DE3104650A1 - Steuervorrichtung fuer ein schaltbares mehrganggetriebe - Google Patents

Steuervorrichtung fuer ein schaltbares mehrganggetriebe

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Description

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Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein schaltbares Mehrganggetriebe, wie es beispielsweise in Lastkraftwagen Verwendung findet, die im wesentlichen nicht auf Schnellstrassen fahren. Die Erfindung befasst sich insbesondere mit einer elektronischen logischen Steuerschaltung für eine derartige Vorrichtung, an der die relevanten Signalinformationen liegen und die Steuersignale liefert, um ein automatisches Umschalten zu bewirken,vorausgesetzt, dass bestimmte Arbeitsbedingungen erfüllt sind.
In den deutschen Patentanmeldung P 23 45 010.4 und P 26 39 367.9 wird eine Steuervorrichtung für ein umschaltbares Mehrganggetriebe beschrieben, bei der eine Anzahl von Kupplungen im Getriebe hydraulisch betätigt wird, um ein Umschalten zu bewirken .Jede Kupplung wird' über ein separates einzeln betätigbares Solenoidventil betrieben, wobei diese Solenoidventile in einer geeigneten Abfolge betätigt werden, um ein Umschalten durch eine elektronische Steuerschaltung zu bewirken, an der Signalinformationen von einem Drehzahlbereichswählschalter oder Gangwählschalter und anderen geeigneten Informationenquellen liegen. Diese bekannte Vorrichtung ist kompliziert und mit hohen Kosten verbunden, da sie eine Vielzahl von Kupplungsolenoidventilen, eine zusätzliche hydraulische Schaltung für die Ventile und eine zusätzliche elektrische Schaltung in der elektronischen Steuerschaltung benötigt, um eine geeignete t Arbeitsabfolge der Kupplungssolenoidventile zu bewirken. Da jedes Umschalten von einem Gang auf einen anderen weiterhin eine Arbeitsabfolge mehrerer Solenoidventile benötigt, wird die Zeit zum Durchführen jedes Umschaltens ungebührlich verlängert.
In der deutschen Patentanmeldung P 30 31 741.0 ist ein weiterentwickeltes umschaltbares Mehrganggetriebe beschrieben, bei dem mehrere hydraulisch betätigte Kupplungen zum Umschalten
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des Getriebes auf verschiedene Drehzahlbereiche über ein einziges neuartiges solenoidbetätigtes Drehventil zum Wählen des Ganges betrieben werden. Dieses Drehventil, das
in die gewünschten Drehstellungen durch seine Solenoide bewegbar ist, verteilt schnell das unter Druck stehende hydraulische Fluid auf die passende Kupplung, so dass es nicht mehr erforderlich ist, für jede Getriebekupplung ein separates einzeln betätigbares Solenoidventil vorzusehen. Das Drehventil und seine Antriebseinrichtung einschliesslich eines Malteserkreuzes .und eines Zahnstangen- und Ritzelantriebes,der durch Heraus-u. Her .unter scha It solenoidventile betätigt wird, um das Gangwählventil schrittweise zu drehen, stellt sicher,
dass das Getriebe immer nur um einen Gang weitergeschaltet wird, und dass eine eingerückte Kupplung für einen Gang gelöst wird, bevor eine andere gewählte
Kupplung - für einen anderen ■ - Gang "···· eingerückt wird. Es ist weiterhin eine Blockiereinrichtung vorgesehen, die eine Drehung des Malteserkreuzes und des Wählventiles für den Gang und damit ein Ineingrlffkommen oder Lösen einer Kupplung verhindert, bis sich die Zahnstangen- und Ritzelantriebseinrichtung für das Malteserkreuz in einer passenden bestimmten Stellung befindet. Diese Anordnung bietet viele Vorteile einschliesslich der verringerten Zeit zwischen dem Freigeben der Kupplung für einen Gang und dem Einrücken einer anderen Kupplung, wodurch ein extrem schnelles Umschalten des Getriebes möglich ist.
Durch die Erfindung wird eine Steuervorrichtung und eine elektronische Steuerschaltung zur Verwendung in einer derartigen Steuervorrichtung für ein Getriebe, bei dem ein solenoidbetätigtes Drehwählventil für den Drehzahlbereich zum Umschalten, d.h. zum Bewirken der Arbeit der Kupplung verwandt wird, wobei die erfindungsgemässe Vorrichtung sich insbesondere für ein Getriebe, wie es in der deutschen Patentanmeldung P 30 31 741.0 dargestellt ist und für andere Getriebe eignet, die ein bewegliches * Gangwählventil verwenden.
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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein umschaltbares Mehrganggetriebe mit mehreren hydraulisch betätigten Schaltkupplungen, die wahlweise über ein solenoidbetätigtes Drehventil betätigbar sind, das mit Hilfe von Herauf;- und Herunterschalt solenoidventilen gedreht oder in anderer Weise bewegt wird, die auf eine Antriebseinrichtung für das Wählventil einwirken, wobei gleichfalls ein Vorpositioniersolenoidventil vorgesehen ist. Die Steuervorrichtung umfasst einen wahlweise betätigbaren,beispielsweise von Hand betätigbaren Mehrstellungswählschalter für den . Gang eine Detektoreinrichtung, beispielsweise magnetische Aufnehmer zum Aufnehmen der Drehzahl der Eingangs- und Ausgangswellen, einen Grenzschalter und einen Drehschalter, der den Zustand, d.h. die Arbeitsbereitschaft und die Drehstellung des Wählventiles für den Gang währnimmt, sowie eine elektronische Steuerschaltung. An der elektronischen Steuerschaltung liegt die elektrische Signalinformation vom Wählschalter, von der Detektoreinrichtung, vom Grenzschalter und vom Drehschalter, wobei die Steuerschaltung diese Information über ihre logische Schaltung verarbeitet und geeignete Ausgangs- oder Steuersignale dem Vorpostioniersolenoidventil und den Herauf- und Herunterschaltsolenoidventilen liefert, um dadurch das Drehwählventil
zu betätigen und für ein automatisches Umschalten des Getriebes auf einen gewählten Gang zu sorgen, vorausgesetzt, dass bestimmte Bedingungen erfüllt sind.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel· der Erfindung ist das Getriebe an einem Schwerlastkraftwagen mit hoher Nutzlast für Fahrten ausserhalb der Schnellstrassen vorgesehen. Die Getriebeeingangswelle wird über einen Drehmomentwandler angetrieben, der seinerseits von einer Brennkraftmaschine angetrieben wird, während die Getriebeausgangswelle so geschaltet ist, dass sie die Fahrzeugräder antreibt. Der Drehmomentwandler enthält eine solenoidbetätigte Sperrkupplung, und das Getriebe enthält eine solenoidbetätigte Bremskupplung, die beim Umschalten gelöst sein müssen und die in geeigneter Weise
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und Reihenfolge durch die elektronische Steuerschaltung betätigt werden. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel enthält weitere Hilfsschalter, die die relevante Eingangssignalinformation für die elektronische Steuerschaltung liefern, nämlich beispielsweise einen Drosselstellungsschalter, der durch das Fahrpedal des Fahrzeuges betätigt wird, einen Bremskupplungsdruckschalter, einen LeerlaufStartschalter, gleichzeitig einen Sperrdruckschalter, einen Ladewagen- oder Kippwagenpositionsschalter, einen Luftdruckschalter für das Ladungshebeventil, einen von Hand bedienbaren Überlastschalter usw. Die elektronische Steuerschaltung liefert weiterhin die relevante Information, die an einer Anzeigeeinrichtung am Armaturenbrett des Fahrzeuges für den Fahrer angezeigt wird, beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, den gewählten Gang, den Zustand der Sperr- und Bremskupplungen, den Arbeitszustand der elektronischen Steuerschaltung sowie eine Identifizierung und Lokalisierung bestimmter Systemfehler, wenn diese auftreten.
Die erfindungsgeraässe Getriebesteuerung und die erfindungsgemässe elektronische Steuerschaltung für die erfindungsgemässe Steuerung bieten gegenüber den bekannten Vorrichtungen dieser,Art mehrere Vorteile. Sie eignen sich insbesondere beispielsweise zur Verwendung mit Gangwählventilen oder mit in anderer Weise bewegbaren Ventilen, um ein relativ schnelles Umschalten zu bewirken. Es wird eine grössere Vielzahl verschiedener Eingangssignalinformationen als bei bekannten Vorrichtungen verarbeitet, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer richtigen Arbeit des Systems erhöht wird, Möglichkeiten von Fehlfunktionen oder Beschädigungen von Bauteilen bei ungünstigen Verhältnissen vermindert werden, wobei weiterhin ein Ansprechen auf eine grosse Vielzahl verschiedener möglicher Systemfehler möglich ist, um entweder eine automatische Schutzfunktion, beispielsweise ein Abschalten oder eine Sicherheitsmassnahme zu bewirken oder dem Fahrer eine geeignete rechtzeitige Warnung zu geben, so dass geeignete Massnahmen ergriffen werden können.
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Dieser und weitere Vorteile werden bei der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Getriebe mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Steuervorrichtung für das Getriebe, die eine elektronische Steuerschaltung enthält.
Fig. 2 zeigt ein vergrössertes Schematisches Diagramm eines Teils der hydraulischen Schaltung der in Fig. 1 dargestellten Steuervorrichtung, wobei das Drehwählventil für den Drehzahlbereich und bestimmte Solenoidventile dargestellt sind, die dem Wählventil zugeordnet sind.
Fig. 3A zeigen zusammen das elektrische Schaltbild der u Steuervorrichtung und der elektronischen Steuerschaltung in Fig. 1.
Fig. 4A, zeigen zusammen schematisch die logischen Funktionen, 4B 4C
und 4D ^ie ^ie in F^' 3 dargestellte elektronische Steuerschaltung erfüllt.
In Fig. 1 sind ein Getriebe sowie ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Steuervorrichtung für ein Getriebe mit einer elektronischen Steuerschaltung EC dargestellt, wobei das Getriebe an einem nicht auf Schnellstrassen fahrenden Fahrzeug vorgesehen ist, von dem nur Teile dargestellt sind. Das Getriebe weist einen Drehmomentwandler TC auf, der über die Maschine des Fahrzeuges oder eine Antriebsmaschine PM angetrieben wird. Der Drehmomentwandler TC ist so angeschlossen, dass er die Eingangswelle IS des Getriebes T antreibt, deren Ausgangswelle OS so angeschlossen ist, dass sie die Fahrzeugräder W antreibt. Der Drehmomentwandler TC enthält eine herkömmliche solenoidbetätigte Sperrkupplung LC. Das Getriebe T enthält eine herkömmliche solenoidbetätigte Brems-
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kupplung RC. Das Fahrzeug ist mit einem die Last tragenden Ladewagen B versehen, der schwenkbar beweglich in herkömmlicher Weise über einen auseinander- und zusammenziehbaren hydraulischen Zylinder HS angebracht ist, der über ein Steuerventil DV für den Laderaum oder Ladewagen betätigt wird. Die Maschine PM des Fahrzeuges enthält eine Drossel TH, die über ein Fahrpedal AP betätigt wird, um die Drehzahl der Maschine zu ändern, wobei sich das Fahrpedal AP am Boden F des nicht dargestellten Führerhauses des Fahrzeuges befindet·
Das Getriebe T ist beispielsweise ein hydraulisch betätigtes schaltbares Mehrganggetriebe, das in Vorwärtsrichtung,im Leerlauf und in Rückwärtsrichtung arbeiten kann und mehrere Vorwärtsgänge hat. Das Getriebe T weist eine Vielzahl herkömmlicher hydraulisch betätigter Reibschaltkupplungen auf, die nicht dargestellt sind und die in einer Kombination mit einer Vielzahl von nicht dargestellten Zahnrädern arbeiten, um beispielsweise neun Vorwärtsgänge,einen Leerlauf- oder Anlassgang und einen Rückwärtsgang vorzusehen. Diese Kupplungsanordnung und die Arbeitsweise sind im einzelnen in der deutschen Patentanmeldung P 30 31 741.0 beschrieben.
Die nicht dargestellten Schaltkupplungen im Getriebe T werden über die in Fig. 1, 2, 3A und 3B dargestellte Getriebesteuervorrichtung betätigt. Die Steuervorrichtung enthält ein Drehwählventil RSV für den Gang das über drei
Solenoidventile betätigt wird, die als Vorpositioniersolenoidventil PPS, als Heraufschaltsolenoidventil US und als Herunterschaltsolenoidventil DS bezeichnet sind. An diesen Solenoidventilen sowie am Sperrsolenoidventil LUS für die Sperrkupplung LC des Drehmomentwandlers TC und an den Solenoidventilen NSVS, ROS und RIS für das Getriebe T liegen elektrische Signale von der elektronischen Steuerschaltung EC, so dass die Ventile auf diese elektrischen Signale ansprechend arbeiten.
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Umeineigeeignetzeitlich gesteuerte Arbeitsabfolge der oben erwähnten Solenoidventile zu bewirken, liegen an der elektrischen Steuerschaltung EC die elektrischen Eingangssignale von mehreren Signalquellen einschliesslich beispielsweise dem Gangwählschalter CL des Fahrers, einem Grenzschalter LS und einem Drehschalter 59, die im Getriebe T angeordnet und mit dem Drehventil RSV verbunden sind, wie es später beschrieben wird. Eine erste magnetische Drehzahlsensoreinrichtung SS ist so geschaltet, dass sie auf die Drehzahl der Ausgangswelle OS des Getriebes anspricht, während eine zweite magnetische Drehzahlsensoreinrichtung ISS so geschaltet ist, dass sie auf die Drehzahl der Eingangswelle IS des Getriebes anspricht. Die Steuerschaltung EC empfängt auch andere elektrische Eingangssignale von anderen Schaltern, die in einer im folgenden beschriebenen Weise geschaltet sind. Der Gangschalter CL weist einen von Hand bedienbaren Schalthebel SL auf, der von der LeerlaufStellung N in die Rückwärtsstellung R oder in irgendeine der neun Vorwärtsstellungen F1 bis F9 bewegbar ist, wie es in Fig. dargestellt ist. Eine derartige Anordnung des Schalthebels SL liefert geeignete elektrische Eingangssignale, die die Schaltheb.elposition angeben, der elektronischen Steuerschaltung EC, so dass diese geeignete Ausgangssignale zum Betreiben der Getriebekupplungen liefert.
Wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, sind das Wählventil RSV und die drei Solenoidventile in einem Gehäuse H1 angeordnet, das am Hauptgetriebegehäuse H befestigt ist. Dazwischen befindliche Fluidverbindungskanäle dienen in der in Fig.2 dargestellten Weise als eine Einrichtung, die für eine hydraulische Fluiddruckverbindung zwischen der Steuervorrichtung und den verschiedenen nicht dargestellten hydraulisch betätigten Kupplungen des Getriebes T sorgt.
Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, ist eine Welle 56 drehbar im Gehäuse H1 gelagert und ist das Drehwählventil RSV daran
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befestigt, so dass es sich mit der Welle 56 dreht. Ein Malteserkreuz 60 mit einer Reihe von in Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordneten und radial verlaufenden offenen Schlitzen 61 ist am Ventil RSV befestigt, so da.ss es sich damit dreht. Ein elektrischer Drehschalter 59 ist mit dem Ende der Welle 56 verbunden und liefert eine Rückkopplung zur elektronischen Steuerschaltung EC, wobei der Schalter 59 den Gang angibt, auf den das Ventil
RSV eingestellt ist, wie es später beschrieben wird.
Das Wählventil RSV steht in einer Fluidverbindung mit verschiedenen Kanälen, die in Fig. 2 dargestellt sind und in einer festen Grundplatte 62 und in einer feäten Kanalplatte 64 angeordnet sind. In der Kanalplatte 64 ist verschiebbar ein neutrales Sicherheitsventil NV angebracht, das über das neutrale Sicherheitsolenoidventil NSVS und ein Wechselventil SV betätigt wird, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.
Das Drehventil RSV ist in der in Fig. 2 dargestellten Weise im Ventilkörper 66 angebracht. Es versteht sich, dass die Grundplatte 62, die Kanalplatte 64 und der Ventilkörper 66 aneinander befestigt sind, so dass sie allgemein das Gehäuse H1 bilden.
Ein Malteserkreuzantriebselement 76 ist in einem reibungsfreien Lager 77 im Körper 72 gelagert und ein Stössel 78, der am Antriebselement 76 befestigt ist, verläuft davon derart, dass er in die Schlitze 61 des Malteserkreuzes
60 eingreifen kann. Das Malteserkreuz 60, der Stössel 78 und das Antriebselement 76 bilden allgemein einen Malteserantrieb GD. Abstandsstücke 79 können in einigen der Schlitze
61 befestigt sein, um diese Schlitze des Malteserkreuzes mechanisch zu blockieren und dadurch zu verhindern, dass das Wählventil RSV auf einen Gang umgeschaltet wird, der höher ist als es bei einer speziellen Verwendung erlaubt ist oder dass das Ventil RSV unter das übersetzungs-
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verhältnis des Rückwärtsganges verschoben wird.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung hat die Sensoreinrichtung die Form von zwei magnetischen Aufnehmern, nämlich einem Aufnehmer ISS für die Drehzahl der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers und einen weiteren SS für die Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes, wobei ein auf elf Stellungen ansprechender Drehschalter 59 und ein Grenzschalter LS mit dem Drehwählventil RSV verbunden sind. Das Drehwählventil RSV ist weiterhin mit einem Vorpositioniersolenoidventil PPS versehen. Der Drehmomentwandler TC weist ein Sperrsolenoidventil LUS auf. Das Getriebe T ist mit einem normalen Sicherheitsolenoidventil NSVS, einem Unterbrechungssolenoidventil RIS für die Bremskupplung und einem überdrehsolenoidventil ROS für die Bremskupplung versehen. Alle Solenoidventile werden in geeigneter Weise und Abfolge durch Ausgangssignale von der elektronischen Steuerschaltung EC auf die Signalinformation ansprechend betätigt, die der elektronischen Steuerschaltung EC durch den von Hand bedienbaren Gangschalter CL, der einen Schalthebel SL aufweist, durch die Drehzahlsensoreinrichtung, die im Obigen beschrieben wurde, und durch Hilfsschalter geliefert wird, die die Vorrichtung benötigt. Derartige Hilfsschalter umfassen beispielsweise einen Drosselstellungsschalter APS, der über das Fahrpedal APdes Fahrzeuges betätigt wird, einen Bremskupplungsdruckschalter RPS, einen Leerlaufanlasschalte.r NS, einen Sperrdruckschalter LUPS, einen Schalter CBS für die Stellung des Ladewagens, einen Luftdruckschalter HVPS für das Ladewagenhebeventil, und einen von Hand bedienbaren Überlastschalter DOS, wobei alle Schalter sowie weitere Schalter später im einzelnen beschrieben werden. Die elektronische Steuerschaltung EC liefert eine Information, die an einer Anzeigeeinrichtung DD am Armaturenbrett des Fahrzeuges angezeigt wird, wobei sich unter dieser Information eine Information bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Übersetzungsverhältnisses oder Übersetzungsbereiches, der durch den Fahrer gewählt ist, des Zustandes der Sperrkupplung
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LC des Drehmomentwandlers und der Bremskupplungen RC, des Arbeitszustandes der elektronischen Steuerschaltung EC und andere relevante Informationen,beispielsweise die Identifikation und Lokalisierung bestimmter Fehler des Systems befindet, falls solche auftreten.
Im folgenden wird die allgemeine Arbeitsweise des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert.
Das Wählventil RSC ist eine am Getriebe angebrachte mechanisch hydraulische IT-Stellungsventileinrichtung, die über drei elektrische Solenoidventile US, DS und PPS betätigt wird. Das Getriebe T kann immer nur um einen Gang über die neun Vorwärtsgänge, den Leerlaufgang und einen Rückwärtsgang herauf- oder heruntergeschaltet werden. Das Ventil RSV verhindert eine nachteilige mehrfache Kupplungsineingriffnahme und hält das Getriebe unabhängig von einer Unterbrechung der elektrischen Energieversorgung in seiner Gangstellung. Die richtige Abfolge der Signale von der elektronischen Steuerschaltung EC zu den verschiedenen Solenoidventilen und anderen Kontroll- oder Vergleichspunkten in der elektronischen Schaltung vollendet ein einzelnes Herauf- oder Herunterschalten. Der höchste Gang, der möglich ist, kann durch eine Inneneinstellung in der elektronischen Steuerschaltung EC oder dadurch begrenzt werden, dass der Fahrer den Hebel SL des elektrischen Wählschalters CL in seine maximale Stellung bringt. Ein Umschalten des Wählhebels SL auf den 6. Gang erlaubt es beispielsweise, dass das Getriebe T automatisch im Bereich der Gänge 1 bis 6 arbeitet. Ein Rückwärtsfahren des Fahrzeuges sowie ein Umschalten in den Leerlauf sind über einer vorgegebenen Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes gesperrt, die durch den Aufnehmer SS aufgenommen wird. Das Umschalten vom Leerlauf in denVorwärtsgang oder den Rückwärtsgang durch den Fahrer wird durch die vom Aufnehmer ISS aufgenommene Drehzahl des Drehmomentwandlerlaufrades gesteuert. Diese Umschaltungen sind über einer vorgegebenen Drehzahl nicht erlaubt, um übermässig grosse Antriebsdrehmomente zu verhindern.
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Während des Herauf- und Herunterschaltens sind sowohl die Sperrkupplung LC als auch die Bremskupplung RC gelöst, die Sperrkupplung LC wird jedoch nach einer Verzögerung von 1,5 s wieder einrücken, wenn die Drehzahl des Drehmomentwandlerlaufrades noch nach der Sperrkupplung verlangt. Die Bremskupplung RC bleibt jedoch gelöst, bis das Fahrzeug im neuen Gang die Drehzahl überschreitet oder der Fahrer die Bremskupplung RC mittels eines Fusspedales RP und eines Bremsventiles OR betätigt. Ein Druckschalter APS, der am Fahrpedal AP angeordnet ist, dient dazu, der elektronischen Steuerschaltung EC ein Signal zu.geben, ein Heraufschalten nicht zu erlauben. Wenn der Fahrer seinen Fuss vom Pedal AP nimmt, werden alle Heraufschaltungen blockiert, ein normales Herunterschalten wird jedoch an den planmässigen Schaltpunkten auftreten.
Der Schalter CBS für die Position des Ladewagens und der Hebelventxldruckschalter HVPS überwachen die Stellung des Ladewagens B. Wenn der Wagen B angehoben ist und einer der Schalter offen ist, prüft die elektronische Steuerschaltung EC, welcher Gang am Fahrzeug eingeschaltet ist. Wenn es ein Vorwärtsgang ist, wird diese Tatsache den weiteren Betrieb nicht beeinflussen. Wenn das Fahrzeug auf den Rückwärtsgang geschaltet ist, wird die Steuerschaltung EC automatisch das Getriebe T in den Leerlauf umschalten, gleichgültig welche Stellung der elektrische Wählschalter CL hat. Wenn der Wagen B angehoben ist, kann der Rückwärtsgang nicht eingeschaltet werden, bis er wieder abgesenkt ist, und wird der Wählschalter CL zyklisch vom Rückwärtsgang auf den Leerlauf zum Rückwärtsgang umgeschaltet.
Wenn der Ladewagen B angehoben ist, ermöglicht es ein Druckknopfnotschalter DOS für eine überlast, der in Form eines Anschlages vorgesehen ist, dass das Getriebe T auf den ersten Vorwärtsgang umgeschaltet wird und zwar unabhängig von der Drehzahl des Drehmomentwandlerlaufrades, der Drehzahl
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der Ausgangswelle des Getriebes und der Stellung des elektrischen Wählschalters. Wenn der Schalter DOS freigegeben ist, schaltet das Getriebe T auf den Leerlauf um,vorausgesetzt, dass die Ausgangsdrehzahl SS unter dem Sperrsoliwert liegt.
Die Sperrkupplung LC wird durch das elektrische Solenoidventil LUS betätigt. Ein Signal von der elektrischen Steuerschaltung EC bewirkt, dass die Sperrkupplung LC einrückt und bei einer vorgegebenen Drehzahl ausrückt, die durch den Aufnehmer ISS für die Drehzahl des Drehmomentwandlerlaufrades wahrgenommen wird. Die Sperrkupplung LC wird bei irgendeinem Umschalten des Getriebes gelöst und bleibt für etwa 1,5 s in dieser Stellung, bevor sie wieder einrückt. Das Einrücken der Sperrkupplung LC tritt auch während des Bremsvorganges auf, der durch den Druckschalter RPS für die Bremskupplung signalisiert wird. Ein nicht dargestelltes Signallicht an der Anzeigetafel DD am Armaturenbrett, signalisiert die Sperrstellung über eine überwachung des Schalters LUPS.
Die Bremskupplung RC wird entweder von Hand aus über eine Steuerung des Ventiles OR durch den Fahrer, das über ein am Boden'des Führerhauses angebrachtes Pedal betätigt wird, oder automatisch durch die elektronische Steuerschaltung EC betätigt. Wenn Drehzahlen erreicht werden, die über der normalen hohen Leerlaufdrehzahl der Maschine liegen, bringt die elektronische Steuerschaltung EC die Bremskupplung RC vollständig in Eingriff. Für diese Arbeitsweise besteht ein einstellbarer Drehzahlsollwert auf der Grundlage der Drehzahl des Drehmomentwandlerlaufrades.
Die Drehmomentkapazität, die beim Bremskupplungsbetrieb zur Verfügung steht., wird über eine Druckreglung gesteuert. Der Druck wird durch den Fahrer über ein Pedal AP ge-
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steuert, das am Boden des Führerhauses angebracht ist. Die Bremskupplung RC wird automatisch gelöst, wenn ein Umschalten des Getriebes ausgelöst wird.
Im folgenden wird das Heraufschalten beschrieben.
Während des normalen Herauf- oder Herunterschaltens arbeitet die Vorrichtung in der folgenden Weise.
Die Drehzahl wird durch den Drehzahlaufnehmer oder die Sensoreinrichtung SS an der Ausgangswelle OS des Getriebes ermittelt. Das Getriebe T wird durch die Arbeit des hydraulischen Wählventiles RVS umgeschaltet, das so arbeitet, dass es den Fluiddruck nur zu den geeigneten Kupplungen im Getriebe führt. Das Ventil RVS kann immer nur um einen Gang durch eine geeignete Arbeit der drei Solenoidventile US, DS, PPS auf- und abbewegt werden.
Zum Umschalten irgendeines Ganges muss eine bestimmte Arbeitsabfolge ablaufen. Beispielsweise läuft bei einem Heraufschalten von irgendeinem Gang auf den nächst höheren Gang die folgende Arbeitsabfolge'ab. Der Grenzschalter LS dient dazu, die axiale Stellung des Betätigungsgliedes des Drehventiles RVS zu überprüfen, wobei eine vollständig gelöste Stellung, d.h. geschlossene Kontakte erwartet werden. Wenn die Kontakte geschlossen sind, kann das Umschalten fortgesetzt werden. Wenn die Kontakte nicht geschlossen sind, schaltet die elektronische Steuerschaltung EC ein Licht am Armaturenbrett DD an, das anzeigt, dass der Computer nicht betriebsbereit ist, wobei eine Fehlerkodierung angezeigt wird, die diesen Fehler angibt.
Bei einer richtigen Arbeitsweise bewirkt die Steuerschaltung EC eine Arbeit des der Richtung der erforderlichen Umschaltung entgegengesetzten Solenoids, d.h. des Herunterschaltsolenoids DS,
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da bei diesem Beispiel herauf geschaltet werden soll. An.-schliessend erregt die Steuerschaltung EC das Vorpositioniersolenoid PPS. Nach einer Verzögerung von 0,2 s, jedoch vor dem Erregen des Heraufschaltsolenoids US,überprüft die Steuerschaltung EC nochmals die Stellung des Grenzschalters LS, wie es oben beschrieben wurde. Wenn der Schalter LS offen ist , dlih. wenn die Kontakte offen sind, wird die Arbeitsabfolge fortgesetzt. Wenn der Schalter LS geschlossen ist, schaltet die Steuerschaltung EC das Licht für den nicht betriebsbereiten Zustand des Computers am Armaturenbrett DD an, wobei eine Fehlerkodierung angezeigt wird, die diesen Fehler angibt. Bei einer richtigen Arbeitsweise erregt die Steuerschaltung EC das Heraufschaltsolenoid US. Dadurch ist es möglich, dass der hydraulische Fluiddruck die Zahnstange 82 bewegt und das Wählventil RSV um einen Gang dreht. Das vollständige Erreichen der neuen heraufgeschalteten Stellung wird durch eine Prüfung eines Signales vom 11-Stellungsdrehschalter 59, der über den Stössel des Ventiles RSV angetrieben wird, durch die Steuerschaltung EC überprüft oder festgestellt. Wenn die richtige Bewegung erfolgt ist, entregt die Steuerschaltung EC nach einer Verzögerung von 0,2 s das Vorpositioniersolenoid PPS und das Heraufschaltsolenoid US. Das Ventil RSV ist nun bereit, die nächste geeignete Gangänderung vorzunehmen, wenn diese durch das Drehzahlsignal von der Steuerschaltung EC signalisiert wird.
Wenn das Signal vom Drehschalter 59 zeigt, dass der richtige Gang, der für die Drehzahl des Getriebes erforderlich ist, nicht erreicht ist, lässt die Steuerschaltung EC alle · weiteren Schaltvorgänge des Fahrers unberücksichtigt und schaltet die Steuerschaltung EC das Licht für den nicht betriebsbereiten Zustand des Computers am Armaturenbrett DD an, wobei eine geeignete Fehlerkodierung angezeigt wird.
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Das Getriebe T kann über neun Vorwärtsgänge/ einen Leerlauf- und einen Rückwärtsgang herauf- und heruntergeschaltet werden, wenn bestimmte Herauf- und Herunterschaltsignale vorliegen, die in Beziehung zur Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes stehen. Diese Signale oder Schaltpunkte zum Heraufschalten sind einstell- oder vorgebbar, um jeden Drehzahlbereich genau zu begrenzen. Die Herunterschaltpunkte sind gleichfalls einstellbar.
Es können gleichfalls Vorkehrungen getroffen sein, eine maximale Anzahl von Heraufschaltungen festverdrahtet vorzugeben, damit die Steuerschaltung EC bei einem Getriebe mit beispielsweise weniger als neun Gängen verwandt werden kann. Der höchste Gang, der automatisch durch die Steuerschaltung EC erreicht werden kann, ist so begrenzt, dass er gleich der Stellung des Wählschalters CL an irgendeinem Vorwärtsgang ist. Die Steuerschaltung EC löst.eine automatische Umschaltung ausgehend vom ersten Vorwärtsgang bis zum höheren gewählten Vorwärtsgang aus. Das Umschalten erfolgt automatisch beim Erreichen einer Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes, wie sie für jeden Gang vorgegeben ist und durch den Sensor ISS angegeben wird. Das Erreichen des höchsten Ganges, der durch den Fahrer mittels des. Wählschalters CL gewählt ist, begrenzt die Getriebestellung unabhängig von höheren Drehzahlen der Ausgangswelle des Getriebes. Das Getriebe T kann dann automatisch auf den richtigen Garig herunterschalten, der durch die jeweilige Drehzahl des Drehmomentwandlerlaufrades bestimmt ist, ohne dass die Stellung des Wählschalters CL geändert wird. Das Herunterschalten erfolgt nur bis zum ersten Gang.
Ein Umschalten des Wählschalters CL in die Leerlaufstellung bei einer Fahrt des Fahrzeuges in Vorwärtsrichtung mit einer Geschwindigkeit über einem vorgegebenen Wert führt dazu, dass die Leerlaufstellung des Getriebes T nicht erreicht wird, bis die Geschwindigkeit ausreichend niedrig ist, was durch den Sensor SS signalisiert wird. Diese Ge-
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schwindigkeit ist einstellbar und kann als Sperrgeschwindigkeit bezeichnet werden. Das Umschalten des Wählschalters SL in die Stellung des Rückwärtsganges führt dazu, dass die Vorrichtung durch die Steuerschaltung EC der .gleichen logischen Arbeitsabfolge unterworfen wird, wie es beim Leerlauf der Fall ist, was oben beschrieben wurde. Diese Sperrgeschwindigkeitsfunktion ist beim Umschalten vom Vorwärtsgang auf den Rückwärtsgang oder vom Rückwärtsgang auf einen Vorwärtsgang anwendbar.
Das Umschalten des Wählschalters SL von der Leerlaufstellung .in die Stellung des Rückwärtsganges oder in die Stellung eines Vorwärtsganges führt dazu, dass die gewählte Richtung und Umschaltung nicht erreicht wird, bis die folgenden Bedingungen erfüllt sind: Zunächst muss die Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes unter der Sperrdrehzahl liegen, die beispielsweise gleich etwa 1/4 der maximalen Drehzahl im ersten Vorwärtsgang sein kann.. Weiterhin muss die Drehzahl des Laufrades des Drehmomentwandlers TC kleiner als eine gewählte Drehzahl von beispielsweise 1500 U/min sein.
Im folgenden wird das Herunterschalten des Getriebes beschrieben.
Wenn der Fahrer den Wählschalter CL zu irgendeinem Zeitpunkt auf einen niedrigeren Gang umschaltet, kann die Steuerschaltung EC das Herunterschalten auf den niedrigen Gang nur dann bewirken, wenn die Welle IS des Laufrades des Drehmomentwandlers die richtige Drehzahl hat, was durch den Sensor ISS wahrgenommen wird. Diese Drehzahl wird im Herstellerbetrieb auf der Grundlage der Arbeit der Maschine bei Vollgas gewählt.
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Bei irgendeinem Herauf- oder Herunterschalten des Getriebes müssen zunächst die Solenoide LUS, RIS und ROS zum Betätigen der Sperrkupplung LC und der Bremskupplung RG betätigt werden, damit beide Kupplungen während jedes Umschaltens des Getriebes gelöst sind.
Das erfolgt über die Steuerschaltung EC. Der Schalter APS liefert ein einfaches Ein/Aus-Signal der elektronischen Steuerschaltung EC. Wenn der Schalter APS geöffnet ist, d.h. wenn sich das Pedal in der Leerlaufstellung befindet, erlaubt die Steuerschaltung EC kein Heraufschalten über den Gang, der gerade eingelegt ist und zwar unabhängig von der Stellung des Wählschalters CL oder der Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes. Der bereits eingelegte Gang wird durch das Getriebe T beibehalten. Bei einer Betätigung des Drosselpedals AP , die dazu führt, dass der Schalter APS geschlossen wird, arbeitet die Steuerschaltung EC in üblicher Weise und automatisch wie es oben beschrieben wurde. Der Schalter APS bewirkt nur eine Steuerung des ersten bis neunten Ganges bzw. des maximal vorhandenen Gangbereiches und beeinflusst nicht den Rückwärtsgang oder den Leerlauf, wie es vorher beschrieben wurde. Obwohl die Funktion des Schalters APS darin besteht, irgendein Heraufschalten zu verhindern, wenn er betätigt ist, beeinflusst der Schalter APS das normale Herunterschalten nicht.
Der Ladewagen B kann bei irgendeiner Stellung des Wählschalters CL angehoben oder abgesenkt werden. Wenn der Ladewagen B angehoben wird, während sich der Wählschalter CL in der Stellung eines Vorwärtsganges befindet, wird das Getriebe T in üblicher Weise schalten. Wenn der Ladewagen B angehoben wird, während sich der Wählschalter.CL in der Stellung des Rückwärtsganges befindet, wird die Steuerschaltung EC automatisch das Getriebe T auf den Leerlauf umschalten, sobald der Grenzschalter CBS geschlossen wird.
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Damit das Fahrzeug wieder rückwärtsfahren kann, müssen die folgenden Bedingungen erfüllt sein: Zunächst muss der Ladewagen B in seine Ruhestellung abgesenkt sein, in der der Schalter CBS öffnet. Weiterhin muss der Wählschalter CL zyklisch zum Leerlauf und anschliessend zum Rückwärtsgang zurückgeschaltet werden, wobei gleichzeitig die vom Sensor ISS wahrgenommene Drehzahl unter 1500 U/min liegen muss, während der vom Sensor SS wahrgenommene Wert unter dem Sperrwert liegen muss.
Der von Hand betätigbare und automatisch schliessende Druckknopfübersteuerschalter DOS, der am Armaturenbrett des Fahrzeuges angebracht ist, erlaubt es, auf den ersten Vorwärtsgang zu schalten, wenn der Ladewagen B angehoben ist, selbst wenn der Wählschalter CL sich noch in der Leerlaufstellung oder in der Stellung des Rückwärtsganges befindet. Ein Freigeben bzw. öffnen des Druckknopfschalters DOS führt dazu, dass das Getriebe T wieder auf den Leerlauf zurückschaltet, wenn der Wert des Sensors SS unter dem Sperrwert liegt. Der Schalter DOS bewirkt, dass die Steuerschalter EC die Laufradsperrfunktion für das Umschalten vom Leerlauf auf einen Vorwärtsgang umgeht. Das Umschalten vom Leerlauf auf den ersten Vorwärtsgang unter Verwendung des Schalters DOS wird durch keine der oben beschriebenen Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitssperren verhindert.
Im folgenden werden die Sperrkupplungsfunktionen beschrieben.
Die Sperrkupplung LC wird bei vorgewählten Drehzahlen auf die Laufraddrehzahl vom Aufnehmer oder vom Sensor ISS ansprechend eingerückt und ausgerückt. Die Sperrkupplung LC wird mit einem Signal zum Einrücken oder Ausrücken durch das Sperrkupplungssolenoid LUS versorgt oder betätigt und ist immer dann auszurücken, wenn das Getriebe T umschaltet. Die Sperrkupplung LC wird nicht ausgerückt, wenn
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die.. Bremskupplung RC entweder von Hand aus oder elektrisch betätigt ist. Wenn die Sperrkupplung LC ausgerückt ist, muss sie wieder eingerückt werden.
Wenn das Getriebe T von Hand aus über den Wählschalter MC betätigt wird, ist keine Sperrineingriffnähme der Kupplung RC erlaubt. Ein Sperren ist nicht im Leerlauf erlaubt.
Im folgenden wird die Bremsfunktion beschrieben.
Die Bremse RT besteht aus einer konstant mit öl gefüllten Einrichtung, die bei einem Druck des Getriebefluides an der Auslassmündung des Haupthohlraumes von beispielsweise
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etwa 0,7 bis 1,0 kg/cm in die gelöste Stellung gebracht wird. Die Bremse RT wird dadurch betätigt, dass eine hydraulisch betätigte Bremsnasskupplung RC eingerückt wird. Die Kupplung RC kann manuell durch eine Bewegung des Ventils OR betätigt werden, das durch ein Pedal betätigt wird, das am Boden des Führerhauses vorgesehen ist,und erlaubt, dass die Kupplung RC augenblicklich voll einrückt, während der Haltedruck, der durch den Bremsdruckschalter RPS wahrgenommen wird, ein Minimum hat. Wenn durch eine maximale Pedalbetätigung das volle Drehmoment der Bremse RT gefordert wird, kommt der minimale Druck auf den maximalen Druck für ein gegebenes Zeitintervall von beispielsweise einer Sekunde über eine Anstiegsgeschwindigkeit im Bremsventil OR, die vorgegeben ist.
Die Bremse RT kann auch automatisch über das Solenoid RIS bei irgendeinem Gang angezogen werden, wenn eine Drehzahl erreicht wird, die über der des normalen ümschaltpuriktes liegt. Wenn beispielsweise angenommen wird, dass der normale Umschaltpunkt bei 1920 ü/min liegt, so ist die Bremse RT so eingestellt, dass sie bei 110% , d.h. bei 1920 + 192 = 2112 ü/min anzieht.
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Diese Drehzahl wird durch den Sensor ISS am Laufrad des Drehmomentwandlers TC wahrgenommen und liegt etwas über der vollen Leerlaufdrehzahl der Drosseleinrichtung der Maschine. Ein Bremsüberdrehsolenoid ROS wird dann erregt, um die Bremse RT anzuziehen. Die Bremskupplung RC wird dadurch gelöst/ dass ein Bremsunterbrechungsolenoid RIS erregt wird.
Die Bremskupplung RC wird automatisch immer dann gelöst, wenn die Steuerschaltung EC ein Umschalten des Getriebes fordert. Die Bremse RT kann wieder nach einem bestimmten oder festgelegten Zeitintervall von beispielsweise 600ms nach dem Ende des Umschalten angezogen werden, wenn das Bodenpedal RP immer noch durch den Fahrer gedrückt wird. Wenn die Bremse RT bei Überdrehverhältnissen angezogen war, kann sie in dem nun erreichten Gang entweder über andere Überdrehverhältnisse oder eine Handbetätigung wieder angezogen werden.
Die obige Beschreibung der Funktionen der automatischen Bremse RT umfasst die Betätigung mit voller Kapazität, wenn Überdrehverhältnisse erreicht werden und der Fahrer die Bremse RT nicht von Hand angezogen hat. Wenn der Fahrer die Bremse RT von Hand aus angezogen hat.und so die Kapazität, d.h. eine mittlere Bremswirkung gewählt hat, so dass das Fahrzeug eine zu grosse Geschwindigkeit oder Drehzahl erreichen kann, wie es im vorhergehenden beschrieben wurde, schaltet die Steuerschaltung EC das überdrehsolenoid ROS an, das die Bremse RT mit voller Kapazität, d.h. Bremswirkung zum Anziehen bringt.
Im folgenden werden Betriebsstörungen der Vorrichtung beschrieben.
Beim vollen Ausfall der elektrischen Energieversorgung bleibt das Getriebe T in dem Gang, der dann eingelegt ist, was
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durch eine Leuchtdiodenanzeigelampe für die Energieversorgung an der Steuerschaltung angezeigt wird. Bei einem kurzzeitigen Ausfall der elektrischen Energieversorgung für eine Zeitdauer von 100 ms oder weniger verliert die Steuerschaltung EC keine logische Information.
Beim Ausfall des Drosselschalters APS schaltet das Getriebe T selbst dann nicht hoch, wenn das Drosselpedal AP gedrückt wird.
Der Schalter APS ist so verdrahtet, dass dann, wenn die Maschine im Leerlauf läuft, der Schalter APS geöffnet ist und kein Heraufschalten erlaubt ist. Wenn der Schalter APS nicht arbeitet, ist kein Heraufschalten erlaubt, selbst wenn das Drosselpedal AP gedrückt wird.
Beim Ausfall des Ladewagenschalters CBS und des Hebeventildruckschalters HVPS, die der Steuerschaltung EC ein Signal geben, wenn der Ladewagen B angehoben ist, um dadurch ein Umschalten zu verhindern, werden diese Schalter mit abgesenktem Ladewagen B geschlossen. Diese Schalter bewirken, dass die Steuerschaltung EC das Getriebe T auf den Leerlauf umschaltet, wenn der Wählschalter CL irrtümlich in der Stellung des Rückwärtsganges bleibt, während der Ladewagen B angehoben ist. Diese Schalter haben in ihrer Arbeit eine Verzögerung von 600 ms, so dass eine irrtümliche kurze Betätigung durch einen Aufprall die Funktion der Steuerschaltung EC nicht unterbricht.
Beim Ausfall des Bremsdruckschalters RPS, der ein Licht an der Anzeige DD anschaltet, der Sperrkupplung LC bei einigen Umschaltungen ein Signal gibt und normalerweise geschlossen ist, überprüft die Steuerschaltung EC den Zustand des Bremsdruckschalters vor jedem Umschalten. Wenn die Bremse RT nicht gelöst ist, wird das gewählte Umschalten nicht beachtet. Wenn der Schalter RPS ausfällt, ist kein Umschalten erlaubt und leuchtet ein Licht am Armaturenbrett DD auf.
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Wenn das Solenoid RIS zum Lösen der Bremse ausfällt, wird dieser Ausfall durch den Bremskupplungsdruckschalter RPS wahrgenommen und schaltet die Steuerschaltung EC die Lampe für den nicht betriebsbereiten Zustand des Computers an, wobei gleichzeitig eine passende Fehlerkodierung angezeigt wird. Bei jedem Umschalten sollte das Solenoid RIS zum Lösen der Bremse den Bremsfluiddrück an der Bremskupplung RC auf Null heraubsetzen, wobei eine Lampe aufleuchtet, wenn der Druck nicht abfällt.
Ein Sperrdruckschalter überwacht die Sperrkupplung. Wenn der Sperrkupplung durch den Computer ein Signal gegeben wird, überwacht der Druckschalter, ob der Kupplungsdruck anspricht oder nicht. Während jeden ümschaltens sollte .das Sperrkupplungssolenoid entregt sein und die Sperrkupplung 1,5 s lang ausrücken. Wenn der Druck während dieser Zeit nicht auf Null abfällt, (Kontakte geschlossen) wird die Lampe für den nicht betriebsbereiten Zustand des Computers aufleuchten. Eine geeignete Fehlerkodierung wird gleichfalls angezeigt.
Beim Ausfall der Drehzahlsensoren ISS und SS überwacht die Steuerschaltung EC beide Aufnehmer bezüglich eines Kurzschlusses oder eines offenen Schaltkreises. Ein Fehler bei einem dieser Aufnehmer führt zu einem Aufleuchten der Lampe für den nicht betriebsbereiten Zustand des Computers am Armaturenbrett DD. Das Getriebe Ί! wird in der Gangstellung bleiben, die es beim Auftreten des Fehlers hatte,und die Anzeigelampe für die gewählte Gangstellung am Armaturenbrett DD wird weiter die Gangstellung und gleichfalls eine Fehlerkodierung anzeigen. Wenn die Maschine und der Zündschalter abgeschaltet werden und dann die Maschine wieder angelassen wird, wird das Getriebe T sich in der Leerlaufstellung befinden. Die Steuerung EC arbeitet so, dass das Fahrzeug nur im ersten Vorwärtsgang,im Leerlauf- oder im Rückwärtsgang arbeiten kann,
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bis der fehlerhafte Aufnehmer repariert ist. Während dieser Zeit gibt es keine Schaltsperre, keinen automatischen Bremsbetrieb und keinen Sperrkupplungsbetrieb. Die Bremse RT kann jedoch immer noch von Hand betätigt werden. Das Fehlen des Signales der Drehzahl des Laufrades zeigt ein mangelndes Eingreifen in irgendeiner Gangstellung und verhindert gleichzeitig ein automatisches Anziehen der Bremse RT beim überdrehen. Umschaltungen unter bestimmte Maschinen— drehzahlen vom Leerlauf in eine gewählte Richtung werden weiterhin nicht länger gesperrt. Fehlerkodierungen an der Armaturenbrettanzeige DD zeigen den Drehzahlsensorausfall an. Wenn dieser Fehler bei irgendeinem Gang auftritt, wird die Steuerschaltung EC nicht herunterschalten, bis der Wählschalter CL in die Leerlaufstellung bewegt ist "und die Eingangsenergieversorgung zyklisch aus/angeschaltet ist. Von diesem Zeitpunkt an kann das Fahrzeug nur im ersten Vorwärtsgang, im Leerlauf- oder im. Rückwärtsgang betrieben werden.
Die möglichen Fehlfunktionen der verschiedenen Einrichtungen, wie sie oben beschrieben wurden, die bei einem normalen Schaltvorgang ablaufen können, sind in den Fig. 4A bis 4D dargestellt. Die Fehlfunktionen, die durch die Steuerschaltung EC wahrgenommen werden können, berücksichtigen einen möglichen Ausfall einer elektrischen Einrichtung durch irgendeinen Fehler (offener Schaltkreis), der einen Signalausfall zeigt/oder durch einen Fehler (Kurzschluss), der eine fortlaufende Einschaltfunktion zeigt. Diese beiden elektrischen Fehler werden mit Signalen kombiniert, die zwei mechanische Situationen, nämlich kein mechanisches Problem und eine mechanische Fehlfunktion, wie beispielsweise ein Festsitzen des Ventiles in der Bohrung usw. angeben.
Wenn die Anzeige des nicht betriebsbereiten Zustands .des Computers an der digitalen Anzeige am Armaturenbrett DD auftritt,
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zeigt das, dass die Steuerschaltung EC alle automatischen Funktionen einschliesslich des ümschaltens unterbrochen hat und die Steuerschaltung EC das Fahrzeug in der Gangstellung hält, in der der Fehler aufgetreten ist. Ein Umschalten des Fahrzeuges muss von Hand aus erfolgen. Das ist beispielsweise dadurch möglich, dass ein nicht dargestelltes Kabel vom elektrischen Wählschalter CL abgenommen und an einer Handwählsteuereinrichtung angebracht wird, die die Form eines einfachen Doppeldruckknopfschalters MC hat, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, der in einem kleinen Gehäuse angebracht ist. Ein Drücken des Vorwärtsschalters am Druckknopfschalter MC wird das Getriebe T immer um einen Gang weiterschalten. Ein Drücken des Herunterschaltknopfes wird das Getriebe T immer um einen Gang herunterschalten. Es ist der Zweck dieser Einrichtung MC,'dem Fahrer die Möglichkeit zu geben, das Fahrzeug in eine Werkstatt zur überprüfung und Reparatur zurückzufahren. Das Fahrzeug soll nicht bei seiner normalen Arbeit mit der Handschalteinrichtung MC für den Fahrer benutzt werden. Bei dieser Arbeitsweise tritt keine Betätigung der Sperrkupplung LC auf.
In den Fig. 3A und 3B ist das elektrische Schaltbild der elektronischen Steuerschaltung EC in Fig. 1 dargestellt, wobei die Fig. 3A und 3B auch die oben beschriebenen elektrischen Eingänge und Ausgänge zeigen. Die Eingangs- und Ausgangseinrichtungen in Fig. 3A und 3B tragen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1. Anhand von Fig. 3A und 3B ist erkennbar, dass die Schaltung der Steuerschaltung EC verschiedene integrierte Schaltungseinrichtungen und andere Festkörperschaltelemente umfasst, die mit ihrer Typen- oder Modellnummer bezeichnet sind. Die Art und die Arbeitsweise dieser Einrichtungen sind anhand der für diese Einrichtungen zur Verfügung stehenden Spezifizierungen bekannt oder leicht erhältlich, so dass sich eine weitere Beschreibung erübrigt.
Fig. 4A bis 4D zeigen ein schematisches Diagramm oder ein Flussdiagramm mit den logischen Funktionen, die die elektronische
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Steuerschaltung EC auf die Eingangssignale ansprechend durchführt, die von den verschiedenen Eingabeeinrichtungen empfangen werden.
In der folgenden Tabelle sind die Bezeichnungen und Abkürzungen aufgeführt, die in Fig. 4A bis 4D benutzt werden:
N = Laufraddrehzahl ND = Laufraddrehzahl am Herunterschaltpunkt NI = Laufraddrehzahl, die ein Umschalten in den Leerlauf
oder aus dem Leerlauf sperrt NO = Drehzahl der Ausgangswelle NLI = Laufraddrehzahl,bei der die Sperrkupplung einrückt NLO = Laufraddrehzahl, bei der die Sperrkupplung ausrückt NOI =r Drehzahl der Ausgangswelle, die ein Umschalten
in den Leerlauf oder aus dem Leerlauf sperrt NRI = Laufraddrehzahl, bei der die Bremse automatisch anzieht
NU = Laufraddrehzahl am Heraufschaltpunkt RO = Arbeitsbereich, der an der Anzeige angezeigt wird RON = Neuer Arbeitsbereich RS = Gewählter Bereich RTN = Rückführung und Fortsetzung
Abkürzungen:
Comp.Inop. = Computer nichtbetriebsbereit
DN. = · Herunter
MAN. = von Hand aus
PREP. = Vorpositionierung
PRES. = Druck
RET. = Bremse
SOL. = Solenoid
STO. = Speicher
SW. = Schalter
THROT. = Drossel
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Claims (1)

  1. . -P ATEJO T& M W^jLT E: „
    A. GRÜNECKER
    H. KINKELDEY
    DR-INQ
    W. STOCKMAIR
    DR -INO. -
    K. SCHUMANN
    P. H. JAKQp
    Ο PL-INO.
    G. BEZOLD
    OB. ROlNe- WV-CKM
    8 MÜNCHEN
    MAXIMILIANSTRASSe «3
    10. Februar 1981 P 15 923-ds
    TWIN DISC INCORPORATED 1328 Racine Street Racine, Wisconsin 534-02 USA
    Steuervorrichtung für ein schaltbares Mehrganggetriebe
    PATENTANSPRÜCHE
    MJ Steuervorrichtung für ein schaltbares Mehrganggetriebe mit einer Vielzahl von fluidbetätigten Kupplungen, die wahlweise betätigbar sind, um verschiedene Getriebegänge .zu. liefern und mit einem Gangwählventil, das in eine Vielzahl von Stellungen bewegbar ist, um Fluid unter Druck zum Betätigen der Kupplungen zu verteilen, gekennzeichnet durch eine Ventilpositioniereinrichtung, die so betätigbar ist, dass sie das Gangwählventil (RSV) in seine Stellungen bewegt, durch eine Gangwähleinrichtung (CL), die so bedienbar ist, dass sie Signale liefert, die
    TELEFON (08S) 93 98 03
    130 0 5 2/0550
    TElJEX 00-20 380 TELEGRAMME MONAPAT
    TCLBKOPIEHRF»
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    einen gewählten Gang angeben, durch eine auf die Ventilstellung ansprechende Einrichtung, die so arbeitet, dass sie Signale liefert, die die Stellung des Gangwählventiles (RSV) wiedergeben, und durch eine Steuerschaltung (EC), an der die Signale liegen und die ein Steuersignal liefert, um die Ventilpositioniereinrichtung zu betätigen, so dass das Gangwählventil (RSV) bewegt wird und dadurch die Kupplungen betätigt werden und ein Umschalten des Getriebes (T) auf den gewählten Gang bewirkt wird, vorausgesetzt, dass sich das Gangwählventil (RSV) bereits in einer bestimm^ ten Stellung befindet.
    2· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die auf die Ventilstellung ansprechende ■Einrichtung eine erste Einrichtung (LS), die ein Signal liefert, das angibt, dass das Gangwählventil (RSV) bewegungsbereit ist, und eine zweite Einrichtung (59) aufweist, die ein Signal liefert, das die Stellung des Gangwählventils (RSV) angibt.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Ventilpositioniereinrichtung eine Heraufschalteinrichtung (US), eine Herunterschalteinrichtung (DS) und eine Vorpositioniereinrichtung (PPS) aufweist, und dass die Steuerschaltung (EC) die Heraufschalteinrichtung oder die Herunterschalteinrichtung (US, DS) betätigt, um anschliessend an die Arbeit der Vorpositioniereinrichtung (PPS) und anschliessend an den Empfang eines Signales von der auf die Ventilstellung ansprechenden Einrichtung (59), das angibt, dass sich das Gangwählventil (RSV) in der bestimmten Stellung befindet, eine Gangänderung zu bewirken.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet , durch eine Einrichtung (ISS), die die Drehzahl des Getriebes (T) wahrnimmt und der Steuerschaltung (EC) ein Signal liefert, das die Drehzahl angibt, wobei die
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    Steuerschaltung (EC) das Steuersignal zum Betätigen der Ventilpositioniereinrichtung liefert, wenn diese Drehzahl einen vorbestimmten Wert hat.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , dass das Gangwählventil (RSV) ein Drehventil ist.
    6. Steuervorrichtung für ein Getriebe mit einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle, einer Anzahl von Gangänderungszahnrädern, einerAnzahl von wahlweise betätigbaren fluidbetätigten Kupplungen zum Betreiben der Zahnräder, um verschiedene Getriebegänge zu liefern, und einem beweglichen Gangwählventil zum Verteilen eines Fluides unter Druck, um die verschiedenen Kupplungen zu betätigen, gekennzeichnet durch eine Ventilpositioniereinrichtung, die so arbeiten kann, dass sie das bewegliche Gangwählventil (RSV) bewegt, eine wahlweise betätigbare Gangwählschalteinrichtung (CL), die ein elektrische Signal liefert, das einen gewählten Gang angibt, eine auf die Ventilstellung ■ ansprechende Schalteinrichtung (59), die elektrische Signale liefert, die die Stellung des Gangwählventiles (RSV) wiedergeben, und eine elektronische Steuerschaltung (EC), an der die Signale liegen und die Ausgangssignale liefert, um die Ventilpositioniereinrichtung zu betätigen und dadurch eine Bewegung des Gangwählventiles (RSV) zu bewirken, um das Getriebe (T) auf den gewählten Gang umzuschalten, vorausgesetzt, dass das Gangwählventil (RSV) sich in einer bestimmten Stellung befindet.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass das Gangwählventil (RSV) ein Drehventil ist und dass die auf die Gangstellung ansprechende Schalteinrichtung (59) einen Drehschalter aufweist.
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    8. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Ventilpositioniereinrichtung ein Heraufschaltsolenoid (US), ein Herunterschaltsolenoid (DS) und ein Vorpositioniersolenoid (PPSJ aufweist, und dass die elektronische Steuerschaltung (EC) eines der Solenoide (US, DS) zum Ändern des Getriebeganges anschliessend an die Arbeit des Vorpositioniersolenoides (PPS) und anschliessend an den Empfang eines Signales von der auf die Ventilstellung ansprechenden Schalteinrichtung (59), das angibt, dass sich das Gangwählventil (RSV) in der bestimmten Stellung befindet, betätigt.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , dass das Gangwählventil (RSV) ein Drehventil ist, und dass die auf die Ventilstellung ansprechende Schalteinrichtung (59) einen Drehschalter aufweist.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 8, dadurch g e k e η η zeichnet , dass die auf die Ventilstellung ansprechende Schalteinrichtung eine erste Schalteinrichtung (LS), die ein Signal liefert, das angibt, dass das Gangwählventil (RSV) bewegungsbereit ist, und eine zweite Schalteinrichtung (59) aufweist, die ein Signal liefert, das die Stellung des Gangwählventiles (RSV) angibt.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schalteinrichtung (59) ein Drehschalter ist.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (ISS, SS), die die Drehzahl einer der Getriebewellen aufnimmt und ein elektrisches Signal, das die Drehzahl angibt, der elektronisches Steuer-
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    Schaltung (EC) liefert, wobei die elektronische Steuerschaltung (EC) das Ausgangssignal zum Betätigen der Solenoideinrichtung (US, DS) dann liefert, wenn diese Drehzahl einen bestimmten Wert hat.
    13. Steuervorrichtung für ein Getriebe mit einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle, einer Vielzahl von Gangänderungszahnrädern, einer Vielzahl von selektiv betätigbaren fluidbetätigten Kupplungen, um die Zahnräder so zu betätigen, dass sich verschiedene Getriebegänge ergeben, einem· wahlweisen bewegbaren Gangwählventil zum Verteilen eines Fluides unter Druck, um die verschiedenen Kupplungen zu betätigen;und einer Sperrkupplung, die während des Umschaltens lösbar ist, gekennzeichnet durch eine erste Solenoideinrichtung (LÖS) zum Betätigen der Sperrkupplung (LC), eine Einrichtung (ISS, SS) zum Aufnehmen der Drehzahl der Antriebs- und Abtriebswelle, die elektrische Signale liefert, die die Drehzahl der Welle angeben, eine zweite Solenoideinrichtung zum Bewegen des Gangwählventiles (RSV), eine wahlweise betätigbare Gangwählschalteinrichtung (CL), die ein elektrisches Signal liefert, das einen gewählten Gang angibt, eine auf die Ventilstellung ansprechende Schalteinrichtung (LS, 59), die ein elektrisches Signal liefert, das die Stellung des GangwählventiIes (RSV) angibt, und eine elektronische Steuerschaltung (EC), an der die Signale liegen und die Ausgangssignale liefert, um die zweite Solenoideinrichtung zu betätigen und dadurch eine Bewegung des Gangwähl ventiles (RSV) zu bewirken, so dass das Getriebe (T) auf den gewählten Gang umgeschaltet wird, vorausgesetzt, dass sich das Gangwählventil (RSV) in einer bestimmten Stellung befindet und dass die Einrichtung (ISS, SS) zum Aufnehmen der Drehzahl der Wellen anzeigt, dass die Drehung mit einer bestimmten Drehzahl erfolgt, und um die erste Solenoideinrichtung (LUS) so zu betätigen, dass beim Umschalten die Sperrkupplung (LC) gelöst wird.
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    — O ~
    14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , dass die zweite Solenoideinrichtung ein Heraufschaltsolenoid (US), ein Herunterschaltsolenoid (DS) und ein Vorpositioniersolenoid (PPS) aufweist, und dass die elektronische Steuerschaltung (EC) die Arbeit eines der Solenoide (US, DS) zur Änderung des Ganges anschliessend an die Arbeit des Vorpositioniersolenoides (PPS) und anschliessend an einen Empfang eines Signales von der auf die Ventilstellung ansprechenden Schalteinrichtung· (LS, 59), das angibt, dass sich das Gangwählventil (RSV) in der bestimmten Stellung befindet, bewirkt.
    15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , dass die auf die Ventilstellung ansprechende Schalteinrichtung (LS, 59) eine erste Schalteinrichtung (LS), die ein Signal liefert, das angibt, dass das Gangwählventil (RSV) bewegungsbereit ist, und eine zweite Schalteinrichtung (59) aufweist, die ein Signal liefert, das die Stellung des Gangwählventiles (RSV) angibt.
    16. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , dass das Getriebe (T) mit einer BremskupplungJRC) versehen ist, die zum Umschalten lösbar ist,und dass eine dritte Solenoideinrichtung (RIS) vorgesehen ist, die die Bremskupplung (RC) betätigt, wobei die elektronische Steuerschaltung (EC) die dritte Solenoideinrichtung (RIS) zum Lösen der Bremskupplung (RC) beim Umschalten betätigt.
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DE19813104650 1980-02-11 1981-02-10 Steuervorrichtung fuer ein schaltbares mehrganggetriebe Granted DE3104650A1 (de)

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US06/120,253 US4338832A (en) 1980-02-11 1980-02-11 System for shiftable multi-speed hydraulically operated power transmission and electronic controller therein

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DE3104650A1 true DE3104650A1 (de) 1981-12-24
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