DE1804533C3

DE1804533C3 - Elektro-hydraulische Schalteinrichtung für Zahnradwechselgetriebe

Info

Publication number: DE1804533C3
Application number: DE19681804533
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ardie-Werk 8500 Nuernberg GmbH
Current assignee: Ardie-Werk 8500 Nuernberg GmbH
Priority date: 1968-10-23
Filing date: 1968-10-23
Publication date: 1974-02-14
Also published as: DE1804533A1; DE1804533B2

Description

I 804 533

hydraulischen Schaltmotoren gewährleistet, wobei ein Überdruckventil 25 für einen bestimmten, gleichbleibenden Druck sorgt, und zwar auch in einem Speicherbehälter 26 und am Eingang eines elektromagnetischen Ventils 27.

Das elektromagnetische Ventil 27 ist durch elektrische Leitungen 28 und 29 mit der Steuereinheit 11 verbunden. Zwei Anschlüsse führen über Druckflüssigkeilsleitungen zum Hydromotor 22. Ein vierter Anschluß führt zum Vorratsbehälter 24. Dem Hydromotor 22 ist ein Überdruckventil 30 parallel geschaltet.

Soll im Betrieb ein Gangwechsel erfolgen, dann wird die Steuereinheit 11 durch Druck auf die entsprechende Drucktaste 12 gestartet. Die Steuereinheit 11 bewirkt durch einen Steuerimpuls in der Leitung 17, daß der Stellmotor 16 die Kupplung 15 löst. Unmittelbar darauf wird durch einen Steuerimpuls in der Leitung 10 der Stellmotor 9 wirksam, um das Getriebe 1 in Leerlaufstellung zu schahen. Die Drehzahlen der Eingangswelle 8 und dec Nebenwelle 2 und somit der damit verbundenen Zahnräder, welche von den Drehzahlgebern 18 und 19 festgestellt und über die Leitungen 20 und 21 der Steuereinheit 11 übermittelt werden, werden miteinander verglichen.

Soll beispielsweise zurückgeschaltet werden, etwa vom dritten in den zweiten Gang, so erregt die Steuereinheit 11 über die elektrische Leitung 28 das elektromagnetische Ventil 27, so daß dieses die Schaltstellung 31 einnimmt, und der Hydromotor 22 einerseits mit Druckflüssigkeit von der Pumpe 23 bzw. dem Speicherbehälter 26 beaufschlagt wird, welche andererseits in den Vorratsbehälter 24 abfließt. Der Hydromotor 22 bringt in kürzester Zeit die Nebcnwelle 2 mit ihren Zahnrädern auf die erforderliche höhere Drehzahl. Ist zwischen dem dem einzuschaltenden niedrigeren Gang zugeordneten Zahnrad auf der Getriebeausgangsweiie 8 und der benachbarten Schubklaue 3 bzw. 4 Synchronlauf erreicht, dann gibt die Steuereinheit 11 sofort ein Signal an den Stellmotor 9, welcher augenblicklich die betreffende Schubklaue 3 bzw. 4 mit dem Zahnrad in Eingriff bringt. Danach kommt die Kupplung 15 ίο wieder in Eingriff, so daß der Motor 14 wieder an das Getriebe 1 angekuppelt ist. Der Gangwechsel ist beendet.

Soll dagegen in einen höheren Gang geschaltet werden, beispielsweise vom zweiten in den dritten Gang, dann muß zur Erreichung des Synchronlaufs zwischen dem dem höheren Gang zugeordneten Zahnrad auf der Ausgangswelle 8 und der benachbarten Schubklaue 3 bzw. 4 die Nebenwclle 2 nichi beschleunigt, sondern abgebremst werden. Dazu wird so das elektromagnetische Ventil 27 i-rocr die elektrische Leitung 29 erregt, so daß es die S\_haltstcllung 32 einnimmt. Die beiden Verbindungsleitungen zwischen der hydraulischen Baueinheit 22 und dem Ventil 27 sind an letzterem also unterbrochen und lediglich durch das Überdruckventil 30 miteinander verbunden. Die Baueinheit 22 wirkt in diesem Fall als Pumpe, welche gegen das Überdruckventil 30 för dert, somit Leistung verbraucht und demzufolge die Nebenwelle 2 abbremst.

Nach Erreichen des Synchronlaufs setzt die Steuereinheit 11 den Stellmotor 9 in Betrieb, so daß die Schubklaue 3 bzw. 4 in das dem einzuschaltenden höheren Gang zugeordnete Zahnrad einrückt. Dann wird der Motor 14 wieder über die Kupplung 15 angeschaltet. Der Gangwechsel ist beendet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Elektro-hydraulische Schalteinrichtung für Zahnradwechselgetriebe in automatischem oder halbautomatischem Betrieb mit Vorwahl, insbesondere für Lastfahrzeuge, welche einen hydraulischen Schaltmotor, eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung, eine elektrische bzw. elektronische Steuereinheit und wenigstens zwei Drehzahlgeber zur Anzeige der Drehzahl von Getriebeeingangs-, Getriebeneben- und Getriebeausgangswclle sowie gegebenenfalls die Motorbelastung signalisierende Geber aufweist, wobei die Steuereinheit bei einem von der Motorbelastung oder durch Vorwahl verursachten Gangwechsel die Kupplung zwischen Motor und Getriebe löst, das Getriebe in Lecrlaufstellung bringt, die Drehzahl von der Getriebeeingangs- und -ausgangswelle vergleicht, bei beabsichtigter Schaltung in einen höheren Gang ein hydraulisches Aggregat zur Abbremsung der Nebenwelle betätigt, bei Erreichen des Synchronlaufs der zu schaltenden Getriebeteile das Einrücken des neuen Ganges über den Schaltmotor bewirkt und die Kupplungsbetätigung über die Kupplungsbetätigungsvorrichtung vornimmt, gekennzeichnet durch eine von der Steuereinheit (11) gesteuerte, an das während des Gangwechsels vom I.'o'or(14) angekuppelte, in Synchronlauf zu bringende Getriebeteil (2) angeschlossene, wahlweise als MotOi· und als Bremse umsteuerbare, hydraulische Baueinhr t (22), vorzugsweise ein auf Pumpbetrieb umsteuerbaren Hydromotor, zur Beschleunigung bzw. Verzögerung des Getriebeteils (2).

40

Es ist bereits eine Vielzahl von Vorschlägen gemacht, um bei Zahnradwechselgetrieben von Fahrzeugen beim Gangwechsel das Getriebe zu Synchronisationszwecken elektrisch oder hydraulisch zu beeinflussen. Beispielsweise ist eine Schaltvorrichtung nach dem Ausgangspunkt der Erfindung bekannt, bei welchem nach Vergleich der Drehzahlen von Antriebs- und Abtriebsseite des Getriebes der Motor vom Getriebe abgekuppelt und das Getriebe in Leerlaufstellung gebracht wird, worauf einerseits der Motor und andererseits die Gctriebenebenwelle getrennt voneinander auf eine Synchrondrehzahl abgebremst werden, bei der das Wiedereinrücken des höheren Ganges erfolgt. Die Abbremsung der Nebenwelle geschieht durch eine Trägheitsbremse. Das insbesondere bei schweren Lastfahrzeugen und vor allem bei Bergfahrt im vollbeladenen Zustand schwierige Wechseln in einen niedrigeren Gang erfolgt durch konventionelles Zwischengasgeben (fran- öo zösische Patentschrift 1 337 316).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltzeiten beim Gangwechsel, und zwar beim Gangwechsel sowohl nach oben als auch nach unten, wesentlich zu verkürzen.

Dies ist erfindungsgemäß erreicht durch eine wahlweise als Motor und als Bremse umsteuerbare hydraulische Baueinheit zur Beschleunigung bzw. Verzögerung des in Synchronlauf zu bringenden Getriebeteils. Die vorzugsweise als ein auf Pumpbetrieb umsteuerbaren Hydromotor ausgeführte hydraulische Baueinheit erhält dabei ihre Befehle von der elektronischen Steuereinheit und ist während des Gangwechsels an das vom Motor abgekuppelte Getriebeteil angeschlossen.

Bei synchronisierten Zahnradwechsclgetrieben mit konischen Synchromsierringcn, einer Antriebswelle und einer dazu koaxialen Abtriebswelle sowie einer dazu parallelen Neben- oder Vorgelegewelle, welche ständig mit der Antriebswelle umläuft, ist es bekannt (deutsche Patentsci.rift 914 710), zur Unterstützung der Synchronisierung an der Vorgelege- oder Nebenwelle einen fest angebrachten Schaufelkranz vorzusehen, welcher mit einem Treibstrahl zur Beschleunigung der Vorgelege- oder. Nebcnwelle beim Gangwech.se! in einen niedrigeren Gang beaufschlagbar ist, wobei der Treibstrahl vom Schalthebel für das Getriebe gesteuert werden kann. Abgesehen davon, daß es sich um ein mechanisch synchronisiertes Getriebe handelt und daß keine wahlweise Beschleunigung oder Verzögerung der Vorgelege- oder Ncbenwelle vorliegt, ist auch bei dieser unkontrollierten Beeinflussung der Vorgelege- oder Nebenwelle kein extrem schnelles Schalten möglich.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben, deren einzige Figur schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen, halbautomatisch schaltenden Zahnradwechselgctricbes für Lastfahrzeuge wiedergibt.

Das Zahnradwechselgetriebe 1 entspricht im Aufbau den üblichen handbetätigten Getrieben und weist eine Nebenwelle 2, zwei Schubklauen 3 und 4, zwei Schaltgabeln 5 und 6, eine Eingangswelle 7 und eine Ausgangsweile 8 auf, ferner vier Zahnradpaare. Die Schaltgabeln 5 und 6 werdet-, jeweils von einem hydraulischen Schaltmotor 9 betätigt, welcher über eine elektrische Leitung 10 von einer elektronischen Steuereinheit 11 gesteuert ist. Diese weist Drucktasten 12 auf, mit denen sie gestartet werden kann, und welche den einzelnen Gängen bzw. Übersetzungsstufen des Getriebes 1 zugeordnet sind.

Bei einem vollautomatisch schaltenden Zahnradwechselgetriebe können die Drucktasten 12 fehlen. Jeder Gangwechsel wird dann nämlich automatisch durch den jeweiligen Fahrzustand des Fahrzeugs ausgelöst.

Die Eingangswelle 7 des Getriebes 1 steht mit der Welle 13 eines Motors 14 über eine Kupplung 15 in Verbindung. Diese wird durch einen hydraulischen Schaltmotor 16 gelöst, und zwar bei Eingang eines über eine elektrische Leitung 17 von der Steuereinheit 11 kommenden Impulses.

Zur Erfassung der Drehzahlen der miteinander in Eingriff zu bringenden Getriebeteile sind als Tachogeneratoren ausgebildete Drehzahlgeber 18 und 19 vorgesehen. Der Drehzahlgeber 18 ist mit der Ausgangswelle 8, der Drehzahlgeber 19 mit der Nebenwelle 2 verbunden. Beide Drehzahlgeber 18 und 19 sind mit der Steuereinheit 11 über elektrische Leitungen 20 und 21 verbunden.

Die Nebenwelle 2 ist an eine als ein auf Pumpbetrieb umsteuerbarer Hydromotor ausgebildete hydraulische Baueinheit 22 angeschlossen. Eine Pumpe

23 ist vorgesehen, welche aus einem Vorratsbehälter

24 Druckflüssigkeit ansaugt und die Versorgung der