DE2621447A1

DE2621447A1 - Schaltbare kraftuebertragungseinrichtung fuer motorfahrzeuge

Info

Publication number: DE2621447A1
Application number: DE19762621447
Authority: DE
Inventors: Karl G Aahlen; Per-Olof Bergstroem
Original assignee: SRM Hydromekanik AB
Current assignee: SRM Hydromekanik AB
Priority date: 1976-01-29
Filing date: 1976-05-14
Publication date: 1977-08-04
Also published as: JPS5292067A; BE850897A; DE2660124C2; CH617991A5; ATA52877A; IN147204B; DE2619011A1; DE2619011C3; FR2339788A1; AT350399B; DE2619500C2; DE2621447C2; JPS5292066A; DE2619011B2; FR2339788B1; JPS615024B2; GB1559491A; DE2619500A1

Description

Patentanwälte 2 6 21 A 4

Dipl.-Ing. W.Beyer " *"

DIpI,-Wirtsch.-Ing. E.Jochem

Frankfurt am Main Staufenstrasse

In Sachen:

S.R.M. hydromekanik AB
Stockholm-Vällingby 1 /Schweden

Schaltbare Kraftübertragungseinrichtung für Motorfahrzeuge.

Die Erfindung betrifft eine schaltbare Kraftübertragungseinrichtung für Motorfahrzeuge mit einem mehrstufigen mechanischen Sei altgetriebe.

Herkömmliche Kraftübertragungseinrichtungen der vorgenannten Art verwenden als Schaltgetriebe Zahnradwechselgetriebe zumeist in Form von Vorgelegegetrieben mit Klauenkupplungen, die vom Gangwahlhebel über ein mechanisches Gestänge geschaltet werden. Synchronisiereinrichtungen an den Klauenkupplungen haben zwar das lästige Zwischengasgeben beim Herunterschalten der Gänge hinfällig gemacht. Dennoch benötigen die Getriebeumschaltungen zur Synchronisation der Kupplungen eine gewisse Ur.schaltzeit, und ein "Durchreißen" der Gänge führt zu einem schnellen Verschleiß und dairit Ausfall der Synchronisiereinrichtung.

Vor allem in Verbindung mit hydrodynamischen Drehmomentwandlern sind 'daneben auch als Planetengetriebe ausgebildete Zahnradwechselgetriebe bekannt, die aus mehreren Planetenrädersätzen zusammengebaut sind. Das Umschalten der einzel-

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nen Gänge erfolgt dabei mit Hilfe servobetätigter Erersen und/oder Kupplungen, mit deren jeweils eines der drei Ge- ^triebeelemente stillgesetzt wird oder einzelne Getriebeelemente miteinander gekuppelt werden. Derartige Verbundgetriebe sind zur Erzielung einer ausreichenden Anzahl von Schaltstufen,wie sie insbesondere bei Lastkraftwagen und Omnibussen und in noch stärkerem Ausmaß bei Lrdbewegungsfahrzeugen benötigt werden, wegen der Anzahl der Getriebesätze sehr aufwendig und platzgreifend und benötiger, für einen einwandfreien Ablauf der Lmschaltungen komplizierte Steuerungen, welche die Störanfälligkeit erhöhen und ihrerseits auch wieder ziemlich große Unschaltzeiten benötigen. Für die Steuerung sind außerdem Flüssigkeitspurr.pen _mj_i· großer Liefermenge erforderlich, da die Servomotoren meist mit rotierenden Dichtungen arbeiten, die keine hohen Drücke zulassen und hohe Leckverluste aufweisen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb,, eine Kraftübertragungseinrichtunc der eingangs genannten Art mit einem mehrstufigen mechanischen Schaltgetriebe zu schaffen, das sich sowohl in konventioneller Keise ohne Drehmomentwandler als auch in Verbindung mit einem solchen bei einfachem und betriebssicherem Aufbau und geringsten Verlusten verwenden last und kürzeste Umschaltzeiten sowohl beim Heraufschalten als auch herunterschalten der Gänge ermöglicht.

Lrfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Schaltgetriebe als Planetengetriebe mit mindestens zwei Planetenradabschnitten verschieden großer Durchmesser und mit diesen zusammenwirkenden, reibungsschlüssig abbremsbaren und/oder kuppelbaren Getriebeelementen ausgebildet ist, für welche alle Bremsen und Kupplungen von gehäusefesten Servomotoren betätigbar sind, daß die Servomotoren selektiv über ein Mehrstellungs-Steuerventil an ein vor-

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handenes Druckflüssigkeitssysten anschließbar sind und daß für das Halten der bremsen und Kupplungen zwischen äen Druckflüssigkeitssysten und dem Steuerventil eine gesonderte Hochdruckpumpe geringer Kapazität angeordnet ist, zu der ein Leim Füllen der Servomotoren öffnendes Rückschlagventil parallelgeschaltet ist.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Planetengetriebes mit mindestens zwei Planetenradabschnitten unterschiedlich großer Durchmesser und darit zusammenwirkenden reibungsschlüssig abbremsbaren und/oder kuppelbaren Getriebeelerenten, für welche alle Bremsen und Kupplungen von gehäusefesten Servomotoren LetStigbar sind, wird für die erfindungscen?ße Kraftübertragungseinrichtnng ein Zahnradwechselgetriebe nit vergleichsweise nur geringen Abmessungen und einfach zu lösenden Dichtungsprobienen bei den Servomotoren geschaffen, deren Leckverluste demgemäß kleingehalten werden körnen. Dies ermöglicht eine Anschaltung der Servomotoren über ein selektiv öffnendes Mehrstellungs-Steuerventil an ein vorhandenes Druckflüssigsystem wie beispielsweise das Schriermittelsystern des Antriebsmotors oder die Füllpur pe eines hydrodynamischen DrehiRomentwandlsrs, wobei dieses System lediglich die zum Füllen des jeweils eingeschalteten Servomotors erforderliche Druckflüssigkeitsmenge liefert, während die zusätzliche Hochdruckpumpe nach der Füllung den für das sichere Greifen der reibungsschlüssigen Bremsen und Kupplungen erforderlichen haitedruck erzeugt. Das der hochdruckpumpe parallelgeschaltete Rückschlagventil steuert dabei selbsttätig die Versorgung der Servomotoren mit der Füllmenge- in dem es gegen den beim Füllen gering bleibenden Gegendruck aufsteuert unc anschließend nach dem Füllen die Rückströmung der von der hochdruckpumpe mit dem Kaitedruck versorgten Servomotoren sperrt _B wobei die Hochdruckpumpe wegen der Verwendung undrehbarer Servomotoren mit leicht zu lösenden Dichtungsproblemen nur geringe Leckverluste

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auszugleichen braucht und demzufolge irit geringer Kapazität ausgebildet werden kann. Es leuchtet ein, daß auf diesem Wege eine in ihrem Aufbau einfache und ihren Abmessungen kompakte Kraftübertragungseinrichtung geschaffer, wird, die sich sowohl bei Fahrzeugen ohne Automatik wie auf solchen reit Automatik, insbesondere einer, stufenlos arbeitenden hydrodynamischen Drehmomentwandler vorteilhaft verwenden läßt. Darüber hinaus schafft*die erfindungsgenäß verwendete Druckflüssigkeitssteuerung des Schaltgetriebes eine weitgehende Freizügigkeit in dessen Anordnung sowie groPe Freiheiten in der Ausbildung der Steuerung selbst, sei es daP die Wahl aer Gänge von Hand oder in Abhängigkeit von den verschiedenen Paranetern der Kraftübertragungseinrichtung wie insbesondere dem Drehzahlverhältnis zvischen Getriebeeingangs- und -ausgangswelle, dem Drehir.omentbedarf oder anderem erfolgt.

Nach einem ersten Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der ürfindung ist jeder Servomotor über ein eigenes Maximaldruckventil mit individuellem öffnungsdruck an eine druckfreie Rückleitung angeschlossen. Durch diese Anordnung läßt sich trotz der Verwendung eines für alle Servomotoren gemeinsamen Druckflüssigkeitssystems und einer ger.einsaren hochdruck-haltepumpe der Einschalt- und Haltecruck eines jeden Servomotors auf einem optimalen Viert halten, was weiterhin dadurch noch begünstigt werden kann, daß der öffnungsdruck dieser Maximaldruckventile einzeln einstellbar ist. infolge der kleinen Kapazität der Hochdruck-Haitepuir.pe genügt die Abführung geringer Flüssigkeitsmengen für eine wirksame Druckbegrenzung, so daß die Maximaldruckventile entsprechend klein ausgebildet sein können.

Durch die Verwendung eines Planetengetriebes mit reibungsschlüssig abbrems-baren und/oder kuppelbaren Getriebeelementen kann in vielen Fällen auf eine herkömmliche Trennkupplung verzichtet werden, deren Aufgabe von den einzelnen Bremsen und Kupplungen übernommen wird. In manchen Fällen

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kann es jedoch erwünscht sein, daß die Bremsen und Kupplungen des Planetengetriebes lastfrei geschaltet werden, wozu dann nach einem anderen Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung in bekannter Weise zwischen dem Antriebsmotor und deir Planetengetriebe eine Trennkupplung vorgesehen wird.

Wie bereits erwähnt, läßt sich die Erfindung mit Vorteil bei herkömmlichen Kraftübertraguncseinrichtungen mit ausschließlich einem mehrstufigen mechanischen Schaltgetriebe vorteilhaft verwirklichen. Dennoch ist es nach einem besonderen Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung zweckmäßig, wenn zwischen dem Antriebsmotor und dem Planetengetriebe ein hydrodynamischer Drehmomentwandler angeordnet wird. Auch in diesem Falle kann es erwünscht sein, die Eremsen und Kupplungen des Planetengetriebes lastfrei zu schalten, was wiederum mit einer außerhalb des Planetengetriebes vorgesehenen Trennkupplung erfolgen kann. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Drehmomentv andler ein freilegbares momentüberführendes Schaufelglied aufweist, das die Trennkupplung bildet. '

Dieses freilegbare Schaufelglied kann sowohl die Puirpe als auch die Turbine sein, die sich in bekannter Weise durch ^:

Umkehrung der Flüssigkeitsdurchstrcmunc der Wandlerkaraner !

über eine Reibungskupplung mit der zugehörigen Welle verbinden bzw. von dieser freilegen läßt. Un unter normalen Fahrtbedingungen den Wandler auszuschalten, kann außerdem in bekannter Weise eine den Wandler überbrückende Direktkupplung vorgesehen sein, die zweckmäßig mit der Freilegeeinrichtung für das momentüberführende Schaufelglied so gekuppelt ist, daß der Drehmomentwandler bein Einrücken der Direktkupplung unwirksam gemacht wird, d.h. dabei die Flüssigkeitszirkulation in der toroidförmigen Wandlerkenr.er zum Stillstand gebracht wird. Dies läßt sich auch dadurch '^:

erreichen, daß beim Einschalten der Direktkupplung das '

Leitrad des Wandlers zur beliebigen Drehung freigegeben {

wird. I

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Wie bereits erwähnt, eignen sich die erfindungsgenäße Kreftübertragungseinrichtung ganz besonders auch für Motorfahrzeuge ohne Automatik, Lei denen also der Gangwechsel vcn hand gesteuert wird, kiur Verwirklichung einer solchen handsteuerung ist nach einem anderen Ausgestaltungsrerknal der Lrfindung das Mehrstellungs-Steuerventil von hand mittels eines in einer Kulisse geführten hebeis betätigbar ist, wobei die Kulisse zweckmäßig eine iNeutralstellungsspur nit davon fingerförmig abgehenden Spuren für die einzelnen Schaltstufen des mechanischen Schaltgetriebes aufweist. In Verbindung mit einer zusätzlichen Trer.nkupplung in Gestalt einer separaten Kupplung oder eines freilegharen fcandlerschaufelgliedes kann dabei ferner der.i hebel eine Schalteinrichtung zur Betätigung der Trennkupplung derart zugeordnet sein, daß diese öffnet, wenn sich der hebel in der wtutralstellungsspur befindet. Diese Anordnung läßt eich in Verbindung mit einem von einer Direktkupplung überbrückbaren hydrodynamisehen Drehmomentwandler dadurch noch weiter verbessern, daß in einem an die Leutralstellungssnvir anschließenden Teilbereich der fingerförmigen Spuren zunächst hydraulikantrieb und bei wenigstens einem Teil dieser Spuren in dem anschließenden Lndbereich Direktantrieb eingeschaltet wird. Mit dieser Ausbildung wird durch die zwangsweise Einschaltung des hydrodynamischen Drehmor.entwandlers bei jeder Getriebeumschaltung ein weicher Gangwechsel erhalten, ohne daß auf Dauer der hydrodynamische Drehmomentwandler eingeschaltet bleibt und damit den V.irkungsgrad mindert.

Schließlich kann es bei einer solchen Kraftübertraguncseinrichtung mit handbetätigter Getriebeumschaltung auch erwünscht sein, zur optimalen Ausnützung des Motorv/irkungsgrades Umschaltungen zwischen zwei benachbarten Gängen in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebsbedingungen selbst-

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tätig vorzunehmen. Dies läßt sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auf äußerst einfache t.'eise dadurch verwirklichen, daß an einen Abgang des Kehrstellunc-s-Steuerver.tils ein Umschaltventil zur selbsttätigen Umschaltung zwischen mindestens den"zwei höchsten Getriebestufen unter bestirmten Betriebsbeaingungen angeordnet wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung verwendetes Verbundgetriebe mit einer, eineinhalbstufigen hydrodynamischen Drehmomentwandler und einer nachgeschalteten mehrstufigen Planetengetriebe,

Fig. 2 ein Diagramm, in welchem über der Fahrzeuggeschwindigkeit die Motordrehzahl und die Zugkraft des Fahrzeugs in Verbindung mit einen Verbundgetriebe nach Anspruch 1 in den darit erhältlichen vier Vorwärtsgängen aufgetragen sind,

Fig.

Fig. 4

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das Verbundgetriebe nach Fig. 1 in vereinfachter Form mit einer hydraulischen Schalteinrichtung zur selektiven Einschaltung der einzelnen Servomotoren für die Kupplungen und Bremsen sowie für Hydraulikantrieb bzw. Direktantrieb des hydrodynamischen Drehmorcentwandlers, wobei der Basisdruck für die Steuerflüssigkeit vcir. Schmierölsystem der Brennkraftmaschine geliefert wird,

eine Abänderung des Steuersystems nach Fig. 3 mit Lieferung der Steuerflüssigkeit von der Füllpumpe des hydrodynamischen Drehnomentwandlers,

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Fig. 5 eine weitere Abänderung des Steuersystems mit einem gesonderten Ventil zur automatischen Umschaltung zwischen dem dritten und vierten Gang in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsbedingungen und

Fig. 6 einen Axialschnitt durch ein für schwere Fahrzeuge bestimmtes Verbundgetriebe mit zweistufigem hydrodynamischem Drehirorentvandler, welches ebenfalls in Verbindung mit der Lrfindung verwendbar ist.

Das in Fig. 1 gezeigte Verbundgetriebe besteht aus einem Wandlerteil W und einem mechanischen Getriebeteil M, die von miteinander fest verbundenen stationären Gehäuseteilen H1 und H2 umschlossen sind.

Der Gehäuseteil H1 enthält einen 1 1/2-stufigen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem rotierenden Wandlergehäuse Ίο, das über eine Kupplung 12 von dem Schwungrad 14 eines nicht gezeigten Fahrzeugmotors, wie insbesondere eines Dieselmotors antreibbar und am hinteren Ende mit einem Lager 16 auf einer gehäusefesten Kohlachse 18 gelagert ist. Das Wandlergehäuse 1o bildet einen Teil der Außenwandung einer toroidförmigen Arbeitskammer 2o und trägt in dieser einen Pumpenschaufelkranz 22. Die Außenwandung der toroidförmigen Arbeitskammer 2o wird ergänzt durch ein Turbinenrad 24 und ein Leitrad 26, die innerhalb der Arbeitskammer 2o einen Turbinenschaufelkranz 28 bzw. einen Leitschaufelkranz 3o tragen.

Das Leitrad 26 ist auf der Hohlachse 18 gelagert und mit dieser über einen Freilauf 32 dergestalt gekuppelt, daß das Leitrad 28 nur gleichsinnig mit dem Wandlergehäuse 1o

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rotieren kann. Das Turbinenrad 24 ist auf einer Kohlwelle drehbar gelagert und bei 36 gegen die Kohlachse 18 abgedichtet. Die Hohlwelle 34 sitzt mit einer axial durchlässigen Vielnutverbindung 35 auf einer zentralen Zwischenwelle 4o, die am vorderen Lnde in Wandlergehäuse und an hinteren Lnde in den Gehäuseteilen H1, H2 mit einem Kugellager 42 gelagert ist.

Die Hohlwelle 34 ist auf der zentralen Zwischenwelle 4o und im Turbinenrad 24 axial verschieblich angeordnet und bei 44 am hinteren Lnde in der Hohlachse axial verschieblich abgedichtet. Λη ihrem vorderen Ende trägt die Kohlwelle 34 eine ir, äußeren Bereich konische Peibscheibe 46, die an ihrer Außenseite mit einem kenischen Linsatz 48 im Wanclergehäuse 1c und an ihrer Innenseite .einem Konusring 5o an Turbinenrad 2 4 zusammenwirkt. Die Reibscheibe 46 bildet zusanxren ir.it dem Konusring 5o eine Freilegekupplung zwischen Turbinenrad und Zwischenwelle 4o, durch welche der Turbinenschaufelkranz 28 gegenüber der Zwischenwelle 4o freigelegt werden kann. Weiterhin bildet die Reibscheibe 46 mit dem konischen Linsatz 48 eine Direktkupplung zwischen dem Wandlergehäuse und der Zwischenwelle 4o, durch welche der Antriebsmotor unter Umgehung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers unmittelbar mit der Zwischenwelle 4o gekuppelt werden kann. Blattfedern 52, 54 am Wandlergehäuse 1o bzw. am Turbinenrad 24 sind bestrebt, die Reibscheibe 46 in eine Mittelstellung zwischen dem konischen Einsatz 48 und dem Konusring 5o zu bringen und dadurch beide Kupplungen außer Eingriff zu halten. Das Einrücken der Kupplungen 46 / 48 bzw. 46 / 5c erfolgt durch Steuerung des Flüssigkeitszu- und Abstroms für. die toroidförmige Arbeitskammer. Zu diesem Zwecke ist zwischen der Hohlwelle 34 und der zentralen Zwischenvelle ein erster Druckflüssigkeitskanal 56 gebildet, der. unter Druck stehende "Wandlerflüssigkeit von einem in Fig. 1 nicht gezeigten Füllsystem über eine schräg verlaufende Anschluß-

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bohrung³ zugeführt und zur Vorderseite der Reibscheibe 46 befördert werden kann. In ähnlicher Weise ist zwischen der hohlwelle 34 und der Hohlachse 18 ein mit einer Anschluß-'bohrung 62 -verbundener Kanal 6o gebildet, von der. unter Druck stehende Wandlerfiüssigkeit durch das mit axialen Durchlässen versehene Lager 66 zwischen der hohlwelle 34 und dem Turbinenrad 24 zur Rückseite der Reibscheibe 46 geführt werden kann. Im Turbinenrad 2 4 befindet sich ein erstes Maximaldruckventil bb, das bei Erreichen eines bestimmten Drucks in der Wanclerkamrr.er 2o in den zwischen dem Turbinenrad 24 und der reibscheibe 46 gebildeten Raum öffnet, tin zweites Maxir.aldruckventil ist in der Reibscheibe 46 angeordnet und öffnet bei Erreichen eines bestimmten Drucks in dem vorerwähnten Raum zwischen dem Turbinenrad 24 und der Reibscheibe 46 zu dem zwischen dieser und dem Wanalergehäuse gebildeten Raum, der mit dem Kanal 56 in Verbindung steht. Schließlich enthält die hohlachse 18 auf ihrer Außenseite einen Kanal 72, durch welchen die toroidförmige Arbeitskammer 2o mit einem Anschluß 74 verbindbar ist.

Es leuchtet, ein, daß bei Einleitung von unter Druck stehender Flüssigkeit über die Anschlußbohrung 58 und den Kanal 56 auf die Vorderseite der Reibscheibe 46 eine Druckkraft ausgeübt wird, welche diese gegen das Turbinenrad 24 drückt und dadurch die Freilegekupplung 46/ 48 in Eingriff bringt. Da irit dem Eingreifen dieser Kupplung ein unmittelbares Abströmen der Druckflüssigkeit aus dem Raum zwischen den Wandlergehäuse 1o und der Reibscheibe 46 in den Raun: zwischen der Reibscheibe 46 und dem Turbinenrad 24 verhindert wird, strömt die zugeleitete Druckflüssigkeit um die Peripherie des Turbinenrades 24 herum in die Arbeitskammer 2o, setzt diese unter Druck, und öffnet aas Maxima!druckventil 68, durch welches die Wandlerflüssigkeit über den Kanal 6o und die Anschlußbohrung 62 zu einem später noch erläuterten Ventil des Druckflüssigkeitssystems zurückkehrt. Wird hingegen

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die Druckflüssigkeit über die Anschlußbohrung 62 und den Kanal 60 in den Raum zwischen der Reibscheibe 46 und dem Turbinenrad 24 geleitet, übt sie auf die Rückseite der Reibscheibe 46 einen Druck aus und drückt durch Verschieben der Reibscheibe 46 die Direktkupplung 46 / 48 in Eingriff. Da auch in diesem Fall ein Abströmen der Druckflüssigkeit über die Peripherie der Reibscheibe zum Raum zwischen dieser und dem Wandlergehäuse 1o und weiter zum Kanal 60 und der Anschlußbohrung 62 verhindert wird, öffnet das Maxiiraldruckventil 7o nach Erreichen des erforderlichen Anpreßdrucks der Direktkupplung und gestattet auf diese Weise ein Abströmen der Druckflüssigkeit unter Aufrechterhaltung eines ausreichenden Differenzdrucks zwischen den beiden Seiten der Reibscheibe.

Der Gehäuseteil h2 lagert in einem Kugellager 76 das hintere Ende einer Abtriebswelle 78, deren vorderes Ende in einer Sackbohrung der zentralen Zwischenwelle 4c gelagert ist. Ein Planetenträger δο ist bei 82 drehfest auf der i^btriebswelle befestigt und lagert eine Anzahl Planetenräder 54, von denen nur eines in der Schnittebene der Fig. 1 sichtbar ist. Jedes Planetenrad 84 hat drei Zahnkränze 86, 88, 9o unterschiedlicher Durchmesser und ist mit Rollenlagern 92, 94 auCerhalb des größten Zahnkranzes 86 bzw. zwischen den Zahnkränzen 88, 9o in dem zweiteiligen Planetenträger 80 gelagert.

Ein Flansch 96 am Ende der Zwischenwelle 4o trägt mittels einer Vielnutverbindung eine Treibscheibe 98, die drehfest in ein hülsenförmiges Ringrad Too eingreift, das mit den größten Zahnkränzen 86 der Planetenräder 64 kämmt. Auf der Abtriebswelle 78 ist ferner drehbar und axial verschieblich ein nur an den Enden mit Zahnkränzen versehenes hülsenfömiges Sonnenrad 1o2 gelagert, das ar. vorderen Ende gleichfalls mit den größten Zahnkränzen 86 der Planetenräcer 84 kärxit. Das hintere Ende des Sonnenrades 1o2 trägt eine Reibscheibe1o4,

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die durch einen in Gehäuseteil H2 verschieblichen Servomotorkolben 1o6 entgegen der Kraft einer Tellerfeder 1o8 an einem feststehenden Gehäuseeinsatz 11o albremsbar ist. Im Flanetenträger 80 ist ein weiteres hülsenförmiges Sonnenrad 112 gelagert, das an seinen vorderen Ende mit den mittleren Zahnkränzen δδ der Planetenräder 54 kämmt und an seinem hinteren Lnde drehfest verbunden eine Reibscheibe 114 trägt, ciie durch einen Servomotorkolben 116 gegen die Wirkung einer Tellerfeder 118 am bereits erwähnten Gehäuseeinsatz Ho festbrersbar ist. Ein drittes Sonnenrad 12o kämmt auf dem größten Teil seiner Länge mit den kleinsten Zahnkränzen 9o der Pianetenräder 84 und trägt an seinem Ende eine Reibscheibe 122, die von einem Servomotorkolben 124 gegen die Wirkung einer Tellerfeder 126 an einem feststehenden Gehäuseeinsatz 128 abbrennbar ist. Mit den kleinsten Zahnkränzen 9o der Planetenräder 84 steht schließlich außenseitig ein weiteres Ringrad 13o ir. Kämmeingriff, das einstückig mit einer Reibscheibe 132 ausgebildet ist, die durch einen Servomotorkolben 134 gegen die Wirkung einer Tellerfeder 136 am bereits erwähnten Gehäuseeinsatz 128 festbremsbar ist.

Der Planetenträger 80 ist mit einem Flanschring 138 versehen, auf den der Druckring 14o einer Lamellenkupplung 142 zwischen dem Ringrad I00 und dem Planetenträger 80 verschieblich ist. Zuir Einrücken der Kupplung 182 dient ein im hinteren Bereich des Cehäuseteils K2 angeordneter Servomotorkolben 144, der über ein erstes Nadellager 146 auf das axial verschiebliche Sonnenrad 1o2 und ein zweites Nadellager 148 sowie Stößel auf einen auf der Nabe des Planetenträgers 80 verschieblichen Druckring 152 wirkt. Der Druckring 152 erfaßt beim Verschieben nach links eine Anzahl am Flanschring 138 des Planetenträgers δσ außerhalb ihrer Mitte schwenkbar gelagerter radialer Hebel 154, deren äußeren Enden den Druckring 14o zur Betätigung der Lamellenkupplung 142 erfassen. Eine im

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äußeren Bereich der Hebel 154 angeordnete Tellerfeder 156 ist bestrebt, die Hebel 154 in Ausrückrichtung der Kupplung 142 zu verschwenken, wodurch bei nicht betätigtem Servoirotorkolben 144 die Kupplung 142 ausgerückt wird und gleichzeitig die Nadellager 146, 148 axial belastet bleiben.

Es leuchtet ein, daß mit dem Einrücken der Lamellenkupplung 142 durch Unterdrucksetzen des Servonotorkolbens 144 eine Direktverbindung von der Zwischenwelle 4o und der Abtrietswelle 78 hergestellt wird, die dem vierten Gang des von Planetengetriebe gebildeten mechanischen Getrieteteils '! entspricht. Außer diesem Direktgang sind ein erster Gang mit größter Getriebeuntersetzung durch Abbremsen des Ecnnenrades 12o mit Hilfe-des Servomotors 124, ein zweiter Gang durch Abbremsen des Sonnenrades 112 mit Hilfe des Servomotors 116 und ein dritter Gang durch Abbremsen des Sonnenredes 1o2 luit hilfe des Servomotors 1o6 einschaltbar. Wird hingegen das Ringrac 13o mit Hilfe des Servomotors 134 abgebrer.st, dreht der Elanetenträger rückwärts im Verhältnis zum treibenden Pingrad 1oo, und es wird Rückwärtsantrieb an der Abtriebswelle 78 erhalten.

Fig. 2 gibt in einem Diagramm den Verlauf der Motordrehzahl und der Zugkraft des Fahrzeugs an den Rädern über der Fahrzeuggeschwindigkeit für die vorerwähnten vier Gänge I - IV an. Die üntersetzungsverhältnisse des Planetengetriebes betragen dabei beispielsweise:

I. Gang (Bremse 122/124 ein): 3,2:1

II. Gang (Bremse 114/116 ein): 1,95:1

III. Gang (Bremse 1o4/ 1o6 ein): 1,32:1

IV. Gang (Kupplung 142 ein): 1:1 (Direktantrieb)

Beim Einschalten des Rückwärtsgangs mit Hilfe der Bremse 132, 134 beträgt die Untersetzung im Beispielsfall 1,8:1.

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Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für die Steuerung der verschiedenen Kupplungen und Bremsen mit Hilfe eines von Hand betätigbarer Schalthebels 16o, der aus einer Neutralstellung in vier Vorwärts-Schaltstellungen für die Gänge -',*,$, -I (I, II, III, IV)und in die Rückwärts-Schaltstellung R verstellbar ist. Der Schalthebel 160 betätigt über ein Gestänge 1C2 ein Mehrstellungs-Steuerventil 164, den Druckflüssigkeit über eine Leitung 166 zugeführt wird.

Als Druckflüssigkeitsquelle dient im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 die Schmierölpumpe 168 des dort bei 17o schenatisch angedeuteten Kraftfahrzeugmotors, dem das aus einen Sumpf 172 gesaugte öl über einen Filter 174 und ein Rückschlagventil 176 zugeführt wird..Zwischen dem Filter 174 und dem Rückschlagventil 176 zweigt eine Leitung 178 zu einer vom rotierenden Wandlergehäuse 1o des hydrodynamischen Drehmor.entwandlers angetriebenen Hochdruckpumpe 180 von verhältnismäßig geringer Kapazität ab, an deren Ausgang die vorerwähnte Leitung 166 zum Mehrstellungs-Steuerventil angeschlossen ist. Zwischen der Lingangsleitung 178 und der Ausgangsleitung 166 der Hochdruckpumpe sind parallel zueinander ein zur Ausgangsleitung 166 öffnendes Rückschlagventil 182 und ein zur Ein" qangsleitung 178 öffnendes Maximaldruckventil 184 geschaltet.

Von dem Mehrstellungs-Steuerventil 164 gehen fünf die Leitung 166 jeweils in der entsprechenden Stellung des Schalthebels I60 mit den Servomotoren 124, 116, I06, 144 und 134 verbindende Leitungen 1, 2, 3, 4 und R ab, von denen jeweils eine Zweigleitung über ein individuell einstellbares Maximaldruckventil MV zu einer druckfreien Rückleitung 186 abzweigt, die in den Sumpf 172 zurückgeführt ist.

Die unter dem Druck der Motorschmierölpumpe stehende Leitung 178 führt außer zur Hochdruckpumpe I80 auch über einen

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Filter 188 zum Druckeingang eines 5/3-Wege-ventils 19o und zwei elektromagnetisch betätigbaren Vorventilen 192, 194, bei deren Betätigung die an Ventileingang anstehende Druckflüssigkeit der oberen bzw. unteren Steuerkanrer des 5/3-Wegeventils zugeführt wird und diesaaus einer die Weiterleitung des Druckmittels sperrenden Mittelstellung in eine untere bzw. obere Stellung umschaltet. In der unteren Stellung des 5/3-Wegeventils wird die über die Leitung 178 anstehende Druckflüssigkeit über eine Leitung 196 dem Anschluß 58 ar hydrodynamischen Drehmomentwandler zugeführt, und dessen Anschluß 62 wird über eine Leitung 198 mit der druckfreien Leitung 186 verbunden, so daß die Freilegekupplung 46/5o für den Turbinenschaufelkranz 28 eingerückt wird. In der oberen Stellung des .5/3-Wegeventils wird der Anschluß 62 über die Leitung 198 mit der Druckleitung 178 verbunden, und stattdessen wird der Anschluß 58 über die Leitung iiiit ucr uruckfreien Leitung 186 in Verbindung gebracht, so daß die Direktkupplung 46/48 eingeschaltet wird. In der Neutralstellung sind dengemäß sowohl die Freilegekupplung 4£/5o ρIs auch die Direktkupplung 46/48 unter der Wirkung der Blattfedern 52, 54 ausgerückt.

Solange keines der Vorventile 192, 194 betätigt wird, ist al^so der Kraftfluß durch den hydrodynamischen Drehmomentwandler unterbrochen. Wird das obere Vorsteuerventil 192 betätigt, wird Hydraulikantrieb durch Kupplung des Turbinenschaufelkranzes 28 mit der Zwischenwelle 4o eingeschaltet, und bei Betätigung des unteren Vorsteuerventils 194 erfolgt Einschaltung von Direktantrieb unter Ungehung des hydrodynanischen Drehmomentv/andlers.

Die Betätigung der Vorsteuerventile 192 und 194 erfclgt elektrisch vom Schalthebel 16o aus über einen 3-Stellungstaster 2oo, auf welchen der Schalthebel 16o bei Verschiebung in Richtung

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seiner Schwenkachse wirkt. Zu diesem Zwecke ist, wie die Ansicht A-A auf den Schalthebel lotrecht zu seiner Schwenkachse zeigt, dieser in einer Kulisse 2o2mit einer im wesentlichen vertikal verlaufenden fteutralstellungsspur geführt, von welcher fingerförmig verhältnismäßig lange Spuren 1, 2, 3, 4 für die vier Vorwärtsgänge und eine kürzer gehaltene Spur R für den Rückwärtsgang mit einer dazwischen liegenden Rast K für die Neutralstellung abgehen. In der Ueutralstellung, d.h. solange sich der Schalthebel in der Neutralstellungsspur befindet, sind die Betätigungswicklungen der Versteuerventile 192, 194 spannungslos, beim Einfahren des Schalthebels 16o in eine der Spuren 1 bis 4 wird zunächst die Betätigungswicklung des oberen Vorventils 192 für Hydraulikantrieb und dann die Betätigungswicklung des unteren Lohrventils 194 für Direktantrieb an Spannung gelegt. Leim Linfahren in die kürzer gehaltene Rückwärts-Spur K wird hingegen nur die Eetätigungswicklung des oberen Bohrventils 192 für hydraulikantrieb an Spannung gelegt und erregt.

Das gezeigte elektrohydraulische Steuersystem enthält außerdem noch ein besonderes Ventil 2o4 mit zwei voneinander getrennten Ventilkolben, die durch einen an einem Kolben fest angebrachten Stößel auf Abstand gehalten werden und von einer am rechten Kolben angreifenden Schraufcendruckfeder nach links gedrückt werden. In dieser Stellung wird eine an den Anschluß 74 (Fig. 1)angeschlossene Leitung 2o6 mit dem Druckflüssigkeitssumpf verbunden und dadurch eine unmittelbare Ableitung der in der toroidförn.igen Arbeitskammer 2o des Wandlers enthaltenen Arbeitsflüssigkeit zum Sumpf geschaffen. Die vom Versteuerventil 192 zur oberen Letätigungsseite des 5/3-Wegeventils führende Leitung 2o8 ist außerdem an das Ventil 2o4 zwischen die beiden Kelten herangeführt. In ähnlicher Weise ist die vom Vorsteuerventil 194 zur unteren Betätigungsseite des 5/3-Wegeventils 19o verlaufende Leitung 21o an die linke Seite des linken Be-

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tätigungskolbens des Ventils 2o4 herangeführt. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß das Ventil 2o4 die Verbindung von der toroicLförnigen Arbeitskammer des VJandlers 2o über den Kanal 72, den Anschluß 74 und die Leitung 2o6 zum Sunpf unterbricht, sowie eines der beiden Ventile 192, 194 mit Hilfe des Handhebels 16o und das 3-Stellungstasters zur Einschaltunc von hydraulikantrieb bzw. Direktantrieb aufgesteuert wird.

Die in Fig. 3 gezeigte elektrohycraulische Steuerung arbeitet wie folgt. Es sei angenommen, daß das rcit dem Getriebe urd der Steuerung nach Fig. 3 ausgerüstete Kraftfahrzeug stillsteht, sein Antriebsmotor jedoch bereits angelassen ist, wobei sich der Schalthebel 16o in der Neutralstellungsrast N der Kulisse 2o2 befindet. In dieser Stellung läuft die Schiuierölpumpe 168 und versorgt nicht nur den Antriebsmotor 17o mit öl, sondern setzt auch die Leitung 176 unter Druck, ohne daß die darin befindliche Flüssigkeit, näir.lich öl abfließen kann.

Wenn nun der Fahrer in Vorwärtsrichtung anfahren- will, bewegt er den handhebel 16o aus der Rast N nach unten bis zur Spur 1 für den I. Gang. Damit stellt er über das Kehrstellungs-Steueryentil 164 eine Verbindung von der Leitung 166 zuir. Servomotor 124 (Fig. 1) für aen ersten Gang her, was bedeutet, daß das Planetenrad 12o festgebremst wird. Dies erfolgt im Stillstand aller Teile des Planetengetriebes, da sich die Reibscheibe 46 im Wandlerteil W des Verbundgetriebes noch unter der Wirkung der Blattfedern 52, 54 in ihrer Mittelstellung befindet und dadurch sowohl die in Fig. 3 F bezeichnete Freilegekupplung 46/5o als auch die in Fig. 3 nit D bezeichnete Direktkupplung 48/5o ausgerückt sind.

Nun verschiebt der Fahrer den Schalthebel 16o zur Hälfte in die Spur 1 der Kulisse 2o2, wodurch der 3-Ste1lungstaster 2oo

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den zur Betätigungswicklung des Vorsteuerventils 192 führenden Schaltkontakt schließt und dieses Ventil öffnet. Da an der Lingangsseite des Ventils 192 Druck aus der Leitung 178 ansteht, wird dieser zur oberen Betätigungsseite des 5/3-V.egeventils 19o freigegeben und stellt dieses in die untere Stellung für Hydraulikantrieb um, in welcher aus der Leitung 178 unter Druck stehendes öl über 5/3-V.egeventil 19o zur Leitung 196 und von dieser über den Anschluß 56 und den Kanal 56 zur Vorderseite der Reibscheibe 46 ströir.t und dadurch die Freilegekupplung F einrückt. Mit dem Einrücken der Freilegekupplung F sperren die in Lingriff gelangenden Kupplungsteile 46, 5o eine direkte Verbindung uir. die Peripherie der Reibscheibe 46 herum zu dem Raum zwischen der Reibscheibe 46 und dem Turbinenrad 24 ab. Außerdem sperrt auch das Ventil 2o4 ciie Druckentlastung der toroidfornigen Arbeitskammer 2o zum Sumpf ab, und es baut sich in der Arbeitskammer 2o Druck auf, bis das Maximaldruckventil 68 öffnet und dadurch unter Aufrechterhaltung eines bestimmten Drucks in der Arbeitskaiumer 2o des handlers die Druckflüssigkeit über den Kanal 6c, den Anschluß 62 und die Leitung 198 zum 5/3-hegeventil 19o und weiter von dort über die druckfreie Leitung 186 zum Sumpf 172 zurückströmen IaEt. Mit dem Einrücken der Freilegekupplung F wird außerdem der zunächst ohne Flüssigkeitsumlauf in der Arbeitskar.jr.er 2o vom Puiripenschaufelkranz 22 mitgenommene Turbinenschaufelkranz 28 abgebremst und leitet dadurch den Umlauf der Flüssigkeit in der Arbeitskammer 2o ein, wodurch an. Turbinenrad 24 ein sanft anwachsendes Drehmoment erzeugt wird, das über die Zwischenwelle 4o, die Treibscheibe 98 und das Ringrad 1oo auf die großen Zahnkränze 86 der Planetenräder 84 übertragen wird. Da die kleinen Zahnkränze 9o der Planetenräder 84 am Innenumfang des Planetengetriebes durch das festgebremste Sonnenrad 12o festgehalten werden, wird das am Ringrad 1oo anstehende Drehmoment an der mit dem

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Planetenträger 84 verbundenen Abtriebswelle 78 weiter verstärkt und führt zu einem raschen und dennoch weichen Anfahren des Fahrzeugs im eingeschalteten I. Gang.

Es leuchtet ein, daß hierbei die Freilegekupplung F als Trennkupplung wirkt, während die Bremse 122 für das Sonnenrad 12o nur die Funktion einer Haltekupplung hat. Trotzdeir. ist die Beanspruchung der Freilegekupplung F minimal, ca im Augenblick aes Linkuppelns die Flüssigkeit in der tcroidförmigen Arbeitskammer 2o noch stillsteht und dadurch noch kein Drehmoment am Turbinenrad 24 erzeugt wird.

Sowie sich das Fahrzeug in Bewegung gesetzt hat, kann auf den nächsthöheren Gang umgeschaltet werden, ohne daß zuvor der Schalthebel 16o erst völlig bis zum Ende der Spur 1 bewegt und damit durch Lösen der Freilegekupplung F und Einschaltung der Direktkupplung D der Direktantrieb eingeschaltet wird. Lin Einschalten des Direktantriebs im I. Gang wird vielmehr praktisch überhaupt nicht erforderlich sein, so daß die Spur 1 ebenso kurz wie die Spur R zur Lrmöglichung von ausschließlich Hydraulikantrieb ausgebildet werden kann.

Die umschaltung auf den nächsthöheren Gang erfolgt durch Zurückbewegen des Schalthebels in die Neutraistellungsspur, wodurch die Freilegekupplung F wieder geöffnet wird, und anschließendes» Weiterschalten des Mehrstellungs-Steuerventils mit Hilfe des Schalthebels in die nächste Stellung, beispielsweise die Stellung 2, in welcher anstelle des Sonnenrades 12o das Sonnenrad 112 festgebremst wird. Da mit dem öffnen der Freilegekupplung F der Flüssigkeitsumlauf in der toroidförmigen Arbeitskammer wieder zum Stillstand kommt, erfolgt auch das Einrücken der Bremse 114 für das Sennenrad 112 ohne Last, und mit dem Einfahren des Schalthebels 16o in die Spur 2 der Kulisse 2o2 wird auch die Freilegekupplung F nahezu unbelastet eingerückt. Es baut sich dann erneut die

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umlaufende Strömung in der Wandlerkammer 2o auf und bewirkt das Entstehen eines Drehmcrents am Turbinenrad 24, das über die Freilegekupplung F, die Zwischenwelle 60, die Treibscheibe 96 und das Ringrad Ho dem Planetengetriebe zugeführt und dort verstärkt an die /btriebswelle 78 weitergeleitet wird.

Soll nun aus irgendwelchen Gründen, beispielsweise wegen des Fahrens an einer Steigung oder aber der Geschwindigkeitsbeschränkung im Ortsverkehr die sich im Umschaltpunkt des Wandlers (Übersetzung 1:1) ergebende Abtriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs nicht weiter erhöht werden, kann zweckmäßig aer Schalthebel I60 in die Lndstellung in der Spur 2 der Kulisse 2o2 gebracht werden, wodurch die Freilegekupplung F durch Schließen des Ventils 192 ausgerückt und stattdessen die Direktkupplung durch Betätigen und öffnen des Ventils eingerückt wird. Mit dem öffnen des Ventils 194 wird das 5/3-Wegever.til 19o in die obere Endstellung verschoben, und die am Eingang des 5/3-Wegeventils anstehende Druckflüssigkeit strömt über die Leitung 198, den Anschluß 62 und den Kanal 60 zur Rückseite der Reibscheibe 46, die dadurch in Eingriff mit dem konischen Einsatz 48 des Vlandlergehäuses gebracht wird. Die dabei entstehende Abdichtung zwischen der Reibscheibe 46 und dem konischen Einsatz 48 verhindert ein Umströmen der Peripherie der Reibscheibe 46 und führt zur. Aufbau der entsprechenden Haltekraft für die Direktkupplung auf der Rückseite der Reibscheibe 46, bis das Kaxiralcruckventil 7o öffnet und unter Aufrechterhaltung einer ausreichend großen Druckdifferenz ein Abströmen der Druckflüssigkeit über den Kanal 56 und den Anschluß 58 sowie die Leitung 196 zum 5/3-Wegeventil und weiter über die cruckfreie Leitung 186 zum Sumpf 172 ermöglicht.

Soll hingegen das Fahrzeug nach Erreichen des Umschaltpunktes im Drehmomentwandler weiter beschleunigt werden, wird der

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Schalthebel 16o in die Neutralstellungsspurder Kulisse 2o2 zurückgeführt und das Mehrstellungssteuerventil 164 in die nächste Stellung gebracht, in welcher an Stelle des Sonnenrades 112 das Sonnenrad 1o2 stillgesetzt wird. Darn wird der Schalthebel 16o in die Stellung für Hydraulikantrieb innerhalb der Spur 3 verstellt, so daß die zunächst als Trer.nkupplung geöffnete Ireilegekupplung F wieder eingerückt wird und der Wandler bei nunmehr geringster Untersetzung ir.i Tlanetengetriebe erneut das Drehmoment vervielfacht.

Schließlich erfolgt in gleicher Weise die Umstellung auf den IV. Gang, in welcher an Stelle der /ibbrensung des Eonnenrades 1o2 die Direktkupplung 142 im Planetengetriebe eingeschaltet wird. Bei eingeschalteter Direktkuppluncr sorgt dann in der Stellung H des Schalthebels 16o der Drehmomentwandler zunächst wieder für eine Drehmomentvervielfachung bis zun Erreichen des Umschaltpunktes, woraufhin der Schalthebel 164 in der Spui 4 in die Endstellung gebracht v/ird und an Stelle der Freilegekupplung die Eirektkupj~lun<r eingeschaltet wird. In dieser Stellung ist dann das gesamte Verbundgetriebe von dem das Lingangsglied bildenden Kandiergehäuse 1o Lis zur Abtriebswelle 78 mechanisch unter Ausschaltung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers und des Ilanetengetriebes unmittelbar mechanisch durchgeschaltet.

Die vorstehend erläuterte Einschaltung sämtlicher Stufen des I-lanetengetriebes in Verbindung mit Hydraulikantrieb ir. Wanalerteil W wird normalerweise nur dann erforderlich sein, wenn entweder eine besonders hohe Zugkraft zur Beschleunigung des Fahrzeugs bei großer Belastung durch die Ladung oder an Steigungen gefordert wird. Eei geringerer Belastung von Lastkraftwagen sowie bei Personenkraftwagen werden hingegen ein bis zwei Zwischengänge wie beispielsweise der I. und III. Gang ausgelassen werden kennen. Desweiteren wird

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man Direktantrieb in den unteren GSngen nur dann einschalten, wenn in diesen Gängen längere Zeit mit entsprechender niedrigerer Geschwindigkeit im günstigsten Arbeitsbereich des Antriebsmotors gefahren werden soll.

Ls versteht sich von selbst, daß die Einschaltung des Rückwärtsgangs in entsprechender Weise erfolgt. Da der Rückwärtgang nur vorübergehend und für geringe Fahrtstrecken eingeschaltet wird, kommt hierfür Direktantrieb unter CberLrückung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers nie in Betracht, so daß die Spur R in der Kulisse 2o2 stets entsprechend kurz ausgebildet sein wird.

Das in Fig. 4 gezeigte Steuersystem unterscheidet sich von dem nach Fig. 3 nur darin, daß an Stelle der Schr.ierölpumpe des Antriebsmotors die dort mit 21o bezeichnete Füllpurrpe für den hydrodynamischen Drehmomentwandler den Grunddruck des Steuersystems bildet. Die Füllpuir.pe 21o saugt Flüssigkeit aus dem Sumpf 212 des handlers. Die Druckleitung der Füllpumpe 21o entspricht der Leitung 178 nach Fig. 3 und ist deshalb in Fig. 4 ebenfalls mit 178 bezeichnet. Ir.i übrigen ist das Steuersystem nach Fig. 4 mit dem nach Fig. 3 identisch und funktioniert demgemäß in gleicher Weise.

Es leuchtet ein, daß, solange das Mehrstellungs-Steuerventil 164 in der Neutralstellung steht, in der sämtliche Abgänge 1 bis 4 und R geschlossen sind, in der Zuleitung 166 zu diesem Ventil von der Füllpumpe 21o bzw. der Schmierölpun.pe 168 (Fig. 3) und der nachgeschalteten Hochdruckpumpe 18o ein Druck aufgebaut wird, der von dem Maximaldruckventil auf einen bestimmten|Maximalw^ert begrenzt wird. Sowie das Mehrstellungs-Steuerventil 164 umgeschaltet wird und die Leitung 166 mit einem der Steuerservcs für die Bremsen bzw. Kupplungen des Planetengetriebes verbindet, fällt dieser

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Druck augenblicklich ab, und die Füllpuirpe 2To bzw. die SchmierölpuTiipe 16b fördert unter Umgehung der Hochdruckpumpe 16o über das Rückschlagventil 182 unmittelbar Druckflüssigkeit unter vergleichsweise geringen Druck zu den eingeschalteten Servomotor, der mit der hohen Kapazität der Füll- bzw. Schmierölpumpe schnell gefüllt wird und die betreffende Bremse oder Kupplung schnell mit vergleichsweise geringer Kraft einrückt. £owie diese Füllung teendet ist, und daiiiit kein weiterer Flüssigkeitsnachschub vor. der Füllbzw. Schciierölpunipe über das Rückschlagventil 182 und die Leitung 166 erfolgt, steigt der Druck in der Leitung 166 wieaer an und verschließt das Rückschlagventil 132. Dacurch vcrn.ag die hochdruckpumpe 1 δο den Druck in cer Leitung 16C noch weiter anzuheben und erzeugt den für das halten der Bremsen und Kupplungen erforuerlichen endgültigen Anpreßdruck. Die Höhe dieses Drucks wird schließlich individuell jjisyiciiit uurch die jedem einzelnen Servomotor zugeordneten Maxinaldruckventile MV, die jeweils so eingestellt sind, daß in dem zugehörigen Servomotor der zurr. Kalten der betreffenden Bremse bzw. Kupplung erforderliche Druck ansteht. Dieser Druck ist durch verstellbare Ausbildung der Maximaldruckventile FV zweckmäßig veränderbar.

Das Steuersystem nach Fig. 5 unterscheidet sich von dem nach Fig. 4 nur dadurch, daß das Kehrstellungs-Steuerventil irit nur vier Abgängen versehen ist und die Kulisse nur drei Vcrwärtsspuren 1,2 und 3 aufweist. In der Stellung 3 wird die Leitung 166 mit einer^zW einem Umschaltventil 214 verbunden, das als 4/2-Kegeventil ausgebildet ist. Die beiden Abgänge des Umschaltventils 214 führen zu den Servomotoren 1o6 und 124 für den III. bzw. IV. Gang (Fig. 1), und der andere Eingang des Ventils 214 ist mit dem Wandlersur.pf verbunden.

Mit der Umschaltung des Ventils, die elektrisch, hydraulisch

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oder pneumatisch in Abhängigkeit von bestimmten Parametern wie beispielsweise der Motordrehzahl oder aber der Stellung des Gaspedals erfolgen kann, wird somit in der Stellung 3 des Kehrstellungs-Steuerventils 164 entweder der Servomotor 1o6 an die Druckleitung 166 angeschlossen und der Servorotor 124 entlüftet (III. Gang) oder aber der Servomotor 124 an die Druckleitung 166 angeschlossen und der Servomotor 1c6 e^ntlüftet (IV. Gang). Hit Hilfe dieses ümschaltventils kann der Fahrer beispielsweise in selchen Fällen von einer Betätigung des Schalthebels 16o entlastet werden, in denen eine herabsetzung der Geschwindigkeit das Fahren mit den III. statt IV. Gang in Hinblick auf den Motorwirkungsgrad wünschenswert macht oder aber bei höheren Fahrtgeschwindigkeiten durch herabdrücken des Gaspedals (Kickdown) vorübergehend ein höheres Drehmoment zur Verfügung gestellt werden soll.

Die Beschreibung der Steuersysteme nach den Fig. 3 bis 5 erfolgte in Verbindung mit den in Fig. 1 gezeigten Verbundbetriebe, dessen Wandlerteil W einen 1 1/2-stufigen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit alternativ einrückbarer Freilegekupplung für die Turbine und Direktkupplung enthält. Ls leuchtet ein, daß die gezeigten und beschriebenen Steuersysteme jedoch auch in Verbindung mit anderen Verbundgetrieben anwendbar sind, die beispielsweise nur ein mechanisches Getriebe in Verbindung mit einer Trennkupplung herkömmlicher Art aufweisen, die geöffnet ist, wenn sich der Schalthebel 16o in der Neutralstellungsspur befindet. In üiesem Fall entfällt selbstverständlich der gesamte Ventilkomplex, der in den Fig. 3, 4 und 5 strichpunktiert umrahmt ist,'und wird durch ein einfaches Letätigungsventil für die Trennkupplung ersetzt, das auch wiederum elektromagnetisch durch einen vom Schalthebel betätigbaren 1 aster ähnlich dem 3-Stellungstaster 2oo umgestellt werden kann.

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Die gezeigten und beschriebenen Steuersysteme lassen sich aber auch leicht an Verbundgetriebe nit anderen hydrodynamischen Drehmonentwandlern anpassen, die kein freilegLares Schaufelgliea enthalten. Ein solches Verbundgotriobe ist in Fig. 6 gezeigt. Während der mechanische Getriebeteil M bei diesem Verbundgetriebe in seinem grundsätzlichen Aufbau der gleiche ist wie der des Verbundgetriebes nach Fig. 1, enthält der Wandlerteil des Getriebes nach Fig. 6 einen zweistufigen hydredynamisehen Drehmomentwandler mit einer Direktkupplung D zwischen dem auch dort das Eingangsglied bildenden Kandiergehäuse 216 und einer der Zwischenwelle 4c in Fig. 1 entsprechenden Zwischenwelle 21 ε. Die Zwischenwelle 216 trägt ferner in drehfester Verbindung ein Turbinenrad 22o ir.it zwei lurbinenschaufelkränzen T1 und T2, zwischen denen ein Leitschaufelkranz L angeordnet ist. Der Leitschaufelkranz L sitzt an einem Leitrad 222 , das von einer drehbar iir. V.andlergehäuse gelagerten und die Zwischenwelle 218 ^als Hohlwelle umschließerden Leitradwelle 224 getragen ist. Eine Lamellenbremse 226 ermöglicht ein Festlegen des Leitrads am undrehbaren Gehäuse.

Durch das Fehlen einer Freilegekupplung wie auch einer sonstigen Trennkupplung erfolgt bei dem Verbundgetriebe nach Fig. das Abbremsen bzw. Kuppeln der einzelnen Teile des Flanetengetriebes unter Last, so daß diese Eremsen und die cortige Direktkupplung nicht nur als Haltekupplungen, sondern als Trennkupplungen arbeiten und demzufolge größtenteils mit mehreren Brems- bzw. Kupplungsscheiben ausgebildet sind. Eine gewisse Entlastung dieser Bremsen und dieser Kupplung beim Schalten kann jedoch dadurch erfolgen, daß während des

Umschaltvorgangs die Leitradbremse 216 gelöst wird und '

dadurch der hydrodynamische Drehmomentwandler nicht das j

volle Drehmoment überträgt. ι

Die Anpassung der Steuersysteme nach den Fig. 3 bis 5 kann

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dann dadurch erfolgen, daß depi Schalthebel 16o ein
3-Stellungstaster zugeordnet wird, der in der Stellung H
ein Ventil zum Einrücken des Servomotors der Leitradbremse 2 26 Öffnet und in der Stellung D ein weiteres Ventil öffnet, durch welches der Vorderseite eines Betätigungskolbens 2 2g für die als Scheibenkupplung ausgebildete Direktkupplung D zugeführt wird.

Patentansprüche /

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Claims

. Patentansprüche

y1/ Schaltbare Kraftübertragungseinrichtung für Motorfahrzeuge mit einem mehrstufigen mechanischen Schaltgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgetriebe (M) als Planetengetriebe mit mindestens zwei Planetenradabschnitten (86, 88, 9o) verschieden großer Durchmesser und mit diesen zusammenwirkenden, reibungsschlüssig abbremsbaren und/oder kuppelbaren Getriebeelementen (1o2, 112, 12o, 13o, 1co) ausgebildet ist, für welche alle Bremsen und Kupplungen (1o4, 114, 122, 132, 142) von gehäusefesten Servomotoren (1o6, 116, 124, 134, 144) betätigbar sind, daß die Servomotoren (1o6, 116, 124, 134, 144) selektiv über ein Mehrstellungs-Steuerventil (164) an ein vorhandenes Druckflüssigkeitssystem (172, 168, 174 bzw. 212,21ο) anschließbar sma, una uaß für das Halten der Bremsen und Kupplungen (1o4, 114, 122, 132, 142) zwischen dem Druckflüssigkeitssystem (172, 168, 174 bzw. 212, 21o) und dem Steuerventil (164) eine gesonderte Hochdruckpumpe (18o) geringer Kapazität angeordnet ist, zu der ein beim Füllen der Servomotoren öffnendes Rückschlagventil (182) parallelgeschaltet ist.

2. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Servomotor (1o6, 116, 124, 134, 144) über ein eigenes Maximaldruckventil (MV) mit individuellem öffnungsdruck an eine druckfreie Rückleitung (186) angeschlossen ist.

3. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebsmotor und dem Planetengetriebe (M) eine Trennkupplung (46/5o) angeordnet ist.

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4. Kraftübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebsmotor und dem Planetengetriebe (M) ein hydrodynamischer Drehmomentwandler (W) angeordnet ist.

5. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentwandler (W) ein freilegbares momentüberführendes Schaufelglied (24, 28) aufweist, das die Trennkupplung bildet.

6. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, da£ der Drehmomentwandler (W) durch eine Direktkupplung (46/48, D) überbrückbar ist.

7. Kraftübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrstellungs-Steuerventil (164) von Hand mittels eines in einer Kulisse (2o2) geführten Hebels (16o) betätigbar ist.

8. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse ( 2o2) eine Neutralstellungsspur mit davon fingerförmig abgehenden Spuren für die einzelnen Schaltstufen (1, 2, 3, 4, R) des mechanischen Schaltgetriebes (M) aufweist.

9. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 8 in Verbindung mit einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß dem Hebel (16o) eine Schalteinrichtung (2oo) zur Betätigung der Trennkupplung (46/5o, F) derart zugeordnet ist, daß diese öffnet, wenn sich der Hebel in der Neutralstellungsspur (N) befindet.

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1ο. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 9 in Verbindung mit Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einen an die Neutralstellungsspur (N) anschließenden Teilbereich (H) der fingerförmigen Spuren zunächst Hydraulikantrieb und bei wenigstens einem Teil dieser Spuren in dem anschließenden Endbereich (D) Direktantrieb
eingeschaltet wird.

11. Kraftübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Abgang(3) des Mehrstellungs-Steuerventils (164) ein Umschaltventil (214) zur selbsttätigen Umschaltung zwischen
mindestens den zwei höchsten Getriebestufen unter bestimmten Betriebsbedingungen angeordnet ist.

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