DE1946496A1 - Geschwindigkeitsabhaengige Sperre zum Verhindern unzulaessiger Rueckschaltungen in Kraftfahrzeuggetrieben - Google Patents

Geschwindigkeitsabhaengige Sperre zum Verhindern unzulaessiger Rueckschaltungen in Kraftfahrzeuggetrieben

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Description

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN
Aktiengesellschaft
Friedrichshafen
Geschwindigkeitsabhängige Sperre zum Verhindern unzulässiger
Rückschaltungen in Kraftfahrzeuggetrieben
Die Erfindung betrifft eine geschwindigkeitsabhängige Sperre zum Verhindern unzulässiger Rückschaltungen in Kraftfahrzeuggetrieben mit dreh- und längsverschiebli cher Schaltwelle.
Bei Synchrongetrieben und insbesondere bei servobetätigten Synchrongetrieben können Fehlschaltungen auftreten, die vom Fahrer deshalb zu spät erkannt werden, weil die aufzubringenden Schaltkräfte - auch für Schaltungen über mehrere Gänge - relativ klein sind.
Dies gilt insbesondere bei Servobetätigung.
_a Bei Gruppengetrieben mit nachgeschalteter Gruppe be-
to steht eine weitere Möglichkeit der Fehlbedienung dar-
^ in, daß die Gruppe unerlaubt gewechselt wird.
-J Während Fehlschaltungen nach schnellen Gängen hin, ab· gesehen von Überbein apruchuny <Ser Synchronisierung,
verhältnismäßig ungefährlich sind, können bei unbeabsichtigten Rückschaltungen gefährliche Fahrsituationen entstehen, sowie Überbeanspruchungen für den Motor, die Kupplung und das Getriebe.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Sperrvorrichtung für Synchronkraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, die sich darauf beschränkt, Rückschaltungen bei zu hohen Drehzahlen bzw. Fahrgeschwindigkeiten zu verhindern.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß eine in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit wirksame erste Sperrvorrichtung angeordnet ist, die die Schaltwelle gegen ein axiales Verschieben zum Wechsel der Schaltgasse für höhere Gänge in eine Schaltgasse für niedrigere Gänge sperrt. Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist es, daß als zweite in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit wirksame Sperrvorrichtung ein federbelastetes Ventil angeordnet ist, daß ein dem Hauptgetriebe vor- oder nachgeschaltetes Gruppengetriebe in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit steuert. Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist es, daß zwischen der Druckmittelversorgungsleitung und dem Schaltzylinder für das
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Gruppengetriebe ein Abschaltventil angeordnet ist, und daß auf der Schaltwelle eine Nockenscheibe angeordnet ist, die das Abschaltventil ausschließlich in der Neutralstellung der Getriebeschaltvorrichtung öffnet. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung durch einen Verstellmotor gekennzeichnet, der die Belastung der Feder auf das die erste Sperrvorrichtung steuernde Ventil anhebt beim Umschalten des Gruppengetriebes in den oberen Gangbereich. Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist es, daß als erste Sperrvorrichtung axial zur Schaltwelle ein Druckzylinder angeordnet ist, dessen Kolben den axialen Verstellweg der Schaltwelle entsprechend dem eingeschalteten Gangbereich begrenzt. Ferner ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellmotor zur Änderung der Federkraft des die erste Sperrvorrichtung steuernden Ventils mit der Druckmittelleitung räumlich verbunden ist, die zum Umschalten des Gruppengetriebes Druckmittel dem Zylinderraum des Schaltzylinders zuführt. Schließlich ist die Erfindung gekennzeichnet durch eine fahrgeschwindigkeitsabhängig angetriebene Druckölpumpe, durch eine zwischen der Druckleitung der Pumpe und der Rücklaufleitung angeordnete Drossel, so-
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wie durch mit der Pumpendruckleitung verbundene Beaufschlagungsräume der Steuerventile, wobei die Kräfte der Feder des Verstellmotors und der Feder des Ventils zur Umschaltung des Gruppengetriebes der Druckölbeaufschlagung entgegengerichtet sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der geschwindigkeitsabhängigen Sperre nach der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt.
Es zeigen
Fig. 1 ein Schemabild der geschwindigkeitsabhängigen Sperre j
Fig. 2 ein Geschwindigkeitsdiagramm, in dem die Lage der Sperren für ein Achtgang-Getriebe angedeutet sind.
In Fig. 1 ist die geschwindigkeitsabhängige Sperre für ein 4-Gang-Getriebe mit einem nachgeschalteten Gruppengetriebe dargestellt. Durch das Gruppengetriebe wird die Gangzahl verdoppelt. Das 4-Gang-Getriebe ist mit einer an sich bekannten Drehwellenschaltung ausgerüstet. Das Gruppengetriebe wird rein pneumatisch geschaltet. Die pneuma-
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tische Anlage der Gruppe besteht aus einem Hauptabschaltventil 3, einem Umschaltventil 1 am Schalthebel, einem vorgesteuerten Relaisventil 2 und aus einem doppeltwirkenden Schaltzylinder 5.
Der Schaltablauf ist wie folgt:
Gruppe in Stellung "Langsam11 Gänge 1 bis 4 schalten.
Zum Weiterschalten in die Gänge 5 bis 8 muß am Schalthebelventil 1 die schnelle Gruppe vorgewählt werden. Beim Wählen von Gasse 3 bis 4 zurück in die Gasse 1 bis 2 schaltet die Gruppe um.
Durch nochmaliges Durchschalten des 4-GangrTeiles in dieser neuen Gruppenstellung entstehen die Gänge 5 bis 8.
Beim Vorwählen des Umschaltventiles 1 wird das Relaisventil 2 in eine neue Lage gebracht. Der Schaltzylinder arbeitet aber erst, wenn das Abschaltventil 3 geöffnet hat. Dies ist erst der Fall, wenn sich das 4-Gang-Hauptgetriebe in Neutralstellung befindet. Die Sperreinrichtung besteht aus zwei unabhängigen Einzelsperren, die geschwindigkeitsabhängig arbeiten.
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Eine erste Sperrvorrichtung 11 wirkt axial auf die Schaltwelle 20 des 4-Gang-Hauptgetriebes und kann die Wählbewegung von Gasse 3/4 nach 1/2 bzw. von 7/8 nach 5/6 verhindern. Die Sperre wird durch ein federbelastetes Ventil 8 gesteuert.
Die zweite Sperrvorrichtung besteht aus einem federbelasteten Ventil 13, welches die Zuleitung 23 zu dem Schaltzylinder 5 sperrt, mit der die Gruppenstellung "Langsam" erreicht wird.
Die Ventile 8 und 13 werden außerdem mit Drucköl beaufschlagt, welches von einem Geschwindigkeitsgeber kommt. Der Fahrgeschwindigkeitsgeber besteht aus einer fahrgeschwindigkeitsabhängig angetriebenen Öldruckpumpe 6, zwischen deren Druckleitung 14 und einer Rücklaufleitung 15 eine Drossel 7 angeordnet ist. Die Ventile 8 und 13 sind so ausgelegt, daß sie bei einer ganz bestimmten Fahrgeschwindigkeit umschalten und damit sperren (siehe Diagramm Fig. 2),
Damit das Ventil 8 auch im Bereich der schnellen Gruppe, also auch bei höherer Geschwindigkeit wirksam werden kann,
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wird mit dem Umschalten des Gruppengetriebes die Federbelastung des Ventiles 8 auf ein entsprechend höheres Niveau gebracht. Das geschieht pneumatisch mit Hilfe eines Verstellmotors 12.
Die Druckmittelzuführungsleitung 22 steht über ein Hauptabschaltventil 3 und das Relaisventil 2 mit einem Ventil 8 in Verbindung. Das Ventil 8 kann die Leitung 27 zu dem Sperrzylinder 11 freigeben oder absperren. Das Ventil 8 ist mit einem Zylinder 12 verbunden, dessen Kolben 12a gegen eine Feder 12b arbeitet. Die Feder 12b kann mittels des Arbeitszylinders 12 auf zwei Werte vorgespannt werden. Der Arbeitszylinder 12 wird im ausgeführten Beispiel zusammen mit der Stellung "Schnelle Gruppe11 des Getriebes betätigt. Die Kraft an der Feder 12 wird dadurch in der Stellung "Schnelle Gruppe" auf einen höheren Wert gebracht, daß die Zuführungsleitung zum Schaltzylinderraum 5a über eine Leitung 24 mit dem Zylinder 12 verbunden wird.
Das Ventil 13 wird in ähnlicher Weise durch den geschwindigkeitsabhängigen Öldruck und eine Feder 13a gesteuert. Das Ventil 13 kann die Zuführungsleitung 28 für den Zylinderraum 5b des Schaltzylinders 5 ("Langsame Gruppe") unterbrechen.
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In dem Diagramm Fig. 2 ist über der Fahrgeschwindigkeit der Druck der Regelstrecke aufgetragen.
Erreicht der Regeldruck den Bereich A, dieser ist bei voll ausgefahrenem zweiten Gang erreicht, so schaltet das Ventil 8 und gibt den Weg des Druckmittels zum Zylinder frei. Nunmehr nimmt der Kolben 11a in den Zylinder 11 eine Stellung ein, die nur noch das Schalten der Gänge 3 und 4 erlaubt«
Wird im weiteren Verlauf die "Schnelle Gruppe" geschaltet, dann wird zusammen mit der Umschaltung des Schaltzylinders 5 der Druckzylinder 12 betätigt und die Kraft an der Feder 12b auf das hohe Niveau gebracht. Dadurch verschiebt sich der Umschaltbereich des Ventiles 8 nach B in Fig. Bei voll ausgefahrenem sechsten Gang ist dieser Druckbereich wiederum erreicht. Das Ventil 8 gibt den Weg des Druckmittels zum Zylinder 11 frei. Es entsteht die Rückschaltsperre für die Gänge kleiner als 7. Gang.
Bei voll ausgefahrenem 4. Gang wird ein Druckbereich C erreicht, der in der Lage ist, das Ventil 13 zu steuern. Bei Fahrgeschwindigkeiten, die oberhalb des Bereiches C liegen, ist die Zuführungsleitung 28 zum Zylinderraum 5b
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des Schaltzylinders 5 unterbrochen. Eine versehentliche Betätigung der "Langsamen Gruppe" aus Fahrgeschwindigkeiten oberhalb des Bereiches C wird damit verhindert. Fällt die Fahrgeschwindigkeit unterhalb des Bereiches C, ist die Leitung 28 zum Schaltzylinder nicht mehr blockiert.
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Claims (1)

  1. P.a tentansprüche :
    Geschwindigkeitsabhängige Sperre zum unzulässiger Rückschaltungen in Kraftfahrzeuggetrieben mit dreh- und längsverschieblicher Schaltwelle, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit wirksame erste Sperrvorrichtung (11) angeordnet ist, die die Schaltwelle (20) gegen ein axiales Verschieben zum Wechseln der Schaltgasse für höhere Gänge in eine Schaltgasse für niedrigere Gänge sperrt.
    2. Geschwindigkeitsabhängige Sperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit wirksame Sperrvorrichtung ein federbelastetes Ventil (13) angeordnet ist, das ein dem Hauptgetriebe vor- oder nachgeschaltetes Gruppengetriebe in Abhängigkeit von der Jeweiligen Fahrgeschwindigkeit steuert.
    3. Geschwindigkeitsabhängige Sperre nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druckmittelversorgungsleitung (22) und dem Schaltzylinder (5) für das Gruppengetriebe ein Abschaltventil (3) angeordnet ist, und daß auf der Schaltwelle (20) eine Nockenscheibe (4 ) angeordnet ist, die das Abschaltventil ausschließlich in der Neutralstellung der Getriebeschaltvorrichtung öffnet.
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    4. Geschwindigkeitsabhängige Sperre nach den Ansprüchen 1 bis 3 oder nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Verstellmotor (12), der die Belastung der Feder (12b) auf das die erste Sperrvorrichtung (11) steuernde Ventil (8) anhebt mit dem Umschalten des Gruppengetriebes in den oberen Gangbereich.
    5. Geschwindigkeitsabhängige Sperre nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Sperrvorrichtung axial zur Schaltwelle (20) ein Druckzylinder (11) angeordnet ist, dessen Kolben (11a) den axialen Verstellweg der Schaltwelle entsprechend dem eingeschalteten Gangbereich begrenzt.
    6. Geschwindigkeitsabhängige Sperre nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellmotor (12) zur Änderung der Federkraft des die erste Sperrvorrichtung (11) steuernden Ventils (8) mit der Druckmittelleitung (24) räumlich verbunden ist, die zum Umschalten des Gruppengetriebes in die höhere Gangstufe Druckmittel dem Zylinderraum (5a) des Schalt zylinders (5) zuführt.
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    7. Geschvindigkeitsabhängige Sperre nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einleiten der Umschaltung des Schaltzylinders (5) für das Gruppengetriebe am Schalthebel ein Ventil (1) angeordnet ist, das wahlweise das Druckmittel einem ihm nachgeschalteten Relais-Ventil (2) über einen der Verbindungskanäle (25, 26) zuführt.
    8. Geschwindigkeitsabhängige Sperre nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine fahrgeschwindigkeitsabhängig angetriebene Druckölpumpe (6), durch eine zwischen der Druckleitung (14). der Pumpe und der Rücklaufleitung (15) angeordneteDrossel, sowie durch mit der Pumpendruckleitung verbundene Beaufschlagungsräume (8a, 13b) der Steuerventile (8 und 13), wobei die Kräfte der Feder (12b) des Verstellmotors (12) und der Feder (13a) des Ventils (13) zur Umschaltung des Gruppengetriebes der Druckölbeaufschlagung entgegengerichtet sind.
    12.9.69
    ^ Akte 4910
    109812/0979
    Leerseite
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