DE2359577A1

DE2359577A1 - Kraftfahrzeugantrieb

Info

Publication number: DE2359577A1
Application number: DE19732359577
Authority: DE
Inventors: Nigel Terence Cross; Roger John Arthur Hewitt
Original assignee: GKN Transmissions Ltd
Current assignee: GKN Automotive Ltd
Priority date: 1972-11-29
Filing date: 1973-11-29
Publication date: 1974-05-30
Also published as: JPS6020624B2; JPS4995323A; DE2359577C2; GB1439589A

Description

Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeugantriebssysteme und bezieht sich insbesondere auf einen Kraftfahrzeugantrieb mit einem Motor, einem mehrstufigen Hauptgetriebe, dessen Übersetzüngsstufen von Hand schaltbar sind, einer zwischen dem Motor und der Eingangsseite des Hauptgetriebes angeordneten ausrückbaren Hauptkupplung, einer vom Fahrer zu betätigenden Hauptkupplung-Betätigungseinrichtung., normalerweise in Gestalt eines Kupplungspedals, und mit einem mit dem. Hauptgetriebe hintereinander geschalteten zweistufigen Zusatzgetriebe, welches normalerweise hydraulisch betätigt ist, aber auch in anderer Weise, beispielsweise pneumatisch oder durch Vakuum betätigbar sein kann.

Derartige Kraftfahrzeugantriebe sind bekannt, wobei normalerweise mit der höheren Übersetzungsstufe des Zusatzgetriebes für die beiden Getriebe zusammen ein Schnellgarig (Overdrive) erzielt wird.

Bisher mußte zum Schalten des Zusatzgetriebes ein Wählorgan von Hand betätigt oder eines der Bedienungspedale

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des Fahrzeuges, beispielsweise des Kupplungspedals um eiiien bestimmten Betrag zusätzlich bewegt.werden.

Insbesondere ist die Erfindung mit besonderem Vorteil anwendbar, wenn das Zusatzgetriebe als Planetenzahnradgetriebe ausgebildet ist, bei dem die Übersetzungsstufen mit Reibungskupplungen geschaltet werden. Bei bekannten Zusatzgetrieben dieser Art erfolgt die Umschaltung der Übersetzungsstufen unter Last. Dies bedeutet, daß die Zahnräder und Kupplungen verhältnismäßig groß sein müssen. In vielen kleineren Kraftfahrzeugen reichen die Raumverhältnisse nicht aus, ein Zusatzgetriebe dieses Typs mit herkömmlichen Abmessungen einzubauen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftfahrzeugantrieb der erwähnten Art zu schaffen, der sich in kleineren Kraftfahrzeugen mit beschränkten Raumverhältnissen verwaüen läßt.

Diese Aufgabe ist mit einem Kraftfahrzeugantrieb mit einem Motor, einem mehrstufigen Hauptgetriebe mit von Hand betätigbarer Gangschalteinrichtung, einer zwischen dem Motor und der Eingangsseite des Hauptgetriebes angeordneten ausrückbaren Hauptkupplung, einer vom Fahrer zu betätigenden Hauptkupplung-Betätigungseinriclitung, die in ihrer ersten Stellung eingerückt ist, um Antriebskraft vom Motor zum Hauptgetriebe zu übermitteln, und in ihrer zweiten Stellung, die sie normalerweise während des Schaltens der Gänge des Hauptgetriebes mit der Gangschalteinrichtung einnimmt, ausgerückt ist, und mit einem mit dem Hauptgetriebe hintereinander geschalteten zweistufigen Zusatzgetriebe, gelöst, der sich, erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß mit der Hauptkupplung-Betätigurigseinrichturig und der von Hand betätigbaren Gangschalteinrichtung eine Gangwechseleinrichtung für das Zusatzgetriebe so verbunden ist, daß bei eingeschaltetem höchsten Gang des Hauptgetriebes jede Bewegung der Hauptkupplung-Betätigungseinrichtung in ihre zweite Stellung nicht nur die Kupplung löst,

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sondern auch die. p-a3agwee.3ise:leinrie;iitung zum umschalten der wirksamen Übersetzungsstufe des Züsatzgetriebes betätigt.

Angenommen, es sei bei einem viersfufigen Hauptgetriebe der höchste oder vierte Gang eingelegt, dann bewirkt eine nachfolgende Bewegung der Hauptkupplung-BetätigungseinriGhtung in ihre zweite Stellung die Betätigung der Gangweehseleinrichtung und damit das Wechseln der wirksamen Übersetzungs-. stufe des. Zusatzgetriebes. Hachfolgende Bewegung der Hauptkupplung-r.Betätigungseinrichtung hat erneut Wechseln der Übersetzungsstufe des Zusatzgetriebes zur Folge, solange das Hauptgetriebe in den höchsten Gang geschaltet bleibt.

Normalerweise lassen, sich mit dem Zusatzgetriebe ein direkter , Gang und ein Schnellgang (Overdrive) erzielen. Die Gangwechseleinrichtung ist so ausgebildet» daß» wenn zuvor das größte Übersetzungsverhältnis des Hauptgetriebes eingeschaltet wird, das Zusatzgetriebe im direkten Gang arbeitet, nachfolgende. Bewegung der HaUptkupplung-Betätigungseiiirichtung in ihre zweite Stellung ,schaltet die wirksame Übersetzungsstufe des Zusatzgetriebes in dessen Schnellgang um und durch erneutes. Bewegen der Hauptkupplung-Betätigungseinriöhtung in ihre zweite. Stellung wird das Zusatzgetriebe in seinen direkten Gang zurückgeschaltet, ' \

In einer abgewandelten Ausbildungsform konnte das Zusatzgetriebe bo, ausgebildet sein, daß es einen direkten Gang und e inen. Geländegang (Underdrive) liefert. In die sein Fall stellt , die Gangwechseleinrichtung sicher, daß der Geländegang eingeschaltet.wircLj wenn ssuvor das Hauptgetriebe in das größte Übersetzungsverhältnis geschaltet wird. Durch eine nachfolgende Bewegung, der Hauptkupplung-Betatigungseinrichtung wird die wirksame Übersetzungsstufe des Zusatzgetriebes in aen direkten Gang umgeschaltet und auf diese Weise das Gesamtübersetzüngsverhältnis der beiden hintereinander geschalteten Getriebe erhöht. . .

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Vorzugsweise ist das Zusatzgetriebe als Planetenzahnradgetriebe mit Zahnradelementen in Gestalt eines Sonnenrades, wenigstens eines von einem Planetenradträger (Steg) getragenen Planetenrades und eines Ringrades (Hohlrades) ausgebildet. Bei einem derartigen Getriebe wird durch Miteinanderverblocken von zwei Getriebeelementen ein direkter Gang und durch Pesthalten eines der Zahnradelemente, normalerweise des Sonnenrades je nach Bedarf der Schnellgang oder der Geländegang erzielt. Das Sonnenrad wird normalerweise festgehalten, indem man es mit einem für das Zusatzgetriebe vorgesehenen Gehäuse verblockt.

Vorzugsweise umfaßt die Gangwechseleinrichtung eine hydraulisch betätigte Reibungskupplung zum Verblocken des einen Zahnradelementes mit dem Gehäuse und eine weitere Kupplung, mit der sich durch Miteinanderverblocken der beiden Zahnradelemente der direkte Gang schalten läßt- Für diesen Anwendungsfall werden normalerweise Konuskupplungen verwendet.

Zusatzgetriebe in Planetengetriebe-Ausführung mit Reibungsoder Konuskupplungen zum Pesthalten eines der Zahnradelemente und zum Miteinanderverblocken von zwei der Zahnradelemente . sind an sich bekannt. Wie jedoch schon erwähnt, wurden sie bisher in der Weise ausgeführt, daß die Reibungs- oder Konuskupplungen unter Last einrückbar sind, d.h. während der Leistungsfluß durch das Zusatzgetriebe hindurchgeht. Da die Hauptkupplung in einem Kraftfahrzeugantrieb nach der Erfindung während des Gangwechsels des Zusatzgetriebes ausgerückt ist, können die Reibungs- oder Konuskupplungen viel kleiner gemacht werden als bei Zusatzgetrieben, die nach bisher angewandten ähnlichen Prinzipien konstruiert wurden. Die Gesamtabmessungen des Zusatzgetriebes dieses Typs werden durch die Baugröße der Konuskupplungen bestimmt. Es leuchtet daher ein, daß aufgrund der Unterbrechung des durch das Zusatzgetriebe hindurchgehenden Antriebes während des Umschaltens des Zusatzgetriebes die Abmessungen der Konuskupplungen

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verkleinert werden können. Daher kann die Baugröße des Zusatzgetriebes als Ganzes verkleinert werden und ein solches Getriebe'läßt sich in Kraftfahrzeugen unterbringen, in die ' aufgrund der unzureichenden'Raumverhältnisse ein herkömmliches Getriebe dieses unter Last schaltbaren Typs nicht eingebaut werden kann.

Ein weiteres Merkmal des Kraftfahrzeugantriebes nach der' Erfindung besteht darin, daß zur Gangwechseieinrichtung ein erstes Abtastglied gehört, mit dem: sich feststellen läßt, wenn das Hauptgetriebe in den höchsten Gang geschaltet wird, ein zweites Abtastglied, das feststellt, wenn die Hauptkupplung-Betatigungseinrichtung in die zweite Stellung bewegt wird, sowie eine bistabile Schaltvorrichtung, die in einem Betriebszustand das Einschalten des direkten Ganges und im anderen. Betriebszustand das Einschalten des Schnellganges oder des Geländeganges einleitet und von einem Betriebszustand in den anderen umschaltbar ist, wenn immer das zweite Abtastglied feststellt, daß.die Hauptkupplung-Betätigungseinrichtung in ihre zweite Stellung bewegt wird, und das erste.-Abtastglied gleichzeitig feststellt, daß das ,Hauptgetriebe bereits in den höchsten Gang geschaltet wurde. ·

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt in senkrechter Schnittebene durch .das Zusatzgetriebe eines Kraftfahrzeugantriebes nach der Erfindung, mit Darstellung eines Teiles des Hauptgetriebegehäuses,

Pig. 2 eine Ansicht mit Blickrichtung entsprechend

Pfeil 2 in Pig. 1 des linken Gehäuseendes des _: . .-Zusatzgetriebes, ■

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Fig. 3 einen Schaltplan für die elektrische Steuerschaltung· des Kraftfahrzeugantriebs und

Fig. 4 eine schematisierte Darstellung eines mit dem Antrieb nach der Erfindung ausgestatteten Fahrzeuges.

In der Zeichnung ist ein Hauptgetriebe in seiner Gesamtheit mit 10, ein Gehäuse des Zusatzgetriebes mit 11 bezeichnet. Die übersetzungsstufen (Gänge) des Hauptgetriebes sind mit einem Gangschalthebel 13 schaltbar, der in einem Lager 14 gelagert und an eine Wählschiene 15 angeschlossen ist, welche ihrerseits mit (nicht gezeichneten) Schaltgabeln im Hauptgetriebe 10 verbunden ist. Das Lager 14 ist im gezeigten Beispiel zweckmäßig in einem Teil des Gehäuses 11.des Zusatzgetriebes untergebracht.

Ein Zapfen der Hauptgetriebe-Abtriebswelle ist mit 16 bezeichnet und dringt in das Gehäuse 11 des Zusatzgetriebes ein. Dieses ist als Planetenzahnradgetriebe in allgemein bekannter Weise ausgebildet und wird nur kurz beschrieben. Am Abtriebswellenzapfen 16 ist ein mit einer Hülse 25 versehenes Sonnenrad 17 frei drehbar aufgenommen und kämmt mit Planetenrädern 18, die in einem Steg 19 gelagert sind. Dieser ist mit dem Abtriebswellenzapfen 16 über ein Vielkeilprofil verbunden. Die Planetenräder stehen andererseits mit einem Hohlrad 20 in Eingriff, das mit einer Abtriebswelle 21 verbunden ist. Diese ist in Lagern 22 am rechten Ende des Gehäuses 11 gelagert. Die Abtriebswelle 21 trägt eine Flanschkupplung 23, welche sich mit einer Gelenkwelle und damit an den Hinterradantrieb des Fahrzeuges verbinden läßt. Zwischen den Steg 19 und das Hohlrad 20 ist ein Freilaufrad 19a zwischengeschaltet, so daß, wie nachstehend beschrieben, der Steg' das Hohlrad im direkten Gang des Zusatzgetriebes antreiben kann, jedoch im Schnellgang des Zusatzgetriebes vom Hohlrad überholt werden kann.

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Über ein Vielkeilprbfil ist mit der Hülse 25 des Sonnenrades eine Schalthülse 24 verbunden und gegen axiale Bewegung relativ zur Hülse 25 gesich.ert.Die Sehalthülse 24 weist einen Radialflansch 26 und einen im wesentlichen axial gerichteten Planseh 27 auf. Der Flansch 27 ist gegen die, Drehachse der Schalthülse geneigt und trägt an seinen Innen- und Außenflächen Reibbeläge 28 bzw. 29. Die Schälthülse 24 und somit die Plansche 26 und 27 sind von einer Tellerfeder 30 entsprechend Pig. nach rechts gedrängt. Die Tellerfeder 30-greift an einem Drucklager 26a an," das am plansch, 26 anliegt, um den Reibbelag 28 zur Anlage an einer kegelstumpfförmigen Fläche 31 eines am Steg .befestigten Ringbundes 32 zu bringen. Die Schalthülse" 24 und das Sonnenrad .17, 25 lassen sich, von einem ringförmigen Kolben 33» der in einem im Gehäuse 11 ausgebildeten ringförmigen Zylinder 34 aufgenommen ist, gegen die Reaktionskraft der Tellerfeder 30 nach links verstellen. Der Kolben greift an einem Z-förmigen Ring 35 ^an> der die Schalthülse 24 und das Sbnnenrad 17,25 über ein Drucklager 36 nach links zu bewegen, vermag.; Bei Verstellung der Schalthülse 24 und des Sonnenrades 17» 25 nach links kommt der Reibbelag .29. zur Anlage an einer Anlagefläche 37 des Gehäuses Ϊ1, während der Reibbelag 28 aus seinem Eingriff mit der Fläche 31 gelöst wird. . . . *

Der Abtriebswellenzapfen 16 trägt einen Exzenter 38, der mit einem Bolzen 39 mit einem Kolben '40 einer in ihrer Gesamtheit mit 41 bezeichneten Ölpumpe verbunden ist. Mit der Pumpe läßt sieh Öl durch einen Kanal 42 (Fig..2) und über ein in seiner Gesamtheit mit 43 bezeichnetes Entlastungsventil in den ringförmigen Zylinder. 34 fördern. An den ringförmigen Zylinder 34 ist ebenfalls ein'Ventil 44 angeschlossen, das in eine normalerweise, geöffnete Stellung gedrängt ist, sich mit einem Magneten 45' jedoch in eine Schließstellung'bewegen läßt. ' ., .

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Es sei nun anhand Pig. 3 die Betatigungsschaltung für den Magneten 45 beschrieben. Eine mit 46 bezeichnete Spannungführende Leitung ist über einen G-etriebekasten-Schalter 47 mit einer Anschlußstelle C2 eines in seiner Gesamtheit -mit 4ö bezeichneten Relais verbunden. Die Anschlußstelle C2 . ist an einen Anker 49 des Relais angeschlossen, mit dem eine Schaltzunge 50 mit zwei Kontaktstücken 51 und 52 verbunden ist. Im entregten Zustand des Relais nehmen die Kontaktstücke die in Fig. 3 gezeichneten Stellungen ein. Ein Ende einer Relaisspule· 53 ist mit einer Anschlußstelle V/2, das andere Relaisspulenende mit einer Anschlußstelle W1 und über einen Ballast-Widerstand 54 mit Masse verbunden. Bei Erregung der Relaisspule 53 vermögen die Kontaktstücke 51' und 52 mit zwei feststehenden Kontaktstücken 56 bzw. 55 Kontakt zu schließen. Das Kontaktstück 55 ist mit einer Anschlußstelle C4, das Kontaktstück 56 mit einer Anschlußstelle C1 verbunden.

Die Anschlußstelle C1 ist über eine Leitung 57 an ein Ende des Magneten 45 angeschlossen. Das andere Ende des Magneten ist mit Masse verbunden. Die Anschlußstellen W2 und C4 sind mit einer Leitung 58 untereinander und mit einer Seite eines Teiles 59 eines zweipoligen Schalters 60 verbunden. Die andere Seite des Schalterteiles- 59 ist über eine leitung 61 an die Anschlußstelle C2 angeschlossen. Die Leitung 61 führt ebenfalls an eine Seite des Getriebekasten-Schalters 47. Die Leitung ist ebenfalls mit einer Seite eines anderen Teiles 62 des Schalters 60 verbunden, dessen andere Seite über eine Leitung 63 und einen Druckschalter 64 an die Anschlußstelle WT angeschlossen ist. Der Druckschalter 64 vermag den Druck im ringförmigen Zylinder 34 abzutasten und ist bei drucklosem Zylinder normalerweise geöffnet. Schließt sich das Ventil 44, wie nachstehend beschrieben, und wird im Zylinder 34 Druck aufgebaut, schließt sich der Schalter 64. Zwischen die Leitung 58 und Masse, ist eine Warnleuchte 65 zwischengeschaltet.

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Der Getriebekasten-Schalter 47 ist normalerweise geöffnet und schließt sich nur dann, wenn das Hauptgetriebe 10 in das größte übersetzungsverhältnis oder den höchsten Gang geschaltet wird. Die Betätigung des Schalters kann mit jedem hierfür geeigneten Teil des Hauptgetriebes erfolgen, z.B. mit der Wählschiene oder mit einer der Schaltgabeln. Der normalerweise geöffnete zweipolige Schalter 60 wird mit Impulsen beaufschlagt, sobald das Kupplungspedal ausreichend stark niedergedrückt wird, um Gangweehsel im Hauptgetriebe zu ermöglichen. Der Schalter 60 ist daher zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß er in einer Stellung des Kupplungspedals betätigt wird, die zwischen 1/2 und 2/3 des-vollen Kupplungspedalweges aus der Ruhestellung entspricht. Der Schalter 60 muß so angeordnet sein, daß sichergestellt ist, daß er nicht betätigt werden kann, wenn die Hauptkupplung durch Betätigen des Kupplungspedals nicht eine beträchtliche Ausrückbewegung gemacht hat.

Es wird nun die Arbeitsweise des Kraftfahrzeugantriebs be- . . schrieben.. Arbeitet das Hauptgetriebe nicht mit dem größten Übersetzungsverhältnis, nehmen die Bauteile die in den Zeichnungen dargestellten Stellungen ein. Die.Hülse 25 und das Sonnenrad 17 sind daher durch Eingriff zwischen dem Reibbelag 28 und der Fläche 31 mit dem Steg 19 verblockt, so daß das Zusatzgetriebe im direkten Gang -arbeitet und die Wellen 16 und 21 mit gleicher Drehzahl umlaufen. Der Hauptleistungsfluß geht durch das Freilaufrad 19a. Der Schalter 47 ist geöffnet.

Soll das größte Übersetzungsverhältnis des Hauptgetriebes eingeschaltet werden, wird das Kupplungspedal niedergedrückt und auf diese Weise der Schalter 60 mit Impulsen beaufschlagt. In dem Augenblick, in dem der Schalter 60 sich schließt, ,ist der Getriebekasten-Schalter 47 nicht geschlossen, die in Fig. 3 dargestellte elektrische Schaltung ist daher nicht unter Spannung. Nach dem Niedertreten des Kupplungspedals

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wird durch. Verschieben der G-angwählschiene 15 der höchste Gang des Hauptgetriebes eingelegt und zum Y/iederherstellen des Kraftflusses das Kupplungspedal freigegeben. Bei eingelegtem höchsten Gang des Hauptgetriebes ist der Schalter geschlossen, das Ventil 44 ist infolge Entregung des Magneten 45 geöffnet und, da der Zylinder 34 drucklos'ist, ist der Druckschalter 64 geöffnet.

Viird jetzt die Hauptkupplung ausgerückt, schließen sich die Schalterteile 59 und 62 vorübergehend. Durch Schließen des Schalterteiles 59 wird die spannungführende Leitung 61 mit der Anschlußstelle W2 verbunden und auf diese Weise das Relais erregt. Auf diese Weise stellen die Kontakt stücke 51 und Kontakt mit den Kontaktstücken 56 und 55 her. Von der Anschlußstelle C2 aus verläuft über den Anker 49, die Kontaktstücke 52 und 55, die Anschlußstelle C4, die Anschlußstelle W2 und über die Relaisspule zurück über den Ballast-Widerstand 54 an Masse eine Halteschaltung für das Relais, das somit in erregtem Zustand bleibt, obgleich der Schalter 60 nur mit Impulsen beaufschlagt wurde. Durch Schließen der Kontaktstücke 51 und 56 wird die spannungführende Leitung.61. über den Anker 49 und die Kontaktstücke 51 und 56 auch an die Anschlußstelle C1 und somit an die Leitung 57 angeschlossen, um zum Schließen des Ventils 44 den Magneten 45 zu betätigen. Nach Schließen des Ventils 44 baut sich im Zylinder 34 Druck auf, bis sich das Entlastungsventil 43 öffnet. Der Druck im Zylinder reicht aus, um, wie weiter oben beschrieben, den Kolben 33 nach links zu bewegen,, wobei der Reibbelag 28 aus dem Eingriff mit der Fläche 31 gelöst und der Reibbelag 29 zur Anlage an der Fläche 37 gebracht wird, so daß die Hülsen 24 und 25 und das Sonnenrad 17 mit dem Gehäuse 11 verblockt werden. Das Getriebe arbeitet nunmehr im Schnellgang und die Abtriebswelle 21 läuft mit höherer Drehzahl als der Abtriebswellenzapfen 16 um, was durch das Freilauf rad 19a ermöglicht wird. Der Hydraulikkreis ist so ausgebildet, daß der erforderliche Druck aufbau im Zylinder 34 so schnell wie

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möglich, erfolgt , we shalb 'in der Hydraulik schaltung'keine Drosselstellen vorgesehen sind.' , ~ · . "■■■'■

Aus dem Vorstellenden ergibt sich'* daß während des Gangwechsels des Zusatzgetriebes die ' Hauptkupplung -ausgerückt'ist ,da der Gangweehsel des Zusätzgetriebes durch Impttlsbe auf schlagung des zweipoligen Schalters 60 vorgenommen wird und diese Impuls-"be auf schlagung durch Betätigen des Kupplungspedals zum Ausrücken der Hauptkupplung erfolgt. /Wie weiter oben erläutert, können daher die Abmessungen der- EeiTDungskupplungen, -die durch, den Flansch 27 mit seinen Reibbelägen 28 und 29 Und durch die Flächen 31 und 37-gebildet sind, kleiner sein als beiherkömmlichen-Zusatzgetrieben dieses allgemeinen Typs, da■ ' die Konuskupplungen nicht unter Last geschaltet.zu werden brauchen. Da die Baugröße des Zusatzgetriebes dieses allgemeinen- Typs bestimmt ist durch die Abmessungen-der Konuskupplungen,_kann das Getriebe in beträchtlich kompakterer Bauweise als herkömmliche Getriebe-dieses Typs und so ausgeführt werden, daß es in den bei kleineren Kraftfährzeugen zur ■ Verfügung stehenden Einbauraum paßt. Beim gezeigten Beispielist das Zusatz ge triebe unterhalb der Fählschiene 15 der mit'^; einer einzigen Wählschiene versehenen Gangschaltung,/wie sie heute-üblich· ist, angeordnet, und das Lager für· den Gängschalthebel selbst ist als Teil des Gehäuses des Zusatz- ^; · ge triebe s ausgebildet. ' "■■ " ·■-.,.

Es wird nun-die Beschreibung der Arbeitsweise des Kraftfahrzeugäntriebes fort'gesetzt.* Während der zum Einschalten des Schnellganges erfolgten Impulsbeaufschlagung des Schalters 60 war der Schalter 64 geöffnet, da άβΐ'Zylinder'34 drucklos war. Wird jedoch zum Zwecke-des Gangwechsels des Zusatzgetriebes der Zylinder 34- mit Drück beaufschlagt _f wird durch den Druck Schließen des Schalters 64 bewirkt. Bei der nächsten Betätigung des-Kupplungspedals, durch die der zweipolige ,Schalter 60. ' ; mit Impulsen beaufschlagt wird, kommt daher, über den Schalterteil 62 eifLe Verbindung zwischen den Anschlußstellen W2und.W1 zustande, wodurch die Relaisspule 53 über den·

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Ballast-Widerstand 54 an Masse angeschlossen und auf diese Weise die Entregung des Relais bewirkt wird. Die Kontaktstücke51 und 56 öffnen sich somit und der Magnet 45 wird entregt., so daß sich das Ventil 44 öffnet. Der Druck im Zylinder 34 fällt ab, und die Hülsen 24 und 25 gehen in die in Pig. 1 gezeichneten Stellungen zurück, in denen der direkte.Gang erzielt wird. Der Druckabfall im Zylinder 34 bewirkt, daß der Schalter 64 sich öffnet, so daß die Schaltung in den in Fig. 3 dargestellten Zustand zurückgeht, mit Ausnahme, daß der Getriebekasten-Schalter 47 noch immer geschlossen ist. Ein weiteres Betätigen des Kupplungspedals schaltet das Zusatzgetriebe, wie zuvor beschrieben, in. den .. " Schnellgang, und so weiter.

Die Warnleuchte 65. ist bei eingelegtem Schnellgang eingeschal— tet, um den Fahrer zu warnen. Ss kann vorkommen, daß der Fahrer unabsichtlich den Schnellgang schaltet, wenn er vorhatte, aus dem höchsten Gang des Hauptgetriebes zurückzuschalten und zu diesem Zweck das Kupplungspedal niedergetreten hatte, dann aber auf den Gangwechsel verzichtete.

Wünscht der Fahrer, das Hauptgetriebe auf einen niedrigeren Gang zu schalten, wird durch Verstellen des Gangschalthebels der Schalter 47 geöffnet, wodurch die gesamte in Fig. 3 dargestellte Schaltung spannungslos gemacht wird. Es kann sein, daß beim Zurückschalten in einen niedrigeren Gang des Hauptgetriebes das Relais 48 anfänglich als erster Schritt zum Schalten in den Schnellgang erregt wird. Da jedoch die Kupplung ausgerückt ist, hat dies keine Bedeutung, und sobald der Fahrer den Gangschalthebel bewegt, wird der Schalter 47 geöffnet und die gesamte Schaltung spannungslos gemacht.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Erfindung einen einfach aufgebauten Kraftfahrzeugantrieb mit einer einfachen und selbsttätig wirkenden Gangwechseleinrichtung für das Zusatzgetriebe schafft. Die Erfindung ist nicht auf dieses ·

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Ausführungsbeispiel be schränkt, sondern im Rahmen dieses Grundgedankens in vielfältiger Weise abwandelbar. Wie bereits oben erwähnt, kann das Zusatzgetriebe zur Erzielung von direktem Gang und Geländegang (Underdrive) anstelle von direktem Gang und Schnellgang (Overdrive) ausgebildet sein. In diesem Fall arbeitet das Zusatzgetriebe normalerweise im Geländegang und wird in den direkten Gang geschaltet, um sein Gesamtübersetzungsverhältnis abzugeben.

Wenngleich die Erfindung mit besonderem Vorteil in Verbindung mit Zusatzgetrieben in Ausführung als Planetenzahnradgetriebe mit Reibungskupplungen verwendbar ist, entsprechend der vorstehenden Beschreibung, läßt sie sich ebenfalls in Verbindung mit einem Zusatzgetriebe verwenden, dessen Gangwechsel durch Verschieben einer verzahnten Kupplung (Klauenkupplung) erfolgt. .

Das Abtasten bzw. Peststellen, ob der höchste Gang des Hauptgetriebes eingelegt und die Kupplung ausgerückt ist, erfolgt gemäß der vorstehenden Beschreibung auf elektrische Weise. Es ist jedoch auch möglich, diese Feststellung mit mechanischen Mitteln·oder unter Verwendung von Hydraulik- oder Pneumatik-Systemen vorzunehmen.

Zur Erläuterung, in welcher Weise der vorstehend in Einzelheiten beschriebene Kraftfahrzeugantrieb bei einem Fahrzeug anwendbar ist, sei auf Fig. 4 verwiesen, die in schematisierter Darstellung ein Kraftfahrzeug 70 mit Vorder- und Hinterrädern 71 bzw. 72 zeigt. Der Antrieb auf die Hinterräder 72 des Fahrzeuges erfolgt von einem Motor 73 aus über eine Hauptkupplung 74, das Hauptgetriebe 10, ein zweistufiges Zusatzgetriebe 76, eine Triebwelle (Gelenkwelle ) 77 und ein Differentialgetriebe 78. Die JHaüptkupplung '74 ist mit einem Pedal 79 betätigbar, das seinerseits den zweipoligen Schalter 60 in der vorbeschriebenen Weise zu betätigen vermag. Das Hauptgetriebe 10 ist mit dem Gangschalthebel 13 über die

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Wählschiene 15 schaltbar. Die Wählschiene ist ihrerseits so ausgebildet, daß sie den Schalter 47 schließt, sobald der höchste Gang des Hauptgetriebes in der vorbeschriebenen Weise eingelegt wird.

/Ansprüche 409322/094?

Claims

ANSPRÜCHE

,1.1 Kraftfahrzeugantrieb mit einem Motor, einem mehrstufigen Nsauptgetriebe mit von.· Hand betätigbarer Gangschalteinrichtung, einer zwischen dem Motor und der Eingangsseite des Hauptgetriebes angeordneten ausrückbaren Hauptkuppluhg, einer vom Fahrer zu betätigenden Hauptkupplung-Betätigungseinrichtung, die in ihrer ersten Stellung eingerückt ist, um Antriebskraft · vom Motor zuin Hauptgetriebe zu übermitteln, und in ihrer zweiten Stellung, die sie normalerweise während des Schaltens der Gänge des Hauptgetriebes mit der Gangschalteinrichtung einnimmt, ausgerückt ist, und mit e.inem mit dem Hauptgetriebe hintereinander geschalteten zweistufigen Zusatzgetriebe, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß mit der Hauptkupplung-Betatigungseinrichtung (79) und: der von Hand betätigbaren Gangsehalteinrichtung (13,14,15) eine Gangwechseleinrichtung für das Zusatzgetriebe (17,18,19,19a,20,25) so verbunden ist, daß bei eingeschaltetem höchsten Gang des Hauptgetfiebes (10) jede Bewegung der Hauptkupplung-Betätigungseiiirichtung (79) in ihre zweite.Stellung nicht nur die Kupplung (74). löst, sondern auch die Gangwechseleinrichtung zum Umschalten der wirksamen Übersetzungsstufe des Zusatzgetriebes (17,18,19, 19a,20,25) betätigt.-
2. Kraftfahrzeugantrieb nach Anspruch 1,' bei dem das Zusatzgetriebe ein Gehäuse aufweist und als Planetenzahnradgetriebe mit Zahnradelementen in Gestalt eines Sonnenrades, wenigstens, eines von einem Steg getragenen Planetenrades und eines Hohlrades ausgebildet ist, dadurch g e ke nnz ei c h net, daß zur Gangwechseleinrichtung eine Reibungskupplung -(27,29) gehö-rt, welche ein Zahnradelement (17) mit dem

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Gehäuse (11) zu verblocken vermag, um einen Schnellgang (Overdrive) oder einen Geländegang (Underdrive) des Zusatzgetriebes (17j18,19,19a,20,25) zu erzielen, sowie eine weitere'ßeibungskupplung (27,29), die zwei der Zahnradelemente (17,19) miteinander zu verblocken vermag, um den direkten Gang des Zusatzgetriebes zu erzielen.
3. Kraftfahrzeugantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichne ty daß zur Gangwechseleinrichtung eine Pumpe (41) gehört, die kontinuierlich Hydraulikdruckmittel in einen Kreislauf mit einem Kolben-Zylinder-Aggregat. (33,34) umwälzt, das im Einschaltzustand eines der Zahnrad-' elemente (17) mit dem Gehäuse (11) zu verblocken vermag, wobei der Kreislauf mit einem Auslaß (44) versehen ist, der. sich absperren läßt, wenn der Schnellgang oder der Geländegang des Zusatzgetriebes (17,18,19,19a,20,25) eingeschaltet werden soll," wobei auf diese Weise das Kolben-Zylinder-Aggregat (33,34) mit Druck beaufschlagt und daher das eine Zahnradelement (17) mit dem Gehäuse (11) verblockt wird.
4. Kraftfahrzeugantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gangwechseleinrichtung ein erstes Abtasiglied (47) gehört, mit dem sich feststellen läßt, wenn das Hauptgetriebe (10) in den höchsten Gang geschaltet wird, ein zweites Abtasfelied (60), das feststellt, wenn- die Hauptkupplung-Betätigungseinrichtung (790 in ihre zweite Stellung bewegt wird, sowie eine bistabile Schaltvorrichtung (48), die in einem Betriebszustand das Einschalten des direkten Ganges und im anderen Betriebszustand das Einschalten des Schnellganges oder des Geländeganges einleitet und von einem Betriebszustand in den anderen umschaltbar ist, wenn immer das Abtastglied (60) feststellt, daß die Hauptkupplung-Betatigungseinrichtung (79) ihre zweite Stellung einnimt, und das Abtastglied (47) gleichzeitig feststellt, daß das Hauptgetriebe (10) bereits in den höchsten Gang geschaltet wurde.

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5. Kraftfahrzeugantrieb nach einem der Ansprüche T bis 3» dadurch g e Ic e η η ζ e ic h η e t, daß zur Gangwechseleinrichtung eine elektrische Schaltungsanordnung gehört, die einen ersten Schalter (47) umfaßt, der an die, von Hand betätigbare Gangs ehalt einrichtung "(1.3>.Ή»15) angeschlossen ist und festzustellen vermag, wenn das Hauptgetriebe (10) in den höchsten Gang geschaltet wird, einen zweiten, an die Hauptkupplung-Betätigungseinrichtung (79) angeschlossenen Schalter (60) zum Feststellen, wenn die Hauptkupplung-Betätigungseinrichtung (79) in ihre zweite Stellung bewegt wird, sowie eine bistabile Schaltvorrichtung (48), die so ausgebildet ist, daß sie in einem Betriebszustand das Einschalten des direkten Ganges und im anderen Betriebszustand das Einschalten des Schnellganges oder des Geländeganges einleitet und von einem Betriebszustand in den anderen umschaltbar ist, wenn immer der Schalter (60) feststellt, daß die Hauptkupplung-Betätigungseinrichtung (79) ihre zweite Stellung einnimmt, und der Schalter (47) gleichzeitig feststellt, daß das Hauptgetriebe (10) bereits in den höchsten Gang geschaltet wurde. .
6. Kra-ftfahrzeugantrieb. nach Anspruch 5, dadurch

g e k e η η ζ e lehnet, daß die Energieversorgung der Schaltungsanordnung über den Schalter (47) erfolgt, der nur dann geschlossen ist, wenn das Hauptgetriebe (10) in den höchsten Gang geschaltet ist, und daß die bistabile Schaltvorrichtung (48) von einem Relais gebildet ist, der Schalter (S)) zweipolig ist, dessen einer Teil (59) das Relais (48) vorübergehend mit der Energiequelle (46) zu verbinden vermag, wenn die Hauptkupplung-Betätigungseinrichtung (79)' in. ihre zweite Stellung bewegt wird und der Schalter (47) ebenfalls geschlossen ist, so daß dem Relais (48) Spannung zugeführt und die Einschaltung des Schnellganges oder des Geländeganges eingeleitet wird, und daß zur Schaltungsanordnung weiterhin eine Halteschaltung (02,49,52,53, C4,W2,53,54) gehört, mit der sich das Relais (48) nach einer derartigen

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vorübergehenden Verbindung mit der Energiequelle (46) in eingeschaltetem Zustand halten läßt, bis es durch einen Schaltungsteil (58,63,64,52), zu dem auch der andere Teil (62) des zweipoligen Schalters (60) gehört, bei einer darauffolgenden Bewegung der Hauptkupplung-Betätigungseinrichtung (79) in ihre zweite Stellung spannungslos gemacht wird, wodurch der direkte Gang.eingeschaltet wird.

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