DE19931400C2 - Hydraulischer Getriebeaktuator und Verfahren zum Angleichen der Drehzahlen von zwei drehenden Elementen - Google Patents

Hydraulischer Getriebeaktuator und Verfahren zum Angleichen der Drehzahlen von zwei drehenden Elementen

Info

Publication number
DE19931400C2
DE19931400C2 DE1999131400 DE19931400A DE19931400C2 DE 19931400 C2 DE19931400 C2 DE 19931400C2 DE 1999131400 DE1999131400 DE 1999131400 DE 19931400 A DE19931400 A DE 19931400A DE 19931400 C2 DE19931400 C2 DE 19931400C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydraulic
actuator according
piston
transmission
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1999131400
Other languages
English (en)
Other versions
DE19931400A1 (de
Inventor
Gunther Petrzik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magna PT BV and Co KG
Original Assignee
Getrag Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Getrag Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH and Co filed Critical Getrag Getriebe und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH and Co
Priority to DE1999131400 priority Critical patent/DE19931400C2/de
Publication of DE19931400A1 publication Critical patent/DE19931400A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19931400C2 publication Critical patent/DE19931400C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403Synchronisation before shifting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/2807Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted using electric control signals for shift actuators, e.g. electro-hydraulic control therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

Es wird ein hydraulischer Getriebeaktuator (10; 90; 96; 100) vorgeschlagen, insbesondere ein solcher für Kraftfahrzeuggetriebe (40). Der Getriebeaktuator weist eine hydraulisch gesteuerte Reineinrichtung (18; 41) auf, mit der jeweilige Reibflächen von zwei drehbaren Elementen mit einer hydraulisch steuerbaren Kraft gegeneinander drückbar sind, um deren Drehzahlen anzugleichen. DOLLAR A Dabei ist die Kraft, mit der die Reibflächen gegeneinander drückbar sind, hydrodynamisch gesteuert (Fig. 4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Getrie­ beaktuatur, insbesondere für Kraftfahrzeuggetriebe, mit einer hydraulisch gesteuerten Reibeinrichtung, mit der jeweilige Reibflächen von zwei drehbaren Elementen mit einer hydraulisch steuerbaren Kraft gegeneinander drückbar sind, um deren Dreh­ zahlen anzugleichen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Angleichen der Drehzahlen von zwei drehenden Elementen, insbesondere von zwei drehenden Elementen einer Synchronkupplung eines Kraftfahrzeuggetriebes, mittels einer hydraulisch gesteuerten Reibeinrich­ tung, mit der jeweilige Reibflächen der zwei Elemente mit einer hydraulisch steuerbaren Kraft gegeneinander drückbar sind.
Ein solcher hydraulischer Getriebeaktuator bzw. ein derartiges Verfahren zum Angleichen der Drehzahlen von zwei drehenden Ele­ menten sind aus der DE 196 27 974 A1, der DE 41 20 838 C2, der DE 41 17 734 A1 und der US 5,697,251 A bekannt.
Bei den Getrieben für Kraftfahrzeuge wird relativ strikt unter­ schieden zwischen Automatikgetrieben mit hydrodynamischem Wand­ ler und Planetenradsatz einerseits und Handschaltgetrieben in Vorgelegebauweise andererseits.
In jüngster Zeit entwickelt sich eine Tendenz, die Getriebe in Vorgelegebauweise gemeinsam mit einer üblicherweise zugeordne­ ten Trockenkupplung zu automatisieren.
Eine solche Automatisierungslösung, die sich auch vergleichs­ weise leicht als "add-on" von bewährten Getrieben realisieren läßt, umfaßt eine hydraulische Stelleinheit, bei der hydrauli­ sche Aktuatoren an Betätigungselementen wie einer Schaltwelle angreifen, um die sonst vom Fahrer von Hand durchgeführten Wähl- und Schaltbewegungen durchzuführen.
Während das Wählen einer Schaltgasse im wesentlichen eine reine Positionierungsaufgabe ist, die hydraulisch vergleichsweise einfach gelöst werden kann, spielt beim eigentlichen Schaltvor­ gang, also beim Einlegen eines Ganges, die von dem Aktuator ausgeübte Kraft eine wesentliche Rolle, insbesondere dann, wenn eine Synchronkupplung zu betätigen ist.
Synchronkupplungen in Getrieben in Vorgelegebauweise dienen als Schaltkupplungen zum wahlweisen Verbinden oder Entkoppeln einer Welle und eines daran gelagerten Losrades. Da sich Losrad und Welle vor dem Einlegen des Ganges üblicherweise mit unter­ schiedlichen Drehzahlen drehen, muß eine Drehzahlangleichung stattfinden. Bei einer Synchronkupplung erfolgt dies über - ge­ wöhnlich konische - Reibflächen von zwei drehbaren Elementen, die der Welle bzw. dem Losrad zugeordnet sind. Sobald die Dreh­ zahlen der zwei Elemente aneinander angeglichen sind, kann eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Losrad und der Welle er­ folgen.
Der Synchronisierungsvorgang erfolgt idealerweise mit einer bestimmten Kraft, um eine optimale Reibwirkung aufzubauen, die Drehzahlen der zwei Elemente also möglichst schnell aneinander anzugleichen. Während des Synchronisierungsvorganges ist der Aktuatorstellweg nur sehr klein, die von dem Aktuator ausgeübte Kraft folglich die primäre Steuerungsaufgabe. Andererseits muß der Aktuator auch in der Lage sein, in relativ kurzer Zeit grö­ ßere Stellwege zu erzielen. Denn zum einen muß bspw. beim Ein­ legen eines Ganges zunächst eine Schaltmuffe axial versetzt werden, um die Reibflächen der zwei drehbaren Elemente in Ein­ griff zu bringen. Zum anderen muß dann, wenn deren Drehzahlen angeglichen sind, möglichst schnell durchgeschaltet werden, um den Formschluß zwischen der Welle und dem Losrad zu erreichen.
Bei der eingangs genannten DE 196 27 974 A1 umfaßt der Getrie­ beaktuator zum Schalten eine doppeltwirkende Kolben- Zylindereinheit mit zwei Kammern. Jede der Kammern ist über ein eigenes Ventil mit einer Hydraulikdruckversorgung verbindbar. Sofern diese Ventile als Wegeventile ausgebildet sind, muß zur Steuerung der auf die Synchronkupplung wirkenden Aktuatorkraft der Druck der Hydraulikversorgung einstellbar sein. Alternativ ist vorgeschlagen, die Ventile als Druckregelventile auszubil­ den. In der Praxis hat sich die zweite Lösung in Form von zwei stetig verstellbaren Druckminderventilen durchgesetzt. Dabei sind bei der Regelung des Stellweges, also der Zylinderposition der Kolben-Zylindereinheit, beide Druckminderventile aktiv. Bei der Steuerung der Kraft - während eines Synchronisierungsvor­ ganges - arbeitet in der Regel eines der beiden Ventile. Diese Art der Regelung verlangt einen Drucksensor. Zusätzlich zu den Druckregelventilen sind noch Wegeventile notwendig, so daß die Anzahl der Ventile hoch ist.
Es hat sich auch gezeigt, daß in der Praxis während der Druck­ regelung Druckschwingungen und Druckspitzen auftreten. Daher sind hydraulische Dämpfungselemente oder elektronische Dämpfungsmaßnahmen erforderlich. Das Regelverhalten wird insge­ samt träge.
Ferner ist in der DE 196 27 974 A1 vorgeschlagen, die beiden Kammern der doppeltwirkenden Kolben-Zylindereinheit über eine weitere schaltbare Ventilanordnung miteinander verbindbar aus­ zugestalten, um die Kammern zum Zwecke der Entlüftung des Hy­ drauliksystems von Zeit zu Zeit spülen zu können.
Aus der DE 196 33 420 A1 ist eine Vorrichtung zur hydraulischen Betätigung einer einem Getriebe vorgeschalteten Trennkupplung für Kraftfahrzeuge offenbart. Zum Einstellen des Servodruckes zum Betätigen der Kupplung ist ein Proportionalventil vorgese­ hen. Das Proportionalventil ist in einem Servokreis vorgesehen, an den auch ein Aktuator zum Betätigen des nachgeschalteten Getriebes anschließbar ist. Zum Schalten der Schiebemuffen dieses Getriebes werden ebenfalls Proportionalventile verwendet.
Die mit diesem Aktuator erzielbare Steuerung der, Kraft während eines Synchronisierungsvorganges ist nicht besonders fein do­ sierbar. Ferner ist der bauliche Aufwand insgesamt sehr hoch.
Aus der US 5,697,251 A ist ferner eine Steuereinheit für eine Synchronkupplung bekannt, die einen Hydraulikaktuator mit einer doppeltwirkenden Kolben/Zylindereinrichtung aufweist. Jeder Kammer der Kolben/Zylindereinheit ist ein Wegeventil zugeord­ net. Ferner ist jede Kammer über einen hydraulischen Widerstand mit einer Hydrauliksenke verbunden. Der Hydraulikquelle ist un­ mittelbar ein weiterer hydraulischer Widerstand nachgeordnet. In einem Leitungsabschnitt zwischen dem weiteren Widerstand und den Wegeventilen ist ein Hydraulikakkumulator geschaltet. Zur Anpassung an die Fahrzeuggeschwindigkeit können die Widerstände variabel ausgebildet sein.
Vor diesem Hintergrund besteht das der Erfindung zugrundelie­ gende Problem darin, einen Getriebeaktuator bzw. ein Verfahren zum Angleichen der Drehzahlen von zwei drehenden Elementen an­ zugeben, die bei geringem baulichen Aufwand eine von Druck­ schwankungen weitgehend freie Regelung der Kraft ermöglichen, mit der die Reibflächen gegeneinander drückbar sind.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten hydraulischen Ge­ triebeaktuator und bei dem eingangs genannten Verfahren zum An­ gleichen der Drehzahlen von zwei drehenden Elementen dadurch gelöst, daß die Kraft, mit der die Reibflächen gegeneinander drückbar sind, durch Dosierung eines Volumenstromes gesteuert ist bzw. wird, der während des Steuervorganges kontinuierlich zwischen einer Hydraulikquelle und einer Hydrauliksenke einge­ richtet ist.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Bei einer hydrodynamischen Steuerung wird während des Steuer­ vorganges ein kontinuierlicher Volumenstrom des Hydraulikfluids zwischen einer Hydraulikquelle und einer Hydrauliksenke einge­ richtet. Die Kraftsteuerung erfolgt durch Dosierung dieses Vo­ lumenstromes, also in der Regel mittels Verstellung eines hy­ draulischen Widerstandes wie einer Blende, eines Spaltes etc.
Solche Hydraulikkreise sind baulich vergleichsweise einfach zu realisieren. Es sind insgesamt nur wenige Ventile notwendig. Ein Drucksensor ist nicht unbedingt erforderlich.
Ferner treten während des Steuervorganges keine Druckschwankun­ gen auf, wie sie durch die hydraulische Druckrückführung in Druckregelventilen zur Steuerung eines hydrostatischen Druckes erzeugt werden können.
Da bei einem hydrodynamischen Steuervorgang keine solchen Druckschwingungen erzeugt werden, sind auch keine Dämpfungs­ glieder zum Dämpfen derartiger Schwingungen notwendig. Ein hy­ drodynamischer Steuerkreis kann daher Steueraufgaben schneller lösen. Durch das Vermeiden von Druckschwingungen wird ferner die Belastung der beteiligten Bauteile reduziert, so daß der bauliche Aufwand noch weiter reduziert wird.
Hinzu kommt, daß ein gedämpfterer Übergang von der Kraftsteue­ rung zur Drehzahlangleichung auf eine Positions- bzw. Wegsteue­ rung möglich ist, die bei dem erfindungsgemäßen Getriebeaktua­ tor bspw. zum Durchschalten einer Synchronkupplung nach dem ei­ gentlichen Synchronisierungsvorgang eingesetzt wird.
Ferner läßt sich eine hydrodynamische Steuerung auch deshalb besonders günstig innerhalb eines Getriebeaktuators realisie­ ren, da die Bewegungen bei einem Schaltvorgang immer in eine einzige Richtung gerichtet sind. Auch hat sich gezeigt, daß mit einer hydrodynamischen Steuerung die an sich widerstrebenden Zielvorgaben von hohen Betätigungskräften bei geringem Stellweg während des Synchronisierens und von geringen Betätigungskräf­ ten bei großem Stellweg während des Durchschaltens gut reali­ sierbar sind.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der erfin­ dungsgemäße Getriebeaktuator eine Kolben-Zylindereinheit, die wenigstens eine Kammer aufweist, wobei der Kolben der Kolben- Zylindereinheit mit der Reibeinrichtung gekoppelt ist.
Eine Kolben-Zylindereinheit ist ein bewährtes hydraulisches Stellglied und kann auch bei hydrodynamischen Steuereinrichtun­ gen von Getriebeaktuatoren eingesetzt werden.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Kammer mit einem Hy­ draulikleitungsabschnitt zwischen einem ersten und einem zwei­ ten, stromab liegenden hydraulischen Widerstand verbunden ist, von denen wenigstens einer verstellbar ist.
Eine derartige Hydraulikschaltung mit zwei hydraulischen Wider­ ständen bildet das Äquivalent zu einer elektrischen Spannungs­ teilerschaltung. Durch Verändern des Widerstandswertes von we­ nigstens einem der zwei hydraulischen Widerstände verändert sich der Volumenstrom des Hydraulikfluids in dem Hydrauliklei­ tungsabschnitt. Durch Verstellen des hydraulischen Widerstandes läßt sich der Volumenstrom so dosieren, daß sich in der Kammer entsprechend unterschiedliche Druckverhältnisse einstellen, um die Kraft der Reibeinrichtung zu steuern, die mit dem Kolben gekoppelt ist.
Von besonderem Vorzug ist es, wenn der erste und der zweite hy­ draulische Widerstand einstellbar sind.
Durch diese Maßnahme läßt sich die Dynamik der Steuerung her­ vorragend beeinflussen.
Von besonderem Vorzug ist es dabei, wenn der erste und der zweite hydraulische Widerstand gegensinnig einstellbar sind.
Hierdurch läßt sich eine hydrodynamische Steuerung mit größt­ möglicher Geschwindigkeitsverstärkung und Kraftverstärkung rea­ lisieren.
Von ganz besonderem Vorzug ist es, wenn zu dem stromab liegen­ den hydraulischen Widerstand ein weiterer hydraulischer Wider­ stand parallel geschaltet ist.
Durch den weiteren hydraulischen Widerstand ergibt sich eine günstigere Steuerung der Betätigungskräfte, die über den Kolben ausgeübte Stellkraft läßt sich einfacher dosieren. Andererseits läßt sich durch die gegensinnige Einstellbarkeit der zwei hy­ draulischen Widerstände gewährleisten, daß kurzfristig größere Verdrängungsvolumina in die Kammer eingeführt und auch ausge­ führt werden können. Dies ist bspw. notwendig, wenn nach einem Synchronisierungsvorgang möglichst schnell durchgeschaltet wer­ den soll, also in möglichst kurzer Zeit ein größerer Stellweg zu bewältigen ist.
Ferner ist es von Vorzug, wenn der erste und der zweite hydrau­ lische Widerstand in ein Wegeventil integriert sind.
Wegeventile sind baulich einfach und kostengünstig zu realisie­ ren.
Von besonderem Vorzug ist es dabei, wenn der erste und der zweite hydraulische Widerstand als zwei mittels eines Schiebers des Wegeventils gegensinnig verstellbare Blenden ausgebildet sind.
Auf diese Weise läßt sich die gegensinnige Einstellbarkeit der zwei hydraulischen Widerstände auf konstruktiv einfachste Weise realisieren. Blenden als hydraulische Widerstände lassen sich zudem vergleichsweise einfach berechnen.
Von besonderem Vorzug ist es ferner, wenn die Kolben- Zylindereinheit doppeltwirkend ausgebildet ist und wenn deren zwei Kammern jeweils an einem Hydraulikleitungsabschnitt zwi­ schen einem ersten und einem zweiten hydraulischen Widerstand angeschlossen sind.
Diese Ausführungsform ist bei einem Getriebeaktuator insbeson­ dere deshalb von Vorteil, weil mit einer Schaltmuffe meist zwei Synchroneinrichtungen verschiedener Gänge zu betätigen sind. Die Lastanforderungen sind daher im wesentlichen symmetrisch.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die jeweiligen ersten und zweiten hydraulischen Widerstände in einem einzigen, stetig verstellbaren Wegeventil integriert sind.
Hierdurch wird der bauliche Aufwand weiter verringert. Da von einer Schaltmuffe immer jeweils nur einer der zwei von jener Schaltmuffe bedienten Gänge eingelegt wird, lassen sich in ei­ nem einzige Wegeventil auch die zwei ersten und zwei zweiten Widerstände zum Ansteuern der zwei unterschiedlichen Kammern integrieren.
Von Vorzug ist es dabei, wenn zu den jeweiligen stromab liegen­ den hydraulischen Widerständen jeweils ein weiterer hydrauli­ scher Widerstand parallel geschaltet ist.
Wie auch bei einer Realisierung mit nur einer Kammer, hilft der weitere hydraulische Widerstand, die an sich eineinander wider­ strebenden Steuerungsaufgaben während des Synchronisierens ei­ nerseits und des Durchschaltens andererseits zu ermöglichen.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die jeweiligen weiteren hydraulischen Widerstände in einem Schieber des hydraulischen Wegeventils integriert sind, durch das die jeweiligen ersten und zweiten hydraulischen Widerstände gebildet sind.
Hierdurch wird der bauliche Aufwand weiter verringert.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn die beiden Kammern über einen hydraulischen Koppelwiderstand miteinander verbunden sind.
Auf diese Weise ist der bauliche Aufwand besonders gering. Der hydraulische Koppelwiderstand bestimmt bei dieser Ausführungs­ form so wie bei der Ausführungsform mit einem weiteren hydrau­ lischen Widerstand in Parallelschaltung den Gesamtdurchfluß, mit dem die Kraft der Reibeinrichtung eingestellt wird. Ferner kann bei dieser Ausführungsform auf eine aktive Entlüftung ver­ zichtet werden, wie sie bspw. bei dem Getriebeaktuator der DE 196 27 974 A1 realisiert ist. Auch ist von Vorzug, daß in Sperrstellung, wenn also der Getriebeaktuator nicht mit Hydrau­ likfluid versorgt wird, zwischen den Kammern ein Druckausgleich stattfinden kann.
Dabei ist es von Vorzug, wenn der hydraulische Koppelwiderstand in den Kolben der Kolben-Zylindereinheit integriert ist.
Hierdurch lassen sich die zwei Kammern auf kürzestem Wege mit­ einander verbinden. Auch der bauliche Aufwand ist verringert.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der hydraulische Koppelwiderstand in einem Schieber des hydraulischen Wegeven­ tils integriert.
Auch bei dieser Ausführungsform sind keine zusätzlichen Bauele­ mente für den hydraulischen Koppelwiderstand notwendig, so daß der bauliche Aufwand insgesamt reduziert ist.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform ist der hy­ draulische Koppelwiderstand so angeordnet, daß er nur in einer Mittellage des Schiebers des Wegeventils die beiden Kammern miteinander koppelt, und die Kammern sind über zwei Bypasslei­ tungen mit integrierten Koppelwiderständen miteinander gekop­ pelt, die so angeordnet sind, daß sie die beiden Kammern in ei­ ner von der Mittellage abweichenden jeweiligen Stellung des Schiebers miteinander koppeln.
Hierdurch lassen sich in Abhängigkeit von der Kolbenposition unterschiedliche Widerstandswerte für den hydraulischen Koppel­ widerstand realisieren. Bei dieser Ausführungsform kann der Steuerölstrom gesenkt werden. Ferner kann bei dieser Ausfüh­ rungsform das Anfahren der neutralen Stellung des Kolbens in­ nerhalb der doppelt wirkenden Kolben-Zylindereinheit unter­ stützt werden.
Besonders bevorzugt ist es insgesamt, wenn die jeweiligen wei­ teren hydraulischen Widerstände bzw. der hydraulische Koppelwi­ derstand konstant sind.
Zum einen läßt sich ein konstanter Widerstand besonders leicht in bewegliche Teile wie einen Kolben der Kolben-Zylindereinheit oder einen Schieber des Wegeventils integrieren. Zum anderen ist insbesondere dann, wenn der erste und der zweite hydrauli­ sche Widerstand gegensinnig einstellbar sind, ohnehin für eine hinreichende Verstellbarkeit gesorgt. Der konstante Wider­ standswert des weiteren hydraulischen Widerstands bzw. des Kop­ pelwiderstands kann daher auf einfache Weise den Durchfluß der hydrodynamischen Steuerung bestimmen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Ge­ triebe eine Schaltstange auf, die mittels der Kolben- Zylindereinheit zum Schalten von Gängen des Getriebes axial versetzbar ist, und es ist eine weitere Kolben-Zylindereinheit vorgesehen, mittels der die Schaltstange verdrehbar ist, um die Schaltgasse zu wählen.
Insgesamt läßt sich so ein Getriebeaktuator realisieren, der mit nur zwei Kolben-Zylindereinheiten auskommt. Die weitere Kolben-Zylindereinheit zum Wählen der Schaltgasse kann durch ein einfaches Wegeventil angesteuert werden, da es beim Wählen der Schaltgasse im wesentlichen auf eine Steuerung der Position und nicht auf den ausgeübten Druck ankommt.
Schließlich ist es von Vorzug, wenn ein zentrales Wegeventil vorgesehen ist, mittels dessen wahlweise der Getriebeaktuator und/oder ein Kupplungsaktuator für eine Trenn- und Anfahrkupp­ lung mit einer Hydraulikversorgung verbindbar sind.
Durch diese Maßnahme läßt sich die Aktuatorik für den Antriebs­ strang insgesamt vereinfachen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Getriebeaktuators mit einer einfach­ wirkenden Kolben-Zylindereinheit;
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Getriebeaktuators mit einer doppelt­ wirkenden Kolben-Zylindereinheit;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Getriebeaktuators mit einer doppelt­ wirkenden Kolben-Zylindereinheit;
Fig. 4 die Implementierung der Ausführungsform der Fig. 3 in die Aktuatorik eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges;
Fig. 5 alternative Anordnungen eines hydraulischen Koppel­ widerstandes;
Fig. 6 alternative Anordnungen von weiteren, parallel ge­ schalteten Widerständen; und
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Getriebeaktuators mit zwei kolben­ hubabhängigen Bypassleitungen.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines hydraulischen Getriebeaktuators in schematischer Darstellung generell bei 10 gezeigt.
Der Getriebeaktuator 10 umfaßt eine einfachwirkende Kolben- Zylindereinheit 12 mit einem Zylinder 14 und einem Kolben 16.
Der Kolben 16 ist in dem Zylinder 14 in eine Richtung vorge­ spannt, mittels einer Feder 17. Der Kolben 16 ist mit einer schematisch dargestellten Synchroneinrichtung 18 eines Getrie­ bes eines Kraftfahrzeuges verbunden. Anstelle einer Syn­ chroneinrichtung 18, auf die nachstehend noch näher eingegangen wird, kann der Aktuator 10 auch in anderen Einsatzgebieten Anwendung finden, in denen die Drehzahlen von zwei drehbaren Ele­ menten mittels einer Reibeinrichtung hydraulisch anzugleichen sind.
Die Kammer A der Kolben-Zylindereinheit 12 ist an einen Hydrau­ likkreis 20 angeschlossen, der eine Konstantdruckquelle P für Hydraulikfluid und eine Drucksenke in Form eines Tankes T um­ faßt.
Zwischen der Druckquelle P und dem Tank T umfaßt der Hydraulik­ kreis 20 ferner einen ersten verstellbaren hydraulischen Wider­ stand 22 und einen zweiten verstellbaren hydraulischen Wider­ stand 24 in Reihenschaltung. Die Kammer A der Kolben- Zylindereinheit 12 ist an einen Hydraulikleitungsabschnitt 26 zwischen dem ersten und dem zweiten hydraulischen Widerstand 22, 24 angeschlossen. An diesen Hydraulikleitungsabschnitt 26 ist ferner ein weiterer hydraulischer Widerstand 28 angeschlos­ sen, der stromab ebenfalls mit dem Tank T verbunden ist. Der weitere hydraulische Widerstand 28 hat einen konstanten Wider­ standswert und ist parallel zu dem zweiten verstellbaren hy­ draulischen Widerstand 24 geschaltet.
Eine schematisch gezeigte Steuereinrichtung 30 ist über eben­ falls schematisch angedeutete Steuerleitungen 32 mit dem ersten und dem zweiten hydraulischen Widerstand verbunden.
Der erste und der zweite hydraulische Widerstand 22, 24 lassen sich durch ein einziges Signal gegensinnig verstellen, wie es durch die unterschiedlichen Pfeilrichtungen in Fig. 1 angedeu­ tet ist.
Bei dem Hydraulikkreis 20 handelt es sich um einen hydrodynami­ schen Steuerkreis. Während eines Steuervorganges, mit dem Ein­ fluß genommen wird auf die Position und/oder die Kraft des Kol­ bens 16, fließt ständig ein Strom von Hydraulikfluid von der Druckquelle P zu dem Tank T. In Abhängigkeit von den Wider­ standwerten der hydraulischen Widerstände 22, 24, 28 stellt sich in dem Hydraulikleitungsabschnitt 26 ein bestimmter Volu­ menstrom in die Kammer A und ein bestimmter Druck ein. Hydrau­ likkreise der beschriebenen Art kann man in Analogie zu elek­ trischen Halbbrücken auch als hydraulische Brückenhalbglieder bezeichnen.
Aufgrund der hydrodynamischen Druckeinstellung in der Kammer A neigt der Hydraulikkreis 20 nicht zum Aufbau von Druckschwin­ gungen. Die Belastung der beteiligten Bauteile während eines Steuerungsvorganges ist daher insgesamt reduziert. Auch läßt sich mit einer hydrodynamischen Steuerung ein gedämpfterer Übergang von der Regelung der Position auf eine Steuerung des Drucks erreichen. Schließlich ist es bei dem Getriebeaktuator 10 nicht notwendig, getriebeseitig Rastmittel für die neutrale Position der Synchroneinrichtung 18 vorzusehen. Bei herkömmli­ chen Hydraulikkreisen muß die Neutralposition nämlich durch ei­ ne vorgespannte Kugel stabilisiert werden.
Der Hydraulikkreis 20 bietet einen idealen Kompromiß zwischen größtmöglicher Geschwindigkeitsverstärkung und Kraftverstärkung einerseits und Dosierbarkeit der Stellkraft andererseits. Der über den hydraulischen Widerstand 22 von der Druckquelle P aus einströmende effektive Volumenstrom wird in eine Bewegung des Kolbens 16 oder zum Aufbau eines hydrostatischen Druckes in der Kammer A umgesetzt. Das sich einstellende Druckniveau legt die Druck/Volumenstrom-Charakteristik des konstanten Widerstandes 28 fest. Durch die Einführung des konstanten weiteren Wider­ standes 28 entweicht ein Teil des in den Hydraulikleitungsab­ schnitt 26 eingespeisten Volumenstroms auch bei der Bewegung des Kolbens 16. Verharrt der Kolben 16 in einem Ruhezustand, fließt der effektiv einströmende Volumenstrom als reiner Steu­ erstrom.
Generell liegen die Werte der Steuerströme deutlich über denen von Druckregelventilen. Während der Wert bei letzteren im Be­ reich von z. B. 0,06 l/min liegen kann, liegt er bei Hydraulik­ kreisen 20 bei der Synchronisierung bei Werten von 3,0 l/min, bei Bewegungsvorgängen im Bereich von 1,5 l/min.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Getriebeak­ tuators 10', bei dem eine doppeltwirkende Kolben- Zylindereinheit 12' mit zwei Kammern A, B vorhanden ist. Ob­ gleich nicht näher dargestellt, ist der Kolben 16' der Kolben- Zylindereinheit mit einer Schaltmuffe koppelbar, mit der zwei benachbarte Synchroneinrichtungen betätigbar sind. Insofern er­ geben sich bei dem Getriebeaktuator 10' symmetrische Lastver­ hältnisse. Folglich ist der Hydraulikkreis 20' aufgebaut aus hydraulischen Widerstände 22', 24', 28', die identisch sind zu den entsprechenden hydraulischen Widerständen der Ausführungs­ form der Fig. 1, sowie aus spiegelbildlich angeordneten hydrau­ lischen Widerständen 22a, 24a, 28a, die der Kammer B zugeordnet sind.
Aufgrund der symmetrischen Lastverhältnisse können die einander entsprechenden Widerstände (wie z. B. 22' und 22a) identische Widerstandswerte besitzen. In einer Sperrstellung, wenn also der Hydraulikkreis 20' von der Druckquelle P abgekoppelt ist, baut sich der Druck in den Kammern A und B über die weiteren hydraulischen Widerstände 28' bzw. 28a allmählich ab. Im Be­ trieb, wenn bspw. der Kolben 16' in Fig. 2 nach rechts zu bewe­ gen ist, wird der Widerstandswert des ersten hydraulischen Wi­ derstandes 22' für die Kammer A auf einen kleinen Wert einge­ stellt, der des zweiten hydraulischen Widerstandes 24' für die Kammer A auf einen großen Wert und der des ersten hydraulischen Widerstandes 22a für die Kammer B auf ebenfalls einen hohen Wert. Der Wert des zweiten hydraulischen Widerstandes 24a für die Kammer B wird auf einen möglichst kleinen Wert eingestellt. In diesem Zustand wird der größtmögliche Volumenstrom an Hy­ draulikfluid in die Kammer A geleitet, so daß der Kolben 16' in Fig. 2 nach rechts bewegt wird. Einem Entleeren der Kammer B wird in diesem Zustand der geringstmögliche Widerstand entge­ gengesetzt. Wenn dann während des Verstellvorganges des Kolbens 16' ein Widerstand auftritt, wie bspw. der mechanische Wider­ stand einer Synchronisierungseinrichtung 18, dann erhöht sich der Druck der Kammer A, bis schließlich der maximal mögliche Druck aufgebaut ist.
Obgleich vorliegend nicht dargestellt, versteht sich, daß ge­ eignete Druck- und/oder Positionsfühler vorgesehen sein können, um den Druck und/oder die Position des Kolbens 16 zu regeln.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemä­ ßen Getriebeaktuators 10". Gleiche Elemente wie in den Fig. 1 und 2 sind mit den gleichen Bezugsziffern, jedoch mit zwei Apo­ strophzeichen versehen.
Der Getriebeaktuator 10" unterscheidet sich von dem Getriebe­ aktuator 10' im wesentlichen durch zwei Dinge. Zum einen ist statt der zwei weiteren hydraulischen Widerstände 28', 28a ein einziger hydraulischer Koppelwiderstand 28" mit festem Wider­ standswert vorgesehen, der die Kammern A und B der Kolben- Zylindereinheit 12" miteinander verbindet. Zum weiteren ist gezeigt, daß die hydraulischen Widerstände 22', 24", 22a", 24a" in einen einzigen Wegeventil 36 mit einem Steuerschieber 34 realisierbar sind. Diese hydraulischen Widerstände sind bei dieser Ausführungsform realisiert durch nicht näher dargestell­ te Blenden in dem Wegeventil 36. Um dies in Fig. 3 anzudeuten, sind den hydraulischen Widerständen 22", 24", 22a" und 24a" Steuerkanten zugeordnet, von denen diejenige für den Widerstand 22" beispielhaft in Fig. 3 mit 37 bezeichnet ist.
Es läßt sich erkennen, daß die Steuerkanten 37 etc. in dem We­ geventil 36 so ausgebildet sind, daß bei einer Bewegung des Steuerschiebers 34 die hydraulischen Widerstände 22" und 24a" einerseits und die hydraulischen Widerstände 22a" und 24" je­ weils gleichsinnig verstellt werden, die hydraulischen Wider­ stände 22" und 24" einerseits und die hydraulischen Wider­ stände 22a" und 24a" andererseits jeweils gegensinnig.
Vorzugsweise haben die Steuerkanten 37 etc. der hydraulischen Widerstände 22", 24" einerseits und 22a", 24a" andererseits jeweils eine negative Überdeckung. Dies bedeutet, daß bei klei­ neren Auslenkungen aus der Mittellage des Steuerschiebers 34 ein Volumenstrom über die Steuerkanten von sowohl dem Wider­ stand 22" als auch über die des hydraulischen Widerstandes 24" fließt (bzw. 22a" und gleichzeitig 24a"). Bei größeren Auslenkungen fließt ein Volumenstrom hingegen nur noch über die Steuerkante 22" (bzw. 22a"), die Steuerkante des hydrauli­ schen Widerstandes 24" bleibt geschlossen (bzw. die des hy­ draulischen Widerstandes 24a"). Eine solche Ausgestaltung der Steuerkanten ermöglicht eine größtmögliche Flexibilität bei Steueraufgaben. Besonders bevorzugt ist es dabei dann natür­ lich, wenn der Getriebeaktuator von der Druckquelle P mittels einer nicht näher dargestellten Ventileinrichtung trennbar ist. Denn wie bereits oben erwähnt, fließen während der Steuerungs­ vorgänge mittels der Getriebeaktuatoren 10, 10', 10" jeweils nicht unerhebliche Volumenströme des Hydraulikfluids. Insofern sollte eine solche Sperr-Ventileinrichtung vorhanden sein, um diesen Volumenstrom nur dann einzurichten, wenn er auch tat­ sächlich benötigt wird.
In Fig. 4 ist die Aktuatorik für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges einschließlich eines Getriebeaktuators 10''' gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sowie eines Kupp­ lungsaktuators 39 für eine schematisch gezeigte Anfahr- und Trennkupplung 38 gezeigt.
Der Getriebeaktuator 10''' dient zum axialen Versetzen sowie zum Verdrehen einer Schaltwelle 42 eines Getriebes 40, das in Fig. 4 ebenfalls schematisch mit einer Synchroneinrichtung 41 gezeigt ist. In Fig. 4 ist die Schaltstange 42 in einer mittle­ ren, neutralen Position gezeigt. Ein axiales Versetzen der Schaltstange 42 in Pfeilrichtung 44 führt in Abhängigkeit von dem Verdrehwinkel 46 der Schaltstange 42 zum Einlegen von einem der Gänge R, 1, 2, 3, 4, 5 oder 6.
Zum Ermitteln der axialen Stellung 44 und der Drehstellung 46 ist die Schaltstange 42 ferner mit einem Positionssensor 47 verbunden.
Zum axialen Versetzen der Schaltstange 42 dient eine Kolben- Zylinderanordnung 50, deren Funktionsweise und Aufbau der Kol­ ben-Zylinderanordnung 12" der Fig. 3 entspricht. Die Kolben- Zylindereinheit 50 umfaßt einen zentralen Schaltkolben 48, der zwei Kammern A, B trennt und einen diese Kammern A, B verbin­ denden hydraulischen Koppelwiderstand 49 aufweist.
Zum Verdrehen der Schaltstange 42 dient eine weitere doppelt­ wirkende Kolben-Zylindereinheit 54 mit einem Wählkolben 52.
Die Kolben-Zylindereinheit 50 wird angesteuert über ein 4/3- Wegeventil 56. Gleichermaßen wird die Kolben-Zylindereinheit 54 angesteuert über ein vom Aufbau her identisches 4/3-Wegeventil 58.
Die Wegeventile 56, 58 sind jeweils einseitig federbelastet und elektromotorisch betätigt, so daß sie stetig verstellt werden können.
Das 4/3-Wegeventil 56 (und entsprechend das Ventil 58) weist zwei Anschlüsse A, B für die Kammern A, B sowie zwei Anschlüsse P, T zum Anschluß einer Druckquelle bzw. einer Drucksenke auf. Das 4/3-Wegeventil 56 weist drei Stellungen auf, eine mittlere erste Stellung, in der die vier Anschlüsse voneinander getrennt sind, eine zweite Stellung, in der die Anschlüsse A und P mit­ einander verbunden sind sowie die Anschlüsse B und T, und eine dritte Stellung, in der die Anschlüsse B und P miteinander ver­ bunden sind sowie die Anschlüsse A und T.
Es läßt sich erkennen, daß mittels eines solchen Wegeventils 56 bei geeigneter Ausbildung der Anschlüsse und des darin vorgese­ henen Steuerschiebers eine Funktionsweise erzielt werden kann, wie bei dem Getriebeaktuator 10" der Fig. 3.
Das 4/3-Wegeventil 58 für die Kolben-Zylindereinheit 54 zum Wählen der Schaltgasse kann identisch aufgebaut sein. Da bei diesem Wählvorgang es auf den ausgeübten Druck nicht so maßgeb­ lich ankommt wie beim Schaltvorgang mit der dabei erforderli­ chen Synchronisierung, kann die Kolben-Zylindereinheit 54 auch einfachwirkend aufgebaut und/oder auf einfachere Weise ange­ steuert werden.
Die Aktuatorik für den Antriebsstrang weist ferner ein zentra­ les 4/4-Wegeventil 60 auf. Eingangsseitig ist das 4/4- Wegeventil 60 mit einer Hydraulikdruckversorgung verbunden, und zwar über einen Anschluß P, und mit einer Drucksenke in Form eines Tankes T.
Die Hydraulikdruckversorgung umfaßt einen Vorratsbehälter 70 (bzw. T) für Hydraulikfluid, ein Saugfilter 72, eine Pumpe 74, die von einem Elektromotor angetrieben wird, ein pumpenaus­ gangsseitig angeordnetes Rückschlagventil 78 und einen Hydro­ speicher 80. Zum Messen des Druckes ist ein Drucksensor 82 zwi­ schen dem Hydrospeicher 80 und dem Wegeventil 60 vorgesehen. Um übermäßig hohe Drücke zu vermeiden, ist ein Druckbegrenzungs­ ventil 84 zwischen dem Hydrospeicher 80 und dem Vorratsbehälter 70 vorgesehen. In üblicher Weise umfaßt der Vorratsbehälter 70 auch einen Ausgleichsbehälter 86.
Das 4/4-Wegeventil ist ausgangsseitig mit einer Getriebeaktua­ torleitung 62 und einer Kupplungsaktuatorleitung 64 verbunden. Die Getriebeaktuatorleitung 62 ist parallel mit den P- Anschlüssen der 4/3-Wegeventile 56, 58 verbunden. Die Kupp­ lungsaktuatorleitung 64 ist mit dem nicht näher dargestellten Kupplungsaktuator 39 verbunden.
Das 4/4-Wegeventil 60 weist eine erste Sperrstellung auf, die federvorgespannt als Grundstellung eingerichtet ist. Gegen die­ se Federvorspannung können drei weitere Positionen eingerichtet werden, eine zweite Stellung, in der sowohl der Getriebeaktua­ tor 10''' als auch der Kupplungsaktuator 39 an die Hydraulik­ druckversorgung angeschlossen sind, eine dritte Stellung, in der nur der Getriebeaktuator 10''' an die Hydraulikdruckversor­ gung angeschlossen ist und der Druck in dem Kupplungsaktuator 39 gehalten wird, und eine vierte Stellung, in der der Getrie­ beaktuator 10''' mit der Hydraulikdruckversorgung verbunden ist und der Kupplungsaktuator 39 mit der Drucksenke T.
Im Betrieb wird an dem P-Eingang des 4/4-Wegeventils 60 ständig hydraulische Leistung bereitgestellt. Sobald ein Schaltvorgang mittels des Getriebe-Aktuators 10''' durchzuführen ist, wird das 4/4-Wegeventil 60 zunächst in eine der drei Stellungen ge­ bracht, in denen der Getriebeaktuator 10''' mit der Hydraulik­ druckversorgung P verbunden ist. Gleichzeitig werden die 4/3- Wegeventile 56, 58 in die Mittelstellung gebracht. In diesem Zustand sperren die Ventile 56, 58 den Zugang zu den Kammern A, B der Kolben-Zylindereinheiten 50 bzw. 54.
Bei einem positiv überdeckten Ventil erfolgt in dieser Mittel­ stellung quasi kein Stoffaustausch über das Ventil 56, bei ei­ nem negativ überdeckten Ventil stellt sich ein Steuerölstrom ein. Der Getriebeaktuator 10''' ist bereit, einen Gangwechsel vorzunehmen.
Zur Vorspannung der aktiven Synchronisierung ist eine Kraft er­ forderlich. Sie wird durch Steuerung des Drucks erzeugt. In diesem Zustand arbeitet das Ventil in einem Hubbereich, in dem nur zwei aktive Steuerkanten (z. B. P-A und B-T) gleichsinnig geöffnet sind. Die prägende hydraulische Schaltung geht in die Reihenschaltung dieser beiden Widerstände sowie des dazwischen­ liegenden hydraulischen Koppelwiderstandes 49 über.
Setzt sich der Kolben 48 in Bewegung, teilt sich der einströ­ mende Volumenstrom in einen ausgleichenden Volumenstrom für den Kolbenhub und einen sinkenden Steuerölstrom auf. Der erzielbare Volumenstrom bestimmt im wesentlichen die Verstellgeschwindig­ keit. Die Kolben-Zylindereinheit 50 arbeitet folglich im Zu­ stand der Regelung bzw. Überwachung der Position 44. Der ei­ gentliche Synchronisierungsvorgang in der Synchroneinrichtung 41 schließt sich an. Die Führungsgröße wechselt von einer Vor­ gabe der Position 44 zu einer Magnetstromvorgabe für das Ventil 56, also zu einer Steuerung des Drucks.
Durch die hydrodynamische Drucksteuerung entstehen zusätzliche Steuerölströme, die deutlich über denen von Druckminderventilen liegen. Der Verlust an Drucköl ist zu beachten und wirkt sich auf die Speicherkapazität aus. Der Steuerölstrom sollte auch bei der Drucksteuerung insgesamt begrenzt werden, wozu unter anderem der Koppelwiderstand 49 vorgesehen ist.
Durch die Nutzung des 4/4-Wegeventils 60 ist im passiven Zu­ stand der P-Anschluß des 4/3-Wegeventils 56 drucklos geschal­ tet. Dies ermöglicht die Verwendung eines 4/3-Wegeventils 56 mit nur einer aktiven Bewegungsrichtung des Ventilschiebers. Sind beide Ventile 56, 60 unbestromt, so kann aufgrund des drucklosen P-Anschlusses beim Ventil 56 die Verbindung P-A ge­ schaltet sein.
Obgleich die Kolben-Zylindereinheit 54 in Fig. 4 ähnlich ausge­ bildet ist wie die Kolben-Zylindereinheit 50 für den Schaltvor­ gang, versteht sich, daß zur Erzielung der Wählfunktion für die Schaltgasse auch eine einfachwirkende Kolben-Zylindereinheit vorgesehen sein könnte.
Die Funktion der Trenn- und Reibkopplung 38 ist quasi unabhän­ gig von den Funktionen des Getriebeaktuators 10'''. Die Kopp­ lung besteht jedoch über die gemeinsame Hydraulikdruckversor­ gung.
Insgesamt läßt sich die Position 44 der Schaltstange 42 schnell und präzise einstellen. Es entstehen keine Druckschwingungen aufgrund interner Druckregelungen. Auch der Übergang von der Regelung der Position 44 auf die Steuerung des Druckes erfolgt gedämpft. Da die Kammern A, B über den hydraulischen Koppelwi­ derstand 49 ständig gespült werden, ist keine aktive Entlüftung notwendig.
Da die Lastanforderungen ausgehend von der Neutralstellung in Fig. 4 für die Kolben-Zylindereinheit 50 symmetrisch sind, ist ein vergleichsweise einfaches 4/3-Wegeventil 56 zur Realisie­ rung der Steuerungsaufgaben hinreichend.
In Fig. 5 sind bei einer weiteren Ausführungsform eines Getrie­ beaktuators 90 alternative Anordnungen für den hydraulischen Koppelwiderstand 28" (= 49 in Fig. 4) gezeigt. So kann der hy­ draulische Koppelwiderstand 28" aus Fig. 3 (= 49 in Fig. 4) auch außerhalb der Kolben-Zylindereinheit angeordnet sein, was bei 92 gezeigt ist, oder kann in den Steuerschieber 95 des zur Ansteuerung dienenden Wegeventils integriert sein, was bei 94 gezeigt ist.
Gleichermaßen können die weiteren hydraulischen Widerstände 28', 28a von Fig. 2 auch in einen Steuerschieber 97 des ansteu­ ernden Wegeventils integriert sein, was bei 98 bzw. 98a gezeigt ist. Der dortige Getriebeaktuator ist in Fig. 6 generell bei 96 gezeigt.
In Fig. 7 ist schließlich ein Getriebeaktuator generell mit 100 bezeichnet. Ein hydraulischer Koppelwiderstand 102 ist außer­ halb der Kolben-Zylinderanordnung vorgesehen und ist so an die Kammern A, B angeschlossen, daß die Leitung, in der der hydrau­ lische Koppelwiderstand 102 angeordnet ist, sofort gesperrt wird, sobald der Kolben 101 der Kolben-Zylindereinheit die Mit­ tellage verläßt.
Ferner sind zwei Bypassleitungen vorgesehen, in denen jeweils ein weiterer hydraulischer Koppelwiderstand 104 bzw. 106 ange­ ordnet ist. Die Bypassleitungen erstrecken sich jeweils von der Kammer A oder B zu der anderen Kammer, werden jedoch nur dann aktiv, wenn die jeweilige andere Kammer nahezu ihr maximales Volumen besitzt.
Bei dieser Ausführungsform ist der hydraulische Koppelwider­ stand insgesamt von der Kolbenposition abhängig. Der Steueröl­ strom ist durch die hubabhängigen Sperren gesenkt. Das Anfahren einer Neutralposition wird unterstützt durch die Bypassleitun­ gen, in denen die hydraulischen Koppelwiderstände 104 bzw. 106 angeordnet sind.

Claims (20)

1. Hydraulischer Getriebeaktuator (10; 90; 96; 100), insbe­ sondere für Kraftfahrzeuggetriebe (40), mit einer hydrau­ lisch gesteuerten Reibeinrichtung (18; 41), mit der jewei­ lige Reibflächen von zwei drehbaren Elementen mit einer hydraulisch steuerbaren Kraft gegeneinander drückbar sind, um deren Drehzahlen anzugleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft, mit der die Reibflächen gegeneinander drückbar sind, durch Dosierung eines Volumenstromes gesteuert ist, der während des Steuervorganges kontinuierlich zwischen einer Hydraulikquelle und einer Hydrauliksenke eingerich­ tet ist.
2. Getriebeaktuator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ei­ ne Kolben-Zylindereinheit (12; 50), die wenigstens eine Kammer (A; A, B) aufweist, wobei der Kolben (16; 48) der Kolben-Zylindereinheit (12; 50) mit der Reibeinrichtung (18; 41) gekoppelt ist.
3. Getriebeaktuator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (A; A, B) mit einem Hydraulikleitungsab­ schnitt (26) zwischen einem ersten und einem zweiten, stromab liegenden hydraulischen Widerstand (22, 24) ver­ bunden ist, von denen wenigstens einer verstellbar ist.
4. Getriebeaktuator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite hydraulische Widerstand (22, 24) einstellbar sind.
5. Getriebeaktuator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite hydraulische Widerstand (22, 24) gegensinnig einstellbar sind.
6. Getriebeaktuator nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem stromab liegenden hydraulischen Widerstand (24) ein weiterer hydraulischer Widerstand (28) parallel geschaltet ist.
7. Getriebeaktuator nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite hydraulische Widerstand (22, 24) in ein Wegeventil (36; 56) integriert sind.
8. Getriebeaktuator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite hydraulische Widerstand (22, 24) als zwei mittels eine Schiebers (34) des Wegeven­ tils (36) gegensinnig verstellbare Blenden (22", 24") ausgebildet sind.
9. Getriebeaktuator nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylindereinheit (12'; 12"; 50) doppeltwirkend ausgebildet ist und daß deren zwei Kam­ mern (A, B) jeweils an einem Hydraulikleitungsabschnitt (26, 26a) zwischen einem ersten und einem zweiten hydrauli­ schen Widerstand (22, 24 bzw. 22a, 24a) angeschlossen sind.
10. Getriebeaktuator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen ersten und zweiten hydraulischen Wider­ stände (22", 22a" bzw. 24", 24a") in einem einzigen, stetig verstellbaren Wegeventil (36) integriert sind.
11. Getriebeaktuator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zu den jeweiligen stromab liegenden hydrau­ lischen Widerständen (24, 24a) jeweils ein weiterer hydrau­ lischer Widerstand (28, 28a; 98, 98a) parallel geschaltet ist.
12. Getriebeaktuator nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die jeweiligen weiteren hydraulischen Wider­ stände (98, 98a) in einem Schieber des hydraulischen Wege­ ventils integriert sind.
13. Getriebeaktuator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Kammern (A, B) über einen hydrau­ lischen Koppelwiderstand (28"; 49; 92; 94; 102) miteinan­ der verbunden sind.
14. Getriebeaktuator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Koppelwiderstand (28"; 49) in den Kolben (16"; 48) integriert ist.
15. Getriebeaktuator nach Anspruch 10 und 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der hydraulische Koppelwiderstand (94) in einem Schieber des hydraulischen Wegeventils integriert ist.
16. Getriebeaktuator nach einem der Ansprüche 13-15, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Koppelwiderstand (102) so angeordnet ist, daß er nur in einer Mittellage des Schiebers (101) die beiden Kammern (A, B) miteinander koppelt, und daß die Kammern (A, B) über zwei Bypassleitun­ gen mit integrierten Koppelwiderständen (104, 106) mitein­ ander gekoppelt sind, die so angeordnet sind, daß sie die beiden Kammern (A, B) in einer von der Mittellage abwei­ chenden jeweiligen Stellung des Schiebers (101) miteinan­ der koppeln.
17. Getriebeaktuator nach einem der Ansprüche 11-16, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren hydraulischen Widerstände (28 bzw. 28a) bzw. der hydraulische Koppelwiderstand (28"; 49; 102) konstant sind.
18. Getriebeaktuator nach einem der Ansprüche 2-17, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (40) eine Schaltstange (42) aufweist, die mittels der Kolben-Zylindereinheit (50) zum Schalten von Gängen (1-6, R) des Getriebes (40) axial versetzbar ist, und daß eine weitere Kolben- Zylindereinheit (54) vorgesehen ist, mittels der die Schaltstange (42) verdrehbar ist, um die Schaltgasse zu wählen.
19. Getriebeaktuator nach einem der Ansprüche 1-18, gekenn­ zeichnet durch ein zentrales Wegeventil (60), mittels des­ sen der Getriebeaktuator (10) und/oder ein Kupplungsaktuator (39) für eine Trenn- und Anfahrkupplung (38) mit einer Hydraulikdruckversorgung (70-86) verbindbar sind.
20. Verfahren zum Angleichen der Drehzahlen von zwei drehenden Elementen, insbesondere von zwei drehenden Elementen einer Synchronkupplung eines Kraftfahrzeuggetriebes (40), mit­ tels einer hydraulisch gesteuerten Reibeinrichtung (18; 41), mit der jeweilige Reibflächen der zwei Elemente mit einer hydraulisch steuerbaren Kraft gegeneinander drückbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft, mit der die Reibflächen gegeneinander drückbar sind, durch Dosierung eines Volumenstromes gesteuert wird, der während des Steuervorganges kontinuierlich zwischen einer Hydraulikquelle und einer Hydrauliksenke eingerich­ tet wird.
DE1999131400 1999-07-07 1999-07-07 Hydraulischer Getriebeaktuator und Verfahren zum Angleichen der Drehzahlen von zwei drehenden Elementen Expired - Fee Related DE19931400C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999131400 DE19931400C2 (de) 1999-07-07 1999-07-07 Hydraulischer Getriebeaktuator und Verfahren zum Angleichen der Drehzahlen von zwei drehenden Elementen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999131400 DE19931400C2 (de) 1999-07-07 1999-07-07 Hydraulischer Getriebeaktuator und Verfahren zum Angleichen der Drehzahlen von zwei drehenden Elementen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19931400A1 DE19931400A1 (de) 2001-01-18
DE19931400C2 true DE19931400C2 (de) 2001-07-05

Family

ID=7913970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999131400 Expired - Fee Related DE19931400C2 (de) 1999-07-07 1999-07-07 Hydraulischer Getriebeaktuator und Verfahren zum Angleichen der Drehzahlen von zwei drehenden Elementen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19931400C2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7413417B2 (en) 2002-11-02 2008-08-19 Daimler Ag Motor vehicle drive arrangement
US7421928B2 (en) 2002-10-24 2008-09-09 Daimler Ag Motor vehicle drive arrangement

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4114713A1 (de) * 1990-05-09 1991-11-14 Volkswagen Ag Hydraulische steuereinrichtung
DE4117734A1 (de) * 1991-05-30 1993-02-04 Daimler Benz Ag Mehrwege-steuerventil zur steuerung einer selbsttaetigen schaltvorrichtung eines mehrgaengigen zahnraederwechselgetriebes
DE4120838C2 (de) * 1991-06-25 1994-04-14 Daimler Benz Ag Selbsttätige Schaltvorrichtung eines Gangwechselgetriebes eines Kraftfahrzeuges
DE19633420A1 (de) * 1995-09-15 1997-03-20 Ebern Fahrzeugtech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur hydraulischen Betätigung einer Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge
US5697251A (en) * 1995-06-23 1997-12-16 Massey Ferguson Sa Gearshift control system
DE19627974A1 (de) * 1996-07-11 1998-01-15 Getrag Getriebe Zahnrad Hydraulische Stelleinheit und Verfahren zum Entlüften einer hydraulischen Stelleinheit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4114713A1 (de) * 1990-05-09 1991-11-14 Volkswagen Ag Hydraulische steuereinrichtung
DE4117734A1 (de) * 1991-05-30 1993-02-04 Daimler Benz Ag Mehrwege-steuerventil zur steuerung einer selbsttaetigen schaltvorrichtung eines mehrgaengigen zahnraederwechselgetriebes
DE4120838C2 (de) * 1991-06-25 1994-04-14 Daimler Benz Ag Selbsttätige Schaltvorrichtung eines Gangwechselgetriebes eines Kraftfahrzeuges
US5697251A (en) * 1995-06-23 1997-12-16 Massey Ferguson Sa Gearshift control system
DE19633420A1 (de) * 1995-09-15 1997-03-20 Ebern Fahrzeugtech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur hydraulischen Betätigung einer Kupplung, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE19627974A1 (de) * 1996-07-11 1998-01-15 Getrag Getriebe Zahnrad Hydraulische Stelleinheit und Verfahren zum Entlüften einer hydraulischen Stelleinheit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7421928B2 (en) 2002-10-24 2008-09-09 Daimler Ag Motor vehicle drive arrangement
US7413417B2 (en) 2002-11-02 2008-08-19 Daimler Ag Motor vehicle drive arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
DE19931400A1 (de) 2001-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1965100B1 (de) Hydraulische Schaltung für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge
DE1650660C3 (de) Steueranlage fur ein Kraftfahrzeug-Geschwindigkeitswechselgetriebe mit Kupplungen
DE1816949B1 (de) Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe
DE19813982C2 (de) Kupplungssteuerung
DE10243282A1 (de) Hydraulische Steuerungsvorrichtung eines Doppelkupplungsgetriebes
DE1750503B1 (de) Schalteinrichtung fuer die uebersetzungseinstellung eines leistungsverzweigenden hydrostatischmechanischen getriebes
DE2018746A1 (de)
DE102006003517A1 (de) Hydraulische Steuereinrichtung und Verfahren zur Ansteuerung zweier Aktuatoren
DE2226684B2 (de) Hydraulische Steuervorrichtung für ein selbsttätig umschaltbares Fahrzeuggetriebe
DE2352146C3 (de) Hydraulische Steuereinrichtung für ein Lastschaltgetriebe mit einem Wendegetriebeteil und einem Wechselgetriebeteil, insbesondere für Ackerschlepper
DE3238322C2 (de)
DE2901543C2 (de) Schalteinrichtung für die Übersetzungseinstellung eines hydrostatisch-mechanischen Verbundgetriebes
EP1980767B1 (de) Hydraulische Steuerungseinrichtung für Lastschaltgetriebe mit einer Vorrichtung zur Verkürzung der Schaltzeiten
DE3121160C2 (de)
DE68911721T2 (de) Getriebesteuerungssysteme.
DE19931400C2 (de) Hydraulischer Getriebeaktuator und Verfahren zum Angleichen der Drehzahlen von zwei drehenden Elementen
EP0728966B1 (de) Schalt-/Regelventil zum Steuern von hydrodynamischen Drehmomentwandlern automatischer Schaltgetriebe
EP0715698B1 (de) Hydrostatisches getriebe mit bremsventil
DE1505683B2 (de) Hydraulische steueranlage fuer ein selbsttaetig schaltbares wechselgetriebe von kraftfahrzeugen
DE3886673T2 (de) Steuerungsvorrichtung für hydraulische Servomotoren.
DE3532473C2 (de)
DE3833624A1 (de) Ventilanordnung fuer die geregelte versorgung eines arbeitsraums mit hydraulikfluid
DE4128417A1 (de) Steuersystem fuer ein automatisches getriebe
DE1965685C3 (de) Hydrodynamisches Fahrzeuggetriebe
EP0472994B2 (de) Hydraulische Regeleinrichtung für Schaltglieder eines Lastschaltgetriebes

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: GETRAG GETRIEBE- UND ZAHNRADFABRIK HERMANN HAGENME

8339 Ceased/non-payment of the annual fee