DE3435338C2

DE3435338C2 - Wechselgetriebe zwischen einem Motor und von dem Motor anzutreibenden Antriebsrädern eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE3435338C2
Application number: DE3435338A
Authority: DE
Inventors: Sadanori Nishimura; Noboru Sekine
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1983-09-26
Filing date: 1984-09-26
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2004-09-27
Also published as: GB8424085D0; GB2147961B; JPS6069355A; DE3435338A1; US4697475A; JPS6323415B2; GB2147961A

Description

Die Erfindung betrifft ein Wechselgetriebe zwischen einem Motor und von dem Motor anzutreibenden Antriebsrädern eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei bekannten Wechselgetrieben dieser Art sind die Hilfs getriebe in ihren höheren Gang und in ihren niedrigeren Gang wahlweise mittels eines Synchrongetriebes oder einer Umschaltkupplung zu schalten, oder es ist jedem Gang eine eigene hydraulische Kupplung zugeordnet. Bei der ersten Alternative muß eine zwischen dem Motor und dem Hauptge triebe angeordnete Schaltkupplung jedesmal dann ausgerückt werden, wenn der Gang des Hilfsgetriebes gewechselt wird, was unerwünschte Betriebscharakteristiken zur Folge hat. Bei der zweiten Alternative sind zwei hydraulische Kupp lungen erforderlich, die die Größe und die Kosten des Wechselgetriebes erhöhen.

In der nicht vorveröffentlichten, aber prioritätsälteren deutschen Patentanmeldung P 34 28 451.6 ist ein Wechsel getriebe mit einem Hilfsgetriebe beschrieben, bei dem im höheren Gang eine hydraulische Kupplung eingerückt ist und im niedrigeren Gang nach Ausrücken der hydraulischen Kupplung ein Freilauf wirksam ist. Bei dieser Anordnung ist jedoch dann, wenn das Gaspedal bei eingeschaltetem niedrige rem Gang freigegeben wird, wegen des Freilaufs ein Bremsen des Fahrzeugs durch den Motor nicht möglich.

Nach der DE-AS 19 54 783 ist es bekannt, ein Wechselgetrie be, das kein Hilfsgetriebe aufweist, selbsttätig in den höchsten Gang zu schalten, wenn das Gaspedal freigegeben wird, um ein Kriechen des Fahrzeugs, also einen ungewollten Antrieb der Antriebsräder durch den Motor zu vermeiden.

Nach den Grundl. Landtechn. Bd. 18 (1968) Nr. 3, Seite 97 bis 106, insbes. Seite 103, Bild 16 mit zugehöriger Be schreibung, ist es bekannt, zwischen einen Freilauf und einer Lamellenkupplung eines Hilfsgetriebes eine Zusatz kupplung vorzusehen, die beim Umschalten der Lamellenkupp lung mitbetätigt wird, um das Fahrzeug im Schubbetrieb durch den Motor zu bremsen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wechselgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, daß mit einfachen Mitteln zuverlässig ein Bremsen des Fahrzeugs durch den Motor im Schubbetrieb bewirkt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen angegeben.

Eine Ausführungsform des Wechselgetriebes wird unter Hin weis auf die beigefügten Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Wechselgetrie bes;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Steuerschaltkreises für die hydraulische Kupplung des Hilfsgetriebes nach Fig. 1;

Fig. 3, 4 und 5 Charakteristiken der Signale des Drossel öffnungsgebers, des Fahrzeuggeschwindigkeitsgebers und des Gangstellungsgebers in dem Steuerschaltkreis nach Fig. 2;

Fig. 6 Charakteristiken von aus den Signalen des Drossel öffnungsgebers und des Gangstellungsgebers nach Fig. 3 und 5 zusammengesetzten Signalen; und

Fig. 7 Betriebscharakteristiken der hydraulischen Kupp lung nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen Motor 1, der über eine Schaltkupplung 2 mit einem Hauptgetriebe 3 verbunden ist. In Reihe zum Hauptgetriebe 3 liegt ein Hilfsgetriebe 4. Die Antriebs leistung des Motors 1 wird über das Hauptgetriebe 3, das Hilfsgetriebe 4 und ein Differentialgetriebe 5 auf Antriebs räder 6 eines Fahrzeugs übertragen.

Das Hauptgetriebe 3 ist mit Zahnradpaaren für vier Vor wärtsgänge G1, G2, G3, G4 und einen Rückwärtsgang GR versehen, die einen Gangwechsel zwischen einer mit der Schaltkupplung 2 verbundenen Eingangswelle 3a und einer mit dem Differentialgetriebe 5 verbundenen Ausgangswelle 3b ermöglichen. Zwei manuell betätigbare Schaltvorrichtungen 8 und 9 dienen zum Schalten der Vorwärtsgänge G1, G2, G3, G4, ein leerlaufendes Schaltzahnrad 10 dient zum Schalten des Rückwärtsgangs GR, jeweils mittels eines Gangschalt hebels 7 (Fig. 2). Das Hilfsgetriebe 4 hat einen höheren Gang GH und einen niedrigeren Gang GL und ist zwischen der Eingangswelle 3a und einer auf der Eingangswelle 3a gelager ten Hohlwelle 11 angeordnet. Dem höheren Gang GH ist eine hydraulische Kupplung 12 zugeordnet. Dem niedrigeren Gang GL ist ein Freilauf 13 zugeordnet. Der niedrigere Gang GL ist eingeschaltet, wenn die hydraulische Kupplung 12 ausgerückt ist; der höhere Gang GH ist eingeschaltet, wenn die hydraulische Kupplung 12 eingerückt ist. Die hydrau lische Kupplung 12 verbindet und trennt die Hohlwelle 11 mit oder von der Eingangswelle 3a. Die hydraulische Kupp lung 12 liegt zwischen einem Zahnrad 11a, das auf der Hohl welle 11 befestigt ist, und einem Zahnrad 14, das auf der Eingangswelle 3a befestigt ist. Auf der Ausgangswelle 3b ist ein Freilaufgetriebe 15 gelagert, das die Zahnräder 11a und 14 verbindet und einen Freilauf 13 enthält, der das Freilaufen der Abtriebsseite des Freilaufgetriebes 15 ermöglicht. Bei eingeschaltetem höherem Gang GH ist die Eingangswelle 3a über die hydraulische Kupplung 12 mit der Hohlwelle 11 verbunden; bei eingeschaltetem niedrigerem Gang GL ist die Eingangswelle 3a über das Zahnrad 14, das Freilaufgetriebe 15 und das Zahnrad 11a mit der Hohlwelle 11 verbunden. Wenn der höhere Gang GH durch das Einrücken der hydraulischen Kupplung 12 eingeschaltet wird, wird der niedrigere Gang GL durch den Freilauf 13 ausgeschaltet.

Das Zahnradpaar für den ersten Gang G1 und das Zahnradpaar für den Rückwärtsgang GR stellen eine direkte Verbindung zwischen der Eingangswelle 3a und der Ausgangswelle 3b her. Die Zahnradpaare für den zweiten Gang G2, den dritten Gang G3 und den vierten Gang G4 stellen eine Verbindung über die Hohlwelle 11 und das Hilfsgetriebe 4 mit der Aus gangswelle 3b her. Somit sind insgesamt sieben Vorwärts gänge und ein Rückwärtsgang gegeben. Wenn erwünscht, können die Zahnradpaare für den ersten Gang G1 und den Rückwärts gang GR ebenfalls auf die Hohlwelle 11 wirken, so daß dann acht Vorwärtsgänge und zwei Rückwärtsgänge gegeben sind.

Gemäß Fig. 2 wird die hydraulische Kupplung 12 mittels eines Ventils 18 ein- und ausgerückt, das in einer mit einem Regulierventil 17 versehenen Ölleitung zum Steuern der Zufuhr von Öl aus einer Ölpumpe 16 angeordnet ist. Das Ventil 18 ist zwischen einer Ölförderposition zum Fördern des Öls zur Hydraulikkupplung 12 und einer Ölaus laßposition zum Auslassen des Öls aus der Hydraulikkupp lung 12 derart zu schalten, daß die Hydraulikkupplung 12 eingerückt wird, wenn sich das Ventil 18 in seiner Ölför derposition befindet, und ausgerückt wird, wenn sich das Ventil 18 in seiner Ölauslaßposition befindet.

Das Ventil 18 kann durch einen Umschalthebel für das Hilfs getriebe 4 verstellt werden. In der dargestellten Ausfüh rungsform wird das Ventil 18 jedoch automatisch in Abhän gigkeit von der Drosselöffnung des Motors 1, der Fahrzeug geschwindigkeit und des jeweiligen Ganges verstellt.

Zur Steuerung der Verstellung des Ventils 18 sind vorge sehen:

1) Ein Drosselöffnungsgeber 19 zur Erzeugung eines Dros selöffnungssignals E₁, das in Übereinstimmung mit der Drosselöffnung R des Motors 1 einen Spannungsverlauf hat, wie er aus Fig. 3 ersichtlich ist,
2) einen Fahrzeuggeschwindigkeitsgeber 20 zum Erzeugen eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals E₂, das in Über einstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit einen Span nungsverlauf hat, wie er aus Fig. 4 ersichtlich ist, und
3) einen Gangstellungsgeber 21 zum Erzeugen eines Gang signals E₃, das entsprechend der Auswahl des jeweiligen Ganges einen stufenweisen Spannungsverlauf hat, wie er aus Fig. 5 ersichtlich ist.

Der Gangstellungsgeber 21 ist mit dem Gangschalthebel 7 verbunden. Das Drosselöffnungssignal E₁ und das Gangsignal E₃ werden durch einen Schaltkreis 22 zu einem zusammenge setzten Signal E₄ summiert, wie es aus Fig. 6 ersichtlich ist. Das zusammengesetzte Signal E₄ wird mit dem Fahrzeug geschwindigkeitssignal E₂ mittels eines Vergleichers 23 verglichen, um zu unterscheiden, ob die Spannung des Fahr zeuggeschwindigkeitssignals E₂ höher ist als die des zusam mengesetzten Signals E₄ oder nicht und um entsprechend ein logisches Signal "1" oder "0" zu erzeugen. Ist das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal E₂ höher als das zusammenge setzte Signal E₄, wird von dem Vergleicher 23 das logische Signal "1" einem Elektromagneten 18a zugeführt, der dadurch das Ventil 18 in seine Ölförderposition zum Einrücken der hydraulischen Kupplung 12 verstellt. Dadurch wird der höhere Gang GH in den Bereichen eingeschaltet, die höher liegen als vorbestimmte charakteristische Kurven X₂, X₃, X₄ für jeden Gang, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.

Der Vergleicher 23 weist eine derartige Hysterese auf, daß das Herunterschalten von dem höheren Gang GH auf den niedrigeren Gang GL nahe den niedrigen Seiten der einzel nen charakteristischen Kurven X₂, X₃, X₄ bewirkt wird, die durch die gestrichelten Linien in Fig. 7 gezeigt sind.

Eine Halteschaltung 24 hält die hydraulische Kupplung 12 eingerückt, wenn die Drosselöffnung R des Motors 1 unter einer vorgegebenen Drosselöffnung R_o (vgl. Fig. 7) liegt. Die Halteschaltung 24 weist einen Diskriminator 25 auf, der das Drosselöffnungssignal E₁ empfängt und unterscheidet, ob die Drosselöffnung R unter der Drosselöffnung R_o liegt oder nicht, und ein NAND-Tor 26 auf, das zwischen dem Vergleicher 23 und dem Elektromagneten 18a angeordnet ist. Der Diskriminator 25 erzeugt das logische Signal "0", wenn die Drosselöffnung R unter der vorgegebenen Drossel öffnung R_o liegt, und das logische Signal "1", wenn die Drosselöffnung R über der vorgegebenen Drosselöffnung R_o liegt. Das jeweilige logische Signal aus dem Diskriminator 25 wird in das NAND-Tor 26 eingegeben. Das jeweilige logische Signal aus dem Komparator 23 wird durch einen Inverter 27 in das NAND-Tor eingegeben.

Wenn die Drosselöffnung R des Motors 1 größer ist als die vorgegebene Drosselöffnung R_o, wird das logische Signal "1" in das NAND-Tor 26 von dem Diskriminator 25 eingegeben. Unter diesen Umständen fallen das durch den Vergleicher 23 erzeugte logische Signal und das in den Elektromagneten 18a eingegebene logische Signal an der Ausgangsseite des NAND-Tores 26 zusammen, um das Ein- und Ausrücken der hydraulischen Kupplung 12 in der schon beschriebenen Weise zu steuern. Wenn die Drosselöffnung R des Motors 1 kleiner wird als die vorgegebene Drosselöffnung R_o, wird das logi sche Signal "0" von dem Diskriminator 25 an das NAND-Tor 26 gegeben. Das logische Signal "1" liegt dann immer an dem Elektromagneten 18a, unabhängig davon, wie das von dem Vergleicher 23 abgegebene logische Signal ist, wodurch die hydraulische Kupplung 12 in ihrem eingerückten Zustand gehalten wird. Folglich ist in dem Bereich unter der Linie Y in Fig. 7 immer der höhere Gang GH eingeschaltet.

Wenn das Fahrzeug beispielsweise im zweiten Gang G2 läuft, wird der niedrigere Gang GL des Hilfsgetriebes 4 auf der in Fig. 7 gezeigten unteren Seite der charakteristischen Kurve X₂, also bei Überschreiten der zugehörigen gestri chelten Linie nach links, eingeschaltet. Die Halteschaltung 24 für den höheren Gang GH wird jedoch betätigt, wenn bei einer Freigabe des Gaspedals durch den Fahrer die Dros selöffnung R des Motors 1 kleiner wird als die vorgegebene Drosselöffnung R_o, um die hydraulische Kupplung 12 einzu rücken und sie in dem eingerückten Zustand zu halten, wodurch der höhere Gang GH das Freilaufen des Freilaufgetriebes 15 verhindert und dadurch das Bremsen des Fahrzeugs durch den Motor 1 bewirkt. Die Halteschaltung 24 rückt entsprechend die hydraulische Kupplung 12 ein, wenn das Fahrzeug im dritten Gang G3 oder im vierten Gang G4 läuft.

Das Ventil 18 kann auch direkt durch den Umschalthebel für das Hilfsgetriebe 4 geschaltet werden. Die Halteschal tung 24 kann zusammen mit dem Ventil 18 durch Betätigung des Umschalthebels elektrisch so erregt werden, daß dann, wenn die Drosselöffnung R des Motors 1 kleiner als die vor gegebene Drosselöffnung R_o ist, das Ventil 18 vorrangig das Signal zum Schalten des Ventils 18 in die Ölförderposi tion erhält.

Claims

1. Wechselgetriebe zwischen einem Motor (1) und von dem Motor (1) anzutreibenden Antriebsrädern (6) eines Fahr zeugs mit einem in unterschiedliche Gänge (G1, G2, G3, G4, GR) schaltbaren Hauptgetriebe (3) und mit einem in Reihe mit dem Hauptgetriebe (3) liegenden, in zwei verschie dene Gänge (GH, GL) schaltbaren Hilfsgetriebe (4), wobei das Hilfsgetriebe (4) eine Eingangswelle (3a) aufweist, die im höheren (GH) der beiden Gänge (GH, GL) über eine hydraulische Kupplung (12) und im niedrigeren (GL) der beiden Gänge (GH, GL) über einen Freilauf (13) mit einer Ausgangswelle (3b) zu kuppeln ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Hydraulikleitung, die zur Betätigung der hydraulischen Kupplung (12) von einer Hydraulikpumpe (16) zu der hydraulischen Kupplung (12) führt, ein in zwei Stel lungen schaltbares Ventil (18) liegt, das in seiner ersten Stellung Hydraulikflüssigkeit von der Hydraulikpumpe (16) zu der hydraulischen Kupplung (12) durchläßt und in seiner zweiten Stellung Hydraulikflüssigkeit aus der hydrauli schen Kupplung (12) abfließen läßt, und daß dem Motor (1) ein Drosselöffnungsgeber (19) zugeordnet ist, der einen das Ventil (18) vorrangig in seiner ersten Stellung hal tenden oder in seine erste Stellung überführenden Elektro magneten (18a) betätigt, wenn die Drosselöffnung (R) kleiner als eine vorgegebene Drosselöffnung (R_o) ist oder wird.

2. Wechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Elektromagnet (18a) überdies von einem Gang stellungsgeber (21) des Hauptgetriebes (3) und einem Fahrzeuggeschwindigkeitsgeber (20) über einen Vergleicher (23) derart gesteuert ist, daß er die hydraulische Kupp lung (12) in Eingriff bringt, wenn ein der Fahrzeug geschwindigkeit entsprechendes Signal E₂ größer ist als ein Signal (E₄), das aus einem der Drosselöffnung (R) entsprechenden Signal (E₁) und einem dem eingestellten Gang (G1, G2, G3, G4, GR) entsprechenden Signal (E₃) kombiniert ist.

3. Wechselgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Steuerungsfunktion des Vergleichers (23) eine Hysterese aufweist.