DE3420060A1

DE3420060A1 - Fluidbetriebene getriebesteuerung

Info

Publication number: DE3420060A1
Application number: DE19843420060
Authority: DE
Inventors: Takashi Komatsu Ishikawa Kuse; Masaru Matsuto Ishikawa Nakamura
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1983-05-31
Filing date: 1984-05-29
Publication date: 1984-12-06
Also published as: US4535681A

Description

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KABUSHIKI KAISHA KOMATSU SEISAKUSHO, 3-6, 2-chome,
Minato-Ku, Tokyo, Japan

Akasaka

Fluidbetriebene Getriebesteuerung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mit Fluiden betriebene Getriebesteuerung, speziell eine Hydrauliksteuerung für ein mehrstufiges, automatisches Fahrzeuggetriebe, das Antriebsfeststellvorrichtungen aufweist, die zum wahlweisen Einstellen einer Getriebestufe oder eines Antriebsverhältnisses und einer Antriebsrichtung des Getriebes durch Fluiddruck gesteuert werden.

Es ist ein hydraulisches Fahrzeuggetriebe bekannt, bei dem eine Gruppe von Kupplungen oder ähnlichen Antriebsfeststellvorrichtungen wahlweise mit Druck beaufschlagt wird, um eine Getriebestufe festzulegen, und bei dem eine weitere Gruppe ähnlicher Antriebsfeststellvorrichtungen wahlweise unter Druck gesetzt wird, um eine Antriebsrichtung festzulegen (z.B. vorwärts oder rückwärts). Die Japanische Patentanmeldung 51/149942 stellt eine herkömmliche Methode zur wahlweisen Druckbeaufschlagung der zwei Gruppen von Antriebsfeststellvorrichtungen dar, regelbar durch den Fahrzeugführer.

Sie schlägt vor, Magnetventile zu benutzen zur Fernsteuerung der Getriebestufenwahlventi 1 e und der Richtungswahlventi 1 e, die die jeweiligen Antriebsfeststellvorrichtungen wahlweise mit einem unter Druck stehenden Fluidzufluss und einem Fluidabfluss verbinden. Ein Nachteil dieser bekannten Getriebesteuerung ist es, daß im Falle einer Störung eines Magnetventils das zugehörige Getriebestufen- oder Richtungswahl ventil

ebenfalls die Antriebsfeststellvorrichtung, nicht mehr regeln kann. Die Magnetventile können entweder durch Störungen in den elektrischen Stromkreisen oder dadurch gestört werden, daß sich Fremdkörper in ihnen festklemmen.

Die Japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 56/32839 betrifft eine Verbesserung der erstgenannten Anmeldung. Gemäß der zweiten Anmeldung sind sowohl die Getriebe-Stufenwahl ventile, als auch die RichtungswahlventiIe jeweils derart ausgebildet, daß sie, im Falle einer Störung der zugehörigen Magnetventile, durch Gevindeelemente direkt von Hand betätigt werden können. Dies ermöglicht im Notfall das Zurückziehen des Fahrzeugs zu einem sicheren Ort oder das Abschleppen des Fahrzeugs zu einer Werkstatt.

Die in der zweiten genannten Anmeldung vorgeschlagene Lösung brachte jedoch ein Problem mit sich. Die GetriebestufenwahlventiIe und die RichtungswahlventiIe waren derart miteinander gekoppelt, daß ein gleichzeitiger Eingriff (Doppel kupplung) von irgendeinem Paar aus den Getriebestufenfeststel!vorrichtungen oder den Antriebsrichtungsfestste!!vorrichtungen verhindert wurde. Folglich ist es unmöglich, die Rückwärtsgangfeststen vorrichtung zu steuern, falls beispielsweise der Elektromagnet zum Einlegen des Rückwärtsgangs des Fahrzeugs nicht funktioniert. Ereignet sich solch eine Störung, wenn das Fahrzeug am Rand eines steilen Abhangs steht, sitzt es dort fest und kann nicht vom Abgrund zurückfahren.

Ein weiteres Problem tritt bei denjenigen bekannten Getrieben auf, die Planetengetriebe verwenden. Die erste Getriebestufenfeststel!vorrichtung einiger Getriebe dieser Art besteht aus einer rotierenden Kupplung, die die Drehung des Planetenträgers auf die

Ausgangswelle überträgt. Die rotierende Kupplung weist üblicherweise einen Dichtring zwischen ihren rotierenden Teilen auf, an dem unvermeidbar eine beträchtliche Menge von Öl austritt. Die daraus folgende Ansammlung von Öl in der Druckkammer bewirkt eine Verzögerung des Eingriffs der Kupplung, wenn durch das zugehörige Getriebestufenwahlventi1 unter Druck stehendes Öl zugeführt wird.

Die vorliegende Erfindung liefert ein verbessertes, mit Fluiden betriebenes Getriebesteuerungssystem der betrachteten Art und ermöglicht eine manuelle Betätigung der Getriebestuf enf eststel !vorrichtungen füi* den Fall, daß die zu ihrer Steuerung normalerweise vorgesehenen Einrichtungen ausfallen. Durch die Erfindung kann desweiteren ein Doppel eingriff der Getriebestufen- und der Antriebsrichtungsfeststel1vorichtungen verhindert werden. DesweitereTn wird ein schnelleres Ansprechen einer der Getriebefeststellvorrichtungen, vorzugsweise derjenigen für den ersten Gang, erzielt.

Näher betrachtet liefert die vorliegende Erfindung eine f1uidbetriebene Steuerung, die eine erste und eine zweite Gruppe von Getriebestufenfeststel!vorrichtungen aufweist, die wahlweise durch den Fluiddruck zum Einstellen jeweils einer Getriebestufe und einer Antriebsrichtung betätigt werden können. Die Vorrichtungen der ersten Gruppe sind jeweils einem Getriebestufenwahlventil zugeordnet, das die Vorrichtung mittels einer Fernsteuerung an einen unter Druck stehenden Fluidzulauf und einen Fluidablaß ankoppeln kann. An den Vorrichtungen der zweiten Gruppe ist jeweils ein Richtungswahl venti 1 vorgesehen, das ebenso ferngesteuert ist, um die Vorrichtungen mit einem unter

35Fluiddruck stehenden Zulauf und einem Fluidablaß zu verbinden. Die Getriebestufenwahlventi1e werden von entsprechenden Getriebestufenwahl-Steuerventi 1 en gere-

gelt, wohingegen die Richtungswahlventi le von entsprechenden Richtungswahl-Steuerventilen geregelt werden. Die Geschwindigkeitswahl-Steuerventile und die Richtungswahl-Steuerventile werden elektrisch (oder elektromagnetisch) in bestimmten Paaren betätigt, um die zugehörigen Geschwindigkeitswahl venti Ie und Richtungswahlventile fernzusteuern, wodurch diese das unter Druck stehende Fluid in die gewünschten Getriebestufenoder Antriebsfestellvorrichtungen leiten. Es sind ebenso Notfall-Steuerventile vorhanden, die jeweils direkt von Hand betätigt werden können und von denen je eines jeweils zwischen den Getriebestufenwahl-Steuerventi len, bzw. den Richtungswahl-Steuerventi len, un-d dem jeweils zugehörigen Geschwindigkeitswahlventi1 bzw. Richtungswahlventil angeordnet ist.

Dadurch kann das jeweils zugehörige Notfal 1-Steuerventil von Hand bedient werden, um die gewünschte Getriebestufen- oder Antriebsrichtungfeststel1vorrichtung zu betätigen, wenn eines der Geschwindigkeitswahl-Steuerventile und Richtungswahl-Steuerventile ausfällt. Das Fahrzeug kann somit ohne weiteres vom Abhang oder einer anderen gefährlichen Stelle zurückgesetzt werden, selbst wenn eines oder mehrere der elektrisch betätigten Steuerventile, auf Grund von Betriebsstörungen oder anderen Schwierigkeiten, nicht mehr in der Lage sein sollten, die Getriebestufenfeststel!vorrichtungen zu steuern.

In der hier beschriebenen vorzugsweisen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die Getriebestufenwahlventile in Reihe und die RichtungswahlventiIe parallel bezüglich der unter Druck stehenden Fluidzufuhr geschaltet. Desweiteren ist eines der GetriebestufenwahlventiIe derart ausgestaltet, daß es normalerweise der zugehörigen Getriebestufenfeststel1 vorrichtung, vorzugsweise der Feststellvorrichtung des ersten

Gangs in Form einer rotierenden Kupplung, einen relativ geringen Fluiddruck zuführt, geringer als der Druck, bei dem die Vorrichtung in Eingriff gerät. Diese Vorrichtung kann dadurch, durch ferngesteuerte Umschaltung des ersten Geschwindigkeitswahlventi1s in seine geöffnete Stellung, leicht in Eingriff gebracht werden. Weiterhin wird die erste Getriebestufenfeststel1 vorrichtung, mittels Fernsteuerung eines der anderen Getriebestufenwahlventi1e, durch das so betätigte Geschwindigkeitswahlventi1 mit dem Fluidabfluß verbunden, so daß das normalerweise unter relativ niedrigem Druck in die erste Getriebestufenfeststellvorrichtung eingeführte Fluid, bei Druckbeaufschl agung\der anderen Getriebestufenfeststel1vorrichtungen abfließt. Dadurch wird ein Eingreifen der ersten Getriebestufenfeststel 1 vorrichtung gleichzeitig mit den anderen Getriebestufenfeststellvorri chtungen ν err hindert.

Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung

liegt in der Verbindung des Paars von Richtungswahlventilen mit den Vorrichtungen, die jeweils die Vorwärts- und Rückwärtsantriebsrichtung im Getriebe festlegen. Das Vorwärts- und Rückwärtswahlventi1 sind, wie bereits vorstehend erläutert, parallel zueinander geschaltet. Desweiteren verbindet jeweils eines der RichtungswahlventiIe die andere Antriebsrichtungsfeststel !vorrichtung mit dem Fluidabfluß, wenn es zur Betätigung der zugehörigen Vorwärts- oder Rückwärts-Antriebsrichtungsfeststel!vorrichtung ferngesteuert wird. Es ist dementsprechend nicht möglich versehentlich die beiden Antriebsrichtungsfeststel1 vorrichtungen gleichzeitig mit Druck zu beaufschlagen. Im folgenden wird an Hand der beigefügten Zeichnung eine bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung näher er-1äutert.

Die beigefügte Zeichnung zeigt ein schematisches Schau-

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bild der hydraulischen Getriebesteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung an Hand der dargestellten hydraulischen Fahrzeuggetriebesteuerung mit drei Vorwärts- und drei Rückwärtsgängen näher erläutert.

Das in der Zeichnung dargestellte Steuersystem 10 ist dazu bestimmt, das an sich bekannte automatische Getriebe, das eine Vielzahl von durch Fluiddruck betätigten Antriebsfeststen vorrichtungen 12 aufweist, die hier als hydraulische Kupplungen dargestellt sind, zu steuern. Die Antriebsfeststel!vorrichtungen dieser speziellen Ausgestaltung umfassen drei Festste!1vorrichtungen 12-1, 12-2 und 12-3 der Getriebestufen und zwei Festste!!vorrichtungen 12-F und 12-R der Antriebsrichtung. Wie aus dem Namen bereits hervorgeht, bestimmen die Feststen vorrichtungen 12-1 bis 12-3 der Getriebestufen das Übersetzungsverhältnis im Getriebe, wohingegen die Feststel!vorrichtungen 12-F und 12-R der Antriebsrichtung die Antriebsrichtung des Getriebes bestimmen. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden im folgenden die Feststel1vorrichungen 12-1 bis 12-3 der Getriebestufen Getriebestufenkupplungen, und die Feststel!vorrichtungen 12-F und 12-R der Antriebsrichtung Richtungskupplungen genannt. Die einzelnen Übersetzungsverhältnisse werden durch Druckbeaufschlagung einer der jeweils entsprechenden Getriebestufenkupplungen 12-1 bis 12-3 erreicht. Druckbeaufschlagung einer der Richtungskupplungen 12-F und 12-R bestimmt, ob sich die Räder des Fahrzeugs vorwärts oder rückwärts drehen. Somit muß zum Antrieb eines Fahrzeugs eine gewählte Kombination aus einer der Getriebestufenkupplungen und "iner der Richtungskupplungen gleichzeitig mit Druck beaufschlagt werden.

Zur Betätigung der oben genannten Getriebestufen- und

Richtungskupplungen durch Fluiddruck wird eine Pumpe 14 eingesetzt, die vom nicht dargestellten Motor des Fahrzeugs angetrieben wird, und die ein Fluid, vorzugsweise Öl, aus einem Vorratsbehälter 16 fördert. Der Auslaß 18 der Pumpe 14 ist zusätzlich zur Getriebesteuerung 10 mit verschiedenen üblichen Hydrauli kaggregaten des Fahrzeugs verbunden. Auf diese zusätzlichen Hydraulikaggregate wird hier nicht näher eingegangen, da sie auf die vorliegende Erfindung keinen Einfluß nehmen.

Der Auslaß 18 der Pumpe 14 führt in die Hauptversorgungsleitung 20 der Getriebesteuerung 1Ό über ein Vorventil 22, ein Regelventil 24 und ein Schnellrück-

!5 laufventil 26. die Hauptversorgungsleitung 20 ist mit einer Gruppe von ferngesteuerten, in zwei Stellungen schaltbaren Ventilen verbunden, die in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 28 gekennzeichnet sind. Die Schaltventilgruppe 28 dieser Ausgestaltung besteht aus einer Reihenschaltung dreier Getriebestufenwahlventi1e 28-1, 28-2 und 28-3 und einer Parallelschaltung zweier RichtungswahlventiIe 28-F und 28-R. Die Getriebestufenwahlventile 28-1 bis 28-3 verbinden wahlweise die entsprechenden Getriebestufenkupplungen 12-1 bis 12-3 mit der Pumpe 14 und dem Fluidablaß. Die Richtungswahlventile 28-F und 28-R verbinden wahlweise die entsprechenden Richtungskupplungen 12-F und 12-R mit der Pumpe 14 und dem Fluidablaß.

Die erste Getriebestufenkupplung 12-1 der dargestellten Ausführung ist eine rotierende Kupplung, die in ihrer üblichen Bauweise einen beträchtlichen Ölverlust aufweist. Es ist wünschenswert dieser ersten Getriebestufenkupplung das Fluid unter geringerem Druck zuzuführen, als dem Druck, bei dem sie in Eingriff gerät. Hierfür ist eine Zweigversorgungsleitung 30 vorgesehen, die von der Hauptversorgungsleitung 20 abzweigt und

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über ein Drosselventil 32 zum ersten Getriebestufenwahlventil 28-1 führt. Das Getriebestufenwahlventi1 28-1 weist die folgenden zwei Stellungen auf:

1. eine linke oder Ausgangsstellung, in der es die Hauptversorgungsleitung 20 mit einer Leitung 34, die zum zweiten Getriebestufenwahlventi1 28-2 führt, und die Zweigversorgungsleitung 30 über einen Durchflußbegrenzer 36 mit der ersten Getriebestufenkupplung 12-1 verbindet.

2. Eine rechte Stellung, in der die Hauptversorgungsleitung 20 abgesperrt, die Zweigversorgungsleitung 30, sowohl über einen unbegrenzten Weg, als auch über den Durchflußbegrenzer 36 mit der ersten Getriebestufenkupplung 12-1 verbunden und die Leitung 34 mit dem Fluidablaß verbunden wird.

Die sich zwischen der ersten Getriebestufenkupplung

12-1 und dem ersten Getriebestufenwahl ventil 28-1 erstreckende Leitung 38 weist eine Zweigleitung 40 auf, die zu dem zweiten und dritten Getriebestufenwahlventi1 28-2 und 28-3 führt. Diese Zweigleitung 40 dient zur

Verbindung der ersten Getriebestufenkupplung 12-1 mit

dem Fluidablaß während der Druckbeaufschlagung der zweiten und der dritten Getriebestufenkupplung 12-2 und 12-3, wie im folgenden näher erläutert.

Das zweite Getriebestufenwahlventi 1 28-2 kann die folgenden beiden Stellungen einnehmen:

1. eine linke oder Normalstellung, in der es die Leitung 34 mit der zum dritten Getriebestufenwahlventil 28-3 führenden Leitung 42 und die zweite Getriebestufenkupplung 12-2 mit dem Fluidablaß verbindet, und die Leitung 40 absperrt, die zur ersten Getriebestufenkupplung 12-1 führt.

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2. eine rechte Stellung, in der es die zweite Getriebestufenkupplung 12-2, über die Leitung 34 und das erste Getriebestufenwahlventil 28-1, mit der Pumpe 14 und die

_ beiden Leitungen 40 und 42 mit dem Fluidablaß verbin-5

det.

Die beiden Stellungen des dritten Getriebestufenwahlventils 28-3 sind:

1. eine linke oder Normalstel1ung, in der es die beiden

Leitungen 40 und 42 absperrt und die dritte Getriebestufenkupplung 12-3 mit dem Fluidablaß verbindet.

2. eine, rechte Stellung, in der es die dritte Getriebe-15

Stufenkupplung 12-3, über die Leitungen 34 und 42 und

das erste und zweite Getriebestufenwahlventil 28-1 und 28-2, mit der. Pumpe 14 und die Leitung 40 mit dem Fluidablaß verbindet.

Aus der vorangegangen Beschreibung der drei Getriebestuf enwahl venti 1 e 28-1 bis 28-3 ist ersichtlich, daß durch Betätigung entweder des zweiten oder des dritten Getriebestufenwahlventi1s und dem sich daraus ergebenden Eingreifens entweder der zweiten oder der dritten

Getriebestufenkupplung 12-2 oder 12-3, die rotierende

erste Getriebestufenkupplung 12-1 über das betätigte zweite oder dritte Getriebestufenwahlventil mit dem Fluidablaß verbunden wird. Der auf die erste Getriebestufenkupplung normalerweise ausgeübte Fluiddruck wird 30

somit bei Eingriff der zweiten oder dritten Getriebestufenkupplung abgebaut.

Die Parallelschaltung der beiden Richtungswahlventi1e

28-F und 28-R ist ebenfalls so ausgelegt, daß ein

gleichzeitiges Eingreifen beider Richtungskupplungen 12-F und 12-R verhindert wird. In diesem Teil ist eine

Leitung 44 vorgesehen, die von der sich zwischen der Richtungskupplung 12-R und dem Richtungswahlventi1 28-R für den Rückwärtsgang erstreckenden Leitung 46 abzweigt. Die Zweigleitung 44 verbindet die Rückwärts-Richtungskupplung 12-R mit dem Vorwärts-Richtungswahlventil 28-F. Das Vorwärts-Richtungswahlventi1 28-F kann die beiden folgenden Stellungen einnehmen:

1. eine linke oder Normalstellung, in der es die Vorwärts- Richtungskupplung 12-F über eine Leitung 48 mit dem Fluidablaß verbindet und sowohl die Hauptversorgungsleitung 20, als auch die Zweigleitung Λ4 absperrt. ^N

2. eine rechte Stellung, in der es die Vorwärts-Richtungskupplung 12-F über die Leitungen 20 und 48 der Pumpe 14 und die Rückwärts-Richtungskupplung 12-R über die Leitung 44" mit dem Fluidablaß verbindet.

Das Rückwärts-Richtungswahlventil 28-R kann die beiden folgenden Stellungen einnehmen:

1. eine linke oder Normal stellung, in der es die Rückwärts-Richtungskupplung 12-R mit dem Fluidablaß verbindet.

2. eine rechte Stellung, in der es die Rückwärts-Richtungskupplung 12-R über die Leitungen 20 und 46 mit der Pumpe 14 verbindet.

Somit verbindet das Vorwärts-Richtungswahlventi1 28-F die Rückwärts-Richtungskupplung 12-R mit dem Fluidablaß, wenn es in seine linke Stellung gebracht wird, um die Vorwärts-Richtungskupplung 12-F in Eingriff zu bringen. Dadurch wird das gleichzeitige Eingreifen der beiden Richtungskupplungen 12-F und 12-R verhindert.

Die oben genannten Getriebestufen- und Richtungswahl ventile 28 sind jeweils ferngesteuert, wobei die Steuerdrucke jewils an ihren gegenüberliegenden Enden eingespeist werden. Eine Steuerleitung 50, mit einem Drosselventil 52, leitet einen Teil des unter Druck stehenden Fluids vom Ausgang der Pumpe 14 direkt in das rechte Ende jedes Getriebestufen- und Richtungswahl ventils 28 und über eine Drossel 54 in das linke Ende jedes Ventils 28. Jedes Getriebestufen- und Richtungswahlventil 28 weist desweiteren eine Feder 56 an ihrem linken Ende auf. Die Feder 56 wirkt zusammen mit dem Steuerdruck auf das linke Ende jedes Ventils 28, um dieses gegen den Steuerdruck auf seiner rechten Seite, nach rechts zu bewegen und es normalerweise in der linken Stellung zu halten. Wenn jedoch der Steuerdruck am linken Endes jedes Ventils aufgehoben wird, überwindet der Steuerdruck auf der-rechten Seite die Kraft der Feder 56 und bewegt das Ventil nach links.

Für die Fernsteuerung der Getriebestufen- und Richtungswahlventile 28-1 bis 28-3 und 28-F und 28-R, sind drei Getriebestufenwahl-Steuerventi1e 58-1, 58-2 und 58-3, die jeweils einem der Getriebestufenwahlventi1e zugeordnet sind, und zwei Richtungswahl-SteuerventiIe 58-F und 58-R, die den jeweiligen Richtungswahlventi1 en zugeordnet sind, vorgesehen. Diese Steuerventile 58, sind jeweils als An-Aus-VentiIe ausgebildet, die elektrisch oder elektromagnetisch betätigt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden als Steuerventile 58

QQ vorzugsweise gewöhnliche Magnetventile eingesetzt, wie dargestellt. Aus dem geschlossenen Ausgangszustand, öffnet sich jedes Steuerventil 58 bei Betätigung und führt somit den Steuerdruck, der auf die linke Seite des zugehörigen Getriebestufen- oder Richtungswahl -

g₅ ventils 28 wirkt, ab. Daraus ergibt sich, daß, bei Betätigung einer der drei Getriebestufenwahl-Steuerventile 58-1 bis 58-3 und eines der Richtungswahl-

Steuerventile 58-F und 58-R, die jeweils zugehörigen der Getriebestufen- und Richtungswahlventi1e 28 ferngesteuert in ihre rechte Stellung bewegt werden, um die jeweils zugehörigen Getriebestufen- und Richtungskupplungen 12 in Eingriff zu bringen.

Ein weiterer Teil der vorliegenden Erfindung betrifft eine Reihe von Notfal 1-Steuerventilen 60, von denen jeweils eines zwischen jedem Steuerventil 58 und dem jeweils Zugehörigen der Getriebestufen- und Richtungswahlventile 28 angeordnet ist. In der vorliegenden Ausgestaltung umfassen die Notfall-Steuerventile 60 drei Notf al 1-Getriebestufensteuerventi le 6CX₁-1, 60-2 und 60-3 und zwei Notfall-RichtungssteuerventiIe 60-F und 60-R. Jedes Notfall-Steuerventil 60 kann vom Fahrzeugführer im Falle einer Störung der zugeordneten Magnetventile 58 von Hand betätigt werden. Es kann die folgenden drei.. Stellungen einnehmen:

Ί· eine Mittelstellung, in der es die linke Steueröffnung des zugehörigen Getriebestufen- oder Richtungswahlventils 28 mit dem zugeordneten Getriebestufenoder Richtungswahl- Steuerventil 58 verbindet.

2. eine nach rechs versetzte Stellung, in der es die linke Steueröffnung des zugeordneten Ventils 28 mit dem Fluidablaß verbindet.

3. eine nach links ausgelenkte Stellung, in der es die linke Steueröffnung des zugehörigen Ventils 28 sperrt.

Die Notfall-Steuerventile 60 müssen in Mittelstellung gehalten werden, solange die Getriebestufen- und Richtungswahl-Steuerventile 58 störungsfrei arbeiten. Die Getriebestufen- und RichtungswahlventiIe 28 werden dann von den entsprechenden Getriebestufen- und Richtungswahl-Steuerventilen 58 ferngesteuert. Wenn eines

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der Getriebestufen- und Richtungswahl-Steuerventile 58 seine geöffnete Stellung nicht mehr einnehmen kann, z.B. durch Störungen in der elektrischen Anlage, kann das zugehörige Notfal 1-Steuerventi1 60 von Hand aus seiner Mittelstellung in die rechte Stellung gebracht werden. Der linke Steuerdruck des zugehörigen Getriebestufen- oder Richtungswahlventi1s 28 wird dann in den Fluidablaß geleitet, wodurch sich das Ventil in seine rechte Stellung bewegen kann. Sollte eines der Getriebestufen- und Richtungswahl-Steuerventi1e 58 aus irgend einem Grund in seiner geöffneten Stellung blockiert sein, kann andererseits das zugehörige Notfall-Steuerventil 60 von Hand in seine linke Stellung gebracht werden, um den Abfluß des Steuerfluids durch das gestörte Ventil 58 zu beenden. Das zugehörige Getriebestufen- oder Richtungswahlventi1 28 bewegt sich dann zurück in seine linke GrundsteVlung.

Im folgenden wird die Bedienung der oben genannten Getriebesteuerung beschrieben, als erstes in Hinblick auf das Schalten des Getriebes. Wenn keines der Getriebestufen- und Richtungswahl-Steuerventi1e 58 betätigt wurde, verharren die Getriebestufen- und Richtungswahlventile 28 unter der Vorspannung der Federn 56 in ihrer linken Stellung. Die zweite und die dritte Getriebestufenkupplung 12-2 und 12-3 und die beiden Richtungskupplungen 12-F und 12-R sind dann alle mit dem Fluidablaß verbunden. In die rotierende erste Getriebestufenkupplung 12-1 jedoch wird über das erste Getriebestufenwahlventi1 28-1 das Fluid eingespeist, jedoch unter einem Druck, der nicht ausreicht, um sie in Eingriff zu bringen. Durch diesen geringen Fluiddruck wird das Ansprechen der ersten Getriebestufenkupplung 12-1 verbessert.

Das Fahrzeug kann entweder vorwärts oder rückwärts in Bewegung gesetzt werden, indem die erste Getriebe-

Stufenkupplung 12-1 und entweder die Vorwärts- oder die Rückwärts-Richtungskupplung 12-F oder 12-R gleichzeitig in Eingriff gebracht werden. Dazu muß das erste Getriebe-stufenwahl- Steuerventil 58-1 und entweder das Vorwärts- oder das RUckwärts-Richtungswahl-Steuerventi 1 58-F oder 58-R betätigt werden. Bei betätigtem Elektromagnet, wird über die Steuerventile 58-1 und 58-F oder 58-R der Steuerdruck, der auf die linke Seite des ersten Getriebestufenwahl venti Is 28-1 und entweder des Vorwärts- oder Rückwärts-RichtungswahlventiIs 28-F oder 28-R gewirkt hat, abgelassen, wodurch die Getriebestufen- und Richtungswahl ventile unter dem auf ihre rechte Seite und gegen die Vorspannung der Feder 56 wirkenden Steuerdruck in ihre rechte Stellung bewegt

¹S werden. Das erste Getriebestufenwahlventi 1 28-1 leitet dann das unter Druck stehende Fluid durch die Leitung 30 von der Pumpe 14 in die erste Getriebestufenkupplung 12-1, wohingegen das Vorwärts- oder Rückwärts-Richtungswahlventi1 28-F oder 28-R das unter Druck stehende Fluid durch die Leitung 20 in die Vorwärtsoder Rückwärts-Richtungskupplung 12-F oder 12-R leitet. Daraufhin setzt sich das Fahrzeug im ersten Gang entweder vorwärts oder rückwärts in Bewegung.

Wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, wobei das Vorwärts-Richtungswahlventil 28-F sich in seiner linken Stellung befindet, um die Vorwärts-Richtungskupplung 12-F in Eingriff zu bringen, ist die Rückwärts-Richtungskupplung 12-R über die Leitung 44 und das Ventil 28-F, _mit dem Fluidablaß verbunden. Dadurch wird die Möglichkeit ausgeschlossen, daß die Rückwärts-Richtungskupplung 12-R während des Eingriffs der Vorwärts-Richtungskupplung 12-F versehentlich in Eingriff gebracht werden kann.

Durch die anschließende aufeinander folgende Aktivierung des zweiten und des dritten Getriebestufenwahl-

Steuerventils 58-2 und 58-3, werden das zweite und das dritte Getriebestufenwahlventil 28-2 und 28-3 ferngesteuert, um das unter Druck stehende Fluid von der Pumpe · 14 in die zweite und dritte Getriebestufenkupplung 12-2 und 12-3 zu leiten. Das Fahrzeug wird daraufhin im zweiten und dann im dritten Gang fahren. Nach Betätigung verbindet entweder das zweite oder das dritte Getriebestufenwahlventil 28-2 oder 28-3 die erste Getriebestufenkupplung 12-1 mit dem Fluidablaß.

Dementsprechend kann die erste Getriebestufenkupplung während des Eingreifens der zweiten oder der dritten Getriebestufenkupplung nicht aus Versehen in Eingriff geraten. Selbst wenn sich das erste GetViebestufenwahlventil 28-1 dabei in seiner normalen Stellung befindet und dadurch den Durchfluß des unter Druck stehenden Fluids von der Leitung 30 über den Durchflußbegrenzer 36 zur Leitung 38 erlaubt, wird dieses Fluid durch das jeweils betätigte zweite oder dritte Getriebestufenwahlventil abgelassen und kann somit keinen Druck auf die erste Getriebestufenkupplung 12-1 ausüben.

Die durch Elektromagnete betätigten Getriebestufen- und Richtungswahl-Steuerventi1e 58 sind für die vorgenannten Betriebstörungen anfällig. Angenommen, daß das Rückwärts- Richtungswahl-Steuerventi1 58-R nicht mehr bedienbar ist, kann z.B. das Fahrzeug mittels der üblichen Handhabungsweise nicht mehr von einer Klippe oder einem Abgrund zurückgesetzt werden. In diesem Fall kann der Fahrzeugführer das Notfall- Richtungssteuerventil 60-R von Hand bedienen und dieses in seine rechte Stellung bewegen, wodurch das Steuerfluid, das auf das linke Ende des Rückwärts-Richtungswahlventi1s 28-R gewirkt hat, abgelassen wird. Durch diese Fernbedienung, leitet das Rückwärts-Richtungswahlventi1 28-R das unter Druck stehende Fluid von der Pumpe 14 in die Rückwärts-Richtungskupplung 12-R. Befindet sich

diese Rückwärts-Richtungskupplung in Eingriff, kann die erste Getriebestufenkupplung 12-1 in Eingriff gebracht werden, um das Fahrzeug rückwärts vom Abhang oder einer anderen Gefahrenstelle wegzubewegen. Die Rückwärts-Richtungskupplung 12-R kann selbstverständlich wieder außer Eingriff gebracht werden, indem das Notfall-Steuerventil 60-R wiederum von Hand bedient wird, um den Steuerdruck wieder auf das linke Ende des Rückwärts-Richtungswahlventils 28-R wirken zu lassen.

Wenn eine Störung an irgendeinem der anderen Magnetventile 58-1 bis 58-3 und 58-F auftritt, kann das zugehörige Notfall- Steuerventil 60 in gleicher Weise von Hand bedient werden, um das zugehörige Getriebestufen- oder Richtungswahlventi1 28 fernzusteuern. Somit kann das Fahrzeug in jeder beliebigen Richtung und jeder beliebigen Getriebestufe betrieben werden, selbst wenn eines oder mehrere der Magnetventile 58-1 bis 58-3 und 58-F und 58-R nicht mehr betriebsbereit sein sollte.

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Claims

WRTNER

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K/4RLABROSEtl981

Dipl.Hng.

DMRLBROSE

Dipl.-lng., Dipl.-Wirtsch.Hng.

MICH4a RESCH

Dipl.-Phys.

KABUSHIKI KAISHA KOMATSU SEISAKUSHO, 3-6, Akasaka 2-chome, Minato-Ku, Tokyo, Japan

_FP 84-25-6βΓ.

Flu-.i(!betriebene Getriebesteuerung

Patentansprüche

1^yrluidbetriebene Getriebesteuerung, gekennzeichnet durch

a) eine unter Druck stehende Fluidquelle;

b) eine erste Gruppe von fluidbetätigten Antriebsfeststellvorrichtungen (12-1 bis 12-3), die von dem unter Druck stehenden Fluid der Fluidquelle wahlweise zum Einstellen einer Getriebestufe betätigt werden;

c) eine zweite Gruppe von fluidbetätigten Antriebsfeststen vorrichtungen (12-R und 12-F), die von dem unter Druck stehenden Fluid aus der Fluidquelle wahlweise zum Einstellen einer Antriebsrichtung betätigt werden;

Fernmündliche Vereinbarungen werden erst durch schriftliche Bestätigung verbindlich.

d) mehrere Getriebestufenwahlventi 1 e (28-1 bis 28-3), von denen jeweils eines je einer der Vorrichtungen der ersten Gruppe von Antriebsfeststellvorrichtungen (12-1 bis 12-3) zugeordnet ist und die einzeln ferngesteuert werden können, um das unter Druck stehende Fluid der Fluidquelle zu den jeweils zugeordneten Vorrichtungen der ersten Gruppe von Antriebsfeststellvorrichtungen zu leiten.

e) mehrere Richtungswahlventi 1 e (28-F und 28-R), von denen je eines je einer der Vorrichtungen der zweiten Gruppe von Antriebsfeststellvorrichtungen (12-F und 12-R) zugeordnet ist, und die einzeln ferngesteuert werden, um das unter Druck stehende"¹ Fluid der Fluidquelle zu den jeweils zugeordneten Vorrichtungen der zweiten Gruppe von Antriebsfeststellvorrichtungen zu leiten;

f) mehrere Getriebestufenwahl-Steuerventi1e (58-1 bis 58-3), von 'denen jeweils eines je einem der GetriebestufenwahlventiIe (28-1 bis 18-3) zugeordnet ist, und die einzeln elektrisch betätigt werden, um die jeweils zugehörigen Getriebestufenwahlventi1e (28-1 bis 28-3) fernzusteuern, damit diese das unter Druck stehende Fluid zu jeweils zugehörigen Vorrichtungen der ersten Gruppe von Antriebsfeststellvorrichtungen (12-1 bis 12-3) leiten;

g) mehrere Richtungswahl-SteuerventiIe (58-F und 58-R), von denen jeweils eines je einem der Richtungswahlventile (28-F und 28-R) zugeordnet ist, und die einzeln elektrisch betätigt werden, um die zugeordneten RichtungswahlventiIe (28-F und 28-R) fernzubedienen, damit diese das unter Druck stehende Fluid zu den jeweils zugehörigen Vorrichtungen der zweiten Gruppe von. Antriebsfeststellvorrichtungen (12-F und 12-R) leiten; und

h) mehrere Notfal 1-SteuerventiIe (60-1 bis 60-3, 60-F und 60-R), von denen jeweils eines zwischen jeweils die Getriebestufenwahl-Steuerventile (58-1 bis 58-3), bzw.

Richtungswahl- Steuerventile (58-F und 58-R), und die zugehörigen Getriebestufenwahl venti Ie (28-1 bis 28-3), bzw. Richtungswahlventi Ie (28-F und 28-R), geschaltet ist, wobei jedes Notfal 1-Steuerventi1, bei einer Betriebsstörung eines der Geschwindigkeitswahl-Steuerventile oder eines der Richtungswahl-Steuerventi-Ie, von Hand betätigt werden kann, um jeweils die zugehörige Vorrichtung der ersten und der zweiten Gruppe von Antriebsfeststellvorrichtungen (12-1 bis 12-3, 12-F und 12-R) über das jeweils zugehörige der Geschwindigkeitswahl ventile und Richtungswahlventi1e ein- oder auszuschalten.
2. Fluidbetriebene Getriebesteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebestufenwahlventile (28-1 bis 28-3) bezüglich der unter Druck stehenden Fluidquelle in Reihe, und die Richtungswahlventile (28-F und 28-R) bezüglich der unter Druck stehenden Fluidquelle parallel geschaltet sind.
3. Fluidbetriebene Getriebesteuerung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Ausnahme alle Getriebestufenwahl ventile (28-1 bis 28-3), wenn sie zur Betätigung der zugehörigen Antriebsfeststellvorrichtung (12-1 bis 12-3) ferngesteuert werden, jeweils die Antriebsfeststellvorrichtung, die dem ausgenommenen Getriebestufenwahlventi1 zugeordnet ist mit einem Fluidablaß verbinden können.
4. Fluidbetriebene Getriebesteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Vorrichtungen der ersten Gruppe von Antriebsfeststellvorrichtungen (12-1 bis 12-3), über das zugehörige Getriebestufenwahlventi1 (28-1 bis 28-3), ein relativ geringer Fluiddruck zugeführt wird, geringer als der Druck, bei dem die Vorrichtung betätigt wird.
5. Fluidbetriebene Getriebesteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der anderen Getriebestuf enwahlventiIe (28-2, 28-3), wenn es zur Betätigung der zugeordneten Vorrichtung der ersten Gruppe von Antriebsfeststellvorrichtungen (12-2, 12-3) ferngesteuert wird, in der Lage ist, die eine Vorrichtung (12-1) der ersten Gruppe von Antriebsfeststellvorrichtungen mit einem Fluidablaß zu verbinden, wodurch der Zufluß des Niedrigdruckfluids in die eine Antriebsfeststellvorrichtung (12-1) bei Betätigung der anderen Vorrichtungen (12-2, 12-3) der ersten Gruppe von Antriebsfeststellvorrichtungen unterbrochen wird.
6. Fluidbetriebene Getriebesteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gruppe von Antriebsfeststellvorrichtungen (12-F, 12-R) eine Vorwärts-Antriebsfeststel!vorrichtung (12-F) und eine Rückwärts-Antriebsfeststel!vorrichtung (12-R) umfaßt, wobei die Richtungswahlventi1e (28-F und 28-R) ein Vorwärts-Richtungswahlventi1 (28-F) und ein RUckwärts-Richtungswahlventi1 (28-R) aufweisen, die jeweils der Vorwärts-Antriebsfeststel!vorrichtung (12-F) und der Rückwärts-Antriebsfestste!1 vorrichtung (12-R) zugeordnet sind und wobei sowohl das Vorwärts-Richtungswahlventil (28-F), als auch das Rückwärts-Richtungswahlventil (28-R) in der Lage sind, wenn sie zum Betätigen der zugehörigen Vorrichtung der Vorwärts-Antriebsf eststel 1 vorrichtung (12-F) oder RUckwärts-Antriebsfeststel!vorrichtung (12-R) ferngesteuert

QQ werden, die jeweils andere der Vorwärts-Antriebsfeststel 1 vorrichtung oder Rückwärts-Antriebsfeststel1-vorrichtung mit einem Fluidablaß zu verbinden.
7. Fluidbetriebene Getriebesteuerung, g e k e η η zeichnet durch:

a) eine unter Druck stehende Fluidquelle;

b) mehrere Getriebestufenfeststel1 vorrichtungen (12-1

bis 12-3), die eine rotierende erste Getriebestufenkupplung (12-1) beinhalten und jeweils einzeln zum Einstellen einer Getriebestufe mittels des unter Druck stehenden Fluids der Fluidquelle betätigt werden;

c) ein Paar von Antriebsrichtungsfeststel!vorrichtungen (12-F und 12-R), die zum Einstellen einer Antriebsrichtung jeweils einzeln durch das unter Druck stehende Fluid der Fluidquelle betätigt werden;

d) in Reihe geschaltete Geschwindigkeitswahl ventile (28-1 bis 28-3), von denen jeweils eines je einer Getriebestufenfeststel!vorrichtung (12-1 bis 12-3) zugeordnet ist und die zum Einleiten des unter Druck stehenden Fluids aus der Fluidquelle in\ die jeweils zugeordnete Getriebestufenfeststellvorrichtung einzeln ferngesteuert werden, wobei die Getriebestufenwahl ventile (28-1. bis 28-3) ein erstes Getriebestuf enwahl venti 1 (28-1) aufweisen, das der ersten Getriebestuf e-nkupplung (12-1) zugeordnet ist, und das erste Getriebestufenwahlventi 1 im normalen Betrieb der ersten Getriebestufenkupplung einen relativ niedrigen Fluiddruck liefert, niedriger als der zum in Eingriff bringen der ersten Getriebestufenkupplung benötigte Druck;

e) ein Paar RichtungswahlventiIe (28-F, 28-R), die parallel zueinander geschaltet und je einer Antriebsrichtungfeststel!vorrichtung (12-F, 12-R) zugeordnet sind, wobei jedes Richtungswahl ventil (28-F, 28-R) zum Leiten des unter Druck stehenden Fluids von der Fluidquelle zur zugehörigen Antriebsrichtungsfest-Stellvorrichtung (12-F, 12-R) ferngesteuert wird, und wobei eines der Richtungswahlventile, wenn es zur Betätigung der zugeordneten Antriebsrichtungsfeststel1 vorrichtung mit einem Fluidablaß verbindet;

f) mehrere Getriebestufenwahl-SteuerventiIe (58-1 bis 58-3), von denen jeweils eines je einem Getriebestufenwahlventil (28-1 bis 28-3) zugeordnet ist und die einzeln zur Fernbedienung der zugehörigen Geschwindig-

keitswahlventile (28-1 bis 28-3) elektrisch betätigt werden, um diese zu veranlassen, das unter Druck stehende Fluid in die zugehörige Getriebestufenfeststel!vorrichtung zu leiten;

g) ein Paar von Richtungswahlsteuerventi1 en (58-F, 58-R), von denen je eines je einem Richtungswahlventi1 (28-F, 28-R) zugeordnet ist, und die einzeln elektrisch betätigt werden, um das jeweils zugehörige Richtungswahlventil (28-F, 28-R) derart fernzusteuern, daß dieses das unter Druck stehende Fluid der jeweils zugehörigen Antriebsrichtungsfeststel1 vorrichtung (12-F, 12-R) zuleitet; und

h) mehrere Notfal 1-Steuerventi 1 e (60-1 bi_%s 60-3, 60-R und 60-F), von denen je eines zwischen jedem Getriebestufenwahl-Steuerventil (58-1 bis 58-3), bzw. Richtungswahl-Steuerventil (58-F, 58-R), und dem jeweils zugehörigen GetriebestufenwahTventi1 (28-1 bis 28-3), bzw. Richtung-'swahlventi 1 (28-F, 28-R), angeordnet ist, wobei jedes Notfal 1-Steuerventi 1 (60-1 bis 60-3, 60-R und 60-F), bei einer Betriebsstörung des jeweils zugehörigen Getriebestufenwahl-Steuerventi 1 s (58-1 bis 58-3), bzw. Richtungswahl-Steuerventi1s (58-F, 58-R), von Hand betätigbar ist, um die jeweils zugehörige Getriebestufenfeststel!vorrichtung (12-1 bis 12-3), bzw. Antriebsrichtungsfeststel!vorrichtung (12-F, 12-R) über das jeweils zugehörige Getriebestufenwahlventi1 (28-1 bis 28-3), bzw. Richtungswahlventi1 (28-F, 28-R), ein- oder auszuschalten.
8. Fluidbetriebene Getriebesteuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem ersten Getriebestuf enwahl venti 1 (28-1) jedes Getriebestufenwahlventil (28-2, 28-3) die erste Getriebestufenkupplung (12-1) mit dem Fluidablaß verbindet, wenn es derart ferngesteuert wird, daß es die jeweils zugehörige Getriebestufenfeststel1 vorrichtung betätigt, wodurch die Zuführung von unter niedrigem Druck stehenden Fluid

1 in die erste Getriebestufenkupplung (12-1) bei Beaufschlagung der anderen Getriebestufenfeststel1 vorrichtungen (12-2, 12-3) mit unter Druck stehendem Fluid, unterbrochen wird.