mit der die Bandbremse 60 angezogen oder blockiert. Gleichzeitig wird die Leitung 86 über wird. Dieses vergrößerte Zeitintervall stimmt mit der einen Auslaß 116 entleert. Eine vorbestimmte Dros- 5° längeren Zeit überein, die zum Lösen der Kupplung selstelle 118, deren Zweck später erläutert wird, ist 62 erforderlich ist. Sobald das Fahrzeug nicht mehr vor dem Auslaß 116 angeordnet. Der Kupplungs- antriebslos rollt, sondern wieder von seinem Motor servomotor 68 wird somit entleert und dadurch die angetrieben wird, ist die Motordrossel geöffnet, und Kupplung 62 ausgerückt. Gleichzeitig mit dem Aus- der Systemdruck vergrößert sich wieder. Dadurch rücken der Kupplung 62 wird der Flüssigkeitsdruck 55 wird das Verzögerungsventil 120 wieder in die darvon der Auslaßseite des Servomotors 70 der Band- gestellte rechte Endstellung entsprechend Fig. 3 bremse 60 abgeführt, wodurch der auf der Einlaß- verschoben. Das Wechselgetriebe ist wieder für ein sehe des Servomotors 70 (in F i g. 2 untere Kammer) schnelleres Anlegen der Bandbremse 60 vorbereitet, wirkende Flüssigkeitsdruck aus der Leitung 84 die Das Verzögerungsventil 128 liegt auf der strom-Bandbremse 60 anzieht. Die von der Auslaßseite 60 abwärts liegenden Seite des Verzögerungsventils 120 des Servomotors 70 abgeführte Flüssigkeit kann und ist mit zwei Steuerbunden 140 und 142 verwegen des Rückschlagventils 92 nicht unmittelbar sehen und verschieblich in einer Ventilkammer anaus der Leitung 94 in die Leitung 86 übertreten. geordnet. Die Umgehungsleitung 127 ist mit zwei Statt dessen fließt die Flüssigkeit von der Auslaß- hintereinanderliegenden Drosselstellen 144 und 146 seite des Servomotors 70 durch die Leitung 94 und 65 versehen, und ein Ende der Ventilkammer steht in durch ein drehmomentabhängiges Verzögerungs- Verbindung mit der Umgehungsleitung 127 auf der ventil 120. Von der Leitung 94 erstreckt sich zum stromaufwärts liegenden Seite der Drosselstellen 144 Verzögerungsventil 120 und durch dieses hindurch und 146. Das Verzögerungsventil 128 wird, mit Be-

zug auf F i g. 3, durch eine Ventilfeder 148 nach rechts bewegt und kann den Teil der Umgehungsleitung 127 progressiv verengen, der parallel zur Drosselstelle 146 liegt und auf den der Steuerbund 142 einwirkt. Die Steuerbunde 140 und 142 sind mit einer Differentialfläche ausgebildet, die dem fahrgeschwindigkeitsabhängigen Steuerdruck aus der Leitung 98 ausgesetzt ist, der eine Druckkraft erzeugt, die die Kraft der Ventilfeder 148 ergänzt. Obgleich der Flüssigkeitsdruck, der auf der stromabwärts liegenden Seite der Drosselstelle 144 herrscht, während eines Herunterschaltens geringer ist als der Druck auf der stromaufwärts liegenden Seite, ist das Verzögerungsventil 120 wegen der Durchmesserdifferenz der Steuerbunde 140 und 142 nach links bewegt. Diese Ventilanordnung ermöglicht eine gleichbleibende Regelung, unabhängig von der Öltemperatur, und die Eigenschaften der Drosselstelle 144 sind weitgehend von der Viskosität unabhängig, da die Drosselstelle 144 in einer dünnen im Strö- ao mungsweg angeordneten Platte eingearbeitet ist. Die durch das Verzögerungsventil 128 erfolgte Regelung ist im Kennzeichen progressiv abwärts zum begrenzten Strom, der durch die Drosselstelle 146 hervorgerufen ist. Es ist ersichtlich, daß bei hoher Fahr-Zeuggeschwindigkeit der Grad der Verzögerung durch das Verzögerungsventil 128 höher ist als die Verzögerung bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit. Es folgt darauf, daß die zum Anziehen der Bandbremse 60 erforderliche Zeit sich progressiv während einer Umschaltfolge, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, vergrößert.

Der Kupplungsservomotor 68 und die Auslaßseite des Bremsservomotors 70 müssen während eines Herunterschaltens gleichzeitig durch die Auslaßdrosselstelle 118 entleert werden. Wenn das Herunterschalten bei verhältnismäßig hoher Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt, ist der Auslaßweg für den Servomotor 70 stark gedrosselt, und die Strömungsanforderungen der Drosselstelle 118 sind herab- gesetzt, so daß der Kupplungsservomotor 68 verhältnismäßig schnell entleert wird. Erfolgt das Herunterschalten jedoch bei einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit, so ist der Wert der Verzögerung im Auslaßweg für den Bremsservomotor 70 wesentlich herabgesetzt, und die Drosselstelle 118 muß eine größere Strömung während eines gegebenen Zeitintervalles verarbeiten. Dies erzeugt einen Rückdruck in der Leitung 86, wodurch der Kupplungsservomotor 68 für eine längere Zeitperiode eingeschaltet bleibt. Diese Verzögerung in dem Lösen der Kupplung 62 veihindert ein Durchgehen des Kraftfahrzeugmotors während eines Herunterschaltens und hält das Wechselgetriebe länger in dem Zwischenübersetzungsbereich, bis die Bremse 60 faßt.

Die Bemessung der Drosselstellen 118 und 144, 146 und die Strömungsregelcharakteristik des drehzahlgesteuerten Verzögerungsventils 128 können den Volumina der Kupplungs- und Bremsservomotpren angepaßt werden, so daß die Bandbremse 60 und die Kupplung 62 aufeinanderfolgend im günstigsten zeitlichen Verhältnis bei allen Fahrzeuggeschwindigkeiten und bei jeder Drehmomentanforderung angezogen oder gelöst werden.

Claims (8)

65 Patentansprüche:

1. Selbsttätige Getriebeschaltung für ein Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit druckmittelbetätigten Steuereinrichtungen zur Betätigung zweier einem Wechsel von einem höheren zu einem niedrigen Übersetzungsbereich zugeordneter servobetätigter Getriebeschalteinrichtungen mit in die Druckmittelleitung für den Servomotor einer der beiden Getriebeschalteinrichtungen eingefügten veränderlichen Drosseleinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die als Verzögerungsventile (120,128) ausgebildeten Drosseleinrichtungen sowohl über vom antriebsseitigen Drehmoment als auch von der abtriebsseitigen Drehzahl in an sich bekannter Weise abgeleitete Steuerdrücke im Sinne einer mit dem Drehmoment abnehmenden und mit der Drehzahl zunehmenden gegenseitigen Betätigungsverzögerung für die beiden durch eine Kupplung (62) und eine Bremse (60) gebildeten Getriebeschalteinrichtungen gesteuert werden.

2. Getriebeschaltung nach Anspruch 1 mit wenigstens einem das Umschalten des Wechselgetriebes aus einem Übersetzungsbereich in einen anderen durch das Auskuppeln und Abbremsen eines angetriebenen Sonnenrades bewirkenden Planetengetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor (70) einer Bandbremse (60), die die mit dem Sonnenrad (58) des Planetengetriebes (46) zusammenwirkende Kupplung (62) abbremst, an die Verzögerungsventile (120,128) und parallel dazu über ein Rückschlagventil (92) an die zum Servomotor (68) für die Kupplung (62) führende Leitung (86) angeschlossen ist.

3. Getriebeschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch ein das Umschalten des Wechselgetriebes aus einem Übersetzungsbereich in ein anderes einleitendes Zwischenschaltventil (82) in Richtung seiner Schaltstellung für den niedrigen Übersetzungsbereich durch einen drehmomentabhängigen Steuerdruck und in Richtung seiner Schaltstellung für den höheren Übersetzungsbereich durch den drehzahlabhängigen Steuerdruck beaufschlagt ist.

4. Getriebeschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsventile (120,128) und das Zwischenschaltventil (82) als mit Steuerbunden versehene Kolbenventilschieber ausgebildet sind und sowohl der drehmomentabhängige als auch der drehzahlabhängige Steuerdruck auf eine der Stirnflächen der Kolbenventilschieber übertragen wird.

5. Getriebeschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der drehmomentabhängige Steuerdruck von der Ansaugleitung des Fahrzeugmotors hinter der Drosselklappe abgenommen wird.

6. Getriebeschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der drehzahlabhängige Steuerdruck von einer mit der Abtriebswelle (64) des Wechselgetriebes gekuppelten Druckmittelpumpe (66) erzeugt wird und durch eine an deren Auslaßseite angeschlossene Abzweigleitung (96), gegebenenfalls über einen der Druckmittelpumpe nachgeschalteten drehzahlabhängigen Regler, den Verzögerungsventilen (120,128) bzw. dem Zwischenschaltventil (82) zugeführt wird.

7. Getriebeschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem den beiden Servo-

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motoren (68,70) gemeinsamen, im Zwischenschaltventil (82) angeordneten Auslaß (116) eine Drosselstelle (118) vorgesehen ist.

8. Getriebeschaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuersystem das Druckmittel durch eine mit der Antriebsseite des Wechselgetriebes gekuppelte Druckmittelpumpe (24) zugeführt wird, deren Druckleitung (72) mit der Druckleitung (74) der mit der Abtriebsseite des Wechselgetriebes gekuppelte Druckmittel-

pumpe (66) über ein Rückschlagventil (76) in Verbindung steht.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 922507, 931561;

deutsche Auslegeschrift B 1524511/63 c (bekanntgemacht am 13.10.1955);

deutsche Patentanmeldung G 5222 11/63 c (bekanntgemacht am 2.4.1953);

französische Patentschrift Nr. 1137 544.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen