DE3841304A1 - Selbsttaetige schaltvorrichtung eines gangwechselgetriebes - Google Patents
Selbsttaetige schaltvorrichtung eines gangwechselgetriebesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Schalt
vorrichtung eines Gangwechselgetriebes nach dem Oberbe
griff des Patentanspruches.
Bei einer bekannten Schaltvorrichtung eines Planeten
räder-Gangwechselgetriebes der Anmelderin sind in zwei
benachbarten untersetzten Vorwärtsgängen jeweils eine
zugehörige Bremse der Lamellenbauart eingerückt. Von der
zur Arbeitsdruckkammer des Schaltstellgliedes zum Betäti
gen der Bremse des unteren Ganges führenden Fülleitung ist
an einer in Nähe des angeschlossenen Gangschaltventils
liegenden Stelle eine primäre Steuerdruckleitung abge
zweigt, welche zum mittelbaren Beeinflussen des der ande
ren, dem höheren Gang zugeordneten Bremse zugehörigen
Gangschaltventiles im Sinne des Abschaltens des Arbeits
druckes verwendet ist. Dabei wird diese primäre Steuer
druckleitung bei einer Rückschaltung aus dem benachbarten
höheren untersetzten Gang durch ein gangabhängiges ⁶/₂-
Wege-Steuerventil mit dem Steuerteil eines ³/₂-Wege
Abschaltsteuerventiles verbunden, welches seinerseits eine
unmittelbar zum Gangschaltventil des benachbarten höheren
Ganges führende sekundäre Steuerdruckleitung mit einer
Hauptdruckleitung verbindet. Bei der bekannten Schaltvor
richtung ist zum Schalten des dem höheren untersetzten
Gang benachbarten direkten Ganges eine Kupplung der La
mellenbauart verwendet. Von der zur Arbeitsdruckkammer des
Schaltstellgliedes zum Betätigen der Kupplung führenden
Fülleitung ist an einer in Nähe des angeschlossenen
Gangschaltventiles liegenden Stelle diejenige Steuer
druckleitung abgezweigt, welche - in diesem Falle unmit
telbar - mit dem Steuerteil des Gangschaltventiles der
Bremse des benachbarten untersetzten Ganges im Sinne einer
Abschaltung des Arbeitsdruckes bei einer Hochschaltung
durch ein gangabhängiges Abschaltsteuerventil verbunden
wird.
Eine Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art muß
folgende Forderungen beim Gangwechsel erfüllen:
Der Wechsel von einem Schaltmittel zum anderen soll ohne
fühlbaren Stoß vor sich gehen. Die Motordrehzahl soll sich
während des Schaltens kontinuierlich vom alten zum neuen
Wert ändern, ohne den durch die beiden Übersetzungsstufen
gegebenen Bereich zu verlassen. Beim Übergang von einer
Übersetzungsstufe zur anderen darf der Kraftfluß nicht
unterbrochen werden.
Damit die Momentenübernahme des zuzuschaltenden Schalt
mittels allmählich erfolgen kann, wird der Druck an diesem
während der Schaltung kontinuierlich angehoben. Da das vom
rutschenden Schaltmittel übertragene Moment wegen des
praktisch konstanten Reibwertes proportional zum Druck
ist, steigt auch das Moment kontinuierlich an. Die Druck
anhebung wird bei der eingangs genannten Schaltvorrichtung
durch ein mit einem Aufnehmer zusammenarbeitendes Druck
regelventil geregelt.
Besonders wichtig ist die exakte Steuerung der Schalt
übergänge bei den Zughochschaltungen und Rückschaltungen
im Retarderbetrieb, die mit positiver Überschneidung er
folgen müssen, d.h., das abzuschaltende Schaltmittel darf
erst dann gelöst werden, wenn im zuschaltenden Schalt
stellglied der zur Momentenübertragung notwendige Druck
(sogenannter Überschneidungsdruck) aufgebaut ist. Dadurch
wird bei den Zughochschaltungen die Unterbrechung der
Zugkraft ebenso wie das unerwünschte Hochdrehen des Motors
sicher verhindert. Bei Schubrückschaltungen wird dadurch
das Bremsmoment während der Schaltung aufrechterhalten und
das Abbremsen des Motors durch den Retarder verhindert.
Praktische Erfahrungen haben gezeigt, daß eine rein zeit
abhängige Steuerung des Schaltablaufes bei positiver
Überschneidung nicht voll befriedigen kann. Das liegt
insbesondere daran, daß die Füllzeit des zuschaltenden
Schaltstellgliedes von vielen Faktoren abhängt, die auch
bei elektronischer Kennfeldsteuerung nicht vollständig
erfaßt werden können, wie z.B. Toleranz der Öldruckhöhe
und der Rückstellfedern, Öltemperatur, Spiel zwischen den
Lamellen im Ruhezustand und Toleranzen im hydraulischen
Steuerungsteil selbst. Da eine zu positive Überschneidung
(innere Verspannung des Getriebes) auf jeden Fall ver
mieden werden muß, wird die Zeit bis zum Zuschalten des
neuen Schaltstellgliedes bei reiner Zeitsteuerung so lange
gewählt werden müssen, daß auch im ungünstigsten Fall kein
Verspannen des Getriebes auftreten kann. Das führt aber
dazu, daß normalerweise eine zu kurze Überschneidung in
Kauf genommen werden muß, die sich als Momenteneinbruch
auswirkt.
Dagegen sichert die bei der Schaltvorrichtung der eingangs
genannten Art angewendete hydraulische Überschneidungs
steuerung unter allen Bedingungen das Abschalten des
Schaltstellgliedes des bisher genutzten Ganges zum best
geeigneten Zeitpunkt, so daß sich das Abtriebsmoment kon
tinuierlich auf den Wert des neuen Ganges ändert. Dies
wird in einfacher Weise prinzipiell dadurch realisiert,
daß der ansteigende Arbeitsdruck des zuschaltenden
Schaltstellgliedes als Abschaltdruck für das Gangschalt
ventil des abschaltenden Schaltstellgliedes wirkt, entwe
der gegen eine Federkraft wirkend oder gegen den Druck des
abzuschaltenden Schaltstellgliedes selbst.
Die eingangs genannte Schaltvorrichtung ist neben anderen
Steuerorganen in einem kompakten Schaltschiebergehäuse an
der Unterseite des Getriebegehäuses untergebracht. Von
diesem unteren Schaltschiebergehäuse führen relativ lange
Leitungen zu den Betätigungskolben der einzelnen Schalt
stellglieder im Getriebe. Diese Leitungen führen zu einer
Problematik, die im folgenden erläutert wird.
Vor dem Umschalten eines Gangschaltventiles ist der Druck
in der angeschlossenen Fülleitung wie auch der Druck in
deren Arbeitsdruckkammer selbst gleich dem Umgebungsdruck.
Der am Gangschaltventil anstehende Druck der Zulaufleitung
ist gleich dem Druck der Hauptdruckleitung. Nach dem Um
schalten des Gangschaltventiles strömt Öl durch die Dros
sel der Zulaufleitung in die Arbeitsdruckkammer, in der
sich der durch Kolbenfläche und Gegendruck bestimmte
Fülldruck einstellt. Im Schaltschiebergehäuse stellt sich
ein gegenüber dem Fülldruck um dem Druckverlust infolge
der Strömungswiderstände etwas erhöhter Druck ein.
Allerdings bildet sich im ersten Augenblick des Zu
schaltens eine Druckspitze am Anfang der Fülleitung, die
größer als der Überschneidungsdruck sein kann und somit
das andere Gangschaltventil umschaltet. Damit rückt das
andere Schaltmittel zu früh aus und es ergibt sich statt
der positiven eine negative Überschneidung, die zu Schäden
an den Lamellen führen kann.
Die Ursache der Druckspitze ist a priori nicht einsichtig,
da der Druck hinter der Drossel abfällt, sobald das Öl
durch diese hindurchströmt. Es wurde erkannt, daß ihre
Ursache darin liegt, daß der Kolben des Schaltstellgliedes
und vor allem die "Ölsäule" in der Fülleitung zum Schalt
stellglied erst beschleunigt werden müssen. Die daraus
resultierende Impulskraft stellt sich als kurze Druck
spitze am Leitungsanfang, also am Gangschaltventil, dar.
Die dazu erforderliche Energie entstammt dem vor Füllbe
ginn auf der Höhe des Druckes der Hauptdruckleitung lie
genden Druckniveau, das zwischen Gangschaltventil und
Drossel in dem betreffenden Abschnitt der Zulaufleitung
anliegt.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die lange
Ölsäule in der Fülleitung sehr viel mehr zur Bildung der
Druckspitze beiträgt als der Kolben des Schaltstell
gliedes, obwohl letzterer eine weitaus größere Masse hat.
Die Erfindung geht daher davon aus, daß das Öl in der
Leitung wegen ihres im Vergleich zum Stellkolben sehr viel
kleineren Querschnittes außerordentlich stark beschleunigt
werden muß, woraus wieder hohe Impulskräfte resultieren.
Als Abhilfemaßnahme gegen die Wirkung der Druckspitzen
wird gemäß der Erfindung der Arbeitsdruck am Stellkolben
der Kupplung bzw. der Bremse selbst zur Überschneidungs
steuerung verwendet.
Dies ist gemäß der Erfindung ermöglicht, indem die be
treffende Steuerdruckleitung unmittelbar vom Schaltstell
glied abgeht und so der am Stellkolben selbst wirkende
Druck zur Steuerung der Überschneidung am abzuschaltenden
Gangschaltventil verwendet wird.
Diese Prinziplösung ist für alle Schaltstellglieder ein
setzbar.
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels.
In der Zeichnung ist ein Schalt- und Steuerungsschema ei
ner selbsttätigen Schaltvorrichtung eines dreigängigen
Planetenräder-Gangwechselgetriebes mit den für die Erfin
dung wesentlichen Merkmalen auszugsweise dargestellt.
Eine Eingangswelle 6 eines Gangwechselgetriebes in Form
eines bekannten Simpson-Getriebes 8 ist von der Hauptwelle
(Kurbelwelle) 10 einer Antriebsmaschine aus entweder über
einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 7 oder über eine
Überbrückungskupplung 5 antreibbar. Eine Ausgangswelle 9
des Gangwechselgetriebes 8 steht in der üblichen Weise mit
wenigstens einer Antriebsachse eines Kraftfahrzeuges in
Antriebsverbindung. Eine im Kraftfluß zwischen Eingangs
welle 6 und Ausgangswelle 9 liegende Antriebskupplung 1
der Lamellenbauart ist in allen drei Vorwärtsgängen ein
gerückt. Eine weitere im Kraftfluß zwischen Ein- und Aus
gangswelle 6 und 9 liegende Gangschaltkupplung 2 der La
mellenbauart ist im direkten Vorwärtsgang (3. Gang) ein
gerückt, wodurch die beiden Getriebewellen 6 und 9 starr
miteinander gekuppelt sind. Eine zur Abstützung eines als
Getriebereaktion verwendeten Getriebegliedes des Gang
wechselgetriebes 8 gegenüber dem Getriebegehäuse 33
verwendete Gangschaltbremse 3 der Lamellenbauart ist in
dem dem direkten Vorwärtsgang benachbarten untersetzten
Vorwärtsgang (2. Gang) eingerückt. Eine zur Abstützung
eines weiteren als Getriebereaktion verwendeten Getriebe
gliedes des Gangwechselgetriebes 8 gegenüber dem Getrie
begehäuse 33 verwendete Gangschaltbremse 4 ist im 1. Gang
eingerückt. Diese mit Reibschluß arbeitenden Schaltmittel
1, 2, 3 und 4 der Lamellenbauart werden jeweils durch ein
zugehöriges, mit Arbeitsdruck betriebenes Schaltstellglied
der Axialkolben-Bauart betätigt, von denen jeweils nur die
den Axialkolben aufnehmende Arbeitsdruckkammer 11 bzw. 12
bzw. 13 bzw. 14 schematisch angedeutet ist.
Die Arbeitsdruckkammer 12 der Gangschaltkupplung 2 ist
durch eine Fülleitung 15 mit einem Ventilanschluß 34 eines
Gangschaltventiles 17 der Axialkolben-Bauart verbunden,
welches noch einen mit einer Zulaufleitung 21 verbundenen
Ventilanschluß 35, zwei druckentlastete Ventilanschlüsse
36 und 37 sowie drei mit je einer Steuerdruckleitung 41
bzw. 42 bzw. 43 verbundene Ventilanschlüsse 38, 39 und 40
aufweist.
In Nähe des Gangschaltventiles 17 ist in die Zulaufleitung
21 eine Drossel 19 eingeschaltet - wobei der zwischen
Drossel 19 und Gangschaltventil 17 liegende Abschnitt 29
der Zulaufleitung 21 über ein Rückschlagventil 44 an eine
Steuerdruckleitung 28 angeschlossen ist, welche von der
Arbeitsdruckkammer 46 eines Stellschiebers 24 abgeht.
Die Arbeitsdruckkammer 13 der Gangschaltbremse 3 ist über
eine Fülleitung 16 an einen Ventilanschluß 47 eines Gang
schaltventiles 18 angeschlossen, welches noch einen mit
der Zulaufleitung 21 verbundenen Ventilanschluß 48, zwei
druckentlastete Ventilanschlüsse 49 und 50, zwei mit je
weils einer gesonderten Steuerdruckleitung 55 bzw. 56
verbundene Ventilanschlüsse 51 und 52 sowie zwei mit einem
gedrosselten und einem ungedrosselten Zweig der Steuer
druckleitung 43 verbundene Ventilanschlüsse 53 und 54
aufweist. Die Zulaufleitung 21 enthält in Nähe des Gang
schaltventiles 18 eine Drossel 20, wobei der zwischen
Gangschaltventil 18 und Drossel 20 liegende Abschnitt 30
der Zulaufleitung 21 über ein Rückschlagventil 45 an die
Steuerdruckleitung 28 angeschlossen ist.
Ein elektromagnetisches ³/₂-Wege-Schaltsteuerventil 57
weist einen druckentlasteten Ventilanschluß 58, einen mit
der Zulaufleitung 21 verbundenen Ventilanschluß 59 sowie
einen mit der Steuerdruckleitung 43 verbundenen Ventilan
schluß 60 auf. Während in der erregten Stellung des
Schaltsteuerventiles 57 die Ventilanschlüsse 59 und 60
miteinander verbunden sind, sind in der nicht erregten
Stellung die Ventilanschlüsse 58 und 60 miteinander ver
bunden.
Ein weiteres elektromagnetisches ³/₂-Wege-Schaltsteuer
ventil 61 weist einen druckentlasteten Ventilanschluß 62,
einen an eine Hauptdruckleitung 25 angeschlossenen Ven
tilanschluß 63 sowie einen mit der Steuerdruckleitung 42
verbundenen Ventilanschluß 64 auf. Während in der erregten
Stellung des Schaltsteuerventiles 61 die Ventilanschlüsse
63 und 64 miteinander verbunden sind, sind in der nicht
erregten Stellung die Ventilanschlüsse 62 und 64 mitein
ander verbunden.
Das Gangschaltventil 17 arbeitet mit einem in einer zen
tralen Ventilbohrung - in welcher alle Ventilanschlüsse
münden - verschiebbaren Schaltschieber 65, zwei von je
einer der Stirnseiten des letzteren eingeschlossenen
Steuerdruckkammern 67 und 70 sowie mit einer mit dem Ven
tilanschluß 39 kommunizierenden ringförmigen Steuerdruck
kammer 68, wobei die in der Steuerdruckkammer 67 liegende
wirksame Druckfläche des Schaltschiebers 65 größer ist als
dessen in der Steuerdruckkammer 70 liegende wirksame
Druckfläche.
Schließlich weist der Schaltschieber 65 noch eine in der
Steuerdruckkammer 68 liegende ringförmige Druckfläche 69
sowie eine radiale Steuerbohrung 71 auf, wobei letztere
radial außen in die zentrale Ventilbohrung und radial in
nen über eine Sackbohrung mit der Steuerdruckkammer 70
verbunden ist. Der Schaltschieber 65 ist durch eine in der
Steuerdruckkammer 67 angeordnete Ventilfeder 66 in seine
eine Endstellung betätigbar, in welcher die Steuerdruck
kammer 70 über die Steuerdruckbohrung 71 mit dem druck
entlasteten Ventilanschluß 37 verbunden und der Ventilan
schluß 40 abgesperrt ist.
Das Gangschaltventil 18 arbeitet mit einem Schaltschieber
72 und einem Abschaltschieber 73, die beide in Tandem-An
ordnung in einer zentralen Ventilbohrung arbeiten, in
welche alle Ventilanschlüsse münden. Schalt- und Ab
schaltschieber 72 und 73 schließen eine mit dem Ventilan
schluß 52 kommunizierende Steuerdruckkammer 77 zwischen
sich ein. Der Abschaltschieber 73 schließt mit seinem zur
Steuerdruckkammer 77 entgegengesetzten Stirnende eine mit
dem Ventilanschluß 51 kommunizierende Steuerdruckkammer 75
ab, in welcher eine Ventilfeder 74 angeordnet ist, welche
die Tandem-Anordnung 72/73 unter gegenseitiger Anlage der
beiden Schieber in eine Endstellung zu betätigen sucht, in
welcher der Ventilanschluß 54 mit einer Steuerbohrung 78
des Schaltschiebers 72 verbunden ist, die radial außen in
die zentrale Ventilbohrung mündet und über ihr radial in
neres Ende ständig mit einer Steuerdruckkammer 76 in Ver
bindung steht, welche der Schaltschieber 72 mit seinem
anderen Stirnende in der Ventilbohrung abschließt.
Ein von dem Schaltsteuerventil 61 zum Schalten des di
rekten 3. Ganges ansteuerbares gangabhängiges Überschnei
dungssteuerventil 78 weist zwei druckentlastete Ventilan
schlüsse 79 und 80, einen mit einer Steuerdruckleitung 31
verbundenen Ventilanschluß 81, einen mit der Steuerdruck
leitung 56 verbundenen Ventilanschluß 82, einen mit der
Steuerdruckleitung 41 verbundenen Ventilanschluß 83, einen
mit einer Steuerdruckleitung 91 verbundenen Ventilanschluß
84 sowie einen mit der Steuerdruckleitung 42 verbundenen
Ventilanschluß 92 auf.
Das Überschneidungssteuerventil 78 weist einen in einer
zentralen Ventilbohrung, in die alle Ventilanschlüsse
einmünden, verschiebbaren Steuerschieber 85 auf, welcher
an seinen Stirnenden je eine Steuerdruckkammer 86 und 88
in der Ventilbohrung abschließt. In der Steuerdruckkammer
86 ist eine den Steuerschieber 85 in Richtung der Steuer
druckkammer 88 betätigende Ventilfeder 87 angeordnet. In
der zentralen Ventilbohrung ist zwischen den beiden Ven
tilanschlüssen 81 und 82 eine Steuerdruckkammer 89 kon
zentrisch zwischen dem Steuerschieber 85 und der zylin
drischen Wand der zentralen Ventilbohrung vorgesehen, in
welcher eine ringförmige Druckfläche 90 des Steuerschie
bers 85 liegt.
Die Steuerdruckleitung 31 ist gemäß der Erfindung unmit
telbar mit der Arbeitsdruckkammer 12 verbunden, in welcher
der die Gangschaltkupplung 2 betätigende Stellkolben auf
genommen und mit Arbeitsdruck beaufschlagbar ist.
Ein von dem Schaltsteuerventil 57 zum Schalten des 2.
Ganges ansteuerbares gangabhängiges Überschneidungssteu
erventil 93 weist zwei druckentlastete Ventilanschlüsse 94
und 100, einen mit einer Steuerdruckleitung 96 verbundenen
Ventilanschluß 95, einen mit einer Steuerdruckleitung 98
verbundenen Ventilanschluß 97, einen mit einer Steuer
druckleitung 32 verbundenen Ventilanschluß 99, einen mit
der Steuerdruckleitung 55 verbundenen Ventilanschluß 101,
einen mit der Steuerdruckleitung 91 verbundenen Ventilan
schluß 102 sowie einen Ventilanschluß 103 auf. Das
gangabhängige Überschneidungssteuerventil 93 weist einen
Steuerschieber 107 auf, welcher in einer zentralen Ven
tilbohrung verschiebbar arbeitet, in welcher alle Ventil
anschlüsse einmünden. Der Steuerschieber schließt mit
seinen Stirnenden je eine Steuerdruckkammer 104 bzw. 106
der Ventilbohrung ab. Eine in der mit dem Ventilanschluß
94 verbundenen Steuerdruckkammer 106 angeordnete Ventil
feder 105 betätigt den Steuerschieber 107 in Richtung der
Steuerdruckkammer 104, an welche über den Ventilanschluß
103 die Steuerdruckleitung 43 angeschlossen ist.
Die Steuerdruckleitung 32 ist gemäß der Erfindung unmit
telbar mit der Arbeitsdruckkammer 13 verbunden, in welcher
der die Gangschaltbremse 3 betätigende Stellkolben aufge
nommen und mit Arbeitsdruck beaufschlagbar ist.
Ein druckabhängig arbeitendes Überschneidungssteuerventil
108 weist einen mit der Steuerdruckleitung 98 verbundenen
Ventilanschluß 109, einen druckentlasteten Ventilanschluß
115, einen Steuerschieber 110, einen mit der Steuerdruck
leitung 91 verbundenen Ventilanschluß 111, einen mit der
Hauptdruckleitung 25 verbundenen Ventilanschluß 112 sowie
eine sich zwischen Ventilgehäuse und Steuerschieber 110
abstützende Ventilfeder 114 auf, welche in einer druck
entlasteten Kammer des Ventilgehäuses angeordnet ist. Der
in einer zentralen Ventilbohrung, in die alle Ventilan
schlüsse einmünden, arbeitende Steuerschieber 110 schließt
mit seinen der Ventilfeder 114 abgewandten Stirnende eine
mit dem Ventilanschluß 109 kommunizierende Steuerdruck
kammer 113 der Ventilbohrung ab.
Der Stellschieber 24 und ein Regelschieber 122 eines durch
eine Gangumschaltung in Betrieb setzbaren, schaltabhängig
arbeitenden Druckregelventiles 27 für den Verlauf des Ar
beitsdruckes während einer Umschaltung sind in Tandem-An
ordnung in einer zentralen gemeinsamen Ventilbohrung eines
Ventilgehäuses verschiebbar aufgenommen. Das Druckregel
ventil 27 weist einen mit einer Steuerdruckleitung 117
verbundenen Ventilanschluß 116, drei mit der Zulaufleitung
21 verbundene Ventilanschlüsse 118, 119 und 121 sowie ei
nen mit der Hauptdruckleitung 25 verbundenen Ventilan
schluß 120 auf.
Stellschieber 24 und Regelschieber 122 schließen eine
Steuerdruckkammer 125 zwischen sich ein, in welche der
Ventilanschluß 121 einmündet. Mit seinem der Steuerdruck
kammer 125 abgekehrten Stirnende schließt der Regelschie
ber 122 eine mit dem Ventilanschluß 116 kommunizierende
Steuerdruckkammer 123 ab, in welcher eine Ventilfeder 124
- sich zwischen Ventilgehäuse und Regelschieber abstützend
- angeordnet ist.
Die Zulaufleitung 21 ist jeweils über eine Drossel 126
bzw. 127 mit der Steuerdruckleitung 117 und mit der Ar
beitsdruckkammer 46 des Stellschiebers 24 verbunden.
Der Stellschieber 24 ist zwischen zwei durch Gehäusean
schläge fixierten Endstellungen 22 und 23 umschaltbar.
Ein Aufnehmer 26 in Form eines federbelasteten Druckspei
chers arbeitet mit einem in einem Zylinder 128 verschieb
baren Kolben 129, welcher den Zylinder in zwei Druckkam
mern 133 und 134 unterteilt.
Der Hub des Kolbens 129 ist durch je einen Anschlag 130
bzw. 131 des Zylinders 128 begrenzt. Die Druckkammer 133
weist zwei in Nähe des betreffenden Hubendes liegende
Druckanschlüsse 135 und 136 für eine Ladedruckleitung 137
und eine Steuerdruckleitung 138 auf. Während der Druckan
schluß 135 zur Druckkammer 133 ständig offen ist, wird der
Druckanschluß 136 durch den Kolben 129 abgesperrt, wenn
letzterer in seine benachbarte Hubendstellung gelangt. Der
Kolben 129 wird im drucklosen Zustand durch eine in der
Druckkammer 134 angeordnete Feder 132 in seiner Hubend
stellung am Anschlag 130 gehalten. Die Druckkammer 134
steht in ständig offener Verbindung mit der Steuerdruck
leitung 117.
Die Steuerdruckleitung 138 ist zum Anstoßen eines dann
lastabhängig arbeitenden Druckregelventiles 139 verwendet,
welches einen lastabhängigen Ladedruck in der Ladedruck
leitung 137 zum Aufladen des Druckspeichers bzw. Aufneh
mers 26 einregelt. Das Druckregelventil 139 weist einen
Regelschieber 142 auf, welcher in einer zentralen Ventil
bohrung verschiebbar ist, in die ein mit der Hauptdruck
leitung 25 verbundener Ventilanschluß 145, ein mit der
Ladedruckleitung 137 verbundener Ventilanschluß 147 sowie
ein druckentlasteter Ventilanschluß 146 einmünden. Der
Regelschieber 142 schließt mit seiner einen Stirnfläche
eine Steuerdruckkammer 144 ab, welche über eine Drossel an
eine unter einem lastabhängigen Steuerdruck stehende
Steuerdruckleitung 141 angeschlossen ist. Im Bereich
seines anderen Stirnendes weist der Regelschieber 142 eine
in einer Steuerdruckkammer 143 der Ventilbohrung liegende
ringförmige Druckfläche auf, wobei die Steuerdruckleitung
138 in ständig offener Verbindung mit der Steuerdruckkam
mer 143 steht. Bei gegen Null gehendem Druck in der Steu
erdruckleitung 138 betätigt eine in der Steuerdruckkammer
144 angeordnete Ventilfeder 140 den Regelschieber 142 in
eine durch Anschlag- und Gegenanschlagmittel fixierte Ru
hestellung, in welcher die Ventilanschlüsse 145 und 147 im
wesentlichen ungedrosselt miteinander verbunden sind und
der Ventilanschluß 146 abgesperrt ist.
Der Druck in der Hauptdruckleitung 25 wird in bekannter,
jedoch nicht mehr dargestellter Weise durch ein Haupt
druckregelventil geregelt.
Bei einem Druckabfall in der Steuerdruckleitung 28 werden
Stellschieber 24 und Regelschieber 122 in Richtung der
Endstellung 23 betätigt, so daß die Ventilanschlüsse 119
und 120 gegeneinander abgesperrt sind und der Regelschie
ber 122 durch Drosselung der dann ermöglichten Verbindung
zwischen den Ventilanschlüssen 116 und 118 - die die
Drossel 126 umgeht - den Druck in der Zulaufleitung 21
regelt, wobei der Kolben 129 infolge des eingangs ge
schilderten Druckabfalles seinen Kompressionshub unter
Freigabe des Druckanschlusses 136 begonnen hat und somit
das Druckregelventil 139 infolge des Druckaufbaues in der
Steuerdruckkammer 143 ebenfalls in seine Regelstellung
gebracht worden ist, in welcher der Regelschieber 142 je
eine gedrosselte Verbindung des Ventilanschlusses 147 ei
nerseits zu einem der beiden anderen Ventilanschlüsse 145
und 146 andererseits einstellt.
Das elektromagnetische Schaltsteuerventil 57 ist durch
eine elektronische Steuereinheit erregt und verbindet die
Steuerdruckleitung 43 mit der Zulaufleitung 21. Im sta
tionären Zustand ist der Druck in der Zulaufleitung 21
gleich dem Hauptdruck in der Hauptdruckleitung 25.
Die rechte stirnseitige Steuerdruckfläche des Schalt
schiebers 72 ist mit diesem Hauptdruck beaufschlagt, so
daß der Schaltschieber 72 gegen die Federkraft 74 nach
links geschaltet ist. Die Steuerdruckleitung 55 ist
drucklos, da der Hauptdruck ebenfalls auf die rechte
stirnseitige Steuerdruckfläche des Steuerschiebers 107
wirkt und diesen in der linken Stellung hält. Durch das
Gangschaltventil 18 ist die Fülleitung 16 mit der
Zulaufleitung 21 verbunden, so daß das betreffende
Schaltstellglied mit der angeschlossenen Arbeitsdruckkam
mer 13 die Gangschaltbremse 3 in der eingerückten Stellung
hält.
Auf diese Weise sind am Überschneidungssteuerventil 93 mit
seinem links stehenden Steuerschieber 107 die Steuer
druckleitungen 32 und 98 miteinander verbunden, so daß die
stirnseitige Steuerdruckfläche des Steuerschiebers 110 des
Überschneidungssteuerventils 108 mit Hauptdruck beauf
schlagt und der Steuerschieber 110 in seiner rechten End
stellung gehalten ist. Somit ist die Steuerdruckleitung 91
sowohl mit der Hauptdruckleitung 25 als auch über das noch
in seiner rechten Stellung stehende Überschneidungssteu
erventil 78 mit der Steuerdruckleitung 41 verbunden, so
daß der Hauptdruck im Sperrsinne auf die linke
stirnseitige Steuerdruckfläche des Schaltschieber 65 des
Gangschaltventiles 17 wirkt und den Schaltschieber in
seiner rechten Endstellung hält.
Das elektromagnetische Schaltsteuerventil 61 wird durch
die elektronische Getriebesteuerung zusätzlich zu dem
elektromagnetischen Schaltsteuerventil 57 erregt. Über die
dadurch mit der Hauptdruckleitung 25 verbundene Steuer
druckleitung 42 wirkt der Hauptdruck auf die rechte
stirnseitige Steuerdruckfläche des Steuerschiebers 85 des
Überschneidungssteuerventiles 78 und betätigt den Steuer
schieber 85 gegen die Federkraft 87 nach links, wodurch
die Steuerdruckkammer 67 entlüftet und die Sperrwirkung
des Hauptdruckes auf das Gangschaltventil 17 abgeschaltet
wird. Dadurch schaltet die an der Steuerdruckfläche 69 aus
dem Hauptdruck resultierende Druckkraft den Schaltschieber
65 des Gangschaltventiles 17 nach links.
Die Arbeitsdruckkammer 12 der Gangschaltkupplung 2 wird
über die Fülleitung 15 gefüllt, wodurch der Druck in dem
Leitungsabschnitt 29 stromab der Drossel 19 auf den Füll
druck der Gangschaltkupplung 2 absinkt. Dieser abgesenkte
Fülldruck wird dazu verwendet, um über das Rückschlagven
til 44 und die angeschlossene Steuerdruckleitung 28 die
Druckregelventile 27 und 139 anzustoßen und mittels des
angeschlossenen Aufnehmers 26 den Druckverlauf in der zu
schaltenden Gangschaltkupplung 2 über die Zulaufleitung 21
regeln zu können.
Über das Überschneidungssteuerventil 78 ist die zum Gang
schaltventil 18 der Gangschaltbremse 3 führende Steuer
druckleitung 56 mit der unmittelbar von der Arbeitsdruck
kammer 12 der Gangschaltkupplung 2 abgehenden Steuer
druckleitung 31 verbunden. Sobald der Fülldruck in der
Arbeitsdruckkammer 12 den für die Momentenübertragung er
forderlichen Wert (Überschneidungsdruck) erreicht hat,
wird der Schaltschieber 72 von der sich an seiner linken
stirnseitigen Steuerdruckfläche in der Steuerdruckkammer
77 aufbauenden Druckkraft gegen die sich an seiner rechten
stirnseitigen Steuerdruckfläche in der Steuerdruckkammer
76 aufbauenden Druckkraft (wobei der Druck in der Steuer
druckkammer 76 gleich dem Druck in der Arbeitsdruckkammer
13 der Gangschaltbremse 3 ist) nach rechts betätigt, so
daß sich die Arbeitsdruckkammer 13 über den Ventilanschluß
49 entleert. Nachdem die Schaltung beendet ist, wird das
Schaltsteuerventil 57 abgeschaltet. Damit ist der statio
näre Zustand des 3. Ganges erreicht.
Der Überschneidungspunkt - also der Zeitpunkt, in welchem
die Gangschaltbremse 3 des 2. Ganges abschaltet und die
Gangschaltkupplung 2 des 3. Ganges das Antriebsmoment
überträgt - wird durch das Flächenverhältnis der linken
zur rechten Steuerdruckfläche des Schaltschiebers 72 be
stimmt. Durch diese Überschneidungssteuerung erfolgt bei
geeigneter Wahl des Flächenverhältnisses das Abschalten
der Gangschaltbremse 3 des 2. Ganges immer genau dann,
wenn die Gangschaltkupplung 2 des direkten Ganges mit dem
zur Momentenübernahme erforderlichen Druck beaufschlagt
ist, also zum theoretisch richtigen Zeitpunkt.
Das elektromagnetische Schaltsteuerventil 61 ist durch die
elektronische Getriebesteuerung erregt und verbindet die
Steuerdruckleitung 42 mit der Hauptdruckleitung 25. Die
ringförmige Steuerdruckfläche 69 am Schaltschieber 65 ist
mit Hauptdruck beaufschlagt, so daß das Gangschaltventil
17 gegen die Federkraft 66 nach links geschaltet ist. Die
Steuerdruckkammer 67 ist drucklos, da die angeschlossene
Steuerdruckleitung 41 über das Überschneidungssteuerventil
78 entlüftet ist, welches durch den auf seine Steuer
druckkammer 88 geschalteten Hauptdruck in der ange
schlossenen Steuerdruckleitung 42 ebenfalls in seine linke
Stellung betätigt ist. Durch das Gangschaltventil 17 ist
die Fülleitung 15 mit der Zulaufleitung 21 verbunden, so
daß das über seine Arbeitsdruckkammer 12 angeschlossene
Schaltstellglied die Gangschaltkupplung 2 in der einge
rückten Stellung hält.
Die Steuerdruckleitung 91 ist wegen des durch die Ventil
feder 114 nach links betätigten Steuerschiebers 110 des
Überschneidungssteuerventiles 108 drucklos.
Das elektromagnetische Schaltsteuerventil 57 wird durch
die elektronische Getriebesteuerung erregt, wodurch die
Steuerdruckleitung 43 mit der Zulaufleitung 21 verbunden
ist. Die sich in der Steuerdruckkammer 104 an der rechten
stirnseitigen Steuerdruckfläche des Steuerschiebers 107
des Überschneidungssteuerventiles 93 aufbauende Druckkraft
betätigt den Steuerschieber 107 entgegen der Federkraft
105 nach links. Der Schaltschieber 72 bleibt zunächst in
der rechten Endstellung, weil die vom Druck in der Ar
beitsdruckkammer 12 über die Steuerdruckleitung 56 beauf
schlagte linke stirnseitige Steuerdruckfläche des Schalt
schiebers 72 größer ist als dessen von dem Druck der Zu
laufleitung 21 in der Steuerdruckkammer 76 beaufschlagte
rechte stirnseitige Steuerdruckfläche.
Über Steuerdruckleitung 43 und Steuerbohrung 71 wirkt der
Druck der Zulaufleitung 21 auch auf die rechte stirn
seitige Steuerdruckfläche des Schaltschiebers 65 und ver
hindert ein Schalten infolge der Federkraft 66.
Das elektromagnetische Schaltsteuerventil 61 wird von der
elektronischen Getriebesteuerung zeitgesteuert abgeschal
tet, wodurch die Steuerdruckkammer 88 des
Überschneidungssteuerventiles 78 entlüftet und der Steu
erschieber 85 von der Ventilfeder 87 nach rechts betätigt
wird. Dadurch wird die Steuerdruckleitung 56 drucklos und
somit der Schaltschieber 72 unter dem Druck in der Steu
erdruckkammer 76 nach links betätigt.
Infolgedessen sind die Ventilanschlüsse 47 und 48 mitein
ander verbunden, wodurch die Arbeitsdruckkammer 13 der
Gangschaltbremse 3 gefüllt wird und der Druck in dem Lei
tungsabschnitt 30 stromab der Drossel 20 abfällt. Dieser
Druckabfall wird verwendet, um über das Rückschlagventil
45 und die angeschlossene Steuerdruckleitung 28 die Rege
lung des Druckes in der Arbeitsdruckkammer 13 der zu
schaltenden Gangschaltbremse 3 durch Anstoßen der
Druckregelventile 27 und 139 sowie des angeschlossenen
Aufnehmers 26 in der bereits beschriebenen Weise zu in
itiieren.
Der Schaltschieber 65 wird durch den Steuerdruck auf
seiner rechten stirnseitigen Steuerdruckfläche in der
Steuerdruckkammer 70 in seiner linken Endstellung gehal
ten.
Die zum Überschneidungssteuerventil 108 führende Steuer
druckleitung 98 ist durch den in seine linke Endstellung
betätigten Steuerschieber 107 des Überschneidungssteuer
ventils 93 mit der unmittelbar von der Arbeitsdruckkammer
13 des Schaltstellgliedes der Gangschaltbremse 3 abgehen
den Steuerdruckleitung 32 verbunden.
Sobald der Fülldruck in der Arbeitsdruckkammer 13 den für
die Momentenübertragung notwendigen Wert (Überschnei
dungsdruck) erreicht hat, wird der Steuerschieber 110 des
Überschneidungssteuerventiles 108 gegen die Federkraft 114
nach rechts betätigt, so daß der Hauptdruck der Hauptlei
tung 25 als Sperrdruck auf die Steuerdruckleitung 91 ge
schaltet wird, welche durch das Überschneidungssteuerven
til 78 mit der Steuerdruckleitung 41 verbunden ist, wo
durch wiederum die Gesamtkraft aus Sperrdruck und Feder
kraft 66 den Schaltschieber 65 - unter Überwindung der
Gegenkraft des Steuerdruckes in der Steuerdruckkammer 70 -
in seine rechte Endstellung betätigt, in welcher die
Fülleitung 15 auf den druckentlasteten Ventilanschluß 36
geschaltet ist. Die Arbeitsdruckkammer 12 der Gangschalt
kupplung 2 entleert sich, wodurch der stationäre Zustand
des 2. Ganges erreicht ist.
Der Überschneidungspunkt - also der Zeitpunkt, in welchem
die Gangschaltkupplung des 3. Ganges abschaltet und die
Gangschaltbremse des 2. Ganges das Reaktionsmoment über
trägt - wird durch den gegen die Federkraft 114 am Steu
erschieber 110 wirkenden Druck der unmittelbar von der
Arbeitsdruckkammer 13 der Gangschaltbremse 3 abgehenden
Steuerdruckleitung 32 bestimmt. Durch diese Überschnei
dungssteuerung erfolgt bei geeigneter Wahl der Federkraft
114 das Abschalten der Gangschaltkupplung 2 immer genau
dann, wenn die Gangschaltbremse des 2. Ganges mit dem zur
Momentenübernahme erforderlichen Druck beaufschlagt ist,
also im theoretisch richtigen Zeitpunkt.
Claims (1)
- Selbsttätige Schaltvorrichtung eines Gangwechselgetriebes, bei welcher mit Reibschluß arbeitende Schaltmittel (Kupp lungen, Bremsen) jeweils durch ein mit Arbeitsdruck be triebenes Schaltstellglied betätigbar sind, dessen Ar beitsdruckkammer über eine Fülleitung mit einem zugehö rigen Gangschaltventil verbunden ist, welches über eine Drossel an eine Zulaufleitung angeschlossen ist, welche in der einen der beiden Endstellungen eines Stellschieber mit einer Hauptdruckleitung und in der anderen Endstellung mit einem zur Beeinflussung des Druckverlaufes in der Ar beitsdruckkammer verwendeten, mit einem Aufnehmer zusam menarbeitenden Druckregelventil verbunden ist, und bei der der Stellschieber zwischen seinen Endstellungen durch den Steuerdruck einer Steuerdruckleitung umschaltbar ist, die von dem zwischen Gangschaltventil und Drossel liegenden Abschnitt der Zulaufleitung abgezweigt ist, und bei der die Fülleitung des einen der beiden zwei benachbarten Gangstufen zugehörigen Gangschaltventile ständig mit einer Steuerdruckleitung kommuniziert, welche zumindest mittelbar auf das andere Gangschaltventil im Sinne einer Abschaltung des Arbeitsdruckes zur Wirkung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ständig mit der Fülleitung (15 bzw. 16) kommuni zierende Steuerdruckleitung (31 bzw. 32) unmittelbar von der an die Fülleitung (15 bzw. 16) angeschlossenen Ar beitsdruckkammer (12 bzw. 13) abgeht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883841304 DE3841304A1 (de) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Selbsttaetige schaltvorrichtung eines gangwechselgetriebes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883841304 DE3841304A1 (de) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Selbsttaetige schaltvorrichtung eines gangwechselgetriebes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3841304A1 true DE3841304A1 (de) | 1990-01-25 |
Family
ID=6368690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883841304 Withdrawn DE3841304A1 (de) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Selbsttaetige schaltvorrichtung eines gangwechselgetriebes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3841304A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4241593A1 (de) * | 1992-12-10 | 1994-06-16 | Daimler Benz Ag | Anordnung zum selbsttätigen Umsteuern eines Planetenräder-Gangwechselgetriebes |
DE10041386B4 (de) * | 2000-08-23 | 2008-08-21 | Daimler Ag | System zur Wirkungsgradoptimierung einer Ölversorgung |
DE102011079850A1 (de) * | 2011-07-26 | 2013-01-31 | Zf Friedrichshafen Ag | Hydrauliksystem zum Betätigen wenigstens eines Schaltelementes eines Getriebes |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1270911B (de) * | 1962-05-10 | 1968-06-20 | Jean Louis Gratzmuller | Hydraulische Getriebeschaltvorrichtung |
DE3710080C1 (de) * | 1987-03-27 | 1988-07-28 | Daimler Benz Ag | Selbsttaetige Schaltvorrichtung eines Planetenraeder-Gangwechselgetriebes mit Mitteln zum Sperren des Einrueckens einer Rueckwaerts-Kupplung und/oder -Bremse |
-
1988
- 1988-12-08 DE DE19883841304 patent/DE3841304A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8991276B2 (en) | 2011-07-26 | 2015-03-31 | Zf Friedrichshafen Ag | Hydraulic system for actuating at least one shifting element of a transmission |
DE102011079850B4 (de) | 2011-07-26 | 2023-08-03 | Zf Friedrichshafen Ag | Hydrauliksystem zum Betätigen wenigstens eines Schaltelementes eines Getriebes |
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