DE3835295A1 - Ventilanordnung fuer die steuerung eines getriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung für die Steuerung eines Getriebes, insbesondere eines Last­ schaltgetriebes mit mehreren Schaltgliedern, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei herkömmlichen Getriebesteuerungen werden die zum Schalten der verschiedenen Gänge vorgesehenen Schaltglie­ der durch einzeln zugeordnete Ventile angesteuert. In diesem Zusammenhang ist es in Automat-Getrieben bekannt, mechanisch verschiebbare Ventile vorzusehen, die sog. Kommandoventile auslösen, die einem bestimmten Schaltglied zugeordnet sind. Es sind ferner Magnetregelventile be­ kannt, die zur Ansteuerung eines einzelnen Schaltgliedes herangezogen werden, oder Magnetventile, die einem oder mehreren Schaltglieder zugeordnet sind.

Der Nachteil dieser bekannten Ventilanordnungen ist haupt­ sächlich in dem verhältnismäßig großen schaltungstech­ nischen Aufwand zu sehen, wodurch die Kosten für die Steuerung von Lastschaltgetrieben nicht in dem mittler­ weile erforderlichen Maße gesenkt werden konnten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung für die Steuerung eines Getriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, mit der sich eine erhebliche Kostensenkung bei der Steuerung von Lastschaltgetrieben erzielen läßt, ohne funktionelle Ein­ bußen bei der Steuerung in Kauf nehmen zu müssen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß werden die Vielzahl von Schaltgliedern nicht durch einzeln zugeordnete Ventile gesteuert, sondern durch ein einziges, zentrales Schaltventil, das zumindest eine der Anzahl der zu schaltenden Gänge entsprechende Anzahl von Schaltstellungen und vorzugsweise zusätzlich zumindest eine Neutralstellung hat. Das zentrale Schalt­ ventil wird durch einen Steuerdruck angesteuert, der von einem vorgeschalteten Regelventil erzeugt wird. Die jewei­ lige Gangstellung des zentralen Schaltventils wird mittels einer Stelleinrichtung bestimmt, die auf das vorgeschal­ tete Regelventil einwirkt. Auf diese Weise kann die Anzahl der verhältnismäßig kostspieligen Magnetschaltventile drastisch verringert werden. Es ist lediglich nur noch ein einziges Magnetregelventil für die Steuerung des zentralen Schaltventils erforderlich. Dabei ergibt sich der zusätz­ liche Vorteil, daß über die Ansteuerung des zentralen Schaltventils gleichzeitig eine Anpassung der Schaltdrücke an den jeweiligen Lastzustand vorgenommen werden kann. Der Druck kann somit in allen Schaltgliedern durch ein ein­ ziges Regelventil, das darüber hinaus auch noch die Schaltung der Gänge vornimmt, angepaßt werden, wobei die Modulation der Schaltdrücke beispielsweise durch Anpassung des Steuerstroms eines Magnetregelventils mit elektro- hydraulischer Vorsteuerung erfolgt. Indem dieses einzige Regelventil auch noch die einzelnen Gänge schaltet, ergibt sich eine bedeutend wirtschaftlichere Herstellung der Getriebesteuerung, wobei zusätzlich Raum eingespart wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Mit der Weiterbildung gemäß Patentanspruch 3 ergibt sich eine sehr einfache Verwirklichung der Stelleinrichtung die in diesem Fall durch eine einstellbare Regelkraft gegeben ist. Eine sehr einfache mechanische Verstellung ergibt sich durch die Verstellung der Kraft der Regelfeder gemäß Patentanspruch 6. Eine vorteilhafte elektro-hydrau­ lische Vorsteuerung des Regelventils ist Gegenstand des Patentanspruchs 7.

Mit der Weiterbildung gemäß Patentanspruch 8 kann das zentrale Schaltventil vorzugsweise in jeder Gang-Schalt­ stellung eine Anfahrfunktion überlagern. Das zentrale Schaltventil kann von jeder Neutralstellung in die jewei­ lige Gangstellung gefahren werden. Die Weiterbildung gemäß Patentanspruch 8 ist für eine mechanische Ansteuerung des Regelventils vorgesehen.

Die Weiterbildung gemäß Patentanspruch 10 ist insbesondere bei elektro-hydraulischer Ansteuerung des Regelventils von Vorteil. Bei einer derartigen elektro-hydraulischen An­ steuerung sind zusätzliche Neutralstellungen des zentralen Schaltventils nicht notwendig. Durch sprunghafte Verände­ rung des Magnet-Steuerstroms werden Gangstellungen zwi­ schen der Neutralstellung und dem gewünschten Gang so schnell überlaufen, daß keine Zeit zur spürbaren Füllung von nicht angewählten Schaltgliedern bleibt. Am Fahrzeug ist auf diese Weise keine Fehlfunktion spürbar.

In der Praxis ist es von Vorteil, die Funktionen des zentralen Schaltventils gemäß Patentanspruch 13 auf mehrere Ventilkolben zu übertragen, die jeweils mit dem Vorsteuerdruck des vorgeschalteten Regelventils ange­ steuert sein und entweder nacheinander oder aber auch gleichzeitig in Funktion treten können.

Eine weitere Vereinfachung des schaltungstechnischen Auf­ wandes für die Getriebesteuerung ergibt sich durch den Patentanspruch 16. Derartige weitere Logik-Funktionen können beispielsweise darin bestehen, die Getriebeschmie­ rung in der Neutralstellung abzuschalten oder aber dafür zu sorgen, daß Rückwärtsgänge, Kriechgänge usw. nur aus niedrigen Vorwärtsgängen schaltbar sind.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer ersten Ausführungs­ form der Ventilanordnung für die Steuerung eines Lastschaltgetriebes;

Fig. 2 eine erste Ausführungsform des von einer Stell­ einrichtung beeinflußten Druckregelventils der Ventilanordnung;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des von der Stell­ einrichtung beeinflußten Druckregelventils;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungs­ form der Ventilanordnung für die Steuerung eines Lastschaltgetriebes mit Anfahrfunktion;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungs­ form der Ventilanordnung mit Anfahrfunktion;

Fig. 6 ein Diagramm, das die Bandbreite des Steuer­ stroms für das in Fig. 5 gezeigte Regelventil für das Halten der verschiedenen Gänge wieder­ gibt;

Fig. 7 ein Diagramm, das in Abhängigkeit vom Steuer­ strom des in Fig. 5 gezeigten Regelventils den auf den maximal erreichbaren Druck bezogenen Steuerdruck in den jeweiligen Gängen des Last­ schaltgetriebes aufzeigt;

Fig. 8 ein Hydraulik-Schaltplan für ein Vier-Gang- Lastschaltgetriebe mit einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung für die Getriebesteuerung;

Fig. 9 ein den Schaltgliedern gemäß Fig. 8 zugeordne­ tes Schaltschema; und

Fig. 10 ein der Fig. 8 entsprechendes Blockschaltbild mit einer konkreten Ventil- und Schaltglied- Konstruktion.

Im folgenden wird auf die Fig. 1 Bezug genommen, die eine erste Ausführungsform der Ventilanordnung für die Steue­ rung eines Getriebes, insbesondere eines Lastschaltge­ triebes mit mehreren Schaltgliedern, wie z.B. von mit Hydraulikfluid speisbaren Reibungskupplungen, zeigt. Zum Schalten der n Gänge bzw. Schaltstufen unter Zuhilfenahme von n Schaltgliedern ist in einem Systemdruck p _S führenden Hydraulikkreis ein zentrales Schaltventil 2 eingegliedert, das als stetig verstellbares Wegeventil ausgeführt ist und gegen die Kraft einer Rückstellfeder über ein Stellteil 6, an dem ein Regeldruck p _C anliegt, in die diskreten Schalt­ stellungen NEUTRAL und 1 bis n verschiebbar ist. Hierzu ist es erforderlich, den Regeldruck p _C , der von einem Druckregelventil 8 geliefert wird, nach einem bestimmten Muster, beispielsweise stufenweise zu verändern. Zu diesem Zweck dient eine Stelleinrichtung 10, die auf das Druckre­ gelventil 8 in der Weise einwirkt, daß dessen Ausgangs­ druck p _C je nach gewünschter Schaltstellung verändert wird.

Das zentrale Schaltventil, das nachfolgend als Gangschalt­ ventil bezeichnet werden soll, hat zumindest einen An­ schluß 12 für den Versorgungs- bzw. Systemdruck p _S , einen Anschluß 14 für den Rücklauf zum Tank 16 und Anschlüsse 18 für die m Schaltglieder. Ferner hat das Gangschaltventil 2 Anschlüsse 20 für mindestens (n-1) Ventile für Gangüber­ schneidungen und/oder Anschlüsse für m Abschaltventile, so daß in jeder Schaltstellung des Gangschaltventils 2 eine selektive Druckversorgung der zuzuschaltenden Schaltglie­ der und gleichzeitig eine gezielte Entlastung der abzu­ schaltenden Schaltglieder nach vorbestimmter Charak­ teristik erfolgen kann.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 erfolgt die Versor­ gung des Druckregelventils 8 über eine von einer System­ druck p _S führenden Leitung 22 abzweigenden Leitung 24. Es ist jedoch auch möglich, das Druckregelventil 8 über einen separaten Hydraulikkreis zu versorgen.

In Fig. 2 ist eine erste Ausführungsform zur Erzeugung eines Regeldrucks p _C unterschiedlicher Höhe zur An­ steuerung des Gangschaltventils 2 gezeigt. Das Druckregel­ ventil 28 ist als stetig verstellbares 3/3-Wegeventil ausgeführt, das einen ersten Eingangsanschluß 30 für einen Speisedruck p ₂, einen Anschluß 32 zum Tank 34 und einen Ausgangsanschluß 36 hat. Der Kolben des Druckregelventils 28 wird mittels einer Rückstellfeder 38 in die in Fig. 2 gezeigte Schaltstellung vorgespannt. Der Regeldruck p _C wird mittels einer Rückführungsleitung 40 auf eine Meßflä­ che 42 gegeben. Die hierbei auf den Kolbenschieber des Regelventils 28 einwirkende Kraft steht im Regelbetrieb des Ventils 28 im Gleichgewicht mit der Summe aus den Kräften der Rückstellfeder 38 und einer verstellbaren Regelfeder 44, die beispielsweise über einen Gangwählhebel 46 einstellbar ist. Je nach Stellung des Gangwählhebels 46 stellt sich somit am Ausgangsanschluß 36 ein unterschied­ lich hoher Regeldruck p _C ein, der zur Ansteuerung des Stellteils 6 des Gangschaltventils 2 herangezogen wird.

In Fig. 2 ist das als Vorsteuerventil für das Gangschalt­ ventil fungierende Ventil 28 somit mechanisch verstellbar. In Fig. 3 ist eine Ausführungsform eines Druckregelventils gezeigt, das elektrisch verstellbar ist. Dieses mit der Bezugsnummer 48 bezeichnete Druckregelventil weist eben­ falls einen Anschluß 50 für den Speisedruck p ₂, einen Anschluß 52 zum Tank 54 und einen Ausgangsanschluß 56 auf. Eine Rückstellfeder 58 wirkt auf das verstellbare Ventil­ teil des Druckregelventils 48 auf der Seite ein, auf der sich wiederum eine Meßfläche befindet, die über eine Steuerleitung 60 mit Regeldruck p _C versorgt wird. Die Einstellung verschieden hoher Drücke p _C erfolgt bei dieser Ausführungsform des Regelventils 48 als Magnetregelventil durch Variation eines Steuerstroms i in der elektrischen Steuerleitung 62 eines Stellmagneten 64, der der von der Steuerleitung 60 beaufschlagten Meßfläche entgegenwirkt. Je nach Höhe des Steuerstroms i stellt sich somit ein unterschiedlich hoher Regeldruck p _C am Ausgangsanschluß 56 ein.

Das vorstehend beschriebene zentrale Gangschaltventil kann auch eine Anfahrfunktion überlagern, d. h. mit einem der­ artigen Gangschaltventil ist es möglich, in jedem Gang einen Anfahrvorgang durchzuführen. Bei mechanischer An­ steuerung des Gangschaltventils, d.h. bei Verwendung eines Regelventils gemäß Fig. 2 ist dabei eine Anordnung zu treffen, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist. Zur Verein­ fachung der Beschreibung sind diejenigen Teile, die den Komponenten der Ausführungsform gemäß Fig. 2 entsprechen, mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet. Man erkennt, daß der Aufbau des Druckregelventils 28 weitgehend mit demjenigen gemäß Fig. 2 übereinstimmt. Zusätzlich vorge­ sehen ist allerdings eine zweite Regelfeder für die An­ fahrfunktion vorgesehen, die der verstellbaren Regelfeder 44 entgegenwirkt. Die zweite Regelfeder 45 wird von einem Kupplungspedal 47 beaufschlagt, um den Anfahrvorgang zu bewirken. Um den Anfahrvorgang in jedem Gang des Getriebes durchführen zu können, weist das zentrale Schaltventil bzw. Gangschaltventil 102 zwischen allen Gangstellungen 1 bis n NEUTRAL-Stellungen auf. Mittels der verstellbaren Regelfeder 44 nimmt das Gangschaltventil 102, das im übri­ gen wie das Gangschaltventil 2 gemäß Fig. 1 aufgebaut ist und über ein Stellteil 106 vom Regeldruck p _C gesteuert wird, unter gleichzeitiger Einwirkung der zweiten Regelfe­ der 45 eine der Zwischen-NEUTRAL-Stellungen ein. Durch langsames Loslassen des Kupplungspedals 47 wandert das Gangschaltventil 102 in die der Zwischen-NEUTRAL-Stellung benachbarte Gangstellung. Wie ersichtlich, ist das zen­ trale Schaltventil 102 ebenso wie das Schaltventil 2 gemäß Fig. 1 als stetig verstellbares Wegeventil ausgebildet, so daß ein rückfreies Anfahren in jedem Gang möglich ist.

Eine vereinfachte Ausführung des zentralen Schaltventils, mit dem gleichwohl ein Anfahren in jeder Gangstellung 1 bis n möglich ist, ergibt sich bei elektro-hydraulischer Ansteuerung unter Zuhilfenahme eines Druckregelventils 48 gemäß Fig. 3. Diese Ausführungsform soll nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 7 näher erläutert werden. Dabei sind - um Wiederholungen zu vermeiden - wiederum diejenigen Teile der Ventilanordnung mit identischen Be­ zugszeichen gekennzeichnet, die den Komponenten der Fig. 1 und 3 entsprechen.

Das bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 zur Anwendung kommende zentrale Gangschaltventil 2 entspricht dem in Fig. 1 gezeigten Schaltventil, das gegen die Kraft einer Rückstellfeder 4 mittels des Stellteils 6, an dem der Regeldruck p _C anliegt, in die (n +1) Gangschaltstellungen - n Gänge und eine NEUTRAL-Stellung N - bringbar ist. Die Anordnung ist derart getroffen, daß jedem Gang 1 bis n eine bestimmte Bandbreite Δ i ₁ bis Δ i _n für das Halten eines bestimmten Ganges 1 bis n zugeordnet ist, was im einzelnen aus der Fig. 6 hervorgeht. Der Magnet-Steuer­ strom i wird für den Fall des Anfahrens in einem bestimm­ ten Gang sprunghaft in den Bereich der jeweiligen Band­ breite Δ i _x gebracht, wodurch die Gangstellungen zwi­ schen NEUTRAL N und dem gewünschten Gang x so schnell überlaufen werden, daß keine Zeit zur Füllung von nicht angewählten Schaltgliedern verbleibt.

Mit dieser Ansteuerung des zentralen Gangschaltventils 2 ergibt sich in Abhängigkeit vom Steuerstrom i folgender, in Fig. 7 gezeigter Druckverlauf in den Schaltgliedern bzw. in dem Schaltglied des entsprechenden, gerade einge­ stellten Ganges. Bei Erreichen eines Schwellstroms i _S stellt sich am jeweiligen Schaltglied für den Gang n ein rampenähnlicher Anstieg des Drucks p _SG im betreffenden Schaltglied als Funktion des Steuerstroms i ein. Im Be­ reich der Bandbreite Δ i _n des Steuerstroms i erreicht der Druck im betreffenden zuzuschaltenden Schaltglied ein ausreichendes Druckniveau, so daß der Gang gehalten werden kann. Wenn der Steuerstrom i weiter gesteigert wird, um den nächst höheren Gang zu schalten, fällt der Druck im nunmehr abzuschaltenden Schaltglied rampenartig ab, so daß ein sanfter Gangwechsel vorgenommen werden kann.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 10 soll nun ein kon­ kretes Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventilan­ ordnung für die Steuerung eines Lastschaltgetriebes mit vier Gängen beschrieben werden, die mittels der Schalt­ glieder C 1 bis C 4 geschaltet werden. Die Schaltung erfolgt gemäß dem in Fig. 9 gezeigten Schaltschema, wobei ein X den zugeschalteten, d.h. mit Arbeitsdruck versorgten Zustand eines Schaltgliedes C 1 bis C 4 kennzeichnet.

Die Besonderheit der Ausführungsform gemäß Fig. 8 bis 10 besteht darin, daß die Funktionen des vorstehend beschrie­ benen zentralen Gangschaltventils auf zwei Ventilkolben 72 und 92 übertragen sind, wobei nach wie vor beide Ventil­ kolben 72 und 92 in einem einzigen, zentralen Schaltventil aufgenommen sind. Die beiden Ventilkolben werden jeweils über Stellteile 76 und 96 über eine Steuerdruckleitung 78 mit dem Vorsteuerdruck p _C des Proportionalventils 48 ange­ steuert, wobei die Anordnung derart getroffen wird, daß die beiden Ventilkolben 72 und 92 nacheinander in Funktion treten. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, die beiden Ventilkolben gleichzeitig in Funktion treten zu lassen. Bis zu einer Höhe des Drucks p _C zwischen 0 und 50% des maximalen Vorsteuerdrucks ist der Ventilkolben 72 des die ersten beiden Gänge schaltenden Ventils aktiv, im übrigen Bereich des Vorsteuerdrucks p _C ist der Ventilkol­ ben 92 des die Gänge 3 und 4 schaltenden Ventils im Ein­ satz. Das Ventilteil mit dem Ventilkolben 72 hat vier Schaltstellungen, nämlich eine NEUTRAL-Stellung N, eine Stellung A zur gleichzeitigen Versorgung der Schaltglieder C 2 und C 4 und zur Druckentlastung des Schaltgliedes C 3, eine Schaltstellung B zur Versorgung der Schaltglieder C 3 und C 2 unter gleichzeitiger Entlastung des Schaltgliedes C 4 sowie eine Schaltstellung S, in der das Schaltglied C 2 entlastet werden kann. Das den Ventilkolben 92 enthaltende Ventilteil hat ebenfalls vier Schaltstellungen, nämlich eine Entlastungstellung E, in der eine Druckentlastung des Schaltgliedes C 1 und ansonsten eine Sperrung sämtlicher anderer Anschlüsse erfolgt, eine Schaltstellung C zur Druckversorgung der Schaltglieder C 1 und C 4 und zur Druckentlastung des Schaltgliedes C 3, eine Schaltstellung D zur Druckversorgung der Schaltglieder C 1 und C 3 und zur Druckentlastung des Schaltgliedes C 4 sowie eine Schalt­ stellung F, in der der Anschluß 12 für den Versorgungs­ druck p ₁ gesperrt und alle übrigen Anschlüsse mit dem Tank 16 verbunden sind.

Um zu verhindern, daß beim Gangwechsel die abschaltende Kupplung bzw. das abschaltende Schaltglied drucklos wird, bevor das zuschaltende Schaltglied mit ausreichend hohem Druckniveau versorgt ist, sind den Schaltgliedern C 1 bis C 4 zwei Überschneidungsventile 78 und 80 zugeordnet, die dafür sorgen, daß der Arbeitsraum der jeweils abschalten­ den Kupplung zunächst über eine Drossel 82 bzw. 84 zum Tank entlastbar ist und unter Einwirkung des steigenden Drucks in der zuschaltenden Kupplung allmählich drossel­ frei zum Tank entleert werden kann. Zu diesem Zweck ist das Abschaltventil 78 über eine Steuerleitung 86, die den Druck im Stellglied C 3 führt, angesteuert, wohingegen das Überschneidungsventil 80 über eine Steuerleitung 88 vom Druck im Schaltglied C 4 angesteuert ist. Mit dem Bezugs­ zeichen 90 ist ein Rückschlagventil bezeichnet, das in eine Druckentlastungsleitung 91 eingegliedert ist, die am Punkt 93 mit einer vom Ventilkolben 72 kommenden Druckent­ lastungsleitung 89 zusammengeführt ist. Das Bezugszeichen 95 kennzeichnet ein weiteres Rückschlagventil, das in eine Druckentlastungsleitung 97 eingegliedert ist, die am Punkt 98 mit einer vom Ventilkolben 92 kommenden Druckentla­ stungsleitung 99 zusammengeführt ist. Die Rückstellfeder des Überschneidungsventils 78 ist mit 79, die Rückstell­ feder des Überschneidungsventils 80 mit 81 gekennzeichnet.

Die in Fig. 8 gezeigte Ventilanordnung funktioniert wie folgt:.

In der NEUTRAL-Stellung N befinden sich die Ventilkolben 72 und 92 in den in Fig. 8 gezeigten Stellungen. Die den Systemdruck p ₁ führenden Leitungen 22 A und 22 B sind jeweils gesperrt und alle Schaltglieder C 1 bis C 4 sind zum Tank 16 entlastet. Mit steigendem Steuerstrom i in der elektrischen Steuerleitung 62 wird über das Druckregelven­ til 48 ein Steuerdruck p _C erzeugt, der den Ventilkolben 72 allmählich in die Schaltstellung A bringt und bei Auf­ rechterhaltung einer Bandbreite i ₁ in dieser ersten Schaltstellung A zum Schalten des ersten Ganges hält. In dieser Schaltstellung werden die Schaltglieder C 2 und C 4 mit Hydraulikfluid unter Druck gefüllt. Der Steuerdruck p _C ist noch zu klein, um den Steuerkolben 92 zu bewegen. Die Schaltglieder C 1 und C 3 werden über die Druckentlastungs­ leitungen 91 bzw. 97 über das Überschneidungsventil 78 bzw. 80 zum Tank 16 entlastet. Durch weiteres, vorzugs­ weise sprunghaftes Erhöhen des Steuerstroms i steigt der Steuerdruck p _C auf einen ausreichend hohen Wert, um den Ventilkolben 72 gegen die Kraft der Rückstellfeder 74 in die Schaltstellung B zu bringen. In jeder Schaltstellung erfolgt eine Umsteuerung der Druckversorgung vom Schalt­ glied C 4 zum Schaltglied C 3, um den zweiten Gang zu schal­ ten (siehe Fig. 9). Das Schaltglied C 1 wird nach wie vor in der Schaltstellung E des Ventilkolbens 92 über die Druckentlastungsleitung 91 zum Tank 16 entlastet. Die Druckentlastung des Schaltgliedes C 4 erfolgt in der Schaltstellung B des Ventilkolbens 72 über die Druckent­ lastungsleitung 89 zunächst über die Drossel 82 des Über­ schneidungsventils 78 zum Tank 16, da sich in der Steuer­ leitung 86 erst allmählich unter gleichzeitiger Füllung der Kupplung bzw. des Schaltglieds C 3 ein Druck aufbaut. Das Rückschlagventil 90 fungiert in dieser Phase als Si­ cherheitseinrichtung, um zu verhindern, daß ein von der Drossel 82 hervorgerufener Staudruck sich auf die Entla­ stungsleitung 91 und damit auf das Schaltglied C 1 auswir­ ken könnte.

Zum Schalten des dritten Ganges wird der Steuerstrom i soweit angehoben, daß sich ein Steuerdruck p _C einstellt, der den Ventilkolben 72 in die Schaltstellung S und gleichzeitig den Ventilkolben 92 aus der Schaltstellung E in die Schaltstellung C bringt. Hierdurch wird das Schalt­ glied C 2 über den Ventilkolben 72 und die Druckentla­ stungsleitung 97 sowie das Rückschlagventil 95 und das Überschneidungsventil 80 zum Tank 16 entlastet. Die Druckentlastung des Schaltgliedes C 3 erfolgt über den Ventilkolben 92 und die Druckentlastungsleitung 99 und das Überschneidungsventil 80 ebenfalls zum Tank 16. Über die Leitung 22 B werden die Schaltglieder C 1 und C 4 mit dem Systemdruck p ₁ versorgt. Die Abschaltung der Kupplungen C 2 und C 3 erfolgt wiederum allmählich, da sich in der Steuer­ leitung 88 erst allmählich ein ausreichender Druck zur Verschiebung des Überschneidungsventils 80 in die unge­ drosselte Entleerungsstellung einstellen kann.

Zum Schalten des vierten Gangs wird der Steuerstrom i noch weiter erhöht, um den Steuerdruck p _C soweit anzuheben, daß der Ventilkolben 92 in die Schaltstellung D gelangt. Der Ventilkolben 72 bleibt nach wie vor in der Anschlagstel­ lung S. In der Schaltstellung D erfolgt eine erneute Umsteuerung vom Schaltglied C 4 zum Schaltglied C 3. Das Schaltglied C 4 wird über die Druckentlastungsleitung 91, das Rückschlagventil 90 und das Überschneidungsventil 78 zum Tank 16 vorgenommen. Die Entlastung erfolgt zunächst noch gedrosselt, da das Schaltglied C 3 erst gefüllt wer­ den muß. Erst nach einer bestimmten Überschneidungszeit stellt sich in der Steuerleitung 86 ein ausreichend hoher Druck ein, um das Überschneidungsventil 78 in die in Fig. 8 gezeigte rechte Schaltstellung zu bringen, in der eine ungedrosselte Entleerung des Schaltgliedes C 4 bewirkt werden kann.

Beim Herunterschalten vom vierten in den dritten Gang nimmt der Ventilkolben 92 erneut die Stellung c ein, in der eine Umschaltung vom Schaltglied C 3 auf das Schalt­ glied C 4 erfolgt (Fig. 9). Die Druckentleerung des Schalt­ gliedes C 3 geschieht über die Druckentlastungsleitung 99 und das Überschneidungsventil 80, wobei in diesem Fall das Rückschlagventil 95 die Funktion hat, zu verhindern, daß sich ein von der Drossel 84 zu Beginn des Umschaltvor­ ganges einstellender Staudruck auf das Schaltglied C 2 auswirken kann. Die übrigen Vorgänge beim weiteren Her­ unterschalten verlaufen analog zum vorstehend Beschrie­ benen ab.

Nachfolgend soll unter Bezugnahme auf die Fig. 10 noch eine spezielle Ventil-Konstruktion der Steuerschaltung gemäß Fig. 8 beschrieben werden. In dieser Figur sind diejenigen Elemente, die hinsichtlich ihrer Funktion mit den Komponenten der Ventilanordnung gemäß Fig. 8 ver­ gleichbar sind, mit identischen Bezugszeichen gekennzeich­ net. Eine Beschreibung dieser einzelnen Komponenten er­ übrigt sich deshalb in diesem Zusammenhang. Die Ventilkol­ ben 72 und 92 können die in Fig. 8 gezeigten vier Schalt­ stellungen einnehmen. In Fig. 10 sind die jeweiligen Ruhe­ lagen der Ventilkolben 72 und 92 dargestellt, d.h. die Schaltstellung N des Ventilkolbens 72 und die Schaltstel­ lung E des Ventilkolbens 92. Anstelle des Stellteils 76 bzw. 96 tritt jeweils ein Stelldruckraum 176 bzw. 196 an einem Ende des jeweils mehrstufig aufgebauten Ventilkol­ bens 72 bzw. 92. Die Ventilkolben sind jeweils gegen die Kraft einer Rückstellfeder 74 bzw. 94 in die verschiedenen Stellungen verschiebbar, in denen mittels diverser Steuer­ kanten die Anschlüsse zu den Schaltglieder C 1 bis C 4 zum Tank 16 sowie zu den Überschneidungsventilen 78 bzw. 80 gesteuert werden. Eine Besonderheit der Ausführungsform gemäß Fig. 10 ist darin zu sehen, daß jeweils zwei Schalt­ glieder bzw. Kupplungen C 1, C 2 und C 3, C 4 paarweise zusam­ mengefaßt sind, wobei ein symmetrischer Aufbau dieser jeweiligen Kupplungspaare angestrebt ist. Die Funktions­ weise entspricht vollkommen der zuvor unter Bezugnahme auf die Fig. 8 beschriebenen Wirkungsweise, so daß hierauf nicht näher eingegangen werden soll. Abweichend von der Ausführungsform gemäß Fig. 8 weist das Druckregelventil 48 ein Stellteil 164 auf, das nicht notwendigerweise elek­ trisch angesteuert sein muß. Es ist auch möglich, dieses Stellteil 164 hydraulisch anzusteuern.

Abweichend von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist es auch möglich, die jeweiligen Ventilkolben 72 bzw. 92 mehrteilig auszuführen.

Dem zentralen Gangschaltventil können in weiterer Abwand­ lung von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen auch zusätzliche logische Zusatzfunktionen übertragen werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß in bestimmten Gangstellungen Zusatzgeräte angesteuert bzw. Versorgungsleitungen unterbrochen werden. So kann bei­ spielsweise vorgesehen sein, in der NEUTRAL-Stellung N die Getriebeschmierung abzuschalten. Ferner kann eine Schalt­ mimik vorgesehen sein, damit beispielsweise Rückwärtsgänge oder Kriechgänge nur aus niedrigen Vorwärtsgängen schalt­ bar sind.

Die Erfindung schafft somit eine Ventilanordnung für die Steuerung eines Getriebes, insbesondere eines Lastschalt­ getriebes mit mehreren Schaltgliedern, wie z.B. Schalt­ kupplungen, die selektiv zur Schaltung verschiedener Gänge ansteuerbar sind. Den Schaltgliedern ist zur Schaltung der verschiedenen Gänge ein zentrales Schaltventil zugeordnet, das zumindest eine der Anzahl der Gänge entsprechende Zahl von Schaltstellungen hat, in denen einerseits der Versor­ gungsdruck auf zumindest ein ausgewähltes Schaltglied gegeben und andererseits zumindest ein weiteres Schalt­ glied entlastet wird. Dem zentralen Schaltventil ist ein Regelventil vorgeschaltet, dessen die Stellung des Schalt­ ventils bestimmender Ausgangsdruck mittels einer Stellein­ richtung verstellbar ist. Mit dieser Ventilanordnung ge­ lingt es, die Anzahl verhältnismäßig kostspieliger Magnete zu reduzieren und gleichzeitig die Voraussetzung dafür zu schaffen, daß mit dem vorgeschalteten Regelventil eine Anpassung der Schaltdrücke an den Lastzustand erfolgen kann.

Claims (16)

1. Ventilanordnung für die Steuerung eines Getriebes, insbesondere eines Lastschaltgetriebes mit mehreren Schaltgliedern, wie z.B. Schaltkupplungen, die selektiv zur Schaltung verschiedener Gänge ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß den Schaltgliedern (C 1 bis C 4) zur Schaltung der verschiedenen Gänge (1, 2, ... n) ein zentrales Schaltventil (2; 102; 72, 92) zugeordnet ist, das zumindest eine der Anzahl (n) der Gänge entsprechende Zahl von Schaltstellungen (1, 2, ... n) hat, in denen einerseits der Versorgungsdruck (p _S ; p ₁) auf zumindest ein ausgewähltes Schaltglied (C 2, C 4; C 2, C 3; C 1, C 4; C 1, C 3) gegeben und andererseits zumindest ein weiteres Schalt­ glied (C 1, C 3; C 1, C 4; C 2, C 3; C 2, C 4) entlastet wird, und daß dem zentralen Schaltventil ein Regelventil (8; 28; 48) vorgeschaltet ist, dessen die Stellung des Schaltventils bestimmender Ausgangsdruck (p _C ) mittels einer Stellein­ richtung (10; 44, 46; 62, 64; 44 bis 47) verstellbar ist.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1 zur Steuerung eines Getriebes mit einer vorbestimmten Anzahl von Gangüber­ schneidungsventilen und/oder Abschaltventilen zur Steue­ rung der jeweils abschaltenden Schaltglieder, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Schaltventil Anschlüsse für die Gangüberschneidungsventile (78, 80) hat.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Regelventil (28; 48) eine Meßfläche (42) hat, auf die über eine Rückführungsleitung (40; 60) der Regeldruck (p _C ) einwirkt, dessen auf den Ventilkolben einwirkende Kraft im Gleichgewicht mit einer entgegenge­ setzt wirkenden, einstellbaren Regelkraft (38, 44; 62, 64) steht.

4. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß dem Regeldruck (p _C ) eine einstellbare Regelfeder (44) entgegenwirkt.

5. Ventilanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Regelkraft mechanisch und/oder elek­ trisch und/oder hydraulisch verstellbar ist.

6. Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verstellung der Regelkraft durch Verstellung der Kraft der Regelfeder (44) erfolgt.

7. Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verstellung der Regelkraft durch Variation des Steuerstroms (i) eines Magnet-Stellgliedes (64) erfolgt.

8. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Schaltventil (102) zwischen den Gangstellungen (1, 2, ... n) jeweils eine NEUTRAL-Stellung hat und daß der einstellbaren Regel­ kraft (44, 46) eine weitere Regelkraft (45, 47) entgegen­ wirkt, deren Größe zur Überlagerung einer Anfahrfunktion variierbar ist.

9. Ventilanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die weitere Regelkraft mittels einer weiteren Regelfeder (45) erzeugbar ist, die mit einem Kupplungspe­ dal (47) gekoppelt ist.

10. Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Steuerstrom (i) des Magnet-Stellglieds (64) zwischen vorbestimmten Bandbreiten ( Δ i ₁, Δ i ₂, ..., Δ i _n) für das Halten eines bestimmten Ganges (1, 2, ..., n) sprungartig veränderbar ist.

11. Ventilanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Steuerstrom (i) zur Überlagerung einer An­ fahrfunktion in den verschiedenen Gängen vor Erreichen der vorbestimmten Bandbreite (Δ i _x ) mit vorbestimmter Charak­ teristik veränderbar ist.

12. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Schaltventil (2, 102) als stetig verstellbares Wegeventil ausgebildet ist.

13. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Schaltventil mehrere Ventilkolben (72, 92) aufweist, unter denen die Funktionen des Schaltventils aufgeteilt werden.

14. Ventilanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ventilkolben (72, 92) gleichzeitig verschieb­ bar sind.

15. Ventilanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ventilkolben (72, 92) bei unterschiedlichen Druckhöhen des Vorsteuerdrucks (p _C ) aktiv sind.

16. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Schaltventil zusätzliche Anschlüsse für weitere Verbraucher zur Erfül­ lung von weiteren Logik-Funktionen aufweist.