DE2040195C3 - Driving speed-dependent lock to prevent impermissible downshifts in motor vehicle gearboxes - Google Patents
Driving speed-dependent lock to prevent impermissible downshifts in motor vehicle gearboxesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine fahrgeschwindigkeitsabhängige Sperre zum Verhindern unzulässiger Rückschaltungen in Kraftfahrzeug-Wechselgetrieben, die aus einem Haupt- und einem die Gangfolge verlängernden Gruppengetriebe bestehen, wobei der Gangwechsel im Hauptgetriebe mittels einer Schaltwelle erfolgt, die zum Wechseln der Schaltgasse axial verschiebbar ist und zum Gangwechsel innerhalb einer Schaltgasse drehbar ist, während zum Umschalten des Gruppengetriebes ein mittels Druckmittel betätigbarer Schaltzylinder vorgesehen ist, dessen Beaufschlagung durch ein am Schalthebel angeordnetes Vorsteuerventil vorgewählt und durch ein nur in der Leerlaufstellung der Schaltwelle geöffnetes, an die Druckmitttlversorgungsleitung angeschlossenes Hauptabschaltventil vollzogen wird, wobei ferner eine erste Sperrvorrichtung gegen axiales Verschieben der Schaltwelle von einer Schaltgasse für höhere Gänge in eine Schaltgasse für niedrigere Gänge und eine zweite Sperrvorrichtung, die die Druckmittelbeaufschlagung des Schaltzylinders in Richtung des langsamen Ganges des Gruppengetriebes verhindert, angeordnet sind, und beide Sperrvorrichtungen beim Überschreiten vorbestimmter Fahrgeschwindigkeiten wirksam sind, und wobei schließlich zum Steuern der ersten Sperrvorrichtung ein gegen Federkraft in die Öffnungsstellung bringbares Ventil vorgesehen ist, dem eine Umstellvorrichtung zugeordnet ist, durch die mit dem Umschalten des Gruppengetriebes in den oberen Gangbereich die Verstellkraft für dieses Ventil an die in diesem Gangbereich bei höherer Fahrgeschwindigkeit liegenden Ansprechpunkte der ersten Sperrvorrichtung angepaßt wird, nach Patent 1946496.The invention relates to a speed-dependent lock to prevent impermissible Downshifts in motor vehicle change-speed transmissions, which consist of a main gear and a gear sequence that lengthen the gear Group transmissions exist, with the gear change in the main transmission by means of a shift shaft takes place, which is axially displaceable for changing the shift gate and for changing gears within a Shift gate is rotatable, while to switch the group transmission an actuatable by means of pressure medium Shift cylinder is provided, which is acted upon by a pilot valve arranged on the shift lever preselected and by an open only in the idle position of the selector shaft, to the Druckmitttlversorgungsleitung connected main shut-off valve is completed, wherein also a first locking device against axial displacement of the shift shaft from a shift gate for higher gears into a shift gate for lower gears and a second locking device that applies pressure medium of the shift cylinder in the direction of the slow gear of the group transmission prevented, arranged are, and both locking devices when exceeding predetermined driving speeds are effective, and finally to control the first locking device against a spring force in the Open position bringable valve is provided, which is assigned a switching device through which the adjustment force for this valve when the group transmission is switched to the upper gear range to the response points of the first in this gear range at a higher driving speed Locking device is adapted according to patent 1946496.
Die Sperre nach dem Hauptpatent besteht darin, daß eine an sich bekannte erste Sperrvorrichtung gegen axiales Verschieben der Schaltwelle von einer Schaltgasse für höhere Gänge in eine Schaltgasse niedrigerer Gänge und eine zweite Sperrvorrichtung, die die Durckmittelbeaufschlagung des Schaltzylinders in Richtung des langsamen Ganges des Gruppengetriebes verhindert, angeordnet sind, daß beide Sperrvorrichtungen in an sich bekannter Weise beim Überschreiten vorbestimmter Fahrgeschwindigkeiten wirksam sind, daß in an sich bekannter Weise zwischen der Druckmittelversorgungsleitung und dem Schaltzylinder ein von der Schahwelle gesteuertes Hauptabschaltventil angeordnet ist, das die Druckmittelzufuhr zum Kraftkreis für den Schaltzylinder ausschließlich in der Neutralstellung der Getriebeschaltvorrichtung für das Hauptgetriebe öffnet, und daß zum Steuern der ersten Sperrvorrichtung ein gegen Federkraft in die Öffnungsstellung bringbares Ventil vorgesehen ist, dem eine Umstelleinrichtung zugeordnet ist, durch die mit dem Umschalten des Gruppenpetriebes in den oberen Gangbereich die Verstellkraft für dieses Ventil an die in diesem Gang-The lock according to the main patent is that a known first locking device against axial shifting of the shift shaft from a shift gate for higher gears into a shift gate lower gears and a second locking device, which the pressure medium application of the shift cylinder in the direction of the slow gear of the group transmission prevented, are arranged that both Locking devices in a manner known per se when predetermined driving speeds are exceeded are effective that in a known manner between the pressure medium supply line and the Switching cylinder a controlled by the Schahwelle main shut-off valve is arranged, which the pressure medium supply to the power circuit for the shift cylinder exclusively in the neutral position of the gear shift device for the main transmission opens, and that to control the first locking device against Spring force can be brought into the open position valve is provided, which is a switching device is assigned, through the switching of the group operation in the upper gear range Adjusting force for this valve to the in this gear
bereich bei höherer Fahrgeschwindigkeit liegenden Ansprechpunkte der ersten Sperrvorrichtung angepaßt wird. Ein-weiterbildendes Merkm.il des Hauptpatents ist es, daß als erste Sperrvorrichtung axial zur Schaltweüe ein Druckzylinder angeordnet ist, dessen Kolben den axialen Verstellweg der Schaltwelle entsprechend dem eingeschalteten Gangbereich begrenzt. Noch ein weiterbildendes Merkmal des Hauptpatents ist es, daß als Umstelleinrichtung für das die erste Sperrvorrichtung steuernde Ventil ein auf dessen Feder wirkender Verstellmotor vorgesehen ist und der Arbeitsraum des Verstellmotors mit der Druckmittelleitung verbunden ist, die zum Umschalten des Gruppengetriebes in die höhere Gangstufe Druckmittel dem Zylinderraum des Schaltzylinders zuführt.Adapted area at higher driving speed response points of the first locking device will. A further-developing feature of the main patent is that the first locking device is axial to the Schaltweüe a pressure cylinder is arranged, the piston of which corresponds to the axial displacement of the selector shaft limited to the gear area that is switched on. Another feature of the main patent is that as a changeover device for the valve controlling the first locking device is provided with an adjusting motor acting on its spring is and the working space of the adjusting motor is connected to the pressure medium line, which is used for switching of the group transmission in the higher gear pressure medium the cylinder space of the shift cylinder feeds.
Während bei der beschriebenen Lösung das Steuerventil für den Schaltzylinder in dem Druckmittelkanal zur langsamen Gruppe, d. h. im Kraftkreis angeordnet ist, besteht auch die Möglichkeit, dieses Steuerventil in dem Steuerkreis anzuordnen, d. h. in dem Steuerkanal zwischen dem Vorsteuerventil und dem Relaisventil. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß kleinere Ventile verwendet werden können, und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein als zweite Sperrvorrichtung dienendes Steuerventil zwischen dem Vorsteuerventil und dem Steueranschluß eines vom Vorsteuerventil gesteuerten, das Druckmittel je nach Vorwahl vom Hauptabschaltventil zum Schaltzylinder leitenden Relaisventils, und zwar in der zum Vorwählen des langsamen Ganges des Gruppengetriebes dienenden Leitung, angeordnet ist. Ein weiterbildendes Merkmal vorliegender Erfindung ist es, daß zwischen dem als Umstellvorrichtung dienenden Verstellmotor zur Änderung der Federkraft des die erste Sperrvorrichtung steuerndes Ventils und dem zwischen dem Vorsteuerventil und dem Relaisventil angeordneten Steuerkanal ein Druckkanal angeordnet ist, der bei Vorwählung des schnellen Ganges für den Schaltzylinder des Gruppengetriebes unter Druck steht.While in the solution described, the control valve for the switching cylinder in the pressure medium channel to the slow group, d. H. is arranged in the power circle, there is also the possibility of this To arrange the control valve in the control circuit, d. H. in the control channel between the pilot valve and the relay valve. This design has the advantage that smaller valves can be used, and is characterized in that serving as a second locking device control valve between the Pilot valve and the control connection of a pilot valve controlled, the pressure medium depending on Preselection from the main shut-off valve to the relay valve conducting the switching cylinder, namely in the one for preselecting the slow gear of the group transmission serving line is arranged. A further education The feature of the present invention is that between the adjusting motor serving as a changeover device to change the spring force of the valve controlling the first locking device and that between the Pilot valve and the relay valve arranged control channel, a pressure channel is arranged, which at Preselection of the high gear for the shift cylinder of the group transmission is under pressure.
Ferner kann die fahrgeschwindigkeitsabhängige Steuerung der Steuerventile nicht nur hydraulisch, sondern auch elektrisch erfolgen.Furthermore, the speed-dependent control of the control valves can not only be hydraulic, but also be done electrically.
Dementsprechend ergibt sich als weiterbildendes Merkmal der Erfindung, daß zur fahrgeschwindigkeitsabhängigen Steuerung des die erste Sperrvorrichtung steuernden Ventils und des als zweite Sperrvorrichtung dienenden Ventils ein an sich bekannter, proportional zur Fahrgeschwindigkeit angetriebener elektrischer Impulsgeber angeordnet ist und eine in Abhängigkeit von der Frequenz der Impulsfolgen steuerbare elektronische Schaltstufe sowie ein mit dem zwischen Vorsteuer- und Relaisventil angeordneten Steuerkanal verbundener Druckschalter zur Zuleitung einer Eingabegröße für die Stellung des Schaltzylinders zu der Schaltstufe.Accordingly, there is a further developing feature of the invention that the vehicle speed-dependent Control of the valve controlling the first locking device and of the second locking device Serving valve is a known per se, driven proportionally to the driving speed electrical pulse generator is arranged and one depending on the frequency of the pulse trains controllable electronic switching stage as well as one arranged between the pilot valve and the relay valve Pressure switch connected to the control channel for supplying an input variable for the position of the Shift cylinder to the shift stage.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der geschwindigkeitsabhängigen Sperre nach vorliegender Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt ιVarious embodiments of the speed-dependent lock are shown in the drawing present invention shown schematically. It shows ι
Fig. 1 das Schema einer fahrgeschwindigkeitsabhängigen Sperre mit .m Steuerkreis angeordneten hydraulisch gesteuerten Ventilen,Fig. 1 the scheme of a speed-dependent lock with .m control circuit arranged hydraulically controlled valves,
Fig. 2 das Schema einer fahrgeschwindigkeitsabhängigen Sperre nach Fig. 1 mit elektrisch gesteuerten Ventilen,Fig. 2 shows the scheme of a speed-dependent lock according to FIG. 1 with electrically controlled Valves,
Fig. 3 das Schema für ein Achtganggetriebe, Fig. 4 ein Fahrgeschwindigkeitsdiagramm mit Angabe der Lage der Sperren für ein Achtganggetriebe.3 shows the scheme for an eight-speed transmission, FIG. 4 shows a driving speed diagram with information the location of the locks for an eight-speed transmission.
In Fig. 1 und 2 ist die fahrgeschwindigkeitsabhängige Sperre für ein 4-Gang-Getriebe mit einem Rückwärts- und einem Kriechgang sowie mit einem nachgeschalteten Gruppengetriebe dargestellt. Durch das Gruppengetriebe wird die Gangzahl verlängert bzw. verdoppelt. Das 4-Gang-Getriebe ist mit einer an sieh bekannten Drehwellenschaltung ausgerüstet. Das Gruppengetriebe wird rein pneumatisch geschaltet. Die pneumatische Anlage der Gruppe besteht aus einem Hauptabschaltventil 3, einem Vorsteuerventil 1 am Schalthebel, einem vorgesteuerten Relaisventil 2 und aus einem doppeltwirkenden Schaltzylinder 5.In Fig. 1 and 2, the speed-dependent lock for a 4-speed transmission with a reverse and a crawler gear as well as a downstream group transmission. By the Group transmission, the number of gears is increased or doubled. The 4-speed gearbox is a real eye-catcher well-known rotating shaft circuit equipped. The group transmission is switched purely pneumatically. The pneumatic system of the group consists of a main shut-off valve 3 and a pilot valve 1 on the shift lever, a pilot operated relay valve 2 and a double-acting shift cylinder 5.
Der Schaltablauf ist wie folgt:The switching sequence is as follows:
uruppe in Stellung »langsam« (der Kolbenraum 5b ist beaufschlagt, wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet).uruppe in the "slow" position (the piston chamber 5b is acted upon, as indicated in FIGS. 1 and 2).
Gänge 1 bis 4 schalten (in Fig. 1 und 2 Sperrvorrichtung 11 in Schaltgassenstellung 3/4).Shift gears 1 to 4 (in Fig. 1 and 2 locking device 11 in shift gate position 3/4).
Zum Weiterschalten in die Gänge 5 bis 8 muß mittels des Vorsteuerventils 1 die schnelle Gruppe vorgewählt werden.To switch to gears 5 to 8, the fast group must be preselected using pilot valve 1 will.
Beim Wählen von Schaltgasse 1/2 aus Schaltgasse 3/4 schaltet die Gruppe um.When selecting shift gate 1/2 from shift gate 3/4, the group switches.
Durch nochmaliges Durchschalten des Vierganggetriebes bei schneller Gruppenstellung entstehen die Gänge 5 bis 8. Das Schaltschema ist in Fig. 3 dargestellt. By shifting through the four-speed transmission again with a fast group position, the Gears 5 to 8. The shift pattern is shown in FIG.
Beim Vorwählen des Vorsteuerventils 1 wird das Relaisventil 2 in eine neue Lage gebracht. Der Schaltzylinder S arbeitet aber erst, wenn das Abschaltventil 3 geöffnet hat. Dies ist erst der Fall, wenn sich das 4-Gang-Hauptgetriebe in Neutralstellung befindet. When preselecting the pilot valve 1, the relay valve 2 is brought into a new position. Of the Switching cylinder S only works when the shut-off valve 3 has opened. This is only the case when the 4-speed main transmission is in neutral.
Die Sperreinrichtung besteht aus zwei unabhängigen Einzelsperren, die fahrgeschwindigkeitsabhängig arbeiten.The locking device consists of two independent individual locks, which depend on the driving speed work.
Während in der Anordnung nach dem Hauptpatent das Steuerventil unmittelbar im Druckmittelkanal zum Schaltzylinder 5, d. h. im Kraftkreis, angeordnet ist, ist in F i g. 1 das Steuerventil 49 zwischen dem Vorsteuerventil 1 und dem Steueranschluß 2a des Relaisventils 2 angeordnet, d. h. im Steuerkreis. Das den Schaltzylinder 5 steuernde Relaisventil 2 wird seinerseits vom Vorsteuerventil 1 gesteuert. In der Steuerleitung 44/45 für die langsame Gruppe ist das Steuerventil 49 angeordnet. Befindet sich das Fahrzeug in einem höheren Geschwindigkeitsbereich, der den Gängen 5 bis 8 zugeordnet ist, so wird die Steuerleitung 44/45 durch Ventil 49 abgeschaltet und entlüftet, dessen Steueranschluß 49a von der fahrgeschwindigkeitsabhängig arbeitenden Druckölanlage 46/47 über die Kanäle 50 und 51 beaufschlagt wird.While in the arrangement according to the main patent the control valve is arranged directly in the pressure medium channel to the switching cylinder 5, ie in the power circuit, FIG. 1, the control valve 49 is arranged between the pilot valve 1 and the control connection 2a of the relay valve 2, ie in the control circuit. The relay valve 2 controlling the switching cylinder 5 is in turn controlled by the pilot valve 1. The control valve 49 is arranged in the control line 44/45 for the slow group. If the vehicle is in a higher speed range, which is assigned to gears 5 to 8, the control line 44/45 is switched off and vented by valve 49, the control connection 49a of which is acted upon by the pressure oil system 46/47, which works depending on the driving speed, via channels 50 and 51 will.
Das Ventil 48 steuert die erste Sperrvorrichtung 11 über den Kanal 27. Auch bei dieser Ausführung wird die Spannung der Ventilfeder 48c im oberen Geschwindigkeitsbereich erhöht. Sobald das Relaisventil 2 durch das Vorsteuerventil 1 durch Druck in Leitung 26 auf die schnelle Gruppe umgeschaltet wird, wird auch der Druckkolben 4Sb über Leitung 43 beaufschlagt und die Spannung der Feder 48c erhöht. Gleichzeitig erhöht sich infolge höherer Fahrgechwindigkeit auch der Druck in Leitung 50, der über den Steueranschluß 48a das Ventil 48 entgegen der Kraft der Feder 48c umschaltet.The valve 48 controls the first locking device 11 via the channel 27. In this embodiment, too, the tension of the valve spring 48c is increased in the upper speed range. As soon as the relay valve 2 is switched to the fast group by the pilot valve 1 by pressure in line 26, the pressure piston 4Sb is also acted upon via line 43 and the tension of the spring 48c is increased. At the same time, as a result of the higher driving speed, the pressure in line 50, which switches over the valve 48 via the control connection 48a against the force of the spring 48c, also increases.
In Fig. 1 befindet sich die Einrichtung in der Schaltstellung für den 3. und 4. Gang. Es ist der Kolbenraum 5b des Schaltzylinders 5 für die langsame Gruppe beaufschlagt. Das Ventil 48 ist durch denIn Fig. 1 the device is in the shift position for 3rd and 4th gear. The piston chamber 5b of the shift cylinder 5 for the slow group is acted upon. The valve 48 is through the
fahrgeschwindigkeitsabhängigen Druck in Leitung 50 gegen den Druck der Feder 48c nach links verstellt, so daß der Kolben Ho in der Sperrvorrichtung 11 inseinerStellura C festgehalten wird. Die Stellung B ist dem 1. und 1. bzw. 5. und 6. Gang zugeordnet und die Stellung A dem Rückwärtsgang R und dem Kriechgang C.Driving speed-dependent pressure in line 50 is adjusted to the left against the pressure of the spring 48c, so that the piston Ho is held in the locking device 11 in its Stellura C. Position B is assigned to 1st and 1st or 5th and 6th gear and position A to reverse gear R and crawler gear C.
In den beiden Ausführungsformen nach dem Hauptpatent und nach Fig. 1 wird die Fahrgeschwindigkeit durch die Höhe des hydraulischen Drucks dargestellt, den eine entsprechend angetriebene Pumpe 6 liefert, während im Nebenschluß eine entsprechend bemessene Drossel 7 angeordnet ist.In the two embodiments according to the main patent and according to FIG. 1, the driving speed represented by the level of hydraulic pressure that a correspondingly driven pump 6 supplies, while a correspondingly sized throttle 7 is arranged in the shunt.
In Fig. 2 ist als Geber für die jeweilige Fahrgeschwindigkeit ein Impulsgeber 31 angeordnet, dessen Impulsfolgen einer elektronischen Schaltstufe 35 zugeführt werden, die in Abhängigkeit von der Frequenz dieser Impulsfolgen entsprechende Signalströme an die Ventile 58, 59 abgibt.In Fig. 2 is used as a transmitter for the respective driving speed a pulse generator 31 is arranged, the pulse trains of which are fed to an electronic switching stage 35 the corresponding signal currents depending on the frequency of these pulse trains the valves 58, 59 emit.
In der Ausführung nach Fig. 2 ist das Ventil 59 im Steuerkreis für das Relaisventil 2 angeordnet, d. h. das Ventil 59 ist in dem Kanal 45 angeordnet, der das Vorsteuerventil 1 mit dem oberen Steueranschluß des Relaisventils 2 verbindet.In the embodiment according to FIG. 2, the valve 59 is arranged in the control circuit for the relay valve 2, i. H. the valve 59 is arranged in the channel 45 which connects the pilot valve 1 to the upper control connection of relay valve 2 connects.
Um eine Eingabegröße für die Stellung des Schaltzylinders 5 zu erhalten, ist mit der Steuerleitung 26 zwischen dem Vorsteuerventil 1 und dem unteren Steueranschluß des Relaisventils 2 ein Druckkanal 62 zu einem Druckschalter 63 verbunden. Dieser Schalter schließt mittels seiner Kontaktzunge 64 einen Stromkreis mit der Leitung 65, über die in der elektronischen Schaltstufe 35 eine Umschaltung stattfindet. Diese Umschaltung bewirkt die Niveauerhöhung undIn order to obtain an input variable for the position of the shift cylinder 5, the control line is used 26, a pressure channel 62 between the pilot valve 1 and the lower control connection of the relay valve 2 connected to a pressure switch 63. This switch closes one by means of its contact tongue 64 Circuit with the line 65, via which a switchover takes place in the electronic switching stage 35. This changeover causes the level to be increased and
i" damit, daß der Strom in Leitung 60 abgeschaltet wird und erst bei c wieder einschaltet. Bei Überschreiten der Grenzdrehzahl n2 bei b nach Diagramm Fig. 4 fließt in der Leitung 61 ein Strom »L«, der ein Umschalten des Ventils 59 nach links bewirkt, so daß diei "so that the current in line 60 is switched off and only switched on again at c. When the limit speed n 2 is exceeded at b according to diagram in FIG left causes the
is Steuerleitung 45 entlüftet wird.is control line 45 is vented.
Der Kolben Ha der ersten Sperrvorrichtung befindet sich in Fig. 2 in Stellung C. Da gleichzeitig der Schaltzylinder auf »langsame Gruppe« steht, befindet sich die Schaltung also im 3. oder 4. Gang. Bei Überschreiten der Grenzdrehzahl n2 bei b nach Diagramm Fig. 4 erhält der Steueranschluß 58a des Ventils 58 einen Strom »L«. Das Ventil 58 wird demnach nach rechts verstellt, die Leitung 27 entlüftet, so daß sich der Sperrkolben Ha in Stellung B verstellen läßt.The piston Ha of the first locking device is in position C in FIG. When the limit speed n 2 is exceeded at b according to the diagram in FIG. 4, the control connection 58a of the valve 58 receives a current "L". The valve 58 is accordingly adjusted to the right, the line 27 is vented so that the locking piston Ha can be adjusted to position B.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |