DE2141693B2 - Handgesteuertes Servo-Betätigungssystem für eine vielstufige Arbeitsdruckmodulation zum Schalten von Kraftfahrzeug-Wechselgetrieben - Google Patents
Handgesteuertes Servo-Betätigungssystem für eine vielstufige Arbeitsdruckmodulation zum Schalten von Kraftfahrzeug-WechselgetriebenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein handgesteuertes Servo-Betätigungssystem für das Einlegen von Gängen
an Kraftfahrzeug-Getrieben mit Servo-Schaltung.
Das Einlegen des ersten Ganges an einem Kraftfahrzeug-Getriebe erfordert eine größere Kraft als das
Einlegen des zweiten oder höherer Gänge. Zu den höheren Gängen hin wird die erforderliche Kraft vergleichsweise
geringer. Außerdem wird zum Herunterschalten aus einem höheren Gang in einen niedrigeren
Gang eine vergleichsweise größere Kraft benötigt als ein entsprechendes Heraufschalten in derselben
Gangstufe. Als Ursache dieser Erscheinung ist die unterschiedliche Reibung zwischen Beschleunigen und
Verzögern der Getriebeteile anzusehen. Beim Heraufschalten unterstützt die Reibung den Schaitvorgang,
beim Herunterschalten erschwert sie ihn. Kraftfahrzeug-Getriebe, die mit hydraulischer Kraftunterstützung
geschaltet werden, mit sogenannten Servo-Schaltungcn, müssen eine dem Schaltungsfall entsprechende
Schaltkraft aufbringen. Das kann zwar erreicht werden durch Schaltungsanordnungen, die mit gleichbleibendem
Druck auf verschieden große Steuerflächen mehrerer Steuerzylinder wirken und so unterschiedliche
Kraft beim Einlegen der Gänge aufbringen. — Diese Bauweise wäre jedoch sehr wenig
geeignet für Kraftfahrzeuge.
Durch die CH-PS 202041 wurden schon vor langem Bemühungen bekannt, ein »handgesteuertes
Servo-Betätigungssystem für eine vielstufige Arbeitsdruck-Modulation
zum servo-betätigten Einlegen von Gängen...« zu schaffen. Hier werden indessen sowohl
die Schaltzeiten als auch die Schakkräfte rein manuell und somit nicht exakt reproduzierbar zu bemessen.
κι Die dazu verwendete Einrichtung ist gekennzeichnet
durch einen gleichdruckbeaufschlagten Doppelschalt-Zylinder,
bei welchem Zahl und Lage der Schaltwege nur durch die entsprechende Zahl und
Lage der Verbindungsleitungen zu einem Vielwege-
ls hahn, also durch eine Mengendosierung, bestimmbar
sind. — Eine Umsteuerung der Drücke ist hier nicht möglich bzw. in Betracht gezogen. -
Durch die GB-PS 1236175 wurde noch ein »Automatgetriebe«
bekannt, bei dem zwischen maximal zwei Druckstufen (High and Low) in Abhängigkeit
vom Antriebsmaschinen-Drosselventil (ohne manuelle Eingriffsmöglichkeit beim Gangwechsel) mit
fließendem Druckstufen-Übergang moduliert wird. Die manuelle Schaltung aller einzelnen Gänge mit
individuell variablen Schaltdrücken ist hiermit nicht möglich.
Zwar ist das in der Einleitung erwähnte individuelle Kräftebedürfnis zum Einlegen von Gängen eine aus
der manuellen Betätigung in der Praxis allgemein be-
3(1 kannte Erscheinung, indessen fehlt bislang noch eine
auf den Betrieb von manuell zu betätigenden Kraftfahrzeug-Servoschaltungen
übertragene Nutzanwendung mit praktikablen Baumerkmalen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
.is eine handgesteuerte Servo-Betätigung für Kraftfahrzeug-Schaltgetriebe
mit Zugkraft-Unterbrechung zu schaffen, die bei manueller Vorwahlmöglichkeit hinsichtlich
Gasse, Gang und Schaltrichtung mittels eines gemeinsamen Stellzylinders sowohl eine manuelle
4(i Wählmöglichkeit für alle Gänge als auch eine gang-,
gassen- und schaltrichtungsabhängige Stellkraft-Variation ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch aufge-Führten Merkmale gelöst.
Die Vorteile dieser Lösung bestehen insbesondere darin, daß hiermit eine schaltkraftgerechte Arbeitsdruck-Modulation
geschaffen wurde, wobei die Steuerzylinder nicht manuell, sondern mittels mehrerer
Schaltdrücke (im Beispiel: sechs!) hilfskraftgesteuert
5(i und zwangsgeführt gangabhängig funktionieren. Der
gemeinsame Stellzylinder ist dabei unabhängig von antriebsseitigen Betriebszuständen der Maschine (wie
z. B. Drosselventil-Stellung oder dergleichen) und manuell ohne separate Umschaltungen verstellbar
und sowohl für mehrere, eindeutig fixierte als auch schaltkraftbedarfsgerecht modulierte Arbeitsdruckstufen
eingerichtet.
Das Servo-Betätigungssystem ist schließlich in einer betriebszuverlässigen, wirtschaftlichen und kom-
wi pakten Bauweise herstellbar, die die bisher einschlägig
für Kraftfahrzeuge bekannten Anordnungen deutlich verbessert.
Die Erfindung wird an den Fig. 1 und 2 erläutert. Davon zeigt Fig. 1 das Schaltschcma der neuen Schal-
fts tungsanordnung und Fig. 2 ein Diagramm mit den
aufzuwendenden Drücken für die verschiedenen Gänge an einem Kraftfahrzeug-Getriebe mit Servo-Schaltung.
Die Schaltungsanordnung der Fig. 1 zeigt eine Hauptdruckleitung 27, die von einer Pumpe 29 gespeist
ist. In der Hauptdrunkleitung 27 ist das druckgesteuerte
Hauptdruckventil 1 angeordnet. An die Hauptdruckleitung ist die Leitung 28 mit Stellzylinder
30 angeschlossen. Das Ventil 1 ist Ober den ersten Steuerzylinder 2 und die Leitung 5 an die Hauptdruckleitung
27 angeschlossen und weist außerdem zwei weitere Steuerzylinder 3 und 4 auf. Der Zylinder
4 ist über ein erstes 3/2-Ventil 9 und die Leitung 11 bei Punkt 12 an die Hauptdruckleitung 27 angeschlossen.
Der Zylinder 3 ist an eine Drucknebenleitung 7 angeschlossen, in der ein Druckregler 23 vorgesehen
ist, das zwei druckgesteuerte Betätigungen 21 und 22 aufweist. Die Betätigung 21 steht mit der
Drucknebenleitung 7 über die Leitung 19 in Verbindung. Die Betätigung 22 hat über eine Leitung 20
mit einem zweiten 3/2-Ventil 14 Verbindung, das über die Leitung 15 und den Punkt 17 an die Hauptdruckleitung
27 angeschlossen ist. Der Druckregler 23 ist über die Leitung 25 bei Punkt 26 an die Hauptdruckleitung
27 angeschlossen.
Das Diagramm der Fig. 2 zeigt die notwendigen Drücke für die Gangschaltung der einzelnen Gänge.
Mit höherem Gang nimmt dieser Druck stufenförmig vom ersten zum sechsten Gang hin ab. Der schraffierte
Teil des Diagramms entspricht dem Heraufschalten, der überstehende, nicht schraffierte Teil macht den
Druckanteil deutlich, der zusätzlich beim Herunterschalten notwendig ist.
Die Wirkungsweise der neuen Schaltungsanordg
ist wie folgt zu erläutern:
Entsprechend dem Gangschaltbild hat die Gangstellung beim Gangschalten die vorgegebenen Stellungen E, F, G. Diesen Stellungen entsprechend wird die mechanische Betätigung 24 des Druckreglers 23 verstellt und damit werden verschiedene Drücke — der jeweiligen Stellung E, F oder G entsprechend — über die Drucknebcnleitung 7 auf den Steuerzylinder 3 des Hauptdruckventils 1 gegeben. Jeder dieser Drücke
Entsprechend dem Gangschaltbild hat die Gangstellung beim Gangschalten die vorgegebenen Stellungen E, F, G. Diesen Stellungen entsprechend wird die mechanische Betätigung 24 des Druckreglers 23 verstellt und damit werden verschiedene Drücke — der jeweiligen Stellung E, F oder G entsprechend — über die Drucknebcnleitung 7 auf den Steuerzylinder 3 des Hauptdruckventils 1 gegeben. Jeder dieser Drücke
in kann durch das Ventil 14 mit der mechanischen Betätigung
13 bei der Stellung C abgesenkt werden, in der Stellung D unbeeinflußt bleibt. Damit werden in der
Leitung 7 unterschiedliche Drücke für Gänge erzeugt. Die Betätigung 13 ist mechanisch gekoppelt mit einem
nicht dargestellten Gangschaltgestänge, wobei die 'Stellung J der Stellung D des Ventils 14 entspricht
und die Stellung H der Stellung C des Ventils 14.
Damit kann die Drucktreppe entsprechend dem schraffierten Teil der Fig. 2 nachgebildet werden.
Für das Heraufschalten der Gänge sowie für das Herunterschalten der Gänge wird von einer nicht dargestellten
Vorrichtung aus beim Gangschalten eine mechanische Bewegung auf die Betätigung 10 des
Ventils 9 übertragen, derart, daß beim Heraufschalten die Stellung B, beim Herunterschalten die Stellung A
des Ventils 9 eingestellt wird. Dadurch wird der Druck in der Hauptleitung 27 auf den Steuerzylinder 4 des
Hauptdruckventils 1 gebracht und bewirkt, daß das
3d Niveau der Drucktreppe (Fig. 2) in der Hauptdruckleitung
27 erhöht wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Handgesteuertes Servo-Betätigungssystem für eine vielstufige Arbeitsdruckmodulation zum Schalten von Kraftfahrzeug-Wechselgetrieben mit Zugkraftunterbrechung, mit selbsttätiger Vorwahl beim Schalten, orientiert nach Gang, Gasse und Schaltrichtung,gekennzeichnet durch: ein in der Hauptdruckleitung (27) angeordnetes und über drei Steuerzylinder (2, 3, 4) steuerbares Hauptdruckventil (1), wobei der erste Zylinder (2) direkt, der zweite Zylinder (3) über einen Druckregler (23) sowie der dritte Zylinder (4) über ein erstes Zweistellungswegeventil (9) an die Hauptdruckleitung angeschlossen sind, von der weiterhin ein Stellzylinder (30) für das Einlegen der Vorwärtsgänge abzweigt, wobeia) die jeweiligen Drücke entsprechend dem Gangschaltbild für die Gänge (1 und 2 bzw. 3 und 4 bzw. und 6) durch die Schaltgassen (£bzw. F bzw. G) über eine federverstärkte, mechanische Betätigung (24) eindeutig festlegbar sind und jeder dieser Drücke wahlweise, entweder mittels Überlagerung eines Hilfsdruckes aus einem zweiten an die Hauptdruckleitung (27) angeschlossenen, mechanisch betätigbaren Zweistellungswegeventil (14) um einen festen Wert abgesenkt werden, oder - bei Absperrlage D des Ventils (14) - unbeeinflußt bleiben kann;b) das erste Zweistellungswegeventil (9) mittels einer an den Wählhebel angekoppelten Vorrichtung beim Heraufschalten in eine Absperrlage B und beim Herunterschalten in eine Durchgangslage A zwecks Erhöhung des Druckniveaus in der Hauptdruckleitung, entgegen einer Rückstellfeder (10), über eine Betätigungsmechanik verstellt wird.
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