DE3046591A1

DE3046591A1 - Antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE3046591A1
Application number: DE19803046591
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl.-Ing. 7996 Meckenbeuren Ebner; Friedrich Ing.(grad.) 7996 Kehlen-Reute Schreiner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-12-11
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1982-06-24
Also published as: DE3046591C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung vorrangig
für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Getriebe in einer solchen Antriebseinrichtung können sowohl einfache Klauengetriebe wie auch Getriebe mit einer Sperrklaueneinrichtung sein, und die Schaltung des Getriebes kann über einen Handschalthebel dabei direkt eingeleitet werden, aber auch über eine Vorwähleinrichtung erfolgen.
Bei direkt geschalteten Getrieben wird dabei der zuletzt eingelegte Gang mit einer kurzen Zugkraftunterbrechung, bewirkt durch die Kupplung (Kupplungspedal), herausgenommen und dann der Antriebsstrang durch manuelles "Gasgeben beschleunigt bzw. durch manuelle Betätigung der Motorbremse abgebremst und damit eine Drehzahlangleichung zwischen Antriebs- und Abtriebsstrang an der neu zu schaltenden Gangschaltkupplung angestrebt. Während dieser Drehzahlangleichung können bei einem mit Sperrklauen ausgerüsteten Getriebe infolge der Sperrwirkung die zu schaltenden Klauen nicht ratschen, während bei einem einfachen Klauengetriebe dies möglich ist.
In beiden Fällen kann aber die Schaltung erst dann vollendet und der neue Gang eingelegt werden, wenn der Null-Durchgang der Relativbewegung zwischen den zu schaltenden Klauen erfolgt.
Bei Getrieben mit Vorwahl vereinfacht sich die Schaltung dahingehend, daß bis auf den Anfahrvorgang aus dem Stand die zwischen Motor und Getriebe angeordnete Schaltkupplung im Regelfall nicht betätigt werden muß. Auch der Gangschalthebel kann sofort in die Position des neu gewählten Ganges gelegt werden. Mit einer Zugkraftunterbrechung, die im Regelfall mit dem Gaspedal herbeigeführt wird, wird dann der eigentliche Schaltvorgang eingeleitet, wobei die Drehzahlangleichung in der bereits beschriebenen Weise mit "Gasgeben" bzw. durch Betätigung der Motorbremse erfolgt. Bei Getrieben mit Vorwahlschaltung ist die Einkoppelung in den neuen Gang auch ohne Betätigung der zwischen Motor und Getriebe angeordneten Schaltkupplung möglich - m Gegensatz. zu Getrieben ohne Vorwahl.
Es gibt auch schon Vorwahlgetriebe mit einer Kupplungs-/ Getriebebremse, bei denen Hochschaltungen auch ohne.Schließen und öffnen der Schaltkupplung möglich sind. Die synchrone Drehzahl an den zu schaltenden Klauen im Getriebe wird durch Betätigung dieser Kupplungsbremse erreicht.
Bei allen diesen aufgezeigten Getriebe lösungen werden zwar unterschiedliche, doch insgesamt gesehen noch relativ hohe Anforderungen an den Fahrer bei der Durchführung einer Gangumschaltung gestellt, und der Fahrer wird durch diese Anforderungen von dem Geschehen im-Straßenverkehr abgelenkt.
Neben einer Gefährdung, besonders im dichten Verkehr oder auf schwierigen Strecken, führen diese hohen Anforderungen noch zu einer Schaltverdrossenheit, so daß oft nicht im optimalen Gang.gefahren wird.
Weiter werden vom Fahrer widersprüchlich empfundene Bedienungen abverlangt. So muß beispielsweise beim Hochschalten in der Steigung, nämlich dann, wenn der Motor hohe Leistung abgeben und beschleunigen soll, kurzzeitig die Motorbremse oder Kupplungsbremse bedient werden.
Auch beim Bergabfahren, also im Schubbetrieb, wenn das Fahrzeug unerwünscht schneller wird, wird der Fahrer versuchen, die erhöhte Bremswirkung im nächstniedrigen Gang auszunutzen.
Dazu muß er beim Rückschalten am Motor Gas geben. Neben diesen problematischen Betätigungsweisen- ist die Schaltzeit auch sehr stark von der Bedienungsgeschwindigkeit des Fahrers abhängig, weil bei den unterschiedlichsten Situationen wohl überlegt auch sehr unterschiedlich gehandelt werden muß.
Ein Getriebe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus ATZ 79 (1977) 10 Seiten 453 bis 456 bekannt. Wenn es sich dabei auch um ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe in einer Antriebseinrichtung handelt, das schon bezogen auf den Fahrer relativ einfache und auch sichere Schaltungen zuläßt, so ist diese Antriebseinrichtung doch noch mit einem Teil der schon aufgezeigten Mängel behaftet, besonders im Zusammenhang mit der widersinnigen Betätigung des Gashebels bzw. der Getriebe-oder Kupplungsbremse.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Antriebseinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 so zu verbessern, daß die beim Schalten notwendigen Anforderungen an den Fahrer verringert, scheinbar widersinnige Betätigungen vermieden und die Schaltzeit (Schaltdauer) nicht mehr so stark vom jeweiligen Fahrer abhängt und auch der Schaltvorgang sicherer abläuft.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt.
Mit Hilfe eines relativ einfachen mechanischen Steuergerätes ist es möglich, eine vom Fahrer einmal eingeleitete Gangschaltung in bezug auf den weiteren Ablauf je nach Art des in der Antriebseinrichtung vorhandenen Geschwindigkeits-Wechselgetriebes zu automatisieren, so daß der Fahrer wohl noch den Zeitpunkt für das Hoch- oder auch Zurückschalten bestimmt, mit dem weiteren Schaltablauf aber nicht oder nur geringfügig belastet wird.
In besonders einfacher Weise kann dieses mechanische Steuergerät mit der Gangschalteinrichtung verbunden sein, weil aus dieser Anlage sowohl der vorhandene wie auch der gewünschte Zustand im Antriebs strang abgeleitet werden kann. Die vom mechanischen Steuergerät abgeleitete und über eine Hilfskraft erforderliche Beeinflussung des Antriebsstranges nach dem Lösen des alten Ganges kann dabei im Bereich des Motors über Stellgeräte für das "Gasgeben" bzw. für das "Abbremsen" erfolgen. In beiden Fällen wird eine Drehzahlveränderung der Motorwelle und da die Kupplung zwischen Motor und Geschwindigkeits-Wechselgetriebe geschlossen ist auch alle Wellen und Räder bis zu der gelösten Gangschaltkupplung bewirkt. In einer anderen Ausgestaltung ist es auch möglich, die Drehzahlveränderung im Geschwindigkeits-Wechselgetriebe selbst mit einem an sich bekannten Hochtreiber und einer ebenfalls bekannten Rupplungs- bzw. Getriebebremse herbeizuführen.
Bei Antriebseinrichtungen mit einer Vorwähl-Getriebeschaltung ist es besonders vorteilhaft und auch sicherer, die eigentliche Schaltung mit einer definierten Betätigung des Gashebels bzw. Gasgestänges einzuleiten. Wird als Voraussetzung für die Schaltimpulsabgabe noch eine definierte Zeitspanne überlagert, können nicht gewollte Zugkraftunterbrechungen, ausgelöst durch z. B. unebene Fahrbahn, Fahren über Kuppen und Teilbewegungen des Gaspedals, vermieden werden.
Wird das mechanische Steuergerät in der Schalteinrichtung eines Geschwindigkeits-Wechselgetriebes an der Drehwelle angeordnet, ist der Abgriff des bestehenden und gewollten Schaltzustandes im Getriebe besonders einfach.
Auch die Beeinflussung der Hilfskrafteinrichtung über nur eine Steuerplatte in Verbindung mit einer Ventilbatterie mit nur zwei 3/2-Wegeventilen ermöglicht bei einfachstem Aufbau eine volle Funktionssicherheit.
Werden im Falle der Drehzahlbeeinflussung im Bereich des Getriebes die Kupplungs- bzw. Getriebebremse und der Hochtreiber in einem gemeinsamen Kraftteil vereint und wird dieses Kraftteil an der Vorgelegewelle nahe der Abtriebswelle des Getriebes plaziert, ist eine Wartung und ein Ausbau von Verschleißteilen der Getriebe-und Kupplungsbremse wie auch ds Hochtreibers ohne Eingriff in das Getriebe möglich. So daß mit dieser Anordnung noch eine hohe Wartungsfreundlichkeit entsteht.
Darüber hinaus können die beiden Kupplungen (Hochtreiber und Getriebe- bzw. Kupplungsbremse) in günstiger Weise noch mit einer mit einem öl speicher versehenen Saug- und Druckkolbeneinrichtung gekühlt und geschmiert werden. Mit dieser Einrichtung ist es möglich, die Versorgung mit Kühl- und Schmiermittel aus dem Sumpf des Getriebes mit der im mechanischen Steuergerät schon vorhandenen Ventilbatterie (zwei 3/2-Wegeventile) zu steuern, so daß nicht nur keine zusätzliche Energie für die Verstärkung der schon vorhandenen Schmiermittelpumpe verbraucht wird, sondern sich auch noch eine sehr hohe Bauteilintegration ergibt.
Aus dem ZF-Typenblatt F 43178/RT 3300-1178 sind Kupplungs-/ Getriebebremsen bekannt, die an der Vorgelegewelle nahe am Getriebeeingang angeordnet sind. Die Betätigung erfolgt im Zusammenhang mit der Kupplungsbetätigung, und es lassen sich nur Hochschaltungen verbessern.
Das aus der Druckschrift 740 266 Automotive Engineering Congress Detroit bekannte Getriebe hat zur Verbesserung der Schaltung sowohl eine Kupplungs-/Getriebebremse,-- wie auch einen Hochtreiber, so daß halbautomatische Schaltungen möglich; sind. Die Steuerung erfolgt aber in Abhängigkeit von an der Getriebeeingangs- und -ausgangswelle angeordneten Sensoren elektronisch, und die elektromechanische Bremse (Getriebebremse) ist auf der Vorgelegewelle und die Elektrokupplung (Hochtreiber) auf der Abtriebswelle dieses Getriebes angeordnet.
Im folgenden werden weitere Einzelheiten der Erfindung an Ausführungsbeispielen und anhand von Zeichnungen erläutert.
Es zeigen: Fig. 1A eine Antriebseinrichtung, schematisch dargestellt, mit einer automatischen Drehzahlbeeinflussung im Bereich des Motors; Fig. 1B eine Antriebseinrichtung nach Fig. lA, jedoch mit einer automatischen Drehzahlbeeinflussung im Bereich des Geschwindigkeits-Wechselgetriebes; Fig. 2 die schematische Darstellung einer Vorwählschaltung mit Steuer- und Kraftteil am Geschwindigkeits-Wechselgetriebe; Fig. 2A ein Gaspedal mit einem Steuerventil zur Erzeugung der Schaltimpulse bei Vorwahl getrieben in einer schematischen Darstellung; Fig. 3 ein mechanisches Steuergerät im Längs.-Ianitt, bezogen auf die Drehwelle; Fig. 4 mechanisches Steuergerät nach Fig. 3 im Längsschnitt, bezogen auf den Rastenbolzen (schematisiert); Fig. 5 ein Gangschaltbild in schematischer- Darstellung; Fig. 6 Steuerplatte, Kulissenführung und Ventilbatterie vom mechanischen Steuergerät bei einem Schaltablauf in einer Gasse (schematisch); Fig. 7 Darstellung nach Fig. 6, jedoch für einen Schaltablauf mit Gassenwechsel; Fig. 8 Kraftteil im Längsschnitt, bezogen auf die Vorgelegewelle; Fig. 9 Ölspeicherschmierung für Kraftteil (schematisch); Fig. 10 Rraftteil auf der Haupt-/Abtriebswelle (schematisch).
In Fig. 1A + B ist ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe 4 über eine Kupplung 6 mit einem Antriebsmotor 3 verbunden. Über einen Gangschalthebel 23 und eine Drehwelle 22 einer Schalteinrichtung 2 erfolgt die direkte Schaltung des Getriebes 4 (Gassenwahl und Gangschaltung). Auf der Drehwelle 22 ist noch ein mechanisches Steuergerät 1 angeordnet. In Fig. 1A sind Steuergeräte 31 (für Gasgeben) und 32 (zur Betätigung der Motor- bzw. Motorwellenbremse 33) über Hilfskraftleitungen 34 mit dem mechanischen Steuergerät verbunden.
In Fig. 1B hat das Getriebe an der der Abtriebswelle 42 zugeordneten Stirnseite im Bereich der Vorgelegewelle 41 noch ein Kraftteil 5, das über Hilfskraftleitungen 45 mit dem mechanischen Steuergerät 1 verbunden ist.
Fig. 2 zeigt schematisch ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe 4 mit einer zweiteiligen Drehwelle 22,22' und ein auf der Drehwelle 22 angeordnetes mechanisches Steuergerät 1 mit einem Schwenkhebel 11 und einer Steuerplatte 13 sowie einer Ventilbatterie (3/2-Wegeventil 14-und 15). Die 3/2-Wegeventile haben eine gemeinsame Zuleitung von der Hilfskraftquelle 19 sowie eine Entlüftung 20,- weiter sind sie mit dem Kraftteil 5 am Getriebe 4 über Hilfskraftleitungen 45 verbunden. Zwischen den beiden Teilen der Drehwelle 22' und 22 ist -eine Vorwähleinrichtung 24 angeordnet, die sowohl die Wählbewegung A,B für die Gasse wie auch die Schaltbewegung C,D in der Gasse vorrangig ber Federn 25 speichern kann, damit dann nach erfolgtem Lastwechsel sowohl die Schaltung im Getriebe 4 wie auch die Steuerung im mechanischen Steuergerät 1 für die Drehzahlangleichung selbsttätig ablaufen kann. In diesem Beispiel erfolgt dieser Angleich im Kraftteil über einen Hochtreiber bzw. eine Kupplungs- oder Getriebebremse. Die Drehzahlanpassung könnte natürlich auch, wie in Fig. la dargestellt, über Stellgeräte 31,32 am Motor 3 wie bereits beschrieben erfolgen.
Fig..2A zeigt ein Gasgestänge 7 mit einem Gaspedal 71 sowie ein 3/2-Wegeventil 72 mit einem Zeitglied 73.
Bei bekannten Geschwindigkeits-Wechselgetrieben mit Vorwählschaltung - mechanische oder pneumatische Betätigung - zum Beispiel dem Snapper-Getriebe der Firma Eaton läuft nach der Vorwahl der Schaltvorgang ab, wenn ein Lastwechsel erzeugt wird, also auch z. B. bei Teilbewegungen des Gaspedals.
Nach Fig. 2A werden Schaltimpulse nur erzeugt imBereich zwischen der Leerlaufstellung Null und dem Anschlag Null', also im Sektor i, und zwar bei den Bewegungen von Last kommend über Null bis zum Anschlag Null' (Gas weg) und von dem Anschlag Null' kommend über Null (Gas geben). Das 3/2-Wegeventil 72 öffnet z. B bei einer pneumatischen Schaltung die Zuleitung 74 von der Druckmittelversorgung zur pneumatischen Schaltaniage. Bei einer mechanischen Schaltung wirkt dieses Ventil auf eine pneumatische Sperre, die entriegelt so lange das Ventil geöffnet ist. Die Öffnungszeit des Ventils ist unabhängig von der Schaltimpulsdauer. Ein einstellbares Zeitglied (73) bewirkt vielmehr die Öffnung des 3/2-Wegeventils während der gesamten Schaltzeit des Vorwählgetriebes, und die Öffnungszeit ist gleich oder größer wie die Schaltzeit dieses Getriebes.
Fig. 3 zeigt ein mechanisches Steuergerät 1 mit einem feststehenden Gehäuse 17, einer Drehwelle 22, einem Schwenkhebel 11 mit Rasteinrichtung 12, einem mit dem Schwenkhebel verbundenen zylindernocken 111, der mit einer gehäusefesten Kulissenführung 16 zusammenwirkt. Am Schwenkhebel 11 ist gleichfalls eine Steuerplatte 13 angeordnet, die sowohl mit dem gegenüber der Drehwelle 22 um 900 verdreht angeordneten Rastenbolzen 18, wie auch mit den Nocken 142,152 der Ventilstifte 141,151 von den beiden nicht gezeichneten 3/2-Wegeventilen 14,15 zusammenwirkt.
Fig. 4 ist ein Schnitt durch das mechanische Steuergerät 1 quer zur Drehwelle 22 und teilweise schematisiert. Es zeigt den Rastenbolzen 18 mit den Anschlägen 181 und der Rasteinrichtung.182 für die drei Stellungen in der Gasse, wobei die mittlere Kerbe 183 im Rastenbolzen 18 der Neutralstellung entspricht und die beiden anderen Kerben 184 den Gangendstellungen in der Gasse entsprechen. Der Schwenkhebel 11 ist mit seinem Schwenkbereich beim Bewegen der Drehwelle 22 innerhalb der Gasse dargestellt und trägt die Steuerplatte 13., die mit den Nocken 142,152 der Ventilstifte 141,151 zusammenwirkt.
Aus dem Schaltbild der Fig. 5 ist die Anordnung der Gänge, z. B. von 1 bis 6 und dem Rückwärtsgang erkennbar.
Weiter kann die prinzipielle Stellung der 3/2-Wegeventile 14,15 während einer Schaltung von der Neutralstellung 0 in die jeweilige Gangendstellung abgeleitet werden. In de schraffiert dargestellten Bereichen ist die Zufuhrleitung 19 (Fig. 2) abgesperrt, und beide 3/2-Wegeventile 14,15 sind über die Leitung 20 entlüftet. Im nicht schraffierten Bereich ist dagegen jeweils ein 3/2-Wegeventil mit der Leitung von der Hilfskraftquelle 19 verbunden, und das jeweilige andere 3/2-Wegeventil entlüftet (Leitung 20). Es kann also abgeleitet werden, daß bei einer Bewegung der Drehwelle aus der Neutralstellung heraus in eine Gangendstellung je nach Hoch-oder Rückschaltung jeweils ein 3/2-Wegeventil geöffnet und das andere geschlossen ist und daß im Bereich der Neutralstellung und im Bereich der Gangendstellung keine Drehzahlangleichung über eine Hilfskraftschaltung erfolgt. Bei Bewegungen der Drehwelle von einer Gangendstellung zur Neutralstellung sind ebenfalls beide 3/2-Wegeventile entlüftet.
Fig. 6 zeigt schematisch die Steuerplatte 13 mit den Nockenbahnen 131 sowie die Stellung der Nocken 142,152 von den 3/2-Wegeventilen 14,15 in Draufsicht A wie auch im Schnitt B. Die gehäusefeste Kulissenbahn 16 sowie die Stellung des mit dem Schwenkhebel fest verbundenen Zylindernokkens 111 bei "Neutral" ist aus Fig. C erkennbar. Beim Schaltablauf, also in einer Gasse, gleitet die Steuerplatte 13 unter dem Nocken 142,152 weg und aktiviert dabei entweder das Stellgerät 31 für "Gasgeben" bzw. den Hochtreiber 51 im Kraftteil 5 über die öffnungsstellung des 3/2-Wegeventils 14 (bei Rückschaltungen) oder das Stellgerät 32,- z. B. für die Motorbremse bzw. die Getriebebremse 52 über das 3/2-Wegeventil 15 (bei Hochschaltungen). Kulissenführung 16 und Zylindernocken 111 kommen bei einem Schaltablauf ohne Gassenwechsel nicht in Wirkbeziehung.
Die Fig. 7 entspricht im Prinzip der Fig. 6, wobei in vier Darstellungen (A bis D) ein Schaltablauf mit Gassenwechsel und Rückstellung des Schwenkhebels erkennbar ist. In der Darstellung A befindet sich die Drehwelle in der Neutralstellung und in der Gasse, die den Gängen 3 und 4 zugeordnet ist.
Wird nun die Drehwelle für eine Wählbewegung in die Gasse der Gänge 1,2 verschoben, so ergibt sich die Darstellung nach B.
Während einer sich nunmehr anschließenden Rückschaltung aus der Neutrallage der Gasse 1,2 in die Gangendstellung, Gang 2, die der Darstellung D entspricht, erfolgt neben der Schaltung des 3/2-Wegeventils 14 auch noch die Rückstellung der Drehwelle über die Kulissenführung 16 mit Hilfe des Zylindernokkens 111 (Darstellung C).
Fig. 8 zeigt ein Rraftteil 5 mit dem Gehäuse 53 befestigt am Geschwindigkeits-Wechselgetriebe 4. Der Doppel-Lamellenträger 54 ist dabei drehfest über eine Verlängerung 411 mit der Vorgelegewelle 41 des Geschwindigkeits-Wechselgetriebes verbunden. Ein Ritzel 55 wird von dem Zahnrad 421 auf der Abtriebswelle 42 von dieser angetrieben und ist auf der Verlängerung 411 der Vorgelegewelle 41 drehbar gelagert. Ein Lamellenträger 56 für die Außenlamellen 521 der Kupplungs-/ Getriebebremse 52 ist topfähnlich gestaltet und mit dem Deckel 531 vom Gehäuse 53 des Kraftteiles 5 lösbar verbunden.
Der Doppel-Lamellenträger 54 trägt sowohl die Innenlamellen 522 der Kupplungs-/Getriebebremse 52 wie auch die Außenlamellen 511 der ersten Kupplung (Hochtreiber 51), während die damit zusammenwirkenden Innenlamellen 512 am Ritzel 55 gehalten werden. Der Druckkolben 523 wird über die Leitung 524 mit einer Hilfskraft beaufschlagt und ist der Kupplungs-/Getriebebremse 52 zugeordnet. Der dem Hochtreiber 51 zugeordnete Druckkolben 513 ist in axialer Erstreckung gesehen mindestens zweiteilig gestaltet - 513a,513b. Während der Druckkolben 513a sich nur in axialer Richtung bewegen kann und über die Zuleitung 515 beaufschlagt wird, durchdringt der Druckkolben 513b den Doppel-Lamellenträger 54 und rotiert mit diesem. Zwischen den'beiden Druckkolbenhälften 513a und 513b ist ein Lager 514 angeordnet. Der Abtriebsflansch 422 auf der Abtriebs-/Hauptwelle 42 sowie der Lamellenträger 56 ist so gestaltet, daß eine Demontage dieses Lamellenträgers und damit der Verschleißteile im Kraftteil 5 möglich sind, ohne daß der Abtriebsflansch 422 von der Abtriebswelle 42 sowie der Deckel 531 vom Gehäuse 53 des Kraftteiles 5 demontiert werden müssen. Über die Zuleitung 57 wird den Lamellen des Hochtreibers 51 und der Kupplungs- bzw. Getriebebremse 52 (über geeignete Einrichtungen) Kühl- und Schmiermittel zugeleitet. Die Rückstellung der Druckkolben 923 und 513 (513a + 513b) erfolgt durch Federn, z. B. 58. Die erste Kupplung (Hochtreiber 51) und die zweite Kupplung (Kupplungs-/Getriebebremse 52) sowie die Druckkolben 523 und 513 sind jeweils in einer axialen Ebene angeordnet.
Fig. 9 zeigt eine Ölspeicherschmierung mit einer Saug-/ Druckkolbeneinrichtung 8, die einen Kolben 85 sowie einen Olspeicher 81 und eine Feder 82 aufweist. Die Saug-/Druckkolbeneinrichtung 8 ist über ein Wechselventil 84 mit den Hilfskraftleitungen 515,524 zum Hochtreiber 51 bzw. zur Kupplungs-/ Getriebebremse 52 verbunden. Eine Saugleitung 88 führt vom Ölspeicher 81 ber ein Kugelventil 83 zum Ölsumpf 44 des Getriebes 4, und eine Druckleitung verbindet den Olspeicher 81 über ein zweites Kugelventil 86 mit der Zuleitung 5 zu den Lamellen von Hochtreiber 51 und Kupplungs- und Getriehebremse 52 im Kraftteil 5.
Immer dann, wenn die Leitungen 515 und 524 beide entlüftet sind, drückt de Feder 82 den Kolben 85 in Richtung auf das Wechselventil 84 zu. Dabei wird Rühl- und Schmiermittel aus dem Öl sumpf 44 des Getriebes 4 über die Leitung 88 und das Kugelventil 83 in den Olspeicher 81 angesaugt. Nach Umschaltung eines 3/2-Wegeventils (14 oder 15) wird über die Leitung 19 von der Hilfskraftquelle entweder in der Leitung 515 oder 524 Druck aufgebaut, der gleichzeitig den Kolben 85 der Saug-/Druckkolbeneinrichtung 8 gegen die Wirkung der Feder 82 zurückdrückt. Dabei werden die Lamellen des Hochtreibers 51 bzw. der Kupplungs-oder Getriebebremse 52 über die Leitungen 87 und 57 und das Kugelventil 86 mit Rühl- und Schmiermittel versorgt.
Fig. 10 zeigt schematisch die Anordnung eines Hociltreibers 51' und einer Kupplungs-/Getriebebremse 52' auf der Abtriebswelle 42.
Das mechanische Steuergerät 1 ist z. fl. am Schaltdeckel de.s Getriebes 4 angeordnet und nimmt (lie W.thl- tli0d o(h1titgnale - Wählsignale haben Vorrang vor Schaltsignalen - von der Drehwelle 22 ab und setzt diese über den Schwenkhebel 11 und die Steuerplatte 13 auf die Ventilstifte 141 in der Ventilbatterie (3/2-Wegeventile 14 und-15) in Drucksignale um, die dann mit Hilfskraft, z. B. pneumatisch den Motor hochtreiben (Gas geben) bzw. abbremsen (Motorbremse)-- Fig. 1A - oder im Kraftteil 5 am Getriebe 4 den Hochtreiber 51 oder die Kupplungs-/Getriebebremse 52 betätigen. Nach z. B. einer Wählbewegung in eine tiefere Gasse (Gasse der Gänge 3,4 in Gasse der Gänge 1,2) wird die Steuerplatte 13 in Achsrichtung der Drehwelle 22 so verschoben, daß nur noch das 3/2-Wegeventil 14 (für Gasgeben bzw. Hochtreiber) geschaltet werden kann. Erst nach dem Einlegen eines Ganges in der neuen Gasse, z. B. Gang 1 oder 2, erfolgt die Rückstellung des Schwenkhebels 11 ber den Zylindernocken 111 und die Kulissenführung 16, so daß aus der Neutralstellung dieser Gasse heraus sowohl Hoch- wie auch Rückschaltungen möglich sind und damit auch beide 3/2-Wegeventile 14,15 entsprechend geschaltet werden können.
Beim Schalten von Neutralstellung in eine Gangendstellung gleitet die Steuerplatte 13 aus der gezeichneten Lage (Fig. 4) unter den Nocken 142,152 der Ventilstifte 141,152 weg und aktiviert den Hochtreiber bzw. die-Bremse. Kurz vor Gangendstellung wird der Rastenbolzen 18 von dem Mitnehmer 132 der Steuerplatte 13 an dem Anschlag 181 mitgenommen und in Gangendstellung über die Kerben 184 am Rastenbolzen 18 mit der Rasteinrichtung 182 rastiert. Dabei liegen die Ventilstifte 141,151 mit einer eingefrästen Schulter 143,153 auf einer Fläche 186 des Rastenbolzens 18 auf. Beim Schalten von der Gangendstellung in die Neutralstellung verhindert zunächst der Rastenbolzen 18 das Aktivieren der 3/2-Wegeventile - die Ventilstifte 141,151 können nicht in die Nockenbahnen 131 der Steuerplatte 13 eintauchen -. Kurz vor Neutralstellung wird der Rastenbolzen 18 an der Schulter 185 vom Mitnehmer 132 der Steuerplatte 13 zurückbewegt und in der Kerbe 183 des Rasten--bolzens von der Rasteinrichtung 182 in Neutralstellung neu rastiert. Dabei gleitet die Fläche 186 des Rastenbolzens 18 unter den Schultern 143,153 der Ventilstifte 141,151 weg.
Unmittelbar vor der Erreichung der Neutralstellung gibt der Rastenbolzen 18 die Ventilstifte 141,151 frei, und.die Ventilstifte werden ab diesem Punkt durch die Steuerplatte 13 in Sperrstellung gehalten. Mit dieser Einrichtung wird verhindert, daß bei der Rückstellung von der Gangendstellung in die Neutralstellung die 3/3-Wegeventile 14,15 aktiviert werden können.
Ist z. B. das Geschwindigkeits-Wechselgetriebe ;r die Synchronisierung des Antriebsstranges - Antriebswelle plus Vorgelegewelle 41 - mit der Haupt-/Abtriebswelle 42 mit einem Kraftteil 5 ausgerüstet, wird bei einer Rückschaltung vom 3/2-Wegeventil 14 des mechanischen Steuergerätes 1 die Leitung von der Hilfskraftquelle 19 mit der Leitung 515 im Kraftteil verbunden. Die Hilfskraft schiebt dabei den Druckkolben 513a plus 513b (Fig. 8) nach links und aktiviert den Hochtreiber 51. Die Haupt-/Abtriebswelle 42 beschleunigt dabei über das Zahnrad 421, Ritzel 55 und die geschlossene erste Kupplung 51 (Hochtreiber) den Doppel-Lamellenträger 54, der über die Verlängerung 411 mit der Vorgelegewelle 41 verbunden ist. Auf diese Weise wird die Drehzahlangleichung der zu kuppelnden Klauen (mit oder ohne Sperreinrichtung) herbeigeführt. Bei Hochschaltungen wird das 3/2-Wegeventil 15 in der mechanischen Steuereinrichtung 1 in gleicher Weise wie vorher beschrieben aktiviert, und ber die Leitung 524 wird der Druckkolben 523 nach links bewegt und damit die zweite Kupplung (Kupplungs- bzw. Getriebebremse 52) geschlossen. Da der Lamellenträger 56 der Kupplungs- und Getriebebremse 52 mit dem Gehäuse 53 verbunden ist, wird über die Kupplungs-und Getriebebremse der Antriebsstrang (Vorgelegewelle 41) abgebremst und damit der Drehzahlangleich an der zu schaltenden Gangschaltkupplung erreicht.

Claims

Antriebseinrichtung vP a t e n t a n s p r ü c h e Antriebseinrichtung vorrangig für ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor und einem über eine Schaltkupplung verbundenen Geschwindigkeits-Wechselgetriebe mit mindestens einer Vorgelegewelle, wobei die mit einem Handschalthebel durch Vorwahl oder direkt eingeleitete Gangschaltung über Schaltklauen oder gesperrter Schaltklaueneinrichtung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Schaltung notwendige Gleichlauf der zu schaltenden Schaltelemente über ein mechanisches Steuergerät (1) selbsttätig herbeigeführt wird.
2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Geschwindigkeits-Wechselgetriebe (4) mit Vorwahlschaltung (2') nur ein Lastwechsel, der durch einen definierten Weg am Gaspedal (71) oder am Gasgestänge (7) im Zusammenhang mit einer festgelegten Zeit den Antriebsstrang unterbricht.
3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein 3/2-Wegeventil (72) am Gaspedal (71) oder am Gasgestänge (7) angeordnet ist, welches durch Schaltimpulse abhängig von der Gaspedalstellung geöffnet wird und über ein Zeitglied (73) eine definierte Zeit offengehalten wird, und daß die Schaltimpulse bei einem definierten Weg (&) am Gaspedal (71) - Last/Leer (Gas wegnehmen), Leer/Last (Gas geben) -entstehen und die Öffnungszeit des 3/2-Wegeventiles (72) gleich bzw. größer als die Schaltzeit des Getriebes (4) ist.
4. Antriebseinrichtung nach einem der vorgenanntcn Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß da mechanische Steuergerät (1) mit der Schalteinrichtung (2,2') verbunden ist und über eine Hilfskraft entweder - im Bereich des Antriebsmotors (3) die selbsttätige Beschleunigung - Gas geben (Stellgerät 31) - bzw.

Verzögerung - Motor-oder Motorwellenbremse (33) (Stellgerät 32) - oder auch - im Bereich des Geschwindigkeits-Wechselgetriebes (4) die selbsttätige Beschleunigung der Schaltklauen durch eine erste Kupplung (Hochtreiber 51) bzw. die Verzögerung durch eine zweite Kupplung (Kupplungs-oder Getriebebremse 52) bewirkt.
5. Antriebseinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der-Schwenkhebel (11) des Steuergerätes (1) auf der dem Geschwindigkeits-Wechselgetriebe (4) zugeordneten Drehwelle (22) der Schalteinrichtung (2,2') drehfest, jedoch axial verschiebbar angeordnet ist, eine Steuerplatte (13) trägt, die Wähl- und Schaltsignale von der Drehwelle (22) abnimmt und'auf die Ventilstifte (141,151) einer Ventilbatterie (14,15) überträgt und in Drucksignale umwandelt, die dann entweder über Stellgeräte (31,32) den Motor hochtreiben (Gas geben) bzw. abbremsen (Motor bzw. Motorwellenbremse 33) oder auch über einen Kraftteil (5) den Antriebsstrang des Geschwindigkeits-Wechselgetriebes (4) beschleunigt (Hochtreiber 51) bzw.

verzögert (Kupplungs-/Getriebebremse 52).
6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h .g e k e n n z e i c h n e t , daß - der Schwenkhebel (11) auf der Drehwelle (22) mit einer Rasteinrichtung (12) gegen eine willkürliche axiale Verschiebung gesichert ist und diese Rasteinrichtung aus in der Drehwelle (22) .den Gassen der Schaltanlage (2,2') zugeordneten Rastvertiefungen (221) und einem im Schwenkhebel (11) federbelasteten (Feder 122) Rastbolzen (121) besteht, der Schwenkhebel (11) einen Zylindernocken (111) trägt, der mit einer gehäusefesten Kulissenführung (16) zusammenwirkt und während der Schaltbewegung der Drehwelle (22) in der Gasse den Schwenkhebel (11) um einen Gassenabstand (13) gegenüber der Drehwelle axial verschiebt, die Steuerplatte (13) am Schwenkhebel (11) zwei zur Drehwelle (22) in Umfangsrichtung und in axialer Richtung versetzt angeordnete gerade Nockenbahnen (131) hat, die mit zwei Nocken (142,152) von zwei 3/2-Wegeventilen (14,15), die am Gehäuse (17) befestigt sind, zusammenwirken, die Steuerplatte (13) am Schwenkhebel (11) in Umfangsrichtung zur Drehwelle (22) in deren Endstellung - die der Gangendstellung entspricht - je einen Mitnehs,ler (132) hat, welcher mit Anschlägen (181) des Rastenbolzens (18) zusammenwirken, der Rastenbolzen (18) zur Drehwelle um 900 versetzt zwischen den Nocken (142,152) der zwei 3/2-Wegeventile (14,15) in einer Führung längs verschieblich angeordnet ist und über eine Rasteinrichtung (182), die der Ganghebelstellung in einer Gasse entspricht, kraftschlUssig festgehalten wird.
7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein 3/2-Wegeventil (14,15) entweder dem Stellgerät (31) für "Gasgeben" oder dem Hochtreiber (51) im Kraftteil (5) des Getriebes (4) bzw. dem Stellgerät (32) für Motor-, Motorwellenbremse (33) oder der Kupplungs- bzw.

Getriebebremse (52) im Kraftteil (5) des Getriebes (4) zugeordnet ist.
8. Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h. g e k e n n z e i c h ne t daß das Kraftteil mit einer ersten Kupplung (Hochtreiber 51) und einer zweiten Kupplung (Kupplungs- bzw. Getriebebremse 52) an der Vorgelegewelle (41) bzw. an der Hauptwelle (42) nahe am Abtrieb des Getriebes (4) angeordnet ist.
9. Antriebseinrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß - das Kraftteil (5) -auf einer Verlängerung (411) der Vorgelegewelle (41), mit dem Gehäuse (53) an der der Abtriebswelle (42) zugeordneten Stirnwand des Geschwindigkeits-Wechselgetriebes (4) befestigt, angeordnet. ist, - auf dieser Verlängerung (411) dreh- und axial fest ein topfähnlicher Doppel-Lamellenträger (54) für die Außen lamellen (511) der ersten Kupplung (Hochtreiber 51) und in der gleichen radialen Ebene für die Innenlamellen (522) einer zweiten Kupplung (Getriebe- bzw. Kupplungsbremse 52) befestigt ist, - die Innenlamellen (512) der ersten Kupplung (Hochtreiber 51) an einem auf der Verlängerung (411) der Vorgelegewelle (41) drehbar gelagerten Ritzel.(55) angeordnet sind, welches über ein Zahnrad (421) von der Abtriebswelle (42) des Getriebes (4) angetrieben wird, - der Lamellenträger (56) für die Außenlamellen (521) der zweiten Kupplung (Kupplungs- bzw. Getriebebremse 52) als ein erster Zylindereinsatz mit dem Gehäusedeckel (531) des Kraftteiles (5) lösbar verbunden und ohne den Abtriebsflansch (422) der Abtriebswelle (42) zu lösen, ausbaubar ist, - der Druckkolben (513) für die erste Kupplung (Hochtreiber 51) in axialer Richtung gesehen mindestens zweiteilig (A + B) ausgeführt ist und zwischen diesen beiden Teilen (513A, 513B) ein die Reibung verminderndes Lager (514) angeordnet ist und daß der mit der Drehung der Vorgelegewelle (41) sich bewegende Teil (513A) des Druckkolbens (513) den topfthnlichen Doppel-Lamellenträger (54) durchdringt und daß der Druckkolben (523) für die zweite Kupplung (Getriebebremse 52) im Prinzip in der gleichen axialen Ebene wie der Druckkolben (513) für die erste Kupplung (Hochtreiber 51) angeordnet ist.
10. Antriebseinrichtung nach Anspruch9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schmierung und Kühlung der Lamellen (511,512,521,522) im Kraftteil (5) von der ersten Kupplung (Hochtreiber 51) wie auch von der zweiten Kupplung (Getriebebremse 52) eine Saug-/ Druckkolbeneinrichtung (8) mit ölspeicher (81) vorhanden ist, und daß die Saug- und Druckkolbeneinrichtung (8) bei entlüftetem Hochtreiber (51) oder entlüfteter Getriebebremse (52) unter dem Druck einer Feder (82) über ein Kugelventil (83) Schmier- und Kühlöl aus dem Getriebesumpf (44) ansaugt und bei druckbeaufschlagtem Hochtreiber oder druckbeaufschlagter Bremse über ein Wechselventil (84) der Betriebsdruck den Kolben (85) in die entgegengesetzte Richtung drückt und das gespeicherte O1 zur Schmierung und Kühlung über ein zweites Kugelventil (86) den Lamellen (511,512,521,522) zuführt.