DE1630954A1

DE1630954A1 - Hydraulische Schaltvorrichtung fuer Fahrzeuge mit einem ohne Zugkraftunterbrechung schaltbaren Wechselgetriebe,insbesondere fuer hydrodynamische Verbundgetriebe von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1630954A1
Application number: DE1967P0042819
Authority: DE
Inventors: Zmre Dipl-Ing Szodfridt
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1967-08-16
Filing date: 1967-08-16
Publication date: 1971-07-22
Also published as: FR1574974A; GB1211482A; DE1630954B2

Description

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Patent anmeldung

Firma Dr.-Ing.h.c. F. Porsche KG Stuttgart-Zuffenhausen, Porsehestraße 42

Hydraulische Schaltvorrichtung für Fahrzeuge mit einem M ohne Zugkraftunterbrechung schaltbaren Wechselgetriebe, insbesondere für hydrodynamische Verbundgetriebe von

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Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Schaltvorrichtung für Fahrzeuge mit einem ohne Zugkraftunterbrechung schaltbaren, mehrstufigen Wechselgetriebe, insbesondere für hydrodynamische Verbundgetriebe von Kraftfahrzeugen, bei welcher ein von der Fahrgeschwindigkeit und gegebenenfalls von der Maschinenbelastung abhängig gesteuertes Geberorgan einen stufenweise schaltbaren Umschaltschieber für die Kupplungs- und Bremsorgane der einzelnen Gangstufen betätigt.

Bei den bekannten selbsttätigen Regelvorrichtungen dieser Art bereitet der Schaltablauf im Verhältnis zum jeweiligen Fahrwiderstand einerseits und der Maschinenbelastung andererseits bei mehrstufigen Wechselgetrieben erhebliche Schwierigkeiten.

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Insbesondere dadurch, daß zur Auslegung der einzelnen Schaltorgane auf einen fahrtechnisch und wirtschaftlich günstigen Gleichgewichtszustand eine Vielzahl von Einflußgrößen zu erfassen sind, werden eine erhebliche Anzahl von teueren Schalt- und Steuerungselementen benötigt, deren Abstimmung für bestimmte Fahrbereiche noch zusätzlich der Einflußnahme des Fahrers bedürfen. Diese Vorrichtungen (Brit. Patent 931 877) arbeiten zumeist mit Druckmodulation in solcher Weise, daß für die verschiedenen Untersetzungsstufen jeweils ein bestimmter Schaltdruck in Abhängigkeit der Stellung des von einem Fliehkraftregler beeinflußten Geberorgens aufgebaut wird. Bei Schalteinrichtungen dieser Art müssen zugleich weitere Ventilgruppen vorgesehen werden, die den Kupplungseingriff beim Schalten von einer auf die andere Gangstufe verzögern oder beschleunigen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine hydraulische Schaltvorrichtung zu schaffen, bei welcher man ohne Druckmodulation zur Schaltung der Vorwärtsgänge und einem einzigen Umschaltschieber zur Steuerung der Servoeinrichtungen für die Kupplungs- und Bremsorgane des Wechselgetriebes auskommt, wobei die für den Schaltablauf maßgebenden Einflußgrößen weitgehend durch mechanische Mittel erfaßt und auf den Umschaltschieber übertragen werden können.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Servoeinrichtungen für die Kupplungs- und Bremsorgane des Wechselge-

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triebes zumindest einen zwischen zwei Druckräumen angeordneten Betätigungskolben für ein Bremsorgan umfassen, wovon der eine Druckraum mit dem Druckraum eines der Kupplungsorgane und der andere Druckraum durch den Umsehaltschieber mit dem Druckraum eines weiteren Kupplungsorganes bzw. mit einem der Löseseite zugeordneten Druckraum der Servoeinrichtung eines weiteren Bremsorganes hydraulisch verbindbar ist. Durch diesen Aufbau der Schalteinrichtung werden die Servoeinrichtungen selbst für den Schaltübergang zwischen den Gangstufen nutzbar gemacht, wodurch eine g Vielzahl der sonst gebräuchlichen Steuer- und Modulationsventile entfallen. Diese Wirkungsweise läßt sich für vielstufige Wechselgetriebe, welche mindestens zwei Reibungskupplungen und zwei Bandbremsen enthält weiter dadurch vereinfachen, wenn die Servoeinrichtungen für die Bandbremsen zwei doppelseitig beaufschlagbare Betätigungskolben mit «je zwei Druckräumen besitzen, wovon die Druckräume der ersten Bandbremse durch den Umschaltschieber mit dem Druckraum einer der Reibungskupplungen und einem Druckraum der zweiten Bandbremse hydraulisch verbindbar sind, während der andere Druckraum der zweiten Bandbremse, unter Umgehung des " UmschaltSchiebers unmittelbar dem durch ein Regelventil konstant gehaltenen Leitungsdruck der Förderpumpe ausgesetzt ist.

Die bei Verwendung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers in einem Verbundgetriebe auftretende Drehmomenterhöhung läßt sich dann leicht beherrschen, wenn die Servoeinrichtung der zweiten

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Bandbremse einen doppelseitig beaufschlagbaren Differenzkolben enthält, dessen Schaltseite eine geringere Fläche besitzt als dessen Löseseite. Sind ein oder mehrere durch den Umschaltschieber gesteuerten Druckräumen der ersten und zweiten Bandbremse voneinander unabhängige Speicherzylinder vorgeschaltet, die eine zum Druckraum der Löseseite der Betätigungskolben offene Verbindung aufweisen, so wird ein weicher und stoßfreier Schaltübergang erhalten. Die Speicher sind für mehrere Servoeinrichtungen dann wirksam, wenn der Speicherzylinder für die erste Bandbremse mit dem Druckraum der Löseseite ihres Betätigungskolbens und mit dem Druckraum einer der Reibungskupplungen in Verbindung steht und wenn ferner der Speicherzylinder für die zweite Bandbremse mit dem Druckraum der Löseseite ihres Betätigungskolbens und mit dem Druckraum der Schaltseite des Betätigungskolbens der ersten Bandbremse in Verbindung steht.

Werden dem Umschaltschieber unter Umgehung des Druckregelventiles unmittelbar von der Förderpumpe aus Druckmittel über gegebenenfalls regelbare der Schaltzeitabstimmung dienende Düsen zugeleitet, so wird ein Zusammenbruch des Liniendruckes im Netzwerk sicher vermieden, was wesentlich zur Betriebssicherheit der Schalteinrichtung beiträgt. Zur Erfassung und Übertragung der für die Schaltung maßgebenden Faktoren und Einflußgrößen ist der Umschaltschieber mit seinem zugeordneten Geberorgan unter Vermittlung eines Schrittschaltwerkes verbunden, das aus einer zwischen Federn gehaltenen Stellmuffe und einer überdrückbaren Rastvorrichtung besteht, durch welche in Abhänglg-

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keit der an der Stellmuffe ausgeübten Kraft der Umsehaltschieber stufenweise verschiebbar gegenüber den Steuerkanälen im Steuergehäuse gehalten ist. Dadurch wird eine Auslegung erhalten, bei welcher der Schaltimpuls erst bei einer vorbestimmten resultierenden Stellkraft die stufenweise Verstellung des Umschaltsehiebers bewirkt. Es ist somit sichergestellt, daß nur durch eine anhaltende Einflußgröße von Fahrgeschwindigkeit und Masehinenbelastung ein Gangwechsel vollzogen wird.

Das Geberorgan wird vorteilhaft durch einen Fliehkraftregler " mit zwischen seinen Widerlagern angeordneten Reglerfedern gebildet, wobei dessen eines Widerlager mit der Steilmuffe des Schrittschaltwerkes in Verbindung steht, während am gegenüberliegenden Widerlager eine von der Masehinenbelastung abhängig betätigte Verstelleinrichtung angreift. Somit kann die gesamte Einrichtung zur Erfassung und Übertragung der Schaltimpulse auf den Umschaltschieber in einer kompakten Baueinheit zusammengefaßt werden. Wird die Rastvorrichtung durch eine koaxial zum Umschaltschieber angeordnete und durch die Stellmuffe mit diesem | verbundene Schalthülse mit einer der Anzahl der Gangstufen des Wechselgetriebes entsprechenden Anzahl von Rillen gebildet, in welche Feststellhebel einer Federwaage eingreifen, so wird eine große Schaltgenauigkeit erhalten. Insbesondere wird dadurch die gefährliche Mittelphase des UmschaltSchiebers, d.h., wenn er sich von einer SteuersteiLung in die andere bewegt, rasch überbrückt.

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Duroh entsprechende Auslegung der Pederkomblnation von der Stellmuffe einerseits und der Federwaage andererseits, kann eine angemessene Schalthysteresis erhalten werden. Die Größe der Hysteresis läßt sich durch entsprechende Ausbildung der Rillen der Schalthülse variieren. Vorteilhaft steht desweiteren der Umschaltschieber mit seinem zugeordneten Geberorgan auf der einen Seite unter der Wirkung des Schrittschaltwerkes und auf der gegenüberliegenden Seite unter dem Einfluß eines gegebenenfalls federnd nachgiebigen Anschlages, durch welchen über ein manuell betätigtes Gestänge der selbsttätige Schaltablauf teilweise oder vollständig aufgehoben werden kann.

Der Anschlag kann zur Schaltbegrenzung dienen, in dem beispielsweise das selbsttätige Aufwärtsschalten des Getriebes auf einen bestimmten Gang begrenzt wird. Durch das dem Anschlag zugeordnete Gestänge können zugleich die manuell zu betätigenden Stufen des Wechselgetriebes, wie der Rückwärtsgang, die Parkoder Leerlaufstellung geschaltet werden. Außerdem ist es möglich, " den Anschlag in solcher V/eise mit dem Urnschaltschieber zu koppeln, daß das Wechselgetriebe auch von Hand geschaltet werden kann, wenn dies in besonderen Fällen wünschenswert erscheint.

In den Zeichnungen, welche eine beispielsweise .Ausführungsform der Erfindung zeigen, sind
Fig. 1 ein Schema eines hydrodynamischen VerbundgetrLebes für ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen hydrau-

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lischen Schalteinrichtung für ein Dreiganggetriebe in vereinfachter Darstellung im Zeitpunkt der Schaltung der ersten Gangstufe,

Fig. 2 ein Schaltdiagramm für die Schalteinrichtung nach der Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Schaltregler des Verbundgetriebes nach der Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. J>,

Fig. 5 eine vereinfachte Darstellung der hydraulischen Schalt- Λ einrichtung in der Stellung des zweiten Ganges,

Fig. 6 eine vereinfachte Darstellung der hydraulischen Schalteinrichtung in der Stellung des dritten Ganges und

Fig. 7 ein Schema eines Umlaufrädergetriebes mit zwei Gängen und der erfindungsgemäßen hydraulischen Schalteinrichtung in vereinfachter Darstellung.

Das Verbundgetriebe, von welchem nur eine Symmetriehälfte schematisch dargestellt ist, besteht aus einem Drehmomentwandler und einem diesem nachgeschalteten Umlaufrädergetriebe 2, von welchem aus über ein im einzelnen nicht gezeigtes Ausgleichgetriebe J5 die Hinterräder des Fahrzeuges angetrieben werden. Der Drehmomentwandler 1 umfaßt ein mit der Kurbelwelle 4 der Brennkraftmaschine in treibender Verbindung stehendes Pumpenrad 5, ein gegen einen Freilauf abgestütztes Leitrad 6 sowie ein Turbinenrad 7, das mit Antriebswelle 8 des UmIaufrädergetriebes 2 verbunden ist.

Mit der Antriebswelle 8 ist eine Reibungskupplungen Kl und K2

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enthaltende Trommel 9 in Eingriff. Die Reibungskupplungen Kl und K2 dienen zur Ableitung von drei Vorwärts- und einer Rückwärtsgeschwindigkeit für das Umlaufrädergetriebe 2. Das Getriebe 2 enthält zu diesem Zweck zwei Planetensätze gleicher Abmessungen mit einem gemeinsamen Sonnenrad 10. Das Ringrad 11 des ersten Planetensatzes ist mit der Reibungskupplung Kl verbindbar und mit Planetenrädern 12 in Eingriff, deren Träger 13 ebenso wie das Ringrad 14 des zweiten Planetensatzes mit der Getriebeabtriebswelle 15 in treibender Verbindung steht. Die Planetenräder l6 des zweiten Planetensatzes sind mit dem Sonnenrad IO in Eingriff, das durch eine Bremstrommel 17 mit der Reibungskupplung K2 kuppelbar ist. Die Trommel 17 ist zum Festhalten des Sonnenrades 10 von einer einfach wirkenden Bandbremse Bl umgeben. Eine weitere, doppelt wirkende Bandbremse B2 ist dem Planetenträger der Planetenräder 16 des zweiten Planetensatzes zugeordnet.

Zur Betätigung der Bandbremsen Bl und B2 dienen Servoeinrichtungen mit doppelseitig beaufschlagbaren Kolben 19 und 20, ^ die in Zylindern mit Je zwei Druckräumen Dl und D2 bzw. D3 und D4 gleiten. Der Kolben 20 für die Bandbremse B2 ist als Differenzkolben ausgeführt, dessen Schaltseite eine geringere Fläche besitzt, als dessen Löseseite. Die Reibungskupplungen Kl und K2 besitzen gleichfalls Druckräume D5 und D6. Den Druckräumen Dl und D3 der Bandbremsen, sind unter Federwirkung stehende Speicherkolben 21 und 22 vorgeschaltet, die in Zylindern 23 und 24 geführt sind. Der Zylinder 23 des Speicherkolbens 21, für die Bandbremse Bl steht mit dem Druckraum Dl derselben und über eine

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Leitung 25 mit dem Druekraum Do der Reibungskupplung K2 in Verbindung, In Fortsetzung ist die Leitung 25 an einen Steuerblock 26 angeschlossen, welcher einen Umsehaltschieber 27 mit Steuerbunden 28, 29 und 30 enthält. Der Zylinder 24 des Speicherkolbens 22 für die Bandbremse B2, ist mit dem Druckraum D3 und über Leitungen 31 und 32 mit dem Druekraum D2 der Bandbremse Bl verbunden. Die Fortsetzung der Leitung 32 mündet gleichfalls in den Steuerblock 26. Dem Druckraum D4 der Bandbremse B2 wird unter Umgehung des Umschaltschiebers 27 über eine Leitung λ 33 Druckmittel von einer Förderpumpe 34 zugeleitet. Das Druckniveau wird durch ein dazwischen angeordnetes, an sich bekanntes Druckregelventil 35 konstant gehalten. Vom Druckregelventil 35 aus erfolgt zugleich über die angedeutete Leitung 36 die Zuführung von Druckmittel in den Arbeitsraum des Drehmomentwandlers 1. Das Druckregelventil ist derart ausgelegt, daß die Verbindung zum Drehmomentwandler 1 während der Dauer einer Getriebeschaltung unterbrochen wird, damit zum Schalten der volle Pumpendruck zur Verfügung steht. Die Zuführungsleitung 37 für den Umsehaltschieber 27 ist vor dem Druckregelventil 35 abgezweigt und mit der Schaltzeitabstimmung dienenden Düsen 38 bestückt, die im Steuerblock 26 untergebracht sind. Über eine weitere Leitung 39 gelangt in den Gangstufen I, II und III durch den Umsehaltschieber 27 hindurch Druckmittel in den Raum D5 der Reibungskupplung Kl. Zur Konstanthaltung des Druckes ist die Leitung 39 im Bereich des Steuerblockes 26 gleichfalls mit einer entsprechend bemessenen Düse 40 versehen. Die Leitung 39 steht über eine Zweigleitung 4l mit dem federbelastenden Steuerschieber 42 des Druckregelventiles 35 in Verbindung. '

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Die Druckmittelverteilung in den einzelnen Gangstufen zeigt die Fig. 2, wobei mit χ jeweils unter Druck stehende und mit - die jeweils entlüftenden Druckräume Dl - D6 bezeichnet sind. Die Leerlaufstellung ist mit 0, der Rückwärtsgang R und die Parkstellung mit P gekennzeichnet.

Zur Betätigung des Umschaltschiebers 27 ist ein Schaltregler 43 vorgesehen, welcher aus einem Fliehkraftregler 44 und einem Schrittschaltwerk 45 besteht. Der Fliehkraftregler 44 wird

durch eine rohrförmige Hülse 46 von einem Zahnrad 47 angetrieben, das mit einem nicht gezeigten Zahnrad auf der Getriebeabtriebswelle 15 in Eingriff steht. Das Zahnrad 47 ist durch eine Rutschkupplung 48 mit der Hülse 46 verbunden. Die Rutschkupplung wird durch eine an sich bekannte Wellhülse gebildet, die derart abgestimmt ist, daß sie beim plötzlichen Abstoppen der Antriebsräder des Fahrzeuges durchrutscht und eine Zerstörung des Schaltreglers 4j5 verhindert. Die Rohrhülse 46 ist im Steuerbloek 26 des Schaltreglers 43 gelagert und in der Ebene von dessen Steuerkanälen 49, 50, 51> 52, und 54 mit entsprechenden Bohrungen versehen, durch welche das Druckmittel zwischen die Steuerburide 28, 29 und 30 des Urnschaltschiebers 27 strömen kann. An den Steuerkanal 51 ist die Zuführungsleitung 37 von der Förderpumpe 34 und an den Kanal 50 die Druckleitung 25 angeschlossen. In den Kanal y?. mündet die Leitung 39 und in den Kanal 53 die Druckleitung 32. Die Kanäle 49 und 54 dienen der Entlüftung.

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Auf dem vorderen Ende der Rohrhülse 46 sind die Widerlager 55 und 56 des Fliehkraftreglers 44 verschiebbar gehalten. Zwischen den Widerlagern 55 und 56 stützen sich Reglerfedern 57 und 58 ab, die die Rohrhülse konzentrisch umgeben. Am Widerlager 56 ist eine Verstellgabel 59 angebracht, welche eine Rolle 60 enthält, an der unter der Wirkung einer Schenkelfeder 6l eine Kurvenscheibe 62 gehalten ist. Die Kurvenscheibe 62 wird durch einen Verstellhebel 63 betätigt, der über ein in Fig. 1 angedeutetes Gestänge 64 mit dem Gaspedal 64 des Fahrzeuges verbunden ist. An das Ge-

stange 64 ist eine barometrische Dose 66 angelenkt, welche zur Höhenkorrektur dient. Der zwischen dem Widerlager 56 und dem Steuerblock 26 angedeutete Schraubtrieb 6¹J kann zum Antrieb einer nicht gezeigten Anschleppumpe für das Wechselgetriebe oder für den Tachometerantrieb benutzt werden. Das Widerlager 55 des Fliehkraftreglers steht mit einer innerhalb der Rohrhülse 46 axial verschiebbaren Stellmuffe 68 in Eingriff. Die Stellmuffe 68 ist zwischen Federn 69 und 70 verschiedener Länge, jedoch gleicher Kennung auf einer Verlängerung 71 des Umschaltschiebers. 27 gehalten. |

Auf dem freien Ende der Verlängerung 71 ist unter Vermittlung eines Kugellagers 72 eine Schalthülse 73 befestigt, die am Umfang mit drei Rillen 74 versehen ist. Die Rillen 74 sind in einem auf dem Umschaltschieber 27 abgestimmten Abstand zueinander angeordnet. In die Rillen 74 greifen an einander gegenüberliegenden Seiten Rollen 75 ein, die von doppelarmigen Hebeln 76 getragen werden. Die Hebel 76 sind um Bolzen 77 schwenkbar, an dem den Fliehkraftregler 44 enthaltenen Gehäuse 78 angelenkt. Die Hebe^J

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dienen zur Fixierung der Lage der Schalthülse 73 und sind zu diesem Zweck von einer Federwaage 79 belastet. Die Haltekraft der Federwaage 79 ist durch Schrauben 80 einstellbar.

Auf der der Schalthülse 75 gegenüberliegenden Seite des Umschaltschiebers 27 ist ein manuell zu betätigendes Gestänge 8l vorgesehen, das in die Rohrhülse 46 eingeführt werden kann. Das Gestänge 8l ist am vorderen Ende mit einer Anschlagkappe 82 versehen. Die Anschlagkappe 82 ist unter der Wirkung einer Feder nachgiebig gegenüber ihrem Gestänge gehalten und arbeitet mit dem Steuerbund 28 des Umschaltschiebers 27 zusammen. Das Gestänge 8l ist mit einem Handhebel 84 für den Fahrer verbunden. Durch den Handhebel 84 können die verschiedenen Gangstellungen eingestellt werden. Der Handhebel ist in den gewählten Stellungen durch eine Rastvorrichtung 85 festgehalten.

Zum Betrieb des Fahrzeuges aus dem Stillstand heraus wird zunächst der Handhebel 84 aus der Park- oder aus der Leerlaufstellung in die Stellung III bewegt, wodurch der Umschaltschieber 27 die in Fig. 1 gezeigte Lage einnimmt. Das von der Förderpumpe ^4 geförderte Druckmittel gelangt somit über die Leitungen J57 und 39 in den Druckraum D5 der Reibungskupplung Kl. Gleichzeitig wird der Druckraum D4 über die Leitung 33 mit Druckmittel beschickt, wodurch die Bandbremse B2 angezogen und der Planetenträger 18 des zweiten Planetensatzes festgehalten wird. Beim Gasgeben durch das Pedal 65 setzt sich nun das Fahrzeug in Bewegung, wobei der Antrieb von der Kurbelwelle 4 aus über den Drehmomentwandler 1 auf die Getriebeantriebs-

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welle 8 und von dort unter Vermittlung der Reibungskupplung Kl durch die Getriebeteile 10, 11, 12, 13 des Umlaufrädergetriebes 2 untersetzt zur Getriebeabtriebswelle 15 übertragen wird. Von der Getriebeabtriebswelle 15 aus erfolgt über das angedeutete Ausgleichgetriebe 3 der Antrieb der Hinterräder.

Hat bei normaler Fahrt durch entsprechende Beschleunigung des Fahrzeuges die Getriebeabtriebswelle 15 eine bestimmte Drehzahl erreicht, so spricht der Fliehkraftregler 44 an und λ bewegt das Widerlager 55 desselben mit Bezug auf die Zeichnung der Fig. 3 nach rechts, wodurch die Stellmuffe 68 entgegen der Kraft der Feder 70 gleichfalls nach rechts gleitet. Bei einer vorbestimmten Haltekraft der Feder 70 bzw. der Federwaage 79* die dem gewünschten Schaltpunkt entspricht, schwenken die Hebel 66 nach außen und geben die Schalthülse 73 frei. Dadurch springt der Umschaltschieber 27 soweit nach rechts, bis die Rollen 75 der Hebel 76 in die nachfolgende Rille am Umfang der Schalthülse 73 eingreifen und ihn in der Stellung zum Schalten des II. Ganges festhalten. In dieser Lage des Umschaltschiebers 27 (Fig. 5) wird unter Aufrechterhaltung des Druckes im Raum D5 der Reibungskupplung Kl über die Leitungen 31 und 32 dem Raum D3 der Bandbremse B2 und dem Raum D2 der Bandbremse Bl Druckmittel zugeleitet. Der Druck steigt allmählich in dem durch den Speieherzylinder 22, 24 bestimmten Ausmaß an. Durch die hydraulische Zwangsverbindung von der Löseseite des Betätigungskolbens 20 nach der Schalt- . seite des Betätigungskolbens 19 wird die Bandbremse B2 in demselben

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Verhältnis ausgerückt, wie die Bandbremse Bl eingerückt wird. Das Ausrücken der Bandbremse B2 erfolgt gegen den aufrecht erhaltenen Druck im Raum D4, in welchem die geringere Fläche des Betätigungskolbens 20 wirksam ist. Die übrigen Räume Dl, D5 und d6 der Servoeinrichtungen sind entlüftet. Bei festgehaltenem Sonnenrad 10 erfolgt nunmehr der Fahrzeugantrieb über die Reibungskupplung Kl, das Ringrad 11, die Planetenräder 12 und dem Planetenträger 13 auf die Getriebeabtriebswelle 15. Die Teile 14, l6 und des Umlaufrädergetriebes 2 drehen frei dir eh.

Die selbsttätige Schaltung der III. Gangstufe erfolgt, indem die Schalthülse 73 um eine weitere Rille nach rechts gleitet, wodurch der Umsehaltschieber 27 die ihm zugeordnete Stellung für die Gangstufe III einnimmt. In dieser Stellung (Fig. 6) werden zu den bereits unter Druck stehenden Räumen D2, D3> D4 und D5 noch die Räume Dl der Bandbremse Bl und d6 der Reibungskupplung K2 unter Druck gesetzt. Der Gangwechsel wird vollzogen unter dem vom Speicherzylinder 21, 23 gesteuerten allmählich anwachsender. Druck im Raum d6 und dem in demselben Maße steigenden Gegendruck im Raum D3 auf der Löseseite des Betätigungskolbens 19 der Bandbremse Bl. Nach diesem Schaltvorgang sind die Bandbremsen Bl und B2 gelöst und die beiden Reibungskupplungen Kl und K2 eingerückt. Die Leistungsübertragung erfolgt nunmehr über die Wellen 8 und 15 bei frei umlaufendem Umlaufrädergetriebe 2.

Die Erfassung der Maschinenbelastung in sämtlichen erläuterten Gangstufen erfolgt mit Hilfe des am Gaspedal 65 angeschlossenen

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Gestänges 63 und 64, durch welches über die Nockenscheibe 62 das Widerlager 56 des Fliehkraftreglers 44 entsprechend vorgeschoben wird. Dadurch werden die SchaltZeitpunkte gemäß der Maschinenbelastung korrigiert. Dasselbe bewirkt die barometrische Dose 66 dann, wenn bei Fahrten im Gebirge die Luftdruckverhältnisse sich nachhaltig ändern.

Die Rückschaltungen vom III. in den II. bzw. vom II. in den I. Gang erfolgen sinngemäß durch Entlüftung der Druckräume Dl und D5 bzw. DJ> und D2, was durch den Schaltregler 4j gesteuert " wird.

Zum Schalten des Rückwärtsganges wird der Handhebel 84 durch die Leerlaufstellung 0 hindurch in die Stellung R (Fig. l) bewegt, wodurch über das Gestänge 8l mit Hilfe der Anschlagkappe 82 der Umschaltschieber 27 in eine Lage gebracht wird, bei welcher die Räume Dl, D4 und D6 mit Druckmittel beaufschlagt werden und damit die Reibungskupplung K2 und die Bandbremse B2 eingerückt bzw. angezogen wird. In der Parkstellung P sind samt- ( liehe Räume Dl bis D6 entlüftet.

Soll der selbsttätige Schaltablauf a if bestimmte Gangstufen des Getriebes beschränkt werden, beispielsweise im Gebirge, so wird der Handhebel 84 auf die Stellung I oder II geführt, wodurch der Umschaltschieber 27 gegen die Wirkung der federnden Anschlagkappe 82 nur die festgelegten Schaltungen vollziehen

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kann. Wird ein fester Anschlag verwendet, so ist es möglich, mit einem derart beschaffenen Gestänge durch Aufhebung der maschinenseitigen Beeinflussung des Umschaltschiebers die einzelnen Gangstufen ausschließlich von Hand zu schalten. In diesem Fall wird, da der Fliehkraftregler 44 sehr früh die Hochschaltung des Getriebes einzuleiten versucht, der Umschaltschieber mit leichtem Druck an dem Gestänge 81 gehalten. Vergißt nunmehr der Fahrer beispielsweise vom III. Gang beim Anhalten oder am Berg in den I. Gang zurückzuschalten, so übernimmt der Schaltregler diese Aufgabe selbsttätig und führt den Umschaltschieber in den Leerlaufschaltpunkten in den I. Gang zurück. Dadurch wird eine, übermäßige Belastung des Getriebes, insbesondere des wärmeempfindlichen Drehmomentwandlers, ausgeschlossen.

In Fig. 7 ist die erfindungsgemässe hydraulische Schaltvorrichtung für ein 2-Gang-Getriebe gezeigt, das denselben Grundaufbau besitzt wie das Umlaufrädergetriebe nach der Fig. " Dieselben Teile sind mit denselben, jedoch mit einem Index versehenen Bezugszeichen bezeichnet.

Mit der Eingangswelle δ' des Umlaufrädergetriebes 2¹ ist eine Trommel 9¹ verbunden, welche Reibungskupplungen Kl¹ und K2¹ für den Antrieb der Getriebeteile 10^!, 11', 12', IJ¹, l4' und l6^! enthält. Die Getriebeteile 10^f und 16' können durch Bandbremsen Bl¹ und B2¹ festgehalten werden. Durch die Getriebe-

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ausgangswelle 15* erfolgt über das Ausgleichgetriebe 3*, wie beim erstgenannten Ausführungsbeispiel der Antrieb der Hinterräder. Die Bandbremse Bl* wird durch einen doppelseitig beaufschlagbaren Betätigungskolben 19* betätigt, welchem zwei Druckräume Dl^f und D2' zugeordnet sind. Dem Druckraum Dl* ist ein Speicherzylinder 23' vorgeschaltet, welcher zugleich für den Druckraum D6¹ der Reibungskupplung K2' wirksam ist. Den Druckräumen Dl¹ und D6¹ wird gleichzeitig Druckmittel durch eine Leitung 86 zugeleitet, die an den angedeuteten Steuerblock 26* des Umschaltschiebers 87 angeschlossen ist. Dem Umschalt- ™ schieber 87 wird über eine Leitung 37* von einer Förderpumpe 34^r Druckmittel zugeführt. Der Druck wird durch ein Regelventil 35* konstant gehalten. Der Umschaltschieber 87 wird durch einen Schaltregler 43^f betätigt, der dem Regler nach der Fig. entspricht. Der Druckraum D2' der Bandoremse Bl' ist über eine Leitung 88 gleichfalls an den Steuerblock 26' angeschlossen und über eine Zweigleitung 89 mit dem Druckraum D5* der Reibungskupplung Kl' verbunden. Der Betätigungskolben 90 für die Bandbremse B2* wird ausschliesslich vom Raum D4* aus über eine ( Leitung 91 mit Druckmittel beaufschlagt. Der Raum D3* hinter dem Betätigungskolbeh 90 ist durch eine Leitung 92 entlüftet. Die Bandbremse B2^! dient zum Festhalten des Planetenträgers für die Drehrichtungsumkehr. Durch die Bandbremse Bl¹ kann die Trommel 17* des gemeinsamen Sonnenrades festgehalten werden.

Der Schaltablauf für das gezeigte Zweiganggetriebe entspricht dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Fig. 7 zeigt

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die Schaltstellung für die Ableitung des ersten Ganges, in welcher die Räume D2^f und D5* unter Druck stehen und die übrigen Räume Dl*, DV und D6^r entlüftet sind. Zur Schaltung des zweiten Ganges wird der Umsehaltschieber 87 durch den Schaltregler 45^! nach rechts bewegt, bis dessen Steuerbund 93 zwischen den mit Düsen 38' bestückten Verzweigungen der Leitung 37^! zu liegen kommt. Dadurch gelangt über die Leitungen 88 und 89 Druckmittel in die Räume D2¹, D5* und gleichzeitig durch die Leitung 86 in die Räume Dl¹ und D6¹. Unter der Wirkung der dem Kolben 19* zugeordneten Feder wird die Bandbremse Bl¹ allmählich gelöst und zu der bereits eingerückten Reibungskupplung Kl¹ die Reibungskupplung K2¹ zugeschaltet. Die Leistungsübertragung erfolgt somit über die Wellen 8* und 15^r* bei frei umlaufendem Radsatz des Umlaufrädergetriebes 2¹.

Die erfindungsgemässe Schaltvorrichtung ist auch für Wechselgetriebe geeignet, die einen anderen als den gezeigten Aufbau besitzen.

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Claims

N 50 Patentansprüche

1. Hydraulische Schaltvorrichtung für Fahrzeuge mit einem ohne Zugkraftunterbrechung schaltbaren mehrstufigen Wechselgetriebe, insbesondere für hydrodynamische Verbundgetriebe | von Kraftfahrzeugen, bei welcher ein von der Fahrgeschwindigkeit und gegebenenfalls von der Maschinenbelastung abhängig gesteuertes Geberorgan einen stufenweise schaltbaren Umschaltschieber für die Kupplungs- und Bremsorgane der einzelnen Gangstufen betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Servoeinrichtungen für die Kupplungs- und Bremsorgane (Kl, Kl¹; K2, K2¹ Bl, Bl¹; B2, B2¹) des Wechselgetriebes (2, 2¹) zumindest einen zwischen zwei Druckräumen (Dl, Dl¹; D2, D2¹) angeordneten Betätigungskolben (19, 19¹) für ein Bremsorgan (Bl, Bl¹) umfassen, wovon der eine Druckraum (Dl, Dl¹) mit dem Druckraum (d6, D6¹) eines der Kupplungsorgane (K2, K2^!) und der andere Druckraum (D2, D2¹) durch den Umschaltschieber (27, 87) mit dem Druckraum (D5¹) eines weiteren Kupplungsorganes (Kl¹) bzw. mit einem der Löseseite zugeordneten Druckraum (D^) der Servoeinrichtung eines weiteren Bremsorganes (B2) hydraulisch verbindbar ist.

2. Hydraulische Schaltvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 1,

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bei welcher das Wechselgetriebe mindestens zwei Reibungskupplungen und zwei Bandbremsen enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Servoeinrichtungen für die Bandbremsen (Bl, B2) "zwei doppelseitig beaufschlagbare Betätigungskolben (19, 20) mit je zwei Druckräumen (Dl, D2; Dj5, D4) besitzen, wovon die Druckräume (Dl, D2) der ersten Bandbremse (Bl) durch den Umschaltschieber (27) mit dem Druckraum (d6) einer der Reibungskupplungen (K2) und einem Druckraum (D3) der zweiten Bandbremse (B2) hydraulisch verbindbar sind, während der andere Druckraum (D4) der zweiten Bandbremse (B2), unter Umgehung des Umschaltschiebers (27) unmittelbar dem durch ein Regelventil (35) konstant gehaltenen Leitungsdruck (33) der Förderpumpe (34) ausgesetzt ist.

3. Hydraulische Schaltvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Servoeinrichtung der zweiten Bandbremse (B2) einen doppelseitig beaufschlagbaren Differenzkolben (20) enthält, dessen Schaltseite eine geringere Fläche besitzt als dessen Löseseite.

4. Hydraulische Schaltvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehreren durch den Umschaltschieber (27) gesteuerten Druckräumen (D1-D4) der ersten und zweiten Bandbremse (Bl, B2) voneinander unabhängige Speicherzylinder (23, 24) vorgeschaltet sind, die eine zum Druckraum (Dl, D3) der Löseseite der Betätigungskolben (19, 20) der Bandbremsen offene "Verbindung aufweisen.

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5. Hydraulische Schaltvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher zylinder (23) für die erste Bandbremse (Bl) mit dem Druckraum (Dl) der Löseseite ihres Betätigungskolbens (19) und mit dem Druckraum (d6) einer der Reibungskupplungen (K2) in Verbindung steht.

6. Hydraulische Schaltvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Speieherzylinder (24) έ für die zweite Bandbremse (B2) mit dem Druckraum (D3) der Löseseite ihres Betätigungskolbens (20) und mit dem Druckraum (D2) der Schaltseite des Betätigungskolbens (19) der ersten Bandbremse (Bl) in Verbindung steht, .

7* Hydraulische Schaltvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Umschaltschieber (27) unter Umgehung des Druckregelventiles (35) unmittelbar von der Förderpumpe (34) aus Druckmittel über ggfs. regelbare der Schaltzeit abstimmung dienende Düsen (38) zugeleitet wird.

8. Hydraulische Schaltvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschaltschieber (27) mit seinem zugeordneten Geberorgan (44) unter Vermittlung eines SchrittSchaltwerkes (45) verbunden ist, das aus einer zwischen Federn (69, 70) gehaltenen Stellmuffe (68) und einer überdrückbaren Rastvorrichtung (73) besteht, durch welche in Abhängigkeit der an der Stellmuffe (68) ausgeübten Kraft der Umschaltschieber

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stufenweise verschiebbar gegenüber den Steuerkanälen im Steuergehäuse (26) gehalten ist.

9. Hydraulische Schaltvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Geberorgan durch einen Fliehkraftregler (44) mit zwischen seinen Widerlagern (55* 56) angeordneten Reglerfedern (57, 58) gebildet wird, dessen eines Widerlager (55) mit der Stellmuffe (68) des

ψ Schrittschaltwerkes (45) in Verbindung steht, während am gegenüberliegenden Widerlager (56) eine von der Maschinenbelastung abhängig betätigte Verstelleinrichtung (62-64) angreift.

10. Hydraulische Schaltvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung eine koaxial zum Umsehaltschieber (27) angeordnete und durch die Stellmuffe (68) mit diesem verbundene Schalthülse (75) mit

einer der Anzahl der Gangstufen des Wechselgetriebes entsprechenden Anzahl von Rillen (74) gebildet wird, in welche Feststellhebel (76) einer Federwaage (79) eingreifen,

11. Hydraulische Schaltvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschaltschieber (27) mit seinem zugeordneten Geberorgan (44) auf der einen Seite unter der Wirkung des Schrittschaltwerkes (45) und auf der gegenüberliegenden Seite unter dem Einfluß eines gegebenenfalls federnd

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nachgiebigen Anschlages (82) steht, durch welchen über ein manuell betätigtes Gestänge (8l, 84) der selbsttätige Schalt ablauf teilweise oder vollständig aufgehoben werden kann.

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