DE2432172A1 - Steuereinrichtung fuer ein von einer antriebsmaschine angetriebenes wechselgetriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

W/Vh-3055 rl. Juli 1974

General Motors Corporation, Detroit, Miuh., V,St.A.

Steuereinrichtung für ein von einer Antriebsmaschine angetriebenes Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für ein von einer Antriebsmaschine angetriebenes Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem wahlweise betätigten Wählventil, das auf Vorwärts- und Rückwärtsantrieb sowie Leerlauf einstellbar ist und Druckflüssigkeit von einer Druckflüssigkeitsquelle zu flüssigkeitsbetätigten Schalteinrichtungen zum Schalten mehrerer Vorwärtsgänge, eines Rückwärtsganges und einerLeerlaufstellung steuert.

Eine derartige/Steuereinrichtung ist beispielsweise durch die US-PS 3 713 354 gekannt.

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ORIGINAL !NSSPECTED

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einfachem Aufbau eine Verbesserung der Schaltvorgänge zu erzielen, insbesondere Übersetzungsänderungen im Wechselgetriebe bei vorliegenden ungünstigen Bedingungen zu unterbinden.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 abgeführten Massnahmen gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich auf den Unteransprüchen. Durch die Massnahmen des Anspruches 2 wird der Einfluss der Ausgangsdrehzahl des Wechselgetriebes in das Abschaltventil eingebracht, wodurch das Betätigen der Schalteinrichtung für den Rückwärtsantrieb bei einer einen vorgegebenen Wert übersteigenden Fahrgeschwindigkeit unterbunden ist. Anspruch 4 ist auf eine Anordnung gerichtet, für die die Erfindung optimale Vorteile bietet, da der Fahrer über die Drosseleinstellung der Antriebsmaschine ein langsames Einrücken der Schalteinrichtung bewirken kann,,wenn eine starke Beschleunigung unerwünscht ist, andererseits bei gewünschtem starken Anfahrmoment und grosser Antriebsmaschinenleistung ein schnelles Einrücken ermöglich' kann.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der

Vt

Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine Blockdarstellung für das Zusammenpassen der Fig. 2a, 2b und 2c, die eine schematische Darstellung des Wechselgetriebes sowie der Steuereinrichtung wiedergeben.

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Ein Gasturbinentriebwerk 10 hat eine Ausgangs* welle 12, die über Kegelräder 14 und 16 mit einerEingangswelle 18 eines Wechselgetriebes verbunden ist. Die Eingangswelle 18 des Wechselgetriebes ist ferner mit einem Pumpenrad 20 einer Strömungskupplung 22, einer Kupplung 24 für den Vorwärtsantrieb und einer Kupplung 26, die für den Vorwärts-'und Rückwärtsantrieb bestimmt ist, verbunden.Bas Gasturbinentriebwerk 10 weist eine Verdichterturbine und eine von dieser unabhängige Nutzturbine auf sowie eine übliche Brennstoffsteuereinrichtung sowie eine Auslasskammer für den nicht dargestellten Verdichter. Der Druck am Ausgang des Verdichters wird als Parameter über eine L-eitung 28 in die Steuereinrichtung eingebracht.

Die Strömungskupplung 22 hat ein Turbinenrad 30, das mit einer Ausgangswelle 32 der Strömungskupplung verbunden ist, die ihrerseits mit der Kupplung 24 und einem äusseren Zentralrad 34 eines Planetenrädergetriebes 36 verbunden ist. Das Planetenradergetriebe 36 hat ferner zwei miteinander verbundene innere Zentralräder 38 und 40, die mit Planetenrädersätzen 42 bzw. 44 kämmen. Die Planetenräder 42 sind drehbar in einem Planetenträger 46 gelagert und kttamen mit dem äusseren Zentralrad 34, während die Planetenräder 44 drehbar in einem Planetenträger 48 gelagert sind und mit einem äusseren Zentralrad 50 kämmen. Das äussere Zentralrad 50 und der Planetenträger

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46 sind über eine Nabe 52 mit einer Ausgangswelle 54 des Planetenrädergetriebes verbunden. Der Planetenträger 48 ist mit einer wahlweise betätigbaren Bremse 56 verbunden, die für den niedrigsten Vorwärtsgang und den Rückwärtsgang angelegt wird. Die inneren Zentralräder 38 und 40 sind über eine Nabe 58 mit der Kupplung 26 sowie einer wahlweise betätigbaren Bremse verbunden. Die Kupplungen 24 und 26 und die Bremsen 26 und 60 sind flüssigkeitsbetätigte Schalteinrichtungen, die wahlweise durch flüssigkeitsbetätigte Stellmotoren 62 bzw. 64 bzw. 66 bzw. 68 betätigbar sind. Der Stellmotor 62 ist hierzu mit einer Leitung 70, der Stellmotor 64 mit einer Leitung 72, der Stellmotor 66 mit einer Leitung 74 und der Stellmotor 68 mit einer Leitung 76 verbunden.

Das Planetenrädergetriebe 36 kann wahlweise auf drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang geschaltet werden. Ein niedriger Vorwärtsgang wird durch Anlegen der Bremse 56 geschaltet. Der Antrieb des Wechselgetriebes kann hierbei entweder mechanisch oder hydraulisch erfolgen, je nachdem ob die Kuplung 24 eingerückt oder ausgerückt ist. Es ist vorzuziehen, anfänglich mit hydraulischem Antrieb zum Planetenrädergetriebe 36 zu arbeiten, so dass die Steuereilrichtung in deser Weise ausgebildet ist.

Ein zweiter Gang wird geschaltet, wenn bei gelüfteter Bremse 56 die Bremse 60 angelegt wird. Auch in diesem

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Falle kann die Kupplung 24 entweder eingerückt oder ausgerückt sein, wobei jedoch vorzuziehen ist, wenn die Kupplung24 eingerückt ist, so dass ein mechanischer Antrieb erfolgt. Ein dritter Vorwärtsgang wird geschaltet, wenn die Kupplung 26 eingerückt ist. Abhängig von dem Schaltzustand der Kupplung 24 erfolgt entweder ein verzweigter hydraulisch-mechanischer Antrieb oder in bevorzugter Weise ein unmittelbarer mechanischer Antrieb. Ein Rückwärtsgang wird erzielt, wenn die Bremse 56 angelegt und die Kupplung 26 eingerückt wird, während die Bremse 60 gelüftet und die Kupplung 24 ausgerückt sind. Im Rückwärtsgang erfolgt ein mechanischer Antrieb zwischen der Antriebsmaschine 10 und der Ausgangswelle 54. Im Rückwärtsgang laufen das äussere Zentralrad 34 und damit das Turbinenrad 30 der Strömungskupplung in entgegengesetzter Drehrichtung, so dass kein hydraulischer Eingang zum Getriebe vorliegt. Es wurde festgestellt, dass das Rückwärtslaufen des Turbinenrades den Wirkungsgrad des Getriebes nicht wesentlich verschlechtert; jedoch kann bei besonderen Anwendungen eine Verschlechterung des Wirkungsgrades unerwünscht

■ sein. Dann kann die Strömungskupplung 22 in der üblichen Weise ausgebildet sein, dass sie bei Rückwärtslau£entleert wird. Nachstehend ist ein Schaltschema angegeben:

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Kupplung Kupplung Bremse Bremse 24 26 56 60

1. Vorwärtsgang

mechanisch χ. - χ

1. " hydraulisch - - χ

2. Vorwärtsgang

mechanisch χ - - χ

2. ⁿ hydraulisch - - · - χ

3. Vorwärtsgang

mechanisch χ χ

3. ^B mechanisch- " _

hydraulisch "
verzweigt

Rückwärtsgang

mechanisch - χ χ -

χ eingerückte bzw. angelegte Schalteinrichtung

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Me flüssigkeitsbetätigten Schalteinrichtungen werden durch die in den Fig. 2b und 2c dargestellte Steuereinrichtung gesteuert. Die Steuereinrichtung enthält eine übliche Flüssigkeitspumpe 78, die von der Eingangswelle 18 des Wechselgetriebes angetrieben ist und Flüssigkeit aus einem Behälter über eine Saugleitung 82 ansaugt und in eine Hauptnetzleitung 84 fördert. Die Hauptnetzleitung 84 ist mit einem Hauptdruckregelventil 86, einem willkürlich betätigbaren Wählventil 88, einem Modulatorventil 90, einem Reglerventil 92, einem 1-2-Umschaltsignalventil 94, einem 2-3-Umschaltsignalventil 96 und einem Kupplungsventil 98 verbunden. Ein Filter 100 ist in der Hauptnetzleitung 84 zwischenjder Pumpe 78 und dem Reglerventil 92 vorgesehen, um Verunreinigungen vom Reglerventil 92 fernzuhalten, die seine Arbeitsweise beeinträchtigen könnten.

Hauptdruckregelventil 86

Das Hauptdruckregelventil 86 hat einen Ventij!- schieber 102 mit im Abstand voneinander liegenden Steuerbunden a, b, c und d gleichen Durchmessers sowie eine* Steuerbund e grösseren Durchmessers, die in einer abgesetzten Venti^bohrung 104 verschieblich sind. Der Ventilschieber 102 wird nach oben in Fig. 2b durch eine Druckfeder 106 gedrückt, so dass die Hauptnetzleitung 84 zwischen den Steuerbunden c und d mündet. Druckflüssigkeit aus der Hauptnetzleitung 84 gelangt durch einen im

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Ventilschieber vorgesehenen Kanal 108 in ein-e Kammer 110 neben cLbm Steuerbund a des Ventilschiebers 102. Der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 110 veranlasst eine Bewegung des Ventilschiebers 102 gegen die Kraft der Feder 106, bis der Steuerbund d die Verbindung zwischen der Hauptnetzleitung 84 und einer Speiseleitung 112 zur Strömungskupplung 22 öffnet. Hierdurch wird die Strömungskupplung 22 mit Arbeitsflüssigkeit versorgt. Bei einer weiteren Bewegung des Ventilschiebers 102 öffnet der Steuerbund c die Verbindung zwischen der fiauptnetzleitung 84 und einem Auslass 114, wodurch der Druck in der Hauptnetzleitung 84 begrenzt wird. Eine Leitung 116 ist zwischen den Steuerbunden d une e unterschiedlich beaufschlagter Fläche angeschlossen, um den Hauptnetzdruck bei Leerlauf und Vorwärtsantrieb weiterhin abzusenken. Die Leitung 116 ist ferner mit dem willkürlich betätigten Wäfihlventil 88 verbunden.

Willkürlich betätigbaresWählventil 08

Das willkürlich betätigbare Wählventil 88 hat einen Ventilschieber 118 mit in Abstand voneinander liegenden Steuerbunden a, b,c und d gleichen Durchmessers, die in einer Ventilbohrung 120 verschieblich geführt sind. Der Ventilschieber 118 kann vom Fahrer wahlweise in verschiedene Stellungen eingestellt werden, nämlich N für Leerlauf, R für Rückwärtsgang, DR3 für 3. Gang, DR2 für 2. Bang und DRl für 1. Gang.

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Ein im Ventilschieber vorgesehener Kanal 122 verbindet den Raum zwischen den Steuerbunden b und c mit einem Auslass 124,. der Ventilbohrung 120. Mit der Ventilbohrung 120 sind ferner die Leitung 116, Abströmleitungen 126, 128, 130, 132 und 134 und ein Auslass 136 verbunden. In der zeichnerisch dargestellten LeerlaufstelLung mündet die Hauptnetzleitung 84 zwischen den Steuerbunden c und d und ist mit der Leitung 116 verbunden, so dass das Hauptdruckregelventil 86 den Hauptnetzdruck absenkt. Die übrigen Leitungen sind alle entlastet.

Wird der Ventilschieber 118 in die Stellung R bewegt, so wird die Hauptnetzleitung 84 zwischen den Steuerbunden c und d mit der Abströmleitung 134 für Rückwärtsantrieb verbunden. In dieser Stellung des Ventilschiebers 118 ist die Leitung 116 über den Kanal 122 im Ventilschieber entlastet und auch die übrigaa Leitungen sidd entlastet. In der Stellung DR3' ist die Hauptnetzleitung 84 zwischen den Steuerbunden c und d mit der Leitung 116 und der Abströmleitung 126 verbunden. Die Abströmleitung 128 ist über den Kanal 122 im Ventilschieber entlastet und auch die übrigen Leitungen sind entlastet. In der Stellung DR2 ist die Hauptnetzleitung 84 zwischen den Steuerbunden c und d mit der Leitung 116 der Abströmleitung 126 und der Abströmleitung 128 verbunden. Die Abströmleitung 130 ist gegen den Auslass 136 durch den Steuerbund a abgesperrt und die

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Abströmleitungen 134 und 132 sind entlastet. In der Stellung DRl ist die Hauptnetzleitung 84 zwischen den Steuerbunden c und d mit der Leitung 116, den Abströmleitungen 126 und 128 verbunden. Die Abströmleitungen 130 und 132 sind zwischen den Steuerbunden a und b miteinander verbunden und vom Auslass 136 durch den Steuerbund a getrennt. Die Abströmleitung 134 ist mit dem Auslass 124 verbunden.

Modulatorventil 90

DaIs Modulatorventil 90 hat einen Ventilschieber 138 mit in Abstand voneinander liegenden Steuerbunden a und b gleichen Durchmessers, die in einer Ventilbohrung 140 verschieblich sind. Eine Druckfeder 142 liegt zwischen dem Steuerbund b und einem Ring 144, der durch einen Stift 146 in der Ventilbohrung 140 festgelegt ist. Die Druckfeder 142 drückt den Ventilschieber 138 nach rechts in Fig. 2c, so dass eine Verbindung zwischen der Hauptnetzleitung 84 und einer die Antriebsmaschinenleistung anzeigenden jlrucktührenden Leitung 148 hergestellt wird. Die Leitung 148 steht mit einer Kammer 150 zwischen der Stirnwand der Ventilbohrung 140 und dem Steuerbund a in Verbindung. Entwickelt sich in der Kammer 150 Druck, so bewegt sich der Ventilschieber 138 nach links gegen die Kraft der Druckfeder 142 und bewirkt eine Verbindung der Leitung

J mit einem Auslass 152, wodurch ein weiterer Druckanstieg in

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der Leitung 148 verhindert ist. Ein Stift 154 stellt einen Anschlag zwischen dem Steuerbund -a und einem Regelkolben 155 dar. Der Regelkolben 155 sitzt in einem Gehäuse 156, das neben dem Regelkolben eine durch eine Membran 158 begrenzte Kammer 160 enthält. An die Kammer 160 ist die Leitung 28 angeschlossen, die einen dem Druck am Austritt des Verdichters das Gasturbinentriebwerks entsprechenden Steuerdruck führt. Die auf den Regelkolben 155 einwirkende Kraft dieses Druckes wird auf den Ventilschieber 138 durch den Stift 154 übertragen. Diese Kraft steht der Kraft der Feder 142 entgegen, so dass bei steigendem Druck am Auslass des Verdichters in der Kammer 150 der Druck in der Leitung 148 abnimmt. Da der Druck am Austritt des Verdichters der Leistung des Gasturbinentriebwerks proportional ist, ändert sich der die Antriebsmaschinenleistung des Triebwerks anzeigende Druck in der Leitung 148 umgekehrt proportional mit der Antriebsmaschinenleistung.

Reglerventil 92

Das Reglerventil 92 ist entsprechend dem Reglerventil nach der US-PS 2 762 348 ausgebildet und ist vom Fliehgewichtstyp.bekannter Art. Das Reglerventil 92 erhält Druckflüssigkeit aus der Hauptnetzleitung 84 und liefert einen Reglendruck durch eine Abströmleitung 162. Der Druck in der Reglerleitung

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162 ist der Eingangsdrehzahl des Reglers proportional und daher der Ausgangsdrehzahl des Wechselgetriebes proportional, da der Antrieb über ein Zahnrad 164 von der Ausgangswelle 54 erfolgt. Das Reglerventil 92 hat einen Ventilschieber 166 mit in Abstand voneinander liegenden Steuerbunden a und b gleichen Durchmessers, die in einer Ventilbohrung 168 verschieblich sind. Ein Kanal 170 innerhalb des Ventilschiebers 166 verbindet den Raum zwischen den Steuerbunden a und b mit einer Kammer neben der linken Stirnseite des Ventilschiebers 166. Flüssigkeitsdruck in dieser Kammer bewegt den Ventilschieber 166 nach rechts, um den Raum zirischen den Steuerbunden a und b mit einem Auslass 172 zu verbinden. Der Bewegung des Ventilschiebers 166 nach rechts wirken Fliehgewichte 174 entgegen, die sich radial auswärts in Abhängigkeit von der Drehzahl des Zahnrades 164 bewegen und auf das andere Ende des Ventilschiebers 166 über Hebel eine Kraft aufiüben. Der Druck in der Kammer des Reglerventils wird durch die von den Fliehgewichten 174 ausgeübte Kraft so beeinflusst, dass der Druck in dem Raum zwischen den Steuerbunden a und b und damit in der Reglerleitung 162 der Drehzahl des Reglerventils 92 proportional ist. Die Reglerleitung 162 ist an ein Verteilergehäus· 1$8 angeschlossen, das eine unmittelbare Verbindung zwischen der Reglerleitung 162 und einer Leitung herstellt. Ein Kugelrückschlagventil 182 und eine Drosselstile

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184 stellen eine gesteuerte Verbindung zwischen der Reglerleitung 162 und einer Leitung 186 her. Solange der Reglerdruck in der Reglerleitung 162 konstant ist oder ansteigt, veranlasst das Kugelrückschlagventil 182 eine ungedrosselte Verbindung zwischen der Reglerleitung 162 und der Leitung 186. Fällt dagegen der Druck in der Reglerleitung 162, beispielsweise bei einer starken Verzögerung der Ausgangswelle 54, so ist ein gleich grosser schneller Abfall des Druckes in der Leitung 186 verhindert, da das Rückschlagventil 182 schliesst und der Flüssigkeitsstrom von der Leitung 186 zur Reglerleitung 162 durch die Drosselstelle 184 gedrosselt ist.

1-2-ümschaltsignalventil 94

Das 1-2.ümschaltsignalventil 94 hat einen ersten Ventilschieber 190 mit Steuerbunden a, b und c fortschreitend grösseren Durchmessers, die in einer abgesetzten Ventilbohrung 192 geführt sind, sowie einen zweiten Ventilschieber 194 mit Steuerbunden a und b gleichen Durchmessers und einem Steuerbund c grösseren Durchmessers, die in einer abgesetzten Ventilbohrung 196 gleiten. Eine Druckfeder 198 zwischen dem Steuerbund c des Ventilschiebers 194 und einem Ring 200, der in der Ventilbohrung 196 durch einen Stift 202 festgelegt ist, drückt die Ventil-Schieber 190 und 194 nach unten , wie dies in Fig, 2c dargestellt ist. Eine Kammer 204 ist zwischen dem Steuerbund a des Ventil-

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fechiebers 190 und dem unteren Ende der Ventilbohrung 192 vorgesehen, die mit der Leitung 186 in Verbindung steht. Die Ventil, bohrung 192 ist ferner mit einer Leitung 206 zwischen den Steuerbunden a und b des Ventilschiebers 190, mit der Hauptnetzleitung 84 neben dem Steuerbund b und mit zwei Auslassen 208 und 210 verbunden. Die Leitung 206 führt zu eine« 1-2-Relaisventil 212. Die Abströmleitung 132 mündet zwischen dem Steuerbund c des Ventilschiebers 190 und dem Steuerbund a des Ventilschiebers 194 und zwischen den Steuerbunden a und b des Ventilschiebers 190. Die Leitung 148 ist an die Ventilbohrung 196 so angeschlossen, dass der in ihr wirkende Druck die unterschiedlichen Flächen der Steuerbunde b und c des Ventilschiebers 194 beaufschlagt.

In der gzeichneten Stellung bewirkt das 1-2-Umschaltsignalventil das Einschalten des ersten Ganges. Die Hauptnetzdruckleitung 84 ist durch den Steuerbund b des Ventilschiebers 190 abgesperrt und die Leitung 206 über den Auslass 208 zwischen den Steuerbunden a und b entlastet. Sind indessen die Drücke aus der Leitung 186 und der Leitung 148, die auf die Ventilschieber 190 und 194 einwirken, gemeinsam ausreichend, um die Kraft der Druckfeder 198 zu überwinden, so bewegt sich der Ventilschieber 190 nach oben in die Aufwärtsschaltstellung, wodurch die Leitung 206 von dem Auslass 208

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abgesperrt wird, um gleichzeitig mit der Hauptnetzleitung 84 verbunden zu werden. Befindet sich das willkürlich betätigte Wählventil 88 in der Stellung DRl, so herrscht in der Abströmleitung 132 Druck und veranlasst eine Trennung der Ventilschieber 194 und 190 voneinander, wodurch ein Aufwärtsschalten des Ventilschiebers 190 in Abhängigkeit von dem Reglerdruck in der Kammer 204 verhindert ist, sofern nicht die Ausgangswelle des Getriebes sehr hohe Drehzahlen annimmt.

2-3-Umschaltsignalventil 96

Das 2-3-Umschaltsignalventil 96 hat einen ersten Ventilschieber 214 mit Steuerbunden a, b und c fortschreitend grösseren Durchmessers, die in einer abgesetzten Ventilbohrung 216 geführt sind sowie einen zweiten Ventilschieber 218 mit in Abstand voneinander liegenden Steuerbunden a und b gleichen Durchmessersund einem Steuerbund c grösseren Durchmessers, die in einer abgesetzten Ventilbohrung 220 gleiten. Eine Druckfeder 222 liegt zwischen dem Steuerbund c des Ventilschiebers 218 und einem Ring 224, der in der yentilbohrung 220 durch einen Stift 226 festgelegt ist. Die Druckfeder 222 drückt die Ventilschieber 218 und 214 nach unten in die in Fig. 2b dargestellte Abwärtsschaltsteilung. Eine Kammer 228 ist zwischen dem Steuerbund a des Ventilschiebers 214 und dem einen Ende der Ventilbohrung 216 gebildet, an die die Leitung 186 angeschlossen ist.

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An die Ventilbohrung 216 sind die Hauptnetzleitung 84, eine Leitung 230 und zwei Auslässe 232 und 234 angeschlossen. Die Abströmleitung 130 mündet zwischen dem Steuerbund c des Ventilschiebers 214 und dem Steherbund a des Ventilschiebers 218 und ferner zwischen den Steuerbunden a und b des Ventilschiebers 218. Die Leitung 148 ist an die Ventilbohrung 220 so angeschlossen, dass der in ihr herrschende Druck die unterschiedlichen Flächen der Steuerbunde b und c des Ventilschiebers 218 beaufschlagt. Die Leitung 230 führt ferner zu einem 2-3-Relaisventil 236.

Die Ventilschieber 214 und 218 sind in der Abwärtsschaltstellung gezeichnet, in der der zweite Gang geschaltet wird. Diese Ventilschieber sprechen auf die Drücke in den Leitungen 186 und 148 an, um ein Aufwärtsschalten vom zweiten zum dritten Gang in bekannter Weise zu veranlassen. Ib dargestellten zweiten Gang ist die Leitung 230 zwischen den Steuerbunden a und b des Ventilschiebers 214 entlastet, und die Hauptnetzleitung 84 durch den Steuerbund b den Ventilschiebers 214 abgesperrt. Wird das 2-3-Umschaltsignalventil durch den Reglerdruck und den drosselabhängigen Druck aufwärts geschaltet, um in die Stellung für den dritten Gang zu gelangen, so wird die Leitung 230 vom Auslass 232 getrennt und gleichzeitig mit der Hauptnetzleitung 84 verbunden. Wird das willkürlich betätigte Wählventil 88 in die Stellung DR2 verstellt, so gelangt Druckflüssigkeit über die Abströmleitung 130 zwischen die Ventilschieber

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und 214 und bewirkt ihre trennung, so dass ein normales Aufwärtsschalten des Ventilschiebers 214 unterbunden ist. Der Ventilschieber 214 wird nur aufwärts schalten, wenn die Ausgangsdrehzahl des Wechselgetriebes Ubermässiggross wird.

1-2-Relaisventil 212

Das 1-2-Relaisventil 212 hat einen Ventilschieber 238 mit in Abstand voneinander liegenden Steuerbunden a, b,c und d gleichen Durchmessers, die in einer Ventilbohrung 240 gleiten. Der Ventilschieber 238 ist nach oben durch eine Druckfeder 242 in seine Abwärtsschaltstellung gedrückt. Die Ventilbohrung 24o ist mit der Abströmleitung 123» der Leitung 206, einer Leitung 244, der Abströmleitung 126, einer Leitung 246 und zwei Auslässen 248 und 250 verbunden. Ein Kanal 252 in dem Ventilschieber verbindet die eine Stirnseite des Ventilschiebers neben dem Steuerbund a mit dem Raum zwischen den Steuerbunden c und d. Die Leitung 246 ist mit einem Abschaltventil 254 verbunden und die Leitung 244 mit dem 2-3-Relaisventil 236.

In der dargestellten Stellung stellt das 1-2-Relaisventil 212 die Verbindung zwischen der Abströmleitung 126 und der Leitung 246 her, während die Leitung 244 über den Auslass 250 entlastet ist. Erhält das 1-2-Relaisventil 212 ein Aufwärts- ! schaltsignal vom ersten zum zweiten Gang über die Leitung 206, j so bewegt sich der Ventilschieber 238 nach unten, wobei die

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Leitung 246 von der Abströmleitung 126 getrennt wird, während gleichzeitig die Leitung 244 mit der Abströmleitung 126 verbunden wird. In der Aufwärtsschaltstellung ist der Raum neben der Druckfeder 242 über den Kanal 252 im Ventilschieber zum Auslass 250 entlastet, während die Leitung 246 zwischen den Steuerbunden a und b zum Auslass 248 entlastet wird.

2-3-Relaisventil 236

Das 2-3-Relaisventil 2$ hat einen Ventilschieber 256 mit in Abstand voneinander liegenden Steuerbunden a, b und c gleichen Durchmessers, die in einer Ventilbohrung 258 gleiten. Eine Druckfeder 260 zwischen dem Steuerbund a und einem Ring 262, der in der Ventilbohrung 258 durch einen Stift 264 festgelegt ist, drückt den Ventilschieber nach unten. Die Ventilbohrung 258 ist mit der Leitung 230, der Abströmleitung 134, der Leitung 244, der Leitung 72 und zwei Auslässen 266 und verbunden.

In der dargestellten Abwärtsschaltlage stellt das 2-3-Relaisventil eine Verbindung zwischen der Abströmleitung 134 und der Leitung 72 dar, wodurch diese am willkürlich betätigten Wählventil 88 entlastet wird. Die Leitung 244 ist dagegen alt der Leitung 76 verbunden, wodurch diese in der Abwärtsschaltstellung des l-2_TRelaisventile 212 entlastet wird, während in

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dessen Aufwärtsschaltstellung die Leitung 76 Druck erhält. Ist das 2-3-Umschaltsignalventil 96 in der Aufwärtsschaltsteilung, so ist die Hauptnetzleitung 84 mit der Leitung 230 verbunden, um den Ventilschieber 25.6 in die Aufwärtsschaltstellung gegen die Kraft der Druckfeder 260 zu bewegen. In der Aufwärtsschaltstellimg des 2-3-Relaisventils 236 ist die Leitung 76 zur Leitung 266 entlastet und die Leitung 72 erhält zwischen den Steuerbunden c und b Druck aus der Leitung 244.

Kupplungsventil 98
Das Kupplungsventil 98 hat einen Ventilschieber 270

mit in Abstand voneinander liegenden Steuerbunden a, b und c

er.
fortschreitend grös"s)en Durchmessers, die in einer abgesetzten Ventilbohrung 272 gleiten. Eine Druckfeder 274 ist zwischen dem Steuerbund c und einem Federteller 276 zusammengedrückt, der in der Ventilbohrung 272 durch einen Sprengring 278 festgelegt ist. Die Ventilbohrung 272 ist mit der Leitung 70 der Hauptnetzleitung 84, der Leitung 148, einer Leitung 280 und zwei Auslässen 282 und 284 verbunden. Die Leitung 280 ist mit der Leitung 186 über eine Drasselstelle 286 verbunden und ferner mit der Leitung 116 über ein Kugelrückschlagventil 288.

In der dargestellten Stellung für ausgerückte Kupplung 24 ist die Leitung 70 zum Stellmotor der Kupplung 24 durch die

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Steuerbunde a und b entlastet. Befindet sich das willkürlich betätigte Wählventil 88 in der Stellung für Rückwärtsantrieb, so ist die Leitung 280 Über das Kugelrückschlagventil 288, die Leitung 116 und den Kanal 122 im Ventilschieber des Wählventils 88 entlastet. In diesem Falle wird der Druck in der Leitung 186 über die Drosselstelle 286 abgesenkt, so dass der auf den Steuerbund a des Ventilschiebers 270 einwirkende Reglerdruck kein Umschalten des Kupplungsventils 98 zum Einrücken der Kupplung 24 bewirken kann. Befindet sich das Wähl ventil in der Stellung für Vorwärtsantrieb, so wird das Kugelrückschlagventil 288 durch den Druck in der Leitung 116 geschlossen gehalten, so dass in der Leitung 280 der Eeglerdruck zur Verfügung steht und in Zusammenarbeit mit dem Druck aus der Leitung 148 auf den Ventilschieber 270 einwirkt, um das Kupplungsventil bei vorgegebenen und programmierten Drücken in den Leitungen 280 und 148 umzuschalten. Beim Umschalten des Kupplungsventile 98 wird die Hauptnetzleitung 84 zwischen den Steuerbunden a und b mit der Leitung 70 zum Stellmotor der Kupplung 24 verbunden, .so dass diese eingerückt wird.

Abschfcfrentil 254

Das Abschaltventil 254 hat einen Ventilschieber 290 mit in Abstand voneinander liegenden Steuerbunden a, b und c gleichen Durchmessers, die in einer Ventilbohrung 292 gleiten,

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sowie einen in der Ventilbohrung 292 verschieblichen Regelkolben 294. Eine Druckfeder 296 ist zwischen dem Steuerbund a

ΐ und einem Ring 298 zusammengedrückt, der in der Ventilbohrung durch einen S^Tift 300 festgelegt ist. In der dargestellten

! Lage drückt die Druckfeder 296 den Ventilschieber 290 und den Regelkolben 294 nach rechts. Die Ventilbohrung 292 ist mit der Leitung 74 zwischen den Steuerbunden a und b mit der Leitung 246 zwischen den Steuerbunden a und b und mit der Abströmlei tungL1^4 neben dem Steuerbund a verbunden und ferner mit der Leitung 148 im Bereich einer Steuerkammer 301 wischen dem Steuerbund c und dem Regelkolben 294, einem Auslass 302 zwischen den Steuerbunden b und c, einem Umgehungskanal 304 zwischen den Steuerbunden a und b und neben dem Steuerbund b sowie einer Leitung 306 zwischen den Steuerbunden b und c und neben dem Ende des Regelkolbens 294. Ferner ist an eine Steuerkammer 305,zwischen dem Steuerbund a und dem einen Ende der Ventilbohtfrung 292 die Leitung 180 angeschlossen. In der dargestellten Lage ist die Leitung 246 mit der Leitung 74 zwischen den

; Steuerbunden a und b verbunden, so dass Druckflüssigkeit zum Anlegen der Bremse 56 zur Verfügung steht, wenn sich das 1-2-Relaisventil 212 in der Abwärtsschalteteilung befindet. Dies tritt ein, wenn das Wahlventil 88 in einer der Stellungen für

j Vorwärtsantrieb ist und der Druck in der Leitung 148 ausreichend klein ist. Läuft die Antriebsmaschine mit Leerlaufdrehzahl

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so bewirkt der Druck in der Leitung 148 eine Bewegung des Ventilschiebers 290 nach links gegen die Kraft der Druckfeder 296, so dass die Leitung 74 zwischen den Steuerbunden a und b und durch die Abströmleitung 134 und das Wählventil 88 entlastet ist. Vergrössert der Fahrer die Drosselstellung der Antriebsmaschine, steigert also die Antriebsmaschinenleistung, so nimmt der Druck in der Leitung 148 ab, so dass die Druckfeder 296 den Ventilschieber 290 nach rechts bewegt, wodurch eine gesteuerte Verbindung zwishhen den Leitungen 74 und 246 eintritt. Der Fahrer kann somit das Anlegen der Bremse 56 durch Betätigen der Drossel der Antriebsmaschine steuern. Ist ein schnelles Anlegen der Bremse 56 erforderlich, so kann dies der Fahrer durch schnelles Verstellen der Drossel der Antriebsmaschine veranlassen, wodurch eine schnelle Leistungssteigerung der Antriebsmaschine und eine schnelle Absenkung des Flüssigkeitsdruckes in der Leitung 148 erfolgt.

Wenn bei stehendem Fahrzeug,also drucKIoser Leitung 180, das Wählventil 88 in die Stellung für Rückwärtsgang bei im Leerlauf befindlicher Antriebsmaschine bewegt wird, ergibt sich ein maximaler Druck in der Leitung 148, so dass der Ventilschieber 290 nach links bewegt wird und die Verbindung zwischen der Abströmleitung 134 und der Leitung 74 herstellt. Wird der «■entilschieber 290 nach links für Rückwärtsantrieb bewögt, so

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wird Flüssigkeitsdruck auch über die Leitungen 304 und 306 auf die rechte Seite des Regelkolbens 294 geleitet, um den VentilschJe ber 290 in der linken Stellung zu halten, selbst ι wenn der Druck in der Leitung 180 sich mit zuMehmender Fahrgeschwindigkeit erhöht. Wird jedoch das Wählventil 88 aus der Stellung für Vorwärtsantrieb in die für Rückwärtsantrieb bewegt, während sich das Fahrzeug bewegt, so bewirkt der Druck aus der Leitung 180 in der Steuerkammer 305, dass der Ventilschieber 290 in der dargestellten rechten Lage bleibt, so dass ' ein Umschalten vom Vorwärts- auf Rückwartsantrieb verhindert ; wird, bis die Fahrgeschwindigkeit im wesentlichen auf Null gesunken ist.

Halteregelventil 308 . Die Abströmleitung 128 und die Abströmleitung 130

! sind mit einem Halteregelventil 308 verbunden. Das Halteregelventil 308 hat einen Ventilschieber 310 mit in Abstand vonein-

: ander liegenden Steuerbunden a, b und c gleichen Durchmessers,

< die in einer Ventilbohrung 312 verschieblich sind, die mit der Abströmleitung 128 zwischen den Steuerbunden c und b und mit

. der Abströmleitung 130 zwischen den Steuerbunden c und b und neben der Stirnseite des S$euerbundes a Verbindung hat. Der Ventilschieber 310 wird in die dargestellte Lage durch eine Druckfeder 314 gedrückt, die zusammengedrückt zwischen dem Steuerbund c und einem Regelkolben 316 angeordnet ist. Das

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Druckhalteventil 308 ist im grundsätzlichen ein Reduzierventil, " das über die Abströmleitung 128 Hauptnetzdruck erhält und reduzierten Druck in die Abströmleitung 130 liefert. Der Flüssigkeitsdruck in der Abströmleitung 130 zwingt den Ventilschieber 310 nach oben, so dass bei einem vorgegebenen Druck in der Abströmleitung 130 der Ventilschieber 310 die Verbindung zwischen den Abströmleitungen 128 und 130 unterbricht und eine begrenzte Verbindung zwischen der Abströmleitung 130 und einem Auslass 318 herstellt. Der Druck zwischen den Abströmleitungen 128 und 130 wird somit verringert. Wie zuvor beschrieben, führt die Abströmleitung 130 zum 2-3-Umschaltsignalventil 96, um ein normales Aufwärtsschalten dieses Ventils zu unterbinden und ferner wird auch Druckflüssigkeit von der Abströmleitung 130 zur Abströmleitung 132 geleitet, die zum 1-2-Umschaltsignalventil 194 führt, um auch dort das normale Aufwärtsschalten zu unterbinden.

Trimmventile 320, 322, 324 und 326

Der Leitung 70 ist ein Trimmventil 320, der Leitung ein Trimmventil 322, der Leitung 74 ein Trimmventil 324 und der Leitung 76 ein Trimmventil 326 zugeordnet. Diese Trimmventile arbeiten in bekannter Weise, um einen gesteuerten Druckanstieg in den Stellmotoren der Schalteinrichtungen zu bewirken,

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so dass diese in gesteuerter Weise betätigt werden. Das Trimmventil 320, das das Einrücken der Kupplung 24 steuert, hat einen Ventilschieber 328 mit -einem Teil 330 grösseren Durchmessers und einem Teil 332 kleineren Durchmessers, die in einer abgesetzten Ventilbohrung 334 geführt sind. Ein Regelkolben 336 ist ebenfalls in der Ventilbohrung 334 angeordnet und wird durch eine Druckfeder 338 in Anlage gegen den Ventilschiebei* 328 gehalten. Die Ventilbohrung 334 steht mit der Leitung 70 neben dem Teil 332 kleineren Durchmessers in Verbindung und mit einem Auslass 340 zwischen den Teilen 330 und 332 des Ventilschiebers. Der Flüssigkeitsdruck in der Leitung 70 wird einem Raum 342 zwischen den Ventilschieber 328 und dem Regelkolben 336 über einen gedrosselten Kanal 344 zugeleitet. Wird der Leitung 70 Druckflüssigkeit zugeleitet, so wirist der Druck auf den Ventilschieber 328, um diesen zu bewegen, damit eine begrenzte Verbindung zwischen der Leitung 70 und dem Auslass 340 eintritt, wodurch der Druck in der Leitung 70 auf einen niedrigen, durch die Kraft der Feder 338 bestimmten ¥ert eingeregelt ist. Der Druck in der Leitung 70 wird über den gedrosselten Kanal 344 dem Raum 342 zwischen dem Ventilschieber 328 und dem Regelkolben 336 zugeleitet, um die Feder 338 zusammenzudrücken, wodurch die das Schliessen des Ventils bewirkende Kraft erhöht wird. Der Druck in der Leitung 70 steigt in dem

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Masse wie die Feder 338 zusammengedrückt wird, bis der Regelkolben 336 gegen einen Anschlag 346 anfährt. Dann steigt der Druck in der Leitung 70 schnell auf den Hauptnetzdruck in der Leitung 84 an.

Die Trimmventile 322, 324 und 326 sind in gleicher Veise wie das Trimmventil 320 ausgebildet und arbeiten in ähnlicher Weise, so dass eine nähere Beschreibung entbehrlich ist. Das erste Trimmventil 324 wird auch von dem Abschaltventil 254 beeinflusst,venn dieses zur Steuerung des Anlegens der Bremse 56 verwendet wird, da dann der Druckanstieg im Stellmotor der Bremse 56 von dem Abschaltventil 254 anstelle des Trimmventils 324 gesteuert wird.

Arbeitsweise

Die Ventile der Steuereinrichtung steuern das Ein- und Ausrücken der Kupplungen und das Anlegen und Lüften der Bremsen des in Fig. 2a dargestellten Getriebes. Für den Rückwärtsgang wird das Wählventil 88 in die Stellung R für Rückwärtsgang bewegt, so dass Druckflüssigkeit dem Abschaltventil 254 über die Abströmleitung 134 zugeleitet wird. Wie beschrieben, wird der Flüssigkeitsdruck, wenn die Antriebsmaschine im Leerlauf läuft und das Fahrzeug steht, durch das Abschaltventil der Leitung 74 zugeleitet, so dass das Anlegen der Bremse 56

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j veranlasst wird. Der Druckanstieg zum Stellmotor der Bremse 56

! wird von dem ersten Trimmventil 324 gesteuert. Bewegt sich das Fahrzeug, wenn das Wählventil 88 in die Stellung für Rückwärtsgang bewegt wird, so wird die Druckflüssigkeit durch das Abschaltventil 254 abgesperrt, um ein Anlegen der Bremse 56 solange zu verhindern, bis die Fahrgeschwindigkeit im wesentlichen

i Null erreicht hat, zu welcher Zeit dann die Bremse 56 angelegt wird. Das Abschaltventil 254 wird auch ein Anlegen der Bremse

i 56 verhindern, wenn das Wählventil 88 in die Stellung für : Rückwärtsgang bewegt wird, wenn die Antriebsmaschinenleistung

_: oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, der durch den Druck \ in der Leitung 148 angezeigt wird. In diesem Falle kann das Anlegen der Bremse 56 von dem Fahrer gesteuert werden, indem dieser die Drossel der Antriebsmaschine verstellt, und zwar im I Sinne einer Leistungsminderung, wodurch eine gesteuerte Versor-¹ gung der Leitung 74 über das Abschaltventil 254 erfolgt. ' Wird das Wählventil 88 in die Stellung DR3 bewegt, i so gelangt Druckflüssigkeit über die Abströmleitung 126 zum : Abschaltventil 254 durch das 1-2.Relaisventil 212. Wie bereits

erwähnt, wird das Anlegen der Bremse 56 vom Fahrer durch Be- : tätigen der Drossel der Antriebsmaschine gesteuert. Ist die ι Bremse 56 angelegt und beginnt sich das Fahrzeug zu bewegen,

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so steigt der Druck in der Reglerleitung 162, wodurch Aufschaltdrücke zu dem 1-2-Umschaltsignalventil 94 und dem 2-3-Umschaltsignalventil 96 über die Leitung 186 und zum Kuplungsventil 98

über die Leitung 280 geleitet wird. Wenn der Eeglerdruck und ; der Druck aus der Leitung 148, die auf das Kupplungsventil 98 j einwirken, ausreichen, um dieses umzuschalten, so wird die i Kupplung 24 eingerückt, so dass ein direkter mechanischer Antrieb zwischen der Antriebsmaschine 10md dem Planetenrädergetriebe 36 hergestellt ist. Das 1-2-Umsehaltsignalventil 94 wird durch den Reglerdruck und den Druck aus der Leitung 148 bei vorgegebenen Fahrgeschwindigkeiten und drosselabhang!gen Drücken aufwärts geschaltet, um ein Signal für das Umschalten 1-2 über die Leitung 206 zum l-2_TRelaisventil 212 zu leiten. Wird das 1-2-Relaisventil 212 durch Druck in der Leitung 206 aufwärts geschaltet, so wird die Bremse 56 über das 1-2-Relaisventil 212 gelüftet und die Bremse 60 über das 1-2-Relaisventil 212 und das 2-3-Relaisventil 236 angelegt. Das Anlegen der Bremse 60 wird hierbei durch das zweite Trimmventil 326 gesteuert, das mit der Leitung 76 des zugeordneten Stellmotors verbunden ist.

Eine weitere Zunahme des Reglerdruckes in der Leitung 187 und/oder eine Zunahme des Druckes in der Leitu^ng 148 veranlasst ein Aufwärtsschalten des 2-3-Umschaltsignal-

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ventils 96. Das Aufwärtsschalten dieses Ventils gibt ein Signal zum Umschalten 2-3 über die Leitung 230 zum 2-3-Relaisventil 236. Das darauf folgende Aufwärtsschalten des 2-3-Relaisventils 236 veranlasst ein Lüfteider Bremse 60 über das 2-3-Relaisventil 236 und ein Anlegen der Kupplung 26 über das 2-3-Relaisventil 236.

Eine Bewegung des Wählventils 88 in die Stellung DR2 bewirkt ein Anlegen der Bremse 56 in der zuvor beschriebenen Weise. Das 1-2-Umsehaltsignalvent11 94 und das 1-2-Relaisventil 212 schalten aufwärts in Abhängigkeit vom Reglerdruck und dem Druck in der Leitung 148 in der zuvor beschriebene^ 'Weise. Dagegen wird das 2-3-Umschaltsignalventil 96 nicht bei dem normalen Reglerdruck und dem Druck in der Leitung 148 aufwärts geschaltet, da der Druck in der Leitung 130 das normale Aufwärtsschalten verhindert.

Wird das Wählventil 88 in die Stellung DKL bewegt, so wird der erste Vorwärtsgang eingerückt, wie dies bei Einstellung des Wählventils auf DR3 und DR 2 beschrieben wurde. Jedoch werden die normalen Aufwärtsschaltungen des 1-2-Umschaltsignalventils 94 und des 2-3-Umschaltsignalventils 96 durch den Druck in den Leitungen 132 und 130 übersteuert.

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Mit Ausnahme des Abschaltventils 254 entsprechen die Ventile der Steuereinrichtung im wesentlichen denen der Steuereinrichtung nach der US-pS 3 713 354. Die Begriffe oben und unten bzw. links und rechts sind lediglich im Hinblick auf die Zeichnungen zur Vereinfachung der Darstellung gewählt.

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Claims (4)

1. -31-Patentansprüch e

   IJ Steuereinrichtung für ein von einer Antriebsmaschine angetriebenes Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem wahlweise betätigbaren Wählventil, das ; auf Vorwärts- und Rückwärtsantrieb sowie Leerlauf einstellbar ! ist und Druckflüssigkeit von einer Druckflüssigkeitsquelle zu ¹ flüssigkeitsbetätigten Schalteinrichtungen zum Schalten mehrerer

   j Vorwärtsgänge, eines Rückwärtsganges und einer Leerlaufstellung

   steuert, dadurch gekennzeichnet, dass j eine der Schalteinrichtungen (56) sowohl für den niedrigsten ! Vorwärts- als auch für den Rückwärtsgang betätigt wird, dass \ die Druckflüssigkeitsquelle (78) mit einem Modulatorventil (90),j das einen die Leistung der Antriebsmaschine anzeigenden Druck (Leitung 148) liefert, und einem Abschaltventil (254) verbunden

   j ist und das Abschaltventil mit dem Wählventil (88) und Umschalt-

   signalventil (94,96) verbunden ist, um die eine Schalteinrichtung zu steuern, wozu die den die Leistung der Antriebsmaschine anzeigenden Druck führende Leitung (148) mit einer Steuerkammer

   ι ι

   (301) des Abschaltventils verbunden ist und ein Betätigen dieser

   : Schalteinrichtung unterbindet, wenn das Wählventil (88) auf

   j j

   i Vorwärtsantrieb eingestellt ist und die Leistung der Antriebs- >.

   maschine unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt oder wenn :

   ./. . I 509809/0694 ^!

   • "32-

   j bei Stellung des Wählventils für Rückwärtsantrieb die Leistung

   ! der Antriebsmaschine oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.
2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 mit einem mit der Druckflüssigkeitsquelle verbundenen Reglerventil, das einen die Eingangsdrehzahl des Getriebes anzeigenden Reglerdruck liefert, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschaltventil (254) eine zweite Steuerkammer (305) enthält, an die eine den Reglerdruck führende Leitung (180) angeschlossen ist und ein Umschalten vom Vorwärtsantrieb zum Rückwärtsantrieb bei einem über einen vorgegebenen Wert liegenden Reglerdruck unterbunden ist.
3. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschaltventil (254) einen Ventilschieber (290) enthält und zu Umschaltrelaisventilen (212) und der einen Schalteinrichtung (56) führende Leitungen (246, 74) an die Ventilbohrung zwischen den beiden Steuerkammern (301, 305) angeschlossen sind und vom Ventilschieber gesteuert werden.
4. 4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, für ein von einer eine Verdichter- und eine Nutzturbine aufweisenden Gasturbinentriebwerk angetriebenes Wechselgetriebe,

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   i dadurch gekennzeichnet, dass dem Modulatorventil (90) der j

   S Druck am Ausgang des Verdichters des Gasturbinentriebwerks ;

   Lx Ϊ

   (Leitung 28) als Parameter für die Leistung der Antriebs- ■

   j maschine zugeleitet wird.

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   Le e rs e i te