DE2700962B2 - Elektrohydraulische Gangwechseleinrichtung eines lastschaltbaren Wechselgetriebes für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Elektrohydraulische Gangwechseleinrichtung eines lastschaltbaren Wechselgetriebes für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektro-hydraulische Gangwechseleinrichtung eines lastschaltbaren Wechselgetriebes für Kraftfahrzeuge nach dem -Oberbegriff
des Hauptanspruches.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 35 994 bekannt Diese elektro-hydraulische Gangwechseleinrichtung enthält elektrische Verzögerungsglieder, die jeweils den Hubmagneten zugeordnet sind
und den neuen Gang verzögert einschalten, so daß bei jedem Gangwechsel in der Leistungsübertragung eine
kurze Pause eintritt. Weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, um während dieser Pause unabhängig von
der jeweiligen Gaspedalstellung die Brennstoffzufuhr zum Antriebsmotor beim Hochschalten zu verringern,
so daß der Motor während des Gangwechsels im Teillast- bzw. Schubbetrieb arbeitet.
Die vorstehend beschriebene Gangvechseleinr'chtung bewirkt also bei jedem Gangwechsel eine
Zugkraftunterbrechung, da in dieser Zeitspanne der Antriebsmotor von den Antriebsrädern getrennt ist.
Beim Rückschalten kann der Motor dabei durchgehen, da keine Drehzahlanpassung vorgenommen wird.
Eine Gangwechseleinrichtung der eingangs erwähnten Art ist auch aus der DE-AS 24 31 351 bekannt. Bei
der bekannten Einrichtung sind zum Zwecke der Erzielung einer Überlappung der Ein- bzw. Ausschaltung der einzelnen Gänge den Elektromagnet-Ventilen
elektrische Verzögerungsschalter zugeordnet, die die Kupplung für einen auszuschaltenden Gang derart
verzögert abfallen lassen, daß sowohl der auszuschaltende Gang als auch der einzuschaltende Gang
eingelegt sind. Auf diese Weise ergibt sich ein weitgehend stoßfreier Obergang von einem Gang zum
anderen. Die Verzögerungsschalter enthalten einseitig an einer gemeinsamen Spannungsquelle liegende
Arbeitskontakte, die ausgangsseitig jeweils mit dem betreffenden Elektromagnet-Ventil verbunden sind. Es
liegt damit eine Art Parallelschaltung der Arbeitskontakte vor. Wenn nun bei einer derartigen Anordnung
der Arbeitskontakte durch eine Störung zwei Arbeits
kontakte in ihrer Einschaltstellung hängenbleiben, so
ergibt sich eine entsprechend lange Einschaltung der betreffenden Kupplungen, über die dann praktisch starr
zwei Gänge zusammengeschaltet werden. In diesem Störungsfall können entweder die Kupplungen oder das
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der bekannten Gangwechseleinrichtung nach der
DE-AS 24 31 351 eine Gangwechseleinrichtung so zu gestalten, daß bei Kupplungen mit konstanter hydrauli-
scher Abschaltverzögerung eine Überlappungssteuerung erzielt wird, bei der ein ungewolltes Einschalten
zweier Kupplungen in einem Störungsfall ausgeschlossen ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Nach dem Prinzip der Erfindung geschieht dies dadurch, daß vor den Eingang der Kettenschaltung ein
Unterbrecherkontakt gelegt ist, der wahlweise bei der Betätigung eines Wechselkontaktes für eine bestimmte
Zeitdauer geöffnet wird und damit die Einschaltung des dem betreffenden nächsten Gang zugeordneten Elektromagnet-Ventils derart verzögert daß sich der
Unterbrecherkontakt gerade dann wieder schließt und damit das jeweils neu einzuschaltende Elektromagnet-
Ventil für den neuen Gang unter Strom setzt, wenn sich
durch Entregen des bisherigen Elektromagnet-Ventils der Schaltdruck an der Kupplung verlangsamt abgebaut
hat Die max. Zeitdauer der öffnung des Unterbrecherkontaktes ist dabei so gewählt, daß dieser gerade wieder
schließt wenn die vorher eingeschaltete Kupplung des vorherigen Ganges vollständig abgeschaltet hat. Bei
kürzerer Zeitdauer der öffnung des Unterbrecherkontaktes ergibt sich eine Überlappung der Einschaltung
der betreffenden Kupplungen und Gänge.
Die Kettenschaltung von Wechselkontakten selbst macht auch bei einer Fehlbetätigung einzelner Wechselkontakte die ungewünschte, gleichzeitige Einschaltung
zweier Kupplungen unmöglich, da bei Umschaltung eines Wechselkontaktes innerhalb der Kettenschaltung
dieser automatisch die jeweils in der Kette folgenden
dieser wesentliche Effekt einer Kettenschaltung in
diesem Zusammenhang voll ausgenutzt
Kupplungen beim Übergang von einem Gang zum anderen wird durch einen verlangsamten Abbau des
Schaltdruckes an den Kupplungen erreicht, wobei erst nach dem Ansprechen des zuletzt eingeschalteten
Elektromagnet-Ventils der Öldruck an der vorher
eingelegten Kupplung vollständig abgefallen ist.
Der Zeitraum dieser Überlappung kann wahlweise von 0 bis zur Aufhebung durch die Öffnungszeit des vor
dem Eingang der Kettenschaltung liegenden Unterbrecherkontaktes eingestellt werden, öffnet der Unter-
brecherkontakt für eine der Abfallzeit der Kupplungen entsprechende Zeitdauer, gehen die betreffenden
Gänge praktisch nahtlos, d. h. ohne Überlappung, ineinander über, weil die verzögerte Einschaltung des
27 OO
Unterbrecherkontaktes das Elektromagnet-Ventil und
damit die Kupplung des neu einzuschaltenden Ganges erst einschaltet, wenn die abschaltende Kupplung
wegen des verlangsamten Abfalls des Schaltdruckes abgeschaltet ist Wird demgegenüber der Unterbrecherkontakt nur für eine minimale Zeitdauer eingeschaltet,
was im Effekt darauf hinausläuft, ihn Oberhaupt nicht zu
betätigen, dann ergibt sich eine maximale Überlappung der Einschaltung der Kupplung des zu verlassenden
Ganges und der Kupplung des einzuschaltenden Ganges.
Die Überlappung bei der Aus- und Einschaltung der Gänge ist dann notwendig, wenn im neuen Gang der
Motor mit niedrigerer Tourenzahl laufen soll als im vorhergehenden Gang. Er wird dann durch die
Überlappung in die neue, langsamere Drehzahl eingeführt Dieser Betriebsfall ergibt sich beim Hochschalten unter Last Darüber hinaus ist die Überlappung
erforderlich, wenn der Motor bei der Rürkschaltung
unter Schub für den neuen Gang in eine höhere Drehzahl gebracht werden muß. Auch in diesem Fall
sorgt die Überlappung dafür, den Motor, der ja im vorhergehenden Gang noch mit wenig Gas lief, an die
neue Drehzahl durch die während der Überlappungszeit schleifenden Kupplungen anzupassen. Bei der Hochschaltung unter Schub bekommt der Motor wenig Gas,
so daß er die Tendenz hat seine Drehzahl zu verrf ngern. Diese Tendenz wird durch die Vermeidung einer
Überlappung ausgenutzt, bei der sich im Effekt wegen einer unvermeidbaren Trägheit der Bauelemente noch
eine gewisse Schaltlücke ergibt, in der dann der Motor auf die neue, niedrigere Tourenzahl· herunterlaufen
kann. Im Falle der Rückschaltung unter Last indem der Motor also bei niedriger Drehzahl mit viel Gas läuft
wird ihm durch die NichtÜberlappung und die damit gegebene geringe Lücke im Umschalten Gelegenheit
gegeben, hochzulaufen und damit selbsttätig auf die neue, notwendige Tourenzahl im niedrigeren Gang
anzupassen.
Die Elektromagnet-Ventile versieht man zum Zwekke des verlangsamten Druckabbaus an den Kupplungen
entsprechend Anspruch 2 zweckmäßig in ihrer Entlüftungsleitung mit einer Drossel. Diese sorgt dann dafür,
daß im Falle der Abschaltung der Erregung des Elektromagnet-Ventils das Druckmittel aus dem KoI-benraum der Kupplungen nur langsam abfließen kann,
was zu einem entsprechenden verzögerten Abschalten der Kupplungen führt.
Damit nun für die verschiedenen Betriebsarten der Unterbrecherkontakt jeweils richtig betätigt werden
kann, d. h. einerseits mit maximaler Zeitdauer und andererseits mit der Zeitdauer 0, schaltet man zur
Betätigung des Unterbrecherkontaktes diesem eine Steuereinrichtung vor, die in Abhängigkeit von der
Schaltrichtung (Hoch oder Rück) und vom Fahrzustand (Last oder Schub) den Unterbrecherkontakt für die
jeweils erforderliche Zeitdauer von 0 bis maximale Zeitdauer einschaltet, wozu Anspruch 1 diesbezügliche
Merkmale enthält.
In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt
F i g. 1 die Einrichtung mit der Kettenschaltung und dem Unterbrecherkontakt,
F i g. 2 das Elektromagnet-Ventil mit Drossel in der
Entlüftungsleitung,
F i g. 3a und 3b Diagramme, aus denen die Fälle der Überlappung bzw. NichtÜberlappung hervorgehen.
Ventile 1,2,3 und 4 dargestellt die jeweils den Gängen
gleicher Numerierung zugeordnet sind. Die Elektromagnet-Ventile 1 bis 4 werden über die in einer
Kettenschaltung liegenden Wechselkontakte 5,6 und 7 betätigt In der dargestellten Lage der Wechselkontakte
S bis 7 ist das Elektromagnet-Ventil 1 an Spannung gelegt Zur Umschaltung auf den zweiten Gang wird der
Wechselkontakt 5 umgelegt womit das Ende der die Wechselkontakte 5 bis 7 enthaltende Kettenschaltung
zu dem Elektromagnet-Ventil 2 geführt ist das damit erregt wird und den zweiten Gang einschaltet
Die den Wechselkontakten 5, 6 und 7 zugeordneten Relaiswicklungen sind mit RS, R6 und R7 bezeichnet
Für die Erregung der Relaiswicklungen RS bis R 7
dienen die vom Gangwahlschalter oder von einer Automatik betätigten Steuerkontakte 8,9 und 10, wobei
beispielsweise durch Einlegen des Steuer-Kontaktes 8 der zweite Gang vorgewählt wird. Es wird dann die
Relaiswicklung R S erregt die damit ihren Wechselkontakt 5 umschaltet und dann das Elektromagnet-Ventil 2
zum Ansprechen bringt Vor den Eingang der aus den Wechselkontakten S bis 7 gebildeten Kettenschaltung,
also vor den Eingang des Wechselkontaktes 7, ist der Unterbrecherkontakt 11 gelegt der von der Relaiswicklung RH betätigt wird. Mit dem Öffnen des
Unterbrecherkontaktes 11 wird die folgende Kettenschaltung insgesamt stromlos. Mit Hilfe des Unterbrecherkontaktes 11 ist es daher möglich, die Elektromagnet-Ventile 1 bis 4 für eine bestimmte Zeitdauer am
Ansprechen zu hindern.
In der F i g. 2 ist eines der Magnet-Ventile 1 bis 4 im
einzelnen dargestellt Jedes der Magnet-Ventile enthält die Wicklung 12, die über jeweils einen der Wechselkontakte 5 bis 7 (siehe F i g. 1) unter Strom gesetzt wird. Mit
der Erregung der Wicklung 12 wird der Schieber 13 betätigt und öffnet damit den Weg von der Druckmittelleitung 14 zu der Kupplung 15. Die Kupplung wird dann
eingeschaltet und stellt eine kraftschlüssige Verbindung her. Wird dann die Wicklung 12 wieder abgeschaltet
(durch Rückschalten des betreffenden Wechselkontaktes 5 bis 7 bzw. Ansprechen eines vorhergehenden
Wechselkontaktes), so wird über den Schieber 13 eine Verbindung zwischen der Kupplung 15 und der
Entlüftungsleitung 16 hergestellt in der die Drossel 17 liegt. Die Drossel 17 sorgt dafür, daß das von der
Kupplung 15 kommende Druckmittel nur langsam zurückströmen kann, womit sich ein verlangsamter
Druckabbau und damit ein entsprechend verzögertes Abschalten der Kupplung 15 ergibt.
Wird nun beispielsweise unter Last hochgeschaltet, wobei sich eine Überlappung der Einschaltung der
betreffenden Kupplungen ergeben soll, so spielen sich in der Schaltung demäß F i g. 1 folgende Vorgänge ab: Es
soll beispielsweise von dem gemäß der Darstellung in F i g. 1 eingeschalteten ersten Gang auf den zweiten
Gang umgeschaltet werden. Zu diesem Zweck wird der Schaltkontakt 8 eingelegt und daraufhin die Relaiswicklung RS erregt, die dementsprechend ihren Wechselkontakt 5 von dem Elektromagnet-Ventil 1 auf das
Elektromagnet-Ventil 2 umschaltet. In dieser Betriebsphase bleibt die Relaiswicklung /711 unerregt, was
weiter unten noch näher erläutert wird. Der Unterbrecherkontakt 11 bleibt also geschlossen. Es findet
dann ein verlangsamter Druckabbau an der dem Magnet-Ventil 1 zugeordneten Kupplung statt. Während des verlangsamten Druckabbaus an der Kupplung
bringt jedoch das Magnet-Ventil 2 Druckmittel auf die dem Magnet-Ventil 2 zugeordnete Kupplung, die dabei
mit zunehmendem Druck einschaltet.
Diese Vorgänge sind in der F i g. 3a veranschaulicht. In dieser Figur stellen die Kurven 51 und 52 die
Spannungen an den Elektromagnet-Ventilen 1 und 2 dar. Demnach fällt durch die Umschaltung des
Wechselkontaktes 5 die Spannung 51 von dem Elektromagnet-Ventil ab und die Spannung 52 wird an
das Elektromagnet-Ventil 2 angeschaltet. Dieser Vorgang erfolgt wegen der praktisch vernachlässigbaren
Umschlagszeit des Wechselkontaktes 5 gleichzeitig. Aufgrund dieser Umschaltung ergibt sich für die
Kupplung 15/1 vom Zeitpunkt der Umstellung des Kontaktes 5 ab ein abfallender Druck und für die
Kupplung 15/2 ein zunehmender Druck. Die betreffenden kurven schneiden sich in der Mitte des Bereiches
des verlangsamten Druckabbaus A, die durch die Wirkung der Drossel 17 (siehe F i g. 2) bestimmt ist. Im
Zeitpunkt des Überschneidens der Kurven 15/1 und 15/2 greifen beide zugehörigen Kupplungen, allerdings
nicht mit voller Kraft, da in diesem Zeitpunkt die auf die beiden Kupplungen wirkenden Drücke gegenüber dem
vollen Betriebsdruck reduziert sind.
Es können also beide Kupplungen schleifen, wodurch sich ein weicher Übergang vom ersten zum zweiten
Gang ergibt.
Soll dagegen im Falle einer Rückschaltung unter Last ohne Überlappung geschaltet werden, beispielsweise
vom zweiten zum ersten Gang, so wird mit dem Rückschalten des Wechselkontaktes 5 gleichzeitig der
Unterbrecherkontakt 11 geöffnet. Hierzu wird die zugehörige Relaiswicklung All erregt, und zwar so
lange, wie der verlangsamte Druckabbau der Kupplung 15/2 über die Drossel 17 dauert Dann wird die
Erregung der Relaiswicklung R11 wieder abgeschaltet
und der Unterbrecherkontakt 11 geschlossen.
Für den Zeitraum der Öffnung des Unterbrecherkontaktes 11 konnte also das Elektromagnet-Ventil 1 nicht
ansprechen, obwohl sein zugehöriger Wechselkontakt 5 sich auf das Elektromagnet-Ventil 1 vorher eingeschaltet
hatte.
Die sich abspielenden Vorgänge seien nunmehr näher anhand der Fig.3b erläutert Die Abschaltung des
Elektromagnet-Ventils 2 wird durch die Kurve 52 symbolisiert Aufgrund der vorstehend beschriebenen
Wirkung des Unterbrecherkontaktes U ergibt sich dann erst nach der Zeitdauer B die Einschaltung des
Elektromagnet-Ventils 1, die durch die Kurve 51
symbolisiert wird Mit der Abschaltung des Elektromagnet-Ventils 2 wird der Druck an der zugehörigen
Kupplung 15/2 über die betreffende Drossel 17 verlangsamt abgebaut, wie dies die Kurve 15/2
veranschaulicht Erst wenn die Kurve 15/2 praktisch bei ihrem Druckwert 0 (nach der Zeit A) angelangt ist,
erfolgt die Einschaltung des Elektromagnet-Ventils 1 und damit die Druckzufuhr zu der Kupplung 15/1. Die
beiden Kupplungen schalten damit ohne jegliche Überlappung.
Damit nun der Unterbrecherkontakt 11 in Abhängigkeit
von der Schaltrichtung (Hoch oder Rück) und vom
■> Fahrzustand (Last oder Schub) richtig betätigt wird, ist
eine in Fig. 1 dargestellte Steuereinrichtung 18 vorgesehen, die aufgrund der ihr zugeführten Kriterien
die Relaiswicklung Λ11 steuert. Um zwischen der Schaltrichtung Hoch oder Rück zu unterscheiden, sind
in die an die Schaltkontakte 8, 9 und 10 angeschlossenen
Leitungen 19, 20 und 21 über die Entkoppelungsdioden 22, 23 und 24 sowie die Widerstände 25, 26 und 27 auf
die gemeinsame Leitung 28 geführt, der über den Widerstand 29 ein definiertes Bezugspotential gegeben
is ist. Bei Hochschaltung erfolgt nun zunächst die
Betätigung des Schaltkontaktes 8, daraufhin des Schaltkontaktes 9 und schließlich des Schaltkontaktes
10. Hierbei ergibt sich auf der gemeinsamen Leitung 28 stufenweise ein Potentialanstieg, der von der Meßeinrichtung
39 mit bekannten Mitteln festgestellt wird. In diesem Falle gibt die Meßeinrichtung 39 an ihrem
Ausgang auf Leitung 30 ein entsprechendes Signal ab.
Handelt es sich dagegen um den Vorgang der Rückschaltung, so ergibt sich auf der gemeinsamen
Leitung 28 ein abnehmendes Potential, das von der Meßrichtung 39 entsprechend ausgewertet und zu
einem Signal auf der Leitung 31 umgeformt wird. Darüber hinaus enthält die Steuereinrichtung 18 den
Schalter 32, der im Betriebszustand Schub »5«, wie
jo dargestellt, eingeschaltet und im Betriebszustand Last
»L« geöffnet ist. Der Schalter 32 und die Leitungen 30
und 31 sind an die Nand-Gatter 33 und 34 gelegt, wobei das Hand-Gatter 33 über einen Inverter 35 an den
Schalter 32 angeschlossen ist.
Dementsprechend geben die Nand-Gatter 33 und 34 an ihren Ausgängen 36 und 37 in folgenden Betriebsfällen
ein Potential ab:
Hochschaltung bei Schub — Signal auf 36,
Rückschaltung bei Last — Signal auf Leitung 37.
Rückschaltung bei Last — Signal auf Leitung 37.
Im ersteren Fall wird die Relaiswirkung Λ11 über das
Zeitglied ti, im letzteren Fall über das Zeitglied ti
erregt die beide einstellbar sind, im wesentlichen auf die gleiche Zeitkonstante. Dadurch wird erreicht, daß die
Relais wicklung KIl mit der Erregung einer der
Relaiswicklungen R5 bis Rl für eine Zeitspanne
eingeschaltet wird, aufgrund der sich dann die in der F i g. 3b dargestellte aufgehobene Überlappung ergibt
Liegen dagegen die Betriebsweisen Hochschalten bei
so Last bzw. Rückschalten bei Schub vor, so erhält keine der Nand-Gatter 33 und 34 an ihren beiden Eingängen
ein Potential, so daß die Erregung der Relaiswicklung RM unterbleibt und dementsprechend eine Überlappung
eintritt, wie dies im Diagramm gemäß Fig.3a
dargestellt ist
Claims (2)
1. Elektro-hydraulische Gangwechseleinrichtung eines lastschaltbaren Wechselgetriebes für Kraftfahrzeuge mit manueller oder automatischer Gangwahl und elektrisch gesteuerter Lastübernahme über
jeweils einem Getriebegang zugeordnete Elektromagnet-Ventile, die auf die Druckmittelzufuhr
zugeordneter, die einzelnen Gänge einschaltender Reibungskupplungen einwirken, wobei die Elektromagnet-Ventile von in einer Kettenschaltung liegenden Wechselkontakten gesteuert werden und das
Abschalten der Kupplungen mit Verzögerung möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verzögerung durch einen verlangsamten Druckabbau in der Kupplung (15) erfolgt und daß vor den
Eingang der Kettenschaltung ein Unterbrecherkontakt (11) gelegt ist, der beim Hochschalten unter
Schub für die Zeit ft und beim Rückschalten unter Last für die Zeit f2 geöffnet werden kann, wobei die
Zeiten maximal so gewählt sind, daß der Unterbrecherkontakt (11) gerade dann wieder schließt und
damit das jeweils neu einzuschaltende Elektromagnet-Ventil (1,2,3 oder 4) für den Gang unter Strom
setzt, wenn der Druck in der vorher eingeschalteten Kupplung für den vorherigen Gang völlig abgebaut
worden ist
2. Gangwechseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Elektromagnet-Ventile (1,2,3 und 4) zum Zwecke des verlangsamten Druckabbaus (A) in ihren Entlüftungsleitungen
(16) jeweils mit einer Drossel (17) versehen sind.
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Legal Events
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OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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