DE4132873C2 - Selbsttätige Schaltvorrichtung eines Gangwechselgetriebes der Umlaufräderbauart mit einem durch Druckmittelbetätigung einrückbaren reibschlüssigen Schaltmittel (Kupplung oder Bremse) - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine Schaltvorrichtung dieser Art ist bekannt (ATZ Automobil­ technische Zeitschrift 88 (1986) 12, S. 681).

Die bekannte Schaltvorrichtung besteht aus einem elektronischen und einem hydraulischen Teil. Während die Hydraulik u. a. für die Druckbeaufschlagung der jeweils betätigten Schaltstellglie­ der verantwortlich ist, steuert die Elektronik den Gangwechsel und regelt zum Teil auch die Höhe des Hydraulikdruckes.

Die Verbindung zwischen Elektronik und Hydraulik wird üblicher­ weise durch elektromagnetische 3/2-Wege-Umschaltsteuerventile realisiert. Diese sind so konzipiert, daß bei ihrer Erregung - d. h., ihre Spule wird von einem elektrischen Strom durchflos­ sen - das zugehörige Schaltstellglied mit Hydraulikdruck be­ aufschlagt wird.

Bei der bekannten Schaltvorrichtung führt die Unterbrechung der Bestromung der Umschaltsteuerventile - sei es durch Defekt der Elektroniksteuerung oder durch Ausfall der Spannungsversorgung - zur Unterbrechung des Kraftflusses. Dadurch können sich ge­ fährliche Fahrzustände ergeben, weil entweder im Schubbetrieb die Motorbremse und ggf. ein vor dem Getriebe angeordneter Retarder wirkungslos werden oder im Zugbetrieb an einer Stei­ gung das Motormoment nicht mehr zu Verfügung steht.

Zur Vermeidung des geschilderten Problemes können an sich sog. einrastende Magnetventile verwendet werden. Diese sind mit ei­ nem Permanent-Magneten ausgestattet, der sicherstellt, daß das Magnetventil ohne Stromzufuhr in einer einmal erreichten Stel­ lung verbleibt. Das Umschalten in die jeweils andere Stellung erfolgt durch einen kurzen Schaltstoß, dessen Vorzeichen die Schaltstellung definiert.

Nachteilig bei dieser Lösung ist neben der aufwendigeren Kon­ struktion des elektromagnetischen Ventiles und der erforder­ lichen Ansteuerung mit umschaltbarer Stromrichtung, daß die Schaltstellung des Ventiles bei nicht stromdurchflossener Spule nicht eindeutig ist. So könnte es bspw. passieren, daß ein vor­ her in der Zuschaltstellung befindliches Ventil durch Erschüt­ terungen, äußere Magnetfelder o. ä. ungewollt in die Abschalt­ stellung gerät, wodurch wiederum das betreffende Schaltstell­ glied drucklos wird.

Noch gravierender ist das Problem der definierten Abschaltung. Sollte die elektrische Verbindung zu einem Magnetventil unter­ brochen sein, läßt sich dieses und damit das zugehörige Schalt­ stellglied nicht mehr abschalten, wodurch z. B. das Abschleppen des Fahrzeuges erschwert wird, oder sogar beim Zuschalten eines anderen Schaltstellgliedes das Getriebe blockiert wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht im wesent­ lichen darin, dafür zu sorgen, daß auch bei Ausfall der elek­ trischen Spannungsversorgung das gerade betätigte Schaltstell­ glied mit Arbeitsdruck beaufschlagt bleibt. Beim Abstellen des Motores soll die Schaltvorrichtung eine solche Stellung einneh­ men, daß beim Wiederanlassen des Motores die Schaltstellglieder drucklos bleiben.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Bei der Schaltvorrichtung nach der Erfindung befindet sich das Umschaltsteuerventil im stationären Zustand des Schaltmittels stets in seiner Ruhestellung, so daß ein Elektronik- oder Span­ nungsausfall am Schaltzustand nichts ändert. Das Schaltventil ist im ausgerückten Zustand des Schaltmittels durch Federkraft in seiner Ruhestellung und im eingerückten Zustand durch den Selbsthalteeffekt des diesbezüglichen, vom Druck des Schaltstellgliedes abhän­ gigen Steuerdruckes in seiner Arbeitsstellung gehalten. Das Wechselsteuerventil ist in Abhängigkeit jeweils vom momentanen stationären Zustand des Schaltmittels stets in diejenige Stel­ lung vorgesteuert, in welcher bei Erregung des Umschaltsteuer­ ventiles das Schaltventil in die Stellung für den jeweils an­ deren, also nicht momentanen stationären Schaltzustand umge­ steuert wird. Beim Abstellen des Motores wird auch die Druck­ versorgung abgeschaltet, so daß auch Schaltventil und Wechsel­ steuerventil in die jeweilige Ruhestellung durch Federkraft betätigt werden. Demzufolge bleiben die Schaltstellglieder beim Wiederanlassen des Motors drucklos.

Die erfindungsgemäße Steuerung des Wechselsteuerventiles in Abhängigkeit vom stationären Zustand des Schaltmittels kann an sich auf beliebige Weise realisiert sein. Eine vorteilhafte Ausführungsart hierfür hat Patentanspruch 2 zum Gegenstand.

Um bei der Steuerung des Wechselsteuerventiles bei der Ausfüh­ rungsform nach Patentanspruch 2 ein vorzeitiges Umsteuern während des instationären Zustandes, also während des Ein- oder Ausrückens des Schaltmittels zu vermeiden, kann die Anordnung nach Patentanspruch 3 getroffen sein, bei der davon ausgegangen ist, daß das Umschaltsteuerventil nur im stationären Zustand des Schaltmittels sich in seiner Ruhestellung befindet.

Zur Vereinfachung des baulichen Steuerungsaufwandes kann ein Mehrwege-Doppelventil nach Patentanspruch 4 verwendet werden.

Um bei Gangwechseln mit positiver Überschneidung des Verlaufes der Arbeitsdrücke für das Ausrücken eines Schaltmittels mit einer ersten Schaltvorrichtung nach der Erfindung und das zeit­ gleiche Einrücken eines Schaltmittels mit einer zweiten Schalt­ vorrichtung nach der Erfindung sicherzustellen, daß im Falle des elektrischen Defektes immer das zu- oder abschaltende Schaltstellglied betätigt bleibt, dessen Druck zur Über­ tragung des notwendigen Drehmomentes ausreicht, kann die Anord­ nung nach Patentanspruch 5 getroffen sein. Bei dieser Über­ schneidungssteuerung ist weiterhin verhindert, daß jemals die beiden beteiligten Schaltmittel gleichzeitig eingerückt sind, was zum Blockieren des Getriebes führen würde.

Bei Ausfall der Elektrik während des Füllvorganges beim Schalt­ stellglied des einzurückenden Schaltmittels würde der Füllvor­ gang abgebrochen und das Schaltstellglied entleert werden, wäh­ rend das Schaltstellglied des eingerückten Schaltmittels, des­ sen zugehöriges Umschaltsteuerventil ohnehin nicht erregt ist, zugeschaltet bleibt.

Nur für den Fall, daß der Druck des Schaltstellgliedes des einzurückenden Schaltmittels so hoch ist, daß das Schalt­ ventil des auszurückenden Schaltmittels in die Ruhestellung betätigt wird, ist der Selbsthalteeffekt am Schaltventil des einzurückenden Schaltmittels so hoch, daß letzteres eingerückt bzw. der neue Gang eingelegt bleibt.

Auch für den Fall der Überschneidungssteuerung kann bei der Schaltvorrichtung nach der Erfindung der bauliche Steuerungs­ aufwand durch ein weiteres Mehrwege-Doppelventil nach Patent­ anspruch 6 gering gehalten sein.

Unabhängig hiervon ist aus der AT 23 213 E eine Schaltvor­ richtung bekannt, welche sich von der Schaltvorrichtung nach dem Gattungsbegriff der Erfindung dadurch entscheidet, daß der zur Umsteuerung in die Ruhestellung verwendete Steueran­ schluß des Schaltventils zusammen mit entsprechend verwendeten Steueranschlüssen weiterer Schaltventile an ein gemeinsames elektromagnetisches 3/2-Wege-Rückstellventil angeschlossen ist, welches bei einer Gangschaltung synchron mit dem Umschaltsteuer­ ventil des betreffenden Schaltventils angesteuert wird, so daß auf dieses Schaltventil eine niedrigere Steuerdruckkraft zur Betätigung in dessen Ruhestellung durch das Rückstellventil und gleichzeitig eine höhere Steuerdruckkraft zur Betätigung in dessen Arbeitsstellung durch das Umschaltsteuerventil zur Wirkung gebracht werden, und zwar lediglich impulsartig, da die beiden Stellungen des Schaltventils durch eine Rastvorrichtung fixiert werden, um sofort nach Auslösen des Schaltvorganges wieder einen stromlosen Zustand herstellen zu können. Anordnung und Wirkungsweise dieser Schaltvorrichtung sollen gegenüber anderen bekannten Schaltvorrichtungen als vorteilhaft gelten, bei denen für jedes Schaltventil zwei elektromagnetische Vorsteuerventile vorgesehen sind oder ein konstanter elektrischer Strom erforderlich ist, um das Ventil in seiner Stellung zu halten.

Einzelheiten der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Mit 102 ist eine Arbeitsdruckleitung bezeichnet, welche zu ei­ nem nicht mehr dargestellten Schaltstellglied 100 führt, wel­ ches zum Einrücken eines reibschlüssigen Schaltmittels (Kupp­ lung oder Bremse) verwendet ist, das durch federnde Mittel aus­ gerückt wird.

Mit 202 ist eine Arbeitsdruckleitung bezeichnet, welche zu ei­ nem nicht mehr dargestellten Schaltstellglied 200 führt, wel­ ches zum Einrücken eines reibschlüssigen Schaltmittels (Kupp­ lung oder Bremse) verwendet ist, das durch federnde Mittel aus­ gerückt wird.

Das Schaltstellglied 100 wird durch eine erste Schaltvorrich­ tung nach der Erfindung mit einem ersten 7/2-Wege-Doppelventil 110, einem zweiten 7/2-Wege-Doppelventil 120 und mit einem elektromagnetischen 3/2-Wege-Umschaltsteuerventil 130 gesteu­ ert.

Das Schaltstellglied 200 wird durch eine zweite Schaltvorrich­ tung nach der Erfindung mit einem ersten 7/2-Wege-Doppelventil 210, einem zweiten 7/2-Wege-Doppelventil 220 und mit einem elektromagnetischen 3/2-Wege-Umschaltsteuerventil 230 gesteu­ ert.

Die beiden Schaltvorrichtungen sind von identischem Aufbau, welcher am Beispiel der Schaltvorrichtung für das Schaltstell­ glied 100 im folgenden beschrieben ist.

Die entsprechenden Merkmale der anderen Schaltvorrichtung für das Schaltstellglied 200 sind mit Bezugszahlen versehen, welche jeweils um den Wert 100 gegenüber der Bezugszahl des zugehö­ rigen Merkmales der Schaltvorrichtung für das Schaltstellglied 100 vermehrt sind.

In dem 7/2-Wege-Doppelventil 110 sind die Funktionen eines 3/2-Wege-Schaltventiles 110-1 und eines 4/2-Wege-Positions­ steuerventiles 110-2 baulich vereinigt.

Das Schaltventil 110-1 weist einen Ventilanschluß 110-102 für die Arbeitsdruckleitung 102, einen Ventilanschluß N1 zur Druck­ entlastung sowie einen Ventilanschluß 110-141 für eine Druck­ leitung 141 auf, wobei letztere über eine Drosselblende 141-1 an eine Systemdruckleitung R angeschlossen ist, welche einen in Abhängigkeit von Betriebsparametern geregelten bzw. regelbaren Systemdruck führt.

In der mit "0" bezeichneten Ruhestellung des Schaltventiles 110-1 sind der Ventilanschluß 110-102 mit dem Ventilanschluß N1 verbunden und der Ventilanschluß 110-141 abgesperrt. In der mit "1" bezeichneten Arbeitsstellung des Schaltventiles 110-1 sind die Ventilanschlüsse 110-102 und 110-141 miteinander verbunden und der Ventilanschluß N1 abgesperrt.

Das Positionssteuerventil 110-102 weist einen Ventilanschluß 110-P für eine Steuerdruckleitung P, einen Ventilanschluß N2 zur Druckentlastung, einen Ventilanschluß 110-111 für eine Steuerdruckleitung 111 und einen Ventilanschluß 110-112 für eine Steuerdruckleitung 112 auf.

In der mit "0" bezeichneten Ruhestellung des Positionssteuer­ ventiles 110-2 sind der Ventilanschluß 110-P mit dem Ventilan­ schluß 110-111 und der Ventilanschluß N2 mit dem Ventilanschluß 110-112 verbunden. In der mit "1" bezeichneten Arbeitsstellung des Positionssteuerventiles 110-2 sind der Ventilanschluß 110 -P mit dem Ventilanschluß 110-112 und der Ventilanschluß N2 mit dem Ventilanschluß 110-111 verbunden.

Schaltventil 110-1 und Positionssteuerventil 110-2 nehmen je­ weils synchron sowohl ihre Ruhestellungen und damit auch ihre Arbeitsstellungen ein.

Das Doppelventil 110 ist zunächst durch Federkraft 110F in die Ruhestellung "0" betätigbar. Zu seiner Betätigung in die Ruhe­ stellung "0" ist das Doppelventil 110 ferner mit einem Steuer­ anschluß 110-123* für eine Steuerdruckleitung 123 sowie mit einem Steueranschluß 110-Ü* für eine Überschneidungssteuerlei­ tung Ü 200 versehen. Das Doppelventil 110 weist zu seiner Be­ tätigung in die Arbeitsstellung "1" einen Steueranschluß 110-102* für eine von der Arbeitsdruckleitung 102 abgezweig­ te Steuerdruckleitung 102* sowie einen Steueranschluß 110-121* für eine Steuerdruckleitung 121 auf.

In dem 7/2-Wege-Doppelventil 120 sind die Funktionen eines 4/2- Wege-Wechselsteuerventiles 120-1 und eines 3/2-Wege-Überschnei­ dungssteuerventiles 120-2 baulich zusammengefaßt.

Das Wechselsteuerventil 120-1 weist einen Ventilanschluß 120-121 für die Steuerdruckleitung 121, einen Ventilanschluß 120-123 für die Steuerdruckleitung 123, einen Ventilanschluß N1 zur Druckentlastung sowie einen Ventilanschluß 120-131 für eine zum Umschaltsteuerventil 130 führende Steuerdruckleitung 131 auf. In der mit "0" bezeichneten Ruhestellung des Wechselsteuerven­ tiles 120-1 sind der Ventilanschluß 120-121 mit dem Ventilan­ schluß 120-131 und der Ventilanschluß 120-123 mit dem Ventil­ anschluß N1 verbunden. In der mit "1" bezeichneten Arbeits­ stellung des Wechselsteuerventiles 120-1 sind der Ventilan­ schluß 120-121 mit dem Ventilanschluß N1 und der Ventilan­ schluß 120-123 mit dem Ventilanschluß 120-131 verbunden.

Das Überschneidungssteuerventil 120-2 weist einen Ventilan­ schluß 120-102 für die Steuerdruckleitung 102*, einen Ventil­ anschluß N2 zur Druckentlastung sowie einen Ventilanschluß 120-Ü für eine Überschneidungssteuerdruckleitung Ü 100 auf. In der mit "0" bezeichneten Ruhestellung des Überschneidungs­ steuerventiles 120-2 sind der Ventilanschluß N2 mit dem Ven­ tilanschluß 120-Ü verbunden und der Ventilanschluß 120-102 abgesperrt. In der mit "1" bezeichneten Arbeitsstellung des Überschneidungssteuerventiles 120-2 sind der Ventilanschluß 120-102 mit dem Ventilanschluß 120-Ü verbunden und der Ven­ tilanschluß N2 abgesperrt.

Die Anordnung ist so getroffen, daß das Wechselsteuerventil 120-1 in seiner Ruhestellung "0" und synchron das Überschnei­ dungssteuerventil 120-2 in seiner Arbeitsstellung "1" stehen und umgekehrt.

Das Doppelventil 120 ist sowohl durch eine Federkraft 120F in die der Ruhestellung "0" des Wechselsteuerventiles 120-1 ent­ sprechende Stellung betätigbar als auch durch den jeweiligen Steuerdruck der Steuerdruckleitungen 111 und 121; für die letztgenannten Steuerdrücke bzw. Steuerdruckleitungen weist das Doppelventil 120 entsprechende Steueranschlüsse 120-111* und 120-121* auf.

Das Doppelventil 120 ist in seine andere, der Arbeitsstel­ lung "1" des Wechselsteuerventiles 120-1 entsprechende Stel­ lung durch die Steuerdrücke der Steuerdruckleitungen 112 und 123 betätigbar; die entsprechend am Doppelventil vorgesehenen Steueranschlüsse sind mit 120-112* und 120-123* bezeichnet.

Während die Überschneidungssteuerdruckleitung Ü 200 zum aus­ gangsseitigen Ventilanschluß 220-Ü des Überschneidungssteuer­ ventiles 220-2 führt, ist die Überschneidungssteuerleitung Ü 100 an den Steueranschluß 210-Ü* des Doppelventiles 210 ange­ schlossen.

Das Umschaltsteuerventil 130 weist einen Ventilanschluß 130-131 für die Steuerdruckleitung 131, einen Ventilanschluß N zur Druckentlastung sowie einen Ventilanschluß 130-P für die Steu­ erdruck-Speiseleitung P auf. Das Umschaltsteuerventil 130 ist durch Federkraft 130F in seine mit "0" bezeichnete Ruhestellung betätigbar, in welcher die Ventilanschlüsse 130-131 und N miteinander verbunden sind und der Ventilanschluß 130-P abge­ sperrt ist. Das Umschaltsteuerventil 130 ist durch einen von einer nicht mehr dargestellten elektronischen Steuereinheit ansteuerbaren Elektromagneten 130EM in seine mit "1" bezeich­ nete Arbeitsstellung umsteuerbar, in welcher die Ventilan­ schlüsse 130-131 und 130-P miteinander verbunden sind und der Ventilanschluß N abgesperrt ist.

Die Wirkungsweise der Schaltvorrichtungen ergibt sich wie folgt:

Im drucklosen stationären Zustand des Schaltstellgliedes 100 befinden sich die Ventile 110, 120-1 und 130 in der Ruhestel­ lung. Bis auf die mit der Steuerdruck-Speiseleitung P verbun­ dene Steuerdruckleitung 111 sind sämtliche Verbindungsleitun­ gen drucklos.

Druckbeaufschlagung des Schaltstellgliedes 100 zum Einrücken des zugehörigen Schaltmittels

Das Umschaltsteuerventil 130 wird von der Getriebeelektronik in die Arbeitsstellung "1" betätigt, so daß die Steuerdruckleitung 131 unter den Steuerdruck P gesetzt wird. Über das Wechselsteu­ erventil 120-1 wird die Steuerdruckleitung 121 ebenfalls unter Steuerdruck P gesetzt, so daß das Schaltventil 110-1 in seine Arbeitsstellung "1" betätigt wird.

(Bei Schaltungen mit positiver Überschneidung muß dazu die vom Steuerdruck P auf das Schaltventil 110-1 ausgeübte Kraft größer sein als die Summe aus Federkraft 110F und Steuerdruckkraft der Überschneidungssteuerdruckleitung Ü 200.)

In der Arbeitsstellung "1" des Schaltventiles 110-1 werden die Steuerdruckleitung 111 drucklos und die Steuerdruckleitung 112 unter den Steuerdruck P gesetzt. Das Wechselsteuerventil 120-1 bleibt zunächst jedoch in der Ruhestellung "0", weil die am Steueranschluß 120-112* resultierende Steuerdruckkraft kleiner ist als die entgegenwirkende Summe aus der Federkraft 120F und der Steuerdruckkraft am Steueranschluß 120-121* für die Steu­ erdruckleitung 121.

Das Schaltventil 110-1 hat die zum Schaltstellglied 100 füh­ rende Arbeitsdruckleitung 102 mit der Druckleitung 141 verbun­ den, so daß die Füllung der Arbeitsdruckkammer des Schaltstell­ gliedes 100 beginnt. Der Druck in den Leitungen 102 und 141 fällt auf das Fülldruckniveau ab, das durch die Ausrückfedern im Schaltstellglied 100 bestimmt ist. Damit dadurch nicht auch das Niveau der Systemdruckleitung R beeinflußt wird, ist die Drosselblende 141-1 zur Entkoppelung verwendet.

Nachdem das Schaltstellglied 100 vollständig gefüllt ist, steigt der Druck in den Leitungen 102 und 141 auf das Niveau des Sy­ stemdruckes R an. Somit läßt sich die Druckbeaufschlagung im Schaltstellglied 100 nunmehr über den Systemdruck R steuern. Der Druck im Schaltstellglied 100 hält das Schaltventil 110-1 über den Steueranschluß 110-102* in der Arbeitsstellung "1". Über das Überschneidungssteuerventil 120-2 und die Überschnei­ dungssteuerdruckleitung Ü 100 steht das Druckniveau, das im Schaltstellglied 100 wirkt, zur Steuerung der positiven Über­ schneidung zur Verfügung. Sobald dieses Druckniveau einen vor­ gegebenen Wert überschritten hat, wird das Schaltventil 210-1 in die Ruhestellung "0" gedrückt, wodurch das Schaltstellglied 200 des auszurückenden Schaltmittels drucklos wird.

Nach Beendigung des Füllvorganges im Schaltstellglied 100 wird der Strom zum Umschaltsteuerventil 130 abgeschaltet, so daß letzteres in seine Ruhestellung "0" betätigt wird. Dadurch wer­ den die Steuerdruckleitungen 131 und 121 drucklos und somit das Wechselsteuerventil 120-1 in seine Arbeitsstellung "1" durch den Steuerdruck der Steuerdruckleitung 112 umgeschaltet.

Damit ist der stationäre Zustand "Schaltstellglied 100 betä­ tigt" erreicht.

Elektrisch gesteuertes Abschalten des Schaltstellgliedes 100 (negative Überschneidung)

Das Umschaltsteuerventil 130 wird von der Getriebeelektronik elektrisch erregt und dadurch in seine Arbeitsstellung "1" be­ tätigt. Dadurch werden die Steuerdruckleitungen 131 und 123 unter den Steuerdruck P gesetzt. Durch den Steuerdruck der Steu­ erdruckleitung 123 und die Federkraft 110F wird das Schaltven­ til 110-1 in seine Ruhestellung "0" betätigt.

Zu diesem Zweck muß die Summe aus der Federkraft 110F und dem Steuerdruck der Steuerdruckleitung 123 größer sein als der Steu­ erdruck am Steueranschluß 110-102*.

In der Ruhestellung "0" werden die Steuerdruckleitung 112 druck­ los und die Steuerdruckleitung 111 unter den Steuerdruck P ge­ setzt. Das Wechselsteuerventil 120-1 verbleibt zunächst in sei­ ner Arbeitsstellung "1", weil der Steuerdruck der Steuerdruck­ leitung 123 am Steueranschluß 120-123* eine größere Kraft aus­ übt als die Federkraft 120F und der Steuerdruck der Steuerdruck­ leitung 111 am Steueranschluß 120-111* zusammen.

Die Arbeitsdruckleitung 102 des Schaltstellgliedes 100 wird über das Schaltventil 110-1 entlastet, so daß das Schaltstell­ glied 100 drucklos wird und sich entleert.

Schließlich wird der Strom zum Umschaltsteuerventil 130 abge­ schaltet. Das Umschaltsteuerventil 130 wird in seine Ruhestel­ lung "0" betätigt, wodurch die Steuerdruckleitungen 131 und 123 drucklos werden. Das Wechselsteuerventil 120-1 wird nun vom Steuerdruck der Steuerdruckleitung 111 in Unterstützung durch die Federkraft 120F in seine Ruhestellung "0" betätigt. Auf diese Weise sind die Steuerdruckleitung 123 mit dem Ventilan­ schluß N1 des Wechselsteuerventiles 120-1 und die Steuerdruck­ leitung 121 über die Steuerdruckleitung 131 mit dem Ventilan­ schluß N des Umschaltsteuerventiles 130 verbunden.

Damit ist der stationäre Zustand "Schaltstellglied 100 druck­ los" wieder erreicht.

Hydraulisch gesteuertes Abschalten des Schaltstellgliedes 100 (positive Überschneidung beim Zuschalten des Schaltstellgliedes 200)

Das Umschaltsteuerventil 230 wird von der Getriebeelektronik elektrisch erregt und in seine Arbeitsstellung "1" betätigt. Dadurch werden die Steuerdruckleitungen 231 und 221 unter den Steuerdruck P gesetzt, so daß das Schaltventil 210-1 durch den Steuerdruck an seinem Steueranschluß 210-221* in seine Arbeits­ stellung "1" umgeschaltet wird. Zu diesem Zweck muß diese Steu­ erdruckkraft größer sein als die entgegenwirkende Federkraft 210F, welche möglicherweise noch durch die Steuerdruckkraft am Steueranschluß 210-Ü* unterstützt wird.

In der Arbeitsstellung "1" des Schaltventiles 210-1 werden die Steuerdruckleitung 211 drucklos und die Steuerdruckleitung 212 unter den Steuerdruck P gesetzt. Das Wechselsteuerventil 220-1 verbleibt jedoch zunächst in der Ruhestellung "0", weil die Wirkung der Federkraft 220F und des Steuerdruckes der Steuer­ druckleitung 221 größer ist als die Wirkung des Steuerdruckes der Steuerdruckleitung 212.

Das Schaltventil 210-1 verbindet die Arbeitsdruckleitung 202 des Schaltstellgliedes 200 mit der Druckleitung 241, so daß die Füllung des Schaltstellgliedes 200 beginnt. Nachdem das Schalt­ stellglied 200 vollständig gefüllt ist, steigt der Druck in den Leitungen 202 und 241 an. Der Druck im Schaltstellglied 200 hält über die Arbeitsdruckleitung 202 das Schaltventil 210-1 in der Arbeitsstellung "1". Sobald der Druck in der Arbeitsdruckleitung 202 einen vorgegebenen Wert überschrit­ ten hat, wird über das Überschneidungssteuerventil 220-2 und die Überschneidungssteuerleitung Ü 200 das Schaltventil 110-1 des abzuschaltenden Schaltstellgliedes 100 in die Ruhestellung "0" betätigt, wodurch das Schaltstellglied 100 drucklos wird.

Dadurch werden die Steuerdruckleitung 112 mit dem Druckentla­ stungsanschluß N2 und die Steuerdruckleitung 111 mit dem Ven­ tilanschluß 110-P für den Steuerdruck verbunden. Durch die ge­ meinsame Wirkung des Steuerdruckes der Steuerdruckleitung 111 und der Federkraft 120F wird das Wechselsteuerventil 120-1 wie­ der in seine Ruhestellung "0" betätigt.

Damit ist der stationäre Zustand "Schaltstellglied 100 druck­ los" erreicht.

Der Strom zum Umschaltsteuerventil 230 wird abgeschaltet, wo­ durch das Umschaltsteuerventil in seine Ruhestellung "0" betä­ tigt wird und die Steuerdruckleitungen 231 und 221 drucklos werden. Dadurch wird das Wechselsteuerventil 220-1 durch den Steuerdruck der Steuerdruckleitung 212 in seine Arbeitsstellung "1" betätigt, so daß nunmehr die bereits vorher drucklose Steu­ erdruckleitung 223 nunmehr mit der drucklosen Steuerdrucklei­ tung 231 und die Steuerdruckleitung 221 mit dem Druckentla­ stungsanschluß N1 des Wechselsteuerventiles 220-1 verbunden werden.

Damit ist der stationäre Zustand "Schaltstellglied 200 betä­ tigt" erreicht.

Claims (6)

1. Selbsttätige Schaltvorrichtung eines Gangwechselgetriebes der Umlaufräderbauart, mit einem durch ein Schaltstellglied der Axialkolbenbauart einrückbaren reibschlüssigen Schaltmit­ tel (Kupplung oder Bremse) zwischen zwei relativ zueinander drehbaren Getriebegliedern, mit einem Schaltventil für die Druck­ beaufschlagung des Schaltstellgliedes und mit einem von einer elektronischen Steuereinheit ansteuerba­ ren elektromagnetischen Umschaltsteuerventil für die Umsteu­ erung des Schaltventiles, und bei der sowohl das Schaltventil als auch das Umschaltsteuerventil jeweils zwischen einer durch Federkraft schaltbaren Ruhestellung und einer Arbeitsstellung umsteuerbar sind, wobei das Schaltstellglied in der Ruhestel­ lung des Schaltventiles mit einem druckentlasteten Null-An­ schluß, dagegen in der Arbeitsstellung mit einer einen gere­ gelten Systemdruck führenden Systemdruckleitung verbunden ist, während ein zur Umsteuerung in die Ruhestellung verwendeter Steueranschluß des Schaltventiles in der Ruhestellung des Um­ schaltsteuerventiles mit einem druckentlasteten Null-Anschluß, dagegen in der Arbeitsstellung des Umschaltsteuerventiles mit einer einen Steuerdruck führenden Steuerdruck-Speiseleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (110-1) in seine Ruhestellung ("0") zu­ sätzlich durch den Steuerdruck des Umschaltsteuerventiles (130) und in seine Arbeitsstellung ("1") zusätzlich durch einen vom Druck des Schaltstellgliedes (100) abhängigen Steuer­ druck betätigbar ist und diesbezügliche Steueranschlüsse (110- 123* und 110-102*) aufweist, und daß das Umschaltsteuerventil (130) lediglich phasenweise in seine Arbeitsstellung ("1") ge­ bracht ist, dagegen im stationären, d. h. im vollständig ein­ gerückten und im vollständig ausgerückten Zustand des Schalt­ mittels in seiner Ruhestellung ("0") steht, und daß ein Wech­ selsteuerventil (120-1) einen Ventilanschluß (120-121) für ei­ ne zum Steueranschluß (110-121*) des Schaltventiles (110-1) zu dessen Betätigung in die Arbeitsstellung ("1") führende Steu­ erdruckleitung (121), einen Ventilanschluß (120-123) für eine zum Steueranschluß (110-123*) des Schaltventiles (110-1) zu dessen Betätigung in die Ruhestellung ("0") führende Steuer­ druckleitung (123), einen Ventilanschluß (120-131) für eine zum Umschaltsteuerventil (130) führende Steuerdruckleitung (131) und einen Ventilanschluß (N1) zur Druckentlastung auf­ weist sowie zwischen einer Ruhestellung ("0") einerseits, in welcher der Ventilanschluß (120-123) für die Steuerdrucklei­ tung (123) zum Betätigen des Schaltventiles (110-1) in dessen Ruhestellung ("0") mit dem Ventilanschluß (N1) für die Druck­ entlastung verbunden, dagegen der Ventilanschluß (120-121) für die Steuerdruckleitung (121) zur Betätigung des Schaltventiles (110-1) in dessen Arbeitsstellung ("1") mit dem Ventilanschluß (120-131) für die zum Umschaltsteuerventil (130) führende Steu­ erdruckleitung (131) verbunden ist, und einer Arbeitsstellung ("1") andererseits umsteuerbar ist, in welcher der Ventilan­ schluß (120-123) für die Steuerdruckleitung (123) zum Betätigen des Schaltventiles (110-1) in die Ruhestellung ("0") mit dem Ventilanschluß (120-131) für die zum Umschaltsteuerventil (130) führende Steuerdruckleitung (131) verbunden sowie der Ventil­ anschluß (120-121) für die Steuerdruckleitung (121) zur Betä­ tigung des Schaltventiles (110-1) in dessen Arbeitsstellung ("1") mit dem Ventilanschluß (N1) für die Druckentlastung ver­ bunden sind, und daß die Umsteuerung des Wechselsteuerventiles (120-1) derart in Abhängigkeit vom Zustand des Schaltmittels erfolgt, daß der Ventilanschluß (120-131) des Wechselsteuer­ ventiles (120-1) für die zum Umschaltsteuerventil (130) führen­ de Steuerdruckleitung (131) in dem einen stationären Zustand des Schaltmittels jeweils zwangsläufig mit dem Ventilanschluß (120-121 oder 120-123) für die Steuerdruckleitung (121 oder 123) zum Umschalten des Schaltventiles (110-1) in dessen das Schaltmittel in den anderen stationären Zustand bringende Stellung ("0" oder "1") verbunden ist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselsteuerventil (120-1) in seine beiden Stellungen ("0" und "1") jeweils durch einen Positionssteuerdruck betätig­ bar ist und diesbezügliche Steueranschlüsse (120-111* und 120- 112*) aufweist, und daß ein Positionssteuerventil (110-2) einen Ventilanschluß (110-111) für eine zum Steueranschluß (120-111*) des Wechselsteuerventiles (120-1) zu dessen Betätigung in die Ruhestellung ("0") führende Steuerdruckleitung (111), einen Ventilanschluß (110-112) für eine zum Steueranschluß (120-112*) des Wechselsteuerventiles (120-1) zu dessen Betätigung in die Arbeitsstellung ("1") führende Steuerdruckleitung (112), einen Ventilanschluß (110-P) für eine einen Steuerdruck führende Steuerdruck-Speiseleitung (P) und einen Ventilanschluß (N2) zur Druckentlastung aufweist sowie zwischen einer Ruhestellung ("0") einerseits, in welcher der Ventilanschluß (110-111) für die Steuerdruckleitung (111) zur Betätigung des Wechselsteuerven­ tiles (120-1) in dessen Ruhestellung ("0") mit dem Ventilan­ schluß (110-P) für die Steuerdruck-Speiseleitung (P) verbunden und der Ventilanschluß (110-112) für die Steuerdruckleitung (112) zur Betätigung des Wechselsteuerventiles (120-1) in des­ sen Arbeitsstellung ("1") mit dem Ventilanschluß (N2) für die Druckentlastung verbunden sind, und einer Arbeitsstellung ("1") andererseits umsteuerbar ist, in welcher der Ventilanschluß (110-111) für die Steuerdruckleitung (111) zur Betätigung des Wechselsteuerventiles (120-1) in dessen Ruhestellung ("0") mit dem Ventilanschluß (N2) für die Druckentlastung verbunden und der Ventilanschluß (110-112) für die Steuerdruckleitung (112) zur Betätigung des Wechselsteuerventiles (120-1) in dessen Ar­ beitsstellung ("1") mit dem Ventilanschluß (110-P) für die Steuerdruck-Speiseleitung (P) verbunden sind, und daß das Po­ sitionssteuerventil (110-2) durch Federkraft in seine Ruhe­ stellung ("0") und durch einen vom Druck des Schalt­ stellgliedes (100) abhängigen Steuerdruck in seine Arbeits­ stellung ("1") betätigbar ist.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselsteuerventil (120-1) in seine beiden Stellungen ("0" und "1") jeweils zusätzlich durch einen vom Umschaltsteu­ erventil (130) abhängigen Steuerdruck betätigbar ist und dies­ bezügliche Steueranschlüsse (120-121* und 120-123*) aufweist, und daß der Steueranschluß (120-121*) des Wechselsteuerventiles (120-1) für dessen Betätigung in die Ruhestellung ("0") durch den vom Umschaltsteuerventil (130) abhängigen Steuerdruck mit der zum Schaltventil (110-1) zu dessen Betätigung in die Ar­ beitsstellung ("1") durch den vom Umschaltsteuerventil (130) abhängigen Steuerdruck führenden Steuerdruckleitung (121) verbunden, dagegen der Steueranschluß (120-123*) des Wechsel­ steuerventiles (120-1) für dessen Betätigung in die Arbeits­ stellung ("1") durch den vom Umschaltsteuerventil (130) abhän­ gigen Steuerdruck mit der zum Schaltventil (110-1) zu dessen Betätigung in die Ruhestellung ("0") durch den vom Umschalt­ steuerventil (130) abhängigen Steuerdruck führenden Steuer­ druckleitung (123) verbunden ist.

4. Schaltvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (110-1) und das Positionssteuerventil (110-2) baulich zu einem gemeinsamen 7/2-Wege-Doppelventil (110) zusammengefaßt sind.

5. Anordnung zum Ausrücken eines ersten reibschlüssigen Schaltmittels mit einer ersten Schaltvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4 und zeitgleichen Einrücken eines zweiten reibschlüssigen Schaltmittels mit einer zweiten Schaltvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (110-1) der ersten Schaltvorrichtung in seine Ruhestellung ("0") zusätzlich durch einen vom Druck des Schaltstellgliedes (200) der zweiten Schaltvorrich­ tung abhängigen Steuerdruck betätigbar ist und einen diesbe­ züglichen Steueranschluß (110-Ü*) aufweist, und daß ein vom Zustand des zweiten Schaltmittels abhängiges Überschneidungs­ steuerventil (220-2) der zweiten Schaltvorrichtung einen Ven­ tilanschluß (220-202) für eine mit der Arbeitsdruckleitung (202) des Schaltstellgliedes (200) der zweiten Schaltvorrich­ tung verbundene Steuerdruckleitung (202*), einen Ventilan­ schluß (220-Ü) für eine zum Steueranschluß (110-Ü*) des Schaltventiles (110-1) der ersten Schaltvorrichtung zu dessen Betätigung in die Ruhestellung ("0") durch den vom Druck des Schaltstellgliedes (200) der zweiten Schaltvorrichtung ab­ hängigen Steuerdruck führende Steuerdruckleitung (Ü 200) und einen Ventilanschluß (N2) für eine Druckentlastung aufweist sowie zwischen einer Ruhestellung ("0") einerseits, in welcher der Ventilanschluß (220-202) für die mit der Arbeitsdrucklei­ tung (202) des Schaltstellgliedes (200) der zweiten Schaltvor­ richtung verbundenen Steuerdruckleitung (202*) abgesperrt und der Ventilanschluß (N2) für die Druckentlastung mit dem Ven­ tilanschluß (220-Ü) für die zum Schaltventil (110-1) der ersten Schaltvorrichtung führende Steuerdruckleitung (Ü 200) verbunden ist, und einer Arbeitsstellung ("1") andererseits umsteuerbar ist, in welcher der Ventilanschluß (220-202) für die mit der Arbeitsdruckleitung (202) des Schaltstellgliedes (200) der zweiten Schaltvorrichtung verbundene Steuerdruckleitung (202*) mit dem Ventilanschluß (220-Ü) für die zum Schaltventil (110-1) der ersten Schaltvorrichtung führende Steuerdruckleitung (Ü 200) verbunden und der Ventilanschluß (N2) für die Druck­ entlastung abgesperrt ist, und daß das Überschneidungssteu­ erventil (220-2) zwangsläufig in seine Ruhestellung ("0") betätigt wird, wenn das zweite Schaltmittel den vollständig eingerückten Zustand erreicht hat.

6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für eine Anordnung mit einem Überschneidungssteuerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselsteuerventil (220-1) und das Überschneidungs­ steuerventil (220-2) baulich derart zu einem 7/2-Wege-Doppel­ ventil (220) zusammengefaßt sind, daß das Wechselsteuerventil (220-1) zwangsläufig in seiner Ruhestellung ("0") steht, wenn das Überschneidungssteuerventil (220-2) seine Arbeitsstellung ("1") einnimmt und umgekehrt.