DE1530645A1 - Vorrichtung zum selbsttaetigen Schalten eines Wechselgetriebes fuer Fahrzeuge,insbesondere eines Planetenraeder-Wechselgetriebes fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Du.imler-.uenz Aktiengesellschaft Palm 6851/4

cirt - Untertürkheim ^γ-πλ^/ ρ· 3.12.1965

ι· Vorrichtung zum selbsttätigen iJcualten eines Ί/eohüel-.jetriebes für Fahrzeuge, insbesondere eines Plane tenrilder-Weehsel^etriebes für Kraftfahrzeuge "

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zuu selbsttätigen Schalten eines V/echsel^e Triebes für Fahrzeuge, insbesondere eines Planetenräder-Y/echseltjetriebes für, Kraftfahrzeuge, bei dem die einzelnen Gänge durch druckmittelbetätigte Servourbane, z.B. Bremsen oder Kupplungen, geschaltet werden, denen der Arbeitsdruck durch Kommandoschieber und /oder Schaltschieber gesteuert zugeleitet wird und v/obei für eine jieeinflußung des Druckaufbaua in den Servoorganen Aufnehmer für aas Druckmittel vorgesehen sind.

ϊΐΰ sind Schaltvorriclitungen bekannt, bei denen den oervo- or^anen, meist Kupplungen, zu;a Hochschalten der Gänge Aufnehmer augeordnet sind, die den Druckaufbau am Servoorgan in bestimmter V/eise beeinflussen. Dabei v/ird iblicherv/eise jeden Servoorgan ein besonderer Aufnehmer zugeordnet, was naturgemäß viel Platz und Gewicht beansprucht.

Demgegenüber besteht bei aolchen Sehaltvorrichtunjen stets der Wünscht Platz und Gewicht einzusparen. Die Erfindung hat eine lösung dieses ProblemB zur Aufgabe und sie besteht im einzelnen darin, daß mehrere Servoorgane an einen gemeinsamen Aufnehmer angeschlossen sind. Bei einer bevorzugten Form eines Kraftfahrzeug-Wechselgetriebes mit vier Vorwärtsgängen schlägt die Erfindung vor, da£ die für die drei oberen Gänge vorgesehenen Servoorgane an die ^bflußleitung eines gemeinsamen Aufnehmers angeschlossen sind. D.h. also,es kann

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erf iiidungsgemäß der oder die unteren Gänge mit ihren Servoorganennicht an den gemeinsamen Aufnehmer angeschlossen sein.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat eine wesent-liclie Platzeinsparung zur I'c Ige. Es können nunmehr von sineai Aufnehmer aus mehrere Servoorgane in der gewünschten -tfeise beeinflußt werden. Auch das Gewicht der Schaltvorrichtung v/ird kleiner, da ja derselbe Aufnehmer meirmals ausgenütat v/ird» Zudem fällt die Einsparung weiterer .aufnehmer- schon allsin deswegen besonders" ins Gewicht, weil diese z„B. gegenüber manchen Schalt- und Steuerschiebern relativ groß ausgeführt werden müssen. .

Die Erfindung bevorzugt eine Lösung, wonach die Terbindungsleitungen von der Abflußleitung des gemeinsamen Aufnehmers au den Servoorganen über die jev/eiligen Kommando- bzw. Schaltschieber geführt und durch diese steuerbar sind. Hierbei v/ird. dann erfindungsgemäß die Abflußleituiig des Aufnehmers . durch den Kommanaοschieber für den zweiten /ersten Gang in seiner Stellung für den zweiten Gang mit der Suflußleitung des Aufnehmers verbunden und in seiner Stellung für den ersten Gang von dieser getrennt, v/ocei zweckmäßigerv/eise in der Iferblndungsleitung von der Suflußsei te; des Aufnehmers zum Kommandoschieber für den zweiten /ersten Gang eine Drossel angeordnet ist, die gegebenenfalls regelbar sein 'kann. Kit dieser Drossel wird ein entsprechendes Druckgefülle erzeugt, sodaß beim Einschalten einer'Kupplung oder Bremse der Aufnehner seine Füllung dem .betreffenden Servoorgan zuführen kann* Damit kann man von -einem einzigen Aufnehmer aus alle Hochschaltungen des Getriebes beeinflussen. Der erste Gang v/ird 3v;eckniäßigerweise von dieser Regelung ausgenommen, · da er ja stets-im Stand eingelegt wird.

Aufnehmer sind an sich bekannt. Sie bestehen im allgemeinen aus einem Zylinder, in dem ein federbelasteter Kolben angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist nun die Zuflußleitung auf

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der äen Federn gegenüberliegenden Seite des .Aufnehmerkolbens und die AbfluJSleituiig auf der Federseite desselben angeschlossen. Ferner ist es zweckmäßig, wenn der Auf riehmerkolben in seiner die Federn spannenden Endstellung die Öffnung einer Leitung "freigibt, die unter Umgehung der Drossel in die Verbindungsleitung rom Zufluß zum Konmandoscliieber für den zweiten / ersten Gang mündet. Auf diese Weise wird es möglich, in der letzten Bewegungsphase des Aufnehmerkolbens die Drossel zu umgehen und eine schnelle Füllung des Servoorganes zu ermöglichen.

Fach einer Y/eiterbildung des Erfindungsgedanlcens sind in dem tauchkolbenartig ausgebildeten Aufnehmerkolben mehrere Federn angeordnet, von denen ein Teil sich auf einem besonderen Feder>teller abstützt, der mit einem Stössel den Kolbenboden durch-, setzt. Auf diese Weise wird der Aufnehmerkolben in seiner die Federn entspannenden Endsteilung dadurch von einem großen Teil der Federspaniiung entlastet, daß der Stössel auf den Boden des iiufnehniersylinders aufsitzt. In der Anfangsphase der Bewegung des Aufnehmerkolbens ^um Füllen der Servoorgane sind daher wesentlich schwächere Federkräfte zu überwinden»

Schaltvorrichtungen der eingangs genannten Art weisen unverneidliche Leckverluste auf«. Die vorstehend erwähnte Drossel kann aber naturgemäß immer nur auf eine bestimmte Größe dieser Leckverluste abgestimmt werden. Hit anderen Worten ausgedrückt heißt das: Weini die Drosselbohruiig zu klein gegenüber den Leckverlusten ist, so bewegt sich der .Aufnehmerkolben viel zu langsam bzw. im Extremfall überhaupt nicht. Ist dagegen die Drosselbohruiig zu groß, so bewegt sich der Aufnehmerkolben zu schnell.

Um diese Unsicherheit .auszuschalten, kann man die vorliegende Erfindung dahingehend weiterbilden, daß die Drossel in der Yerbindungsleitu ig vom Aufnelimerzufluß zum Kommando schieber für den zweiten /ersten Gang durch eine direkte Leitung zua Dufluß überbrückbar ist und daß in dieser Überbrückungsleitung ein Regelsckieter liegt, der Von der Strömung in der Abfluß-'

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leitung des „nrfneijaers steuerbar ist. ilt dieser erfindungsjenäßen anordnung kurm die Drossel jeder beliebigen lecköl-ΐηεη,,,β ohne weiteres an.,epu,i,;t werde ι oder-besser gesagt, es kann jede beliebige Leckölr.en^e ersetzt und trotzdem bei bestimmter Drosselgrüße ,stets dieselbe- Geschwindigkeit des AufneLnexMcolbens erzielt werden. . - '

Hierfür schlägt die Erfindung da:m weiter vor, daß in der iUjflußleitung aes .iuf levers eine Iießdrossel liegt und daß die leitung vor dieser ileßdroüsel Mit der einen Seite des R2/elschiebers- und nach dieser lueßdrocsel mit der anderen Saite des Regelsc'iiebers verbunden i&t. Letzteres erfolgt ZY.eokmäiaigerwej se so» daI3 die andere Seite des R-jg.elschiebers mit de ν Verbindurigoleitung zwischen Zuflußleitung und Konm&iidoschiober für den zweiten /ersten Gang, und zv;t.r nach der Drossel in derselben, verbunden ist.

TJn nun ein zu starkes Zuströmen zum Regelscliieber zu verhindern, schlägt die ji'rfindung weiter noch vor, daß in der Zuflußleitung zu diesem.ebenfalls eine Drossel angeordnet ict, die aber einen -:e 3 entlieh größeren viuer schnitt auf-..'eist, als die in. der Yerbindungüleitung zwischen ciem Zufluß und dem Kommandoschieber.

.AusführiL.igsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar i;eigt:

die Mg.1 das Schema einer Schaltvorrichtung mit· einem gemeinsamen Aufnehmer und

·■' " 2 das Schema einer Schaltvorrichtung mit Aufnehmer und Regelschieber.

Es sind in der Zeichnung und Beschreibung nur die mit der Erfindung unmittelbar zusammenhängenden Schieber und Leitungen der Schaltvorrichtung berücksichtigt, um das Bild nicht zu verwirren. Zugrundegelegt ist dabei ein Kraftfahrzeug-

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Pluneteiaräder'-Y/ecübelge triebe, 'alt vier /orv.ärtsgängen, "das :iur Schaltuiig. dieser vier Vo rwärtspange awei Ijremsen 3 1, B 2 und zwei Kupplungen K T, K 2 aufweist, Jer Je triebeaufbau an sich gehört nicht -zur iiU'i'indu-ig. Jedoch eri*ol₀t die Schaltung derart, daß im ersten G-aiig B 2, im aweiten Ckwig ß 2 und B 1, im dritten Gang B 2 und KT und i„; vierten o-ang IC 1 und K 2 eingerückt si„d. D.h. also, das- G-etriebe -schultet-ohne G-ruppe.iwechsel.

JTach j?ig.-1enthält die Schaltvorrichtung, einen ^ufRehmer 10, der gemeinsam für die Bremse B 1 und die beiden Kupplungen K 1 und K 2 wirksam ist. Im Gehäuse- 11 des Aufnehmers ist ein .iiufne^merkolben 12 angeordnet, der in'an- sich bekannter V/eise auf der einen Seite durch ein oder mehrere federn 13 gegenüber dem Gehäuse abgestützt ist„ Im Boden 14 des Aufnehnierkolbens 12 befindet sich ein Stößel 15, der den Boden 14 durchdringt und der einen 3?eller 16 aufweist, auf dem sich eine oder zwei innere der mehreren Federn abstützen. Dies hat den Zweck, daß in der nicht dargestellten anderen Endstellung des Aufnehmerkolbens12 nur die äußere Feder, d.h. also, eine wesentlich schwächere Federkraft wirksam ist.

Dem Aufnehmer 10 wird das Druckmittel über die Zuflußleitung

17 von einem nicht dargestellten Regelschieber für den Arbeitsdruck zugeführt. Diesem ist in bekannter Weise noch ein ebenfalls nicht dargestellter Wählschieber zugeordnet» Die Zuflußleitung 17 mündet auf der den Federn gegenüberliegenden Seite

18 des Aufnehmerkolbens 12. Die die Federn 13 aufnehmende andere Seite 19 ist an die Abflußleitung 20 angeschlossen· Von der Zuflußleitung 17 führt eine weitere leitung 21 über eine Drossel 22 zum Kommandoschieber 23 für dea zweiten /ersten Gang. Sie ist durch, diesen Kommandoschieber 23 in seiner nioht aargestellten anderen Bndstellung - die dem zweiten Gang entspricht *■> mit der Abflußieitung 20 des Aufnehmers 10 ver~* bunden.

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s .i

'Ion der zul^t2t genannt er. Ab:flußo.eitu:i^ 20 de 10 führen aio Leitungen- ^u den einzelnen d(.γτοογ-,anen. Im einzelnen führt eine Leitung 24 über den bclialtsuhieber 25 -■ der i-i seiner dem zweiten G-ang entsprechenden Ste_lung dargestellt ist - zur Bremse B 1.-3ins weitere"Leitung 26 führt über den Kommandoschieber 27 für den dritten /aweiten Gang - der ebenfalls in seiner Stellung für den zweiten. Gang steht - aur Kupplung KI. Und schließlich führt eine- Leitung 28 über den Komra^ndoschieber 29 für den vierten /dritten (Jan;; - der in seiner Stellung für den dritten Ο'ε.η(; steht - zur Kupplung K 2. Diese letztgenannte Leitung ist im ?alle des vorliegenden Beispieles noch über den Komraandoschieber für den aweiten /ersten Gang geführte Dies hat den Zweck, um ein Bremsen im ersten Gang zu.ermöglichen. Prinzipiell kann die Leitung zur Kupplung K 2 vor dem Kommandoschieber 23 unmittelbar vom Kommandoschieber 29 abgezweigt v/erden.

Die Lage der Schaltorgane in Figur 1 entspricht der ScLaIt- stellung "erster Gang". Die Umschaltung in den.zweiten Gang erfolgt durch Umschaltung des Kommandoschieb'ers 23 in seine andere Endsteilung« Dadurch wird von Leitung 17 über 18 und Leitung 31 sowie 21 der Ölzufluß zur Leitung 24 und damit B 1, und ebenfalls zur Leitung 20 und damit zu dem Baum 19 des Aufnehmers, freigegeben. Zunächst wird - wegen des geringen Bewegungsv/iderstandes - der Kolben von B 1 in die Schaltstellung geschoben« Sobald.diese erreicht ist und der Ölfluß in Leitung 24 aufhört, steigt der Druck hinter Drossel 22 so.weit an, daß der Aufnehmerkolben 12 sich nach unten in Bewegung setzt. Nach Abschluß der seitlichen Bohrung 30 kann der weitere Zufluß nur nocli über Drossel 22 erfolgen, sodaß eine für das weiche lassen von Bremsband 1 ausreichend lange Laufzeit deg Aufnehmerkolbens 12 gegeben ist. In der unteren Endstellung gibt die Kante b©i 32 die Leitung 33 als Umgehung der Drossel 22 frei, damit die Leckverluste Mnter Leitung 21 ohne Druckverlust gedeckt werden können.

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Damit ist die■-Schaltung des zweiten Ganges !abgeschlossen, der Aufnehmer 10 ist in seiner unteren Stellung gefüllt und steht für weitere Schaltun_tven wieder zur Verfügung. Wird getst der Ko:.:mun >oschieber 27 für den dritten /zweiten Gang in seine andere iindstellung umgeschaltet, so wird damit die Leitung 26 sur Kupplung K 1 freigegeben,, Während der Kupplungs^ lben sich in Bewegung setzt, sinlct der Druck in Leitung 26 uid damit auch 20 stark ab. Dies hat zur Folge, daß der Aufnehmerkolben 12 eich unter dem vollen Druck im Raum 18 gegen die Federn 13 2U bewegen beginnt, 'i-iücli. Abschluß von Leitung 33 kann der ülzufluß von 17 nur noch über Drossel 22 erfolgen, sodaß der Aufnehmer das Öl aus dem Raum 19 über Leitungen 20 und 26 in die Kupplung K ]" ■aus schiebt-. Hat der Aufnelimerkolben 12 die End a te llung erreichte so erx'ol^t' die restliche Füllung von IC 1 iin/;e drosselt über die jetzt freigegebene Leitung 31. Sobald Kupplung K gefüllt-ist und damit der Druck in Leitung 26 und 20 ansteigt, "beginnt sich der Aufnehmerkolben wieder nach unten zu bewegen und der weitere Ablauf ist der gleiche wie bei

der zuvor beschriebenen Schaltung des zweiten Ganges. Die Bremse B 1 ;vird im dritten Gang in nicht näher dargestellter v/eise ausgerückt und hierzu der Schaltschieber 25 in seine andere, nicht dargestellte Endlage umgeschaltet.

Beim Umschalten des Kommandoschiebers 29 für den vierten / dritten Gang in seine andere, nicht dargestellte Endlage wird die Leitung 28 zur Kupplung K 2 freigegebene Auch dabei wiederholt sich am Aufnehmer 10 grundsätzlich dasselbe Arbeitsspiel. Im vierten Gang wird dann in nicht näher dargestellter Art und Weise'die Bremse B 2 - die in den ersten drei Gängen eingerückt ist - ausgerückt, sodaß im ■ ■ vierten Gang beide Kupplungen K 1 und K 2 eingerückt sind.

Hach Fig.2 ist der Aufnehmer 34 ^uncl alle anderen ICommando-.uiid Schaltschieber in prinzipiell derselben Art und V/eise aufgebaut, "wie' bisher. Dem Aufnehmer 34 ist ein !tegelschieber

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SADORiGlNAt

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35 zugeordnet. Dieser hat den Zweck, ein geregeltes iJaehfließen des Druckmittels beim Auftreten von Leckverlusten. zu ermöglichen„ Ansonsten müsste die Drossel 22 in einer bestimmten Art und Y/eise bemessen sein, was aber immer nur für eine bestimmte Größe der Leckverluste möglich ist.

Auf den Ke^elsehieber-Kolben 36 wirkt einerseits eine Leitung 37» die mit der i»bflußleitung 20 des Aufnehmers 34 verbunden ist. Auf seine andere Seite wirkt eine Leitung 38, die mit der Leitung 21 in Verbindung steht» In die Abflußleitung 20 ist noch eine tleßdrossel 39 eingesetzt. Die Zuflußleitung 17 ist äurch eine Leitung 40 mit dem Mittelraum 41 des Hegelschieber-Kolbens 36 verbunden. Aus diesem LIittelraum führt eine weitere Leitung 42 unmittelbar in die Leitung 21, sodaß auf diese Weise die Drossel 22 umgangen wird. " "-

Auf den Regelschieber-Kolben 36 wirkt als Regelgröße mithin das Druckgefälle an der Meßdrossel 39· Ist ein solches nicht vorhanden, dann steht der Kolben 36 in seiner Mittelstellung, sodaß dann bei offener Leitung 40/41 alle Leckverluste ohne Druckabfall über diese Leitung gedeckt werden können. Geht der Aufnehmerkolben nach unten, so ist der Druck in der Leitung 21 größer als in der Leitung 20 nach der Drossel 39» Infolgedessen geht der Regelschieber-Kolben 36 nach oben und drosselt die Leitung 40 so weit ab, daß der Durchfluß durch die Meßdrossel 39 den vorgeschriebenen Wert annimmt und sieh dadurch die vorbestimmte Geschwindigkeit des Aufnehmerkolbens einstellt.

Geht der Aufnehmerkolben naoh oben - wenn die Leitung zu einer Kupplung geöffnet wird - , so treten umgekehrte Druckverhältnisse am Regelschieber-Kolben 36 auf, d„h. dieser geht nach unten. Dadurch wird erstens wieder der Zufluß 40 abgesperrt, und zweitens nach einer weiteren Bewegung eine Verbindung zwischer den Leitungen 37 und 42 hergestellt, sodaß der Aufnehmer sein Volumen unter Umgehung der Meßdrossel 39 in die Kupplung ausschieben kann. Hierbei v/äre es denkbar, in die Leitung 40 eine 'Drossel einzusetzen, die naturgemäß größer sein muß als die Drossel 22. Im übrigen ist die Wirkungsweise dieser Anordnung dieselbe, wie'sie bei Figur 1 beschrieben wurde.

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Claims (10)

-9- ' Saini 6851/4 Ansprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Schalten eines Viechseigetriebes für Fahrzeuge, insbesondere eines Planetenräder-Wechselgetriebes für Kraftfahrzeuge, bei dem die einzelnen Gänge durch druckmittelbetätigte Servoorgane, z.B. Bremsen oder Kupplungen, geschaltet werden, denen der Arbeitsdruck durch Kommandoschie-· ber und /oder Schaltschieber gesteuert augeleitet wird und wobei für eine Beeinflußung des Druckaufbau3 in den Servoorganen Aufnehmer für das Druckmittel vorgesehen sind, dadurch gekezmzeichiiet, daß mehrere Servoorgane an einen gemeinsamen Aufnehmer angeschlossen sind.

2* Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, für ein Y/echselge triebe mit vier Vorwärtsgängen, dadurch gekennzeichnet, daß die für die drei oberen Gänge vorgesehenen Servoorgane (B 1, Ii T, K 2) an die Abflußleitung (20) des gemeinsamen Aufnehaers (10) angeschlossen sind.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitungen (24,26,28) von der Abflußleitung (20) des gemeinsamen Aufnehmers (10) au den Servoorganen (3 1, K 1, K 2) über die jeweiligen Kommando- (27/29) /bzw. Schaltschieber (25) geführt und durch diese steuerbar sind.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußleitung (20) des Aufnehmers (10) durch den Kommandoschieber (23) für den zweiten /ersten Gang in seiner. Stellung für den zweiten Gang mit der Zuflußleitung (17) des" Aufnehmers (10) verbunden und in seiner Stellung für den ersten Gang von dieser getrennt ist.«

5* Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung (21) von der Zuflußseite (18) des Aufnehmers (10) zum Kommandoschieber (23) für den zwei ten/ersten Gang eine gegebenenfalls regelbare Drossel (22) angeordnet ist»

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6. Schaltvorrichtung nach einen oaer mehreren eier ,^..,.rUce

2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dais die Zui'lu:oleitung (17) -uf der den federn (13) _Cje ;enüberliegenden S^i te (1-0 des Aufnehuerkolbens (12), und die Aoflußleitu :._; (20) vuf der Federseite (19) desselben angesc-j-ossen ist.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5 und δ, dvrarch j«'kennzeichnet, dai3 d-r Auf^shmerkGlbeii (12) in meiner die Feiern (13) spannenden iindsteilung die Öffnung (30) einer Leitung freigibt, die unter "J:n jehung der drossel (22) in die Verbindun;··?;-leitung (21) vor. Zufluß (17) ::uc Korund:)schieber (23) fir den zweiten /ersten Sang i.v.lndet.

8. Schaltvorrichtung nach -maprach 6 oder 7» du lurch gekennzeichnet, dali i.Ti t./.uchkolb-j-nartiij aus.jebllueten .iuf:,ö nier-.iolben (12) rrji.rere Polern (13) angüordiut r:ind, τοη dexien ein Teil sich auf einen besonderen ^ederteller (16) abstütat, der nit ei.lau iitoiel (15) den iloi'cerxbcäeri (14·) aurc.je Szt.

9. Sah-il'cvorrichtu2ig nach einem oder mehreren der einspräche

2 bis d, ciadu:-3;i gehe::.'^-ichnet, daß die Jroosel (22) in der Yerbinuungsieitui.g (21) vo:u .lUfna'-uerzufluß (17) zura IZor^uandoschieber (23) f'ir der: zweiten /ersten Gang durch eine direkte Leitung (40/42) zum Zufluß (17) überbrückbar ist, und daß in dieser Überbrückungsleitung ein xie^elsc.ieber (35) liegt, der von der Strömung in der Abflußleitung (20) des Aufnehmers (34j steuerbar ist.

10. Schaltvorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, da3 in der Abfluileitung (20) des Aufnehmers (34) eine Ließdrossel (39) liegt und daß die Leitung vor dieser Drossel mit der einen Seite des Regelschieber-Kolbens und nach dieser Drossel mit der anderen Seite des Hegelschieber-Kclbens verbunden ist.

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11o Sch^ltvorriüh'tXitj nach .uiispruch 10, dadurch jekeiinzeichnet, oui uie andere Seite des Hj^elschieber-Kolbens „iit der 7er bindun sleitung (21) zwischen der Drossel (22) und dem Loi.ic-iiloschie'ber für den zweiten /ersten Gang verbunden ist»

12«, Uohaltvorriohtung nach den ^liaprächen 9 bis 11, dadurch (je..en:i .liiclinet, daß in der Zufluiileitung (40) zum Regelschiübcr (35) eine jjrousel angeordnet ist, die einen \.eaentlich größeren Querschnitt aufweist als die Drossel (2.2) in der Verbindungsleitung (21) zwischen oufluß (17) und Komniundoschieber (23)·

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L e e r s e i t e