DE3042562C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisch gesteuertes Getriebe für Kraftfahrzeuge mit Vierradantrieb zur Drehmomentübertragung zwischen dem automatischen Übersetzungsgetriebe und der Vorder- sowie Hinterachse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Getriebe zu schaffen, bei welchem ein hydraulisches Steuersystem vorgesehen ist, welches die Betätigung und das Lösen von Reibungselementen des Getriebes hydraulisch steuert, insbesondere derart, daß ein Umschalten auf einen Vierradantrieb mit verminderter Drehzahl verhindert ist und ein direkter Vierradantrieb bestehen bleibt, wenn das jeweilige Kraftfahrzeug sich mit einer Geschwindigkeit größer als ein vorgegebener Grenzwert bewegt, so daß ein Überdrehen des Kraftfahrzeugmotors und andere gefährliche Situationen vermieden werden.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. 8 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Getriebes bzw. seines hydraulischen Steuersystems sind in den Ansprüchen 2 bis 7 bzw. 9 bis 16 gekennzeichnet.

Nachstehend sind bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Getriebes und seines hydraulischen Steuersystems anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigen, jeweils schematisch:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Getriebe;

Fig. 2 das Antriebssystem eines Kraftfahrzeuges mit Vierradantrieb, welches das Getriebe gemäß Fig. 1 enthält; und

Fig. 3 bis 5 jeweils das Schaltbild einer ersten bzw. zweiten bzw. dritten Ausführungsform des hydraulischen Steuersystems für das Getriebe gemäß Fig. 1.

Das Getriebe gemäß Fig. 1 ist an ein automatisches Übersetzungsgetriebe 1 angeschlossen und weist eine Eingangswelle 2 auf, welche als Ausgangswelle des automatischen Übersetzungsgetriebes 1 dient und mit einem Regelventil 3 versehen ist. Es ist ein Planetenradsatz 4 vorgesehen, dessen Sonnenrad 41 auf die Eingangswelle 2 aufgekeilt ist, mit welchem ein Ritzel bzw. Planetenrad 42 kämmt. Das Planetenrad 42 steht weiterhin mit dem Hohlrad 43 des Planetenradsatzes 4 in Eingriff und ist am Planetenradträger 44 des Planetenradsatzes 4 drehbar gelagert, welcher an eine erste Ausgangswelle 1 des Getriebes angeschlossen ist.

Eine Reibungsbremse 5 dient dazu, das Hohlrad 43 an einem Getriebegehäuseteil 18 festzulegen. Die Reibungsbremse 5 ist mit einem hydraulischen Servomotor 50 versehen, welcher aus einem im Getriebegehäuseteil 18 ausgebildeten Zylinder 18 A sowie einem darin axial verschieblich gelagerten Kolben 51 besteht. Zur gegenseitigen Verbindung des Sonnenrades 41 und des Planetenradträgers 44 miteinander ist auf der dem automatischen Übersetzungsgetriebe 1 zugewandten Seite des Planetenradsatzes 4 eine Reibungskupplung 7 vorgesehen, welche von einem hydraulischen Servomotor 70 betätigbar ist, der aus einem mit dem Planetenradträger 44 verbundenen Zylinder 71 und einem darin axial verschieblich gelagerten Kolben 72 besteht. Eine weitere, zweite Reibungskupplung 8 dient dazu, die Ausgangswelle 11 mit einer Hülse 9 zu verbinden und ist mit einem hydraulischen Servomotor 80 versehen, welcher aus einem mit der in Getriebegehäuseteilen 19 und 20 drehbar gelagerten Hülse 9 verschweißten Zylinder 81 sowie einem darin axial verschieblich gelagerten Kolben 82 besteht.

Die Hülse 9 ist mittels eines Verbindungsmechanismus 14 mit einer zweiten Ausgangswelle 17 des Getriebes verbunden, welcher sich aus einem auf die Hülse 9 aufgekeilten Kettenzahnrad 12, einem auf die zweite Ausgangswelle 17 aufgekeilten Kettenzahnrad 15 und einer die beiden Kettenzahnräder 12 und 15 umschlingenden Kette 16 zusammensetzt.

Der Zylinder 71 des hydraulischen Servomotors 70 der ersten Reibungskupplung 7 ist am Außenumfang mit einem Zahnkranz 73 versehen, in welchen eine Parksperrklinke 74 eingreift, wenn der Schalthebel des automatischen Übersetzungsgetriebes 1 in die Parkstellung gebracht wird, so daß die erste Ausgangswelle 11 dann blockiert ist.

Das automatische Übersetzungsgetriebe 1 weist eine Ölwanne 90 auf. Zur Steuerung der Ölströme zu den hydraulischen Servomotoren 70, 80 und 50 der Reibungskupplung 7 bzw. 8 bzw. der Reibungsbremse 5 und davon weg dient ein hydraulisches Steuersystem 91 mit Ölwanne 92. Die hydraulischen Servomotoren 70, 80 und 50 werden mittels des hydraulischen Steuersystems 91 durch eine Leitung 95 hindurch von der Ölwanne 90 her mit Drucköl beaufschlagt, welche am Gehäuse 93 des automatischen Übersetzungsgetriebes 1 und an einem Getriebegehäuseteil 94 angebracht ist.

Gemäß Fig. 2 wird das Getriebe A nach Fig. 1 an das dem jeweiligen Kraftfahrzeugmotor E nachgeschaltete, automatische Übersetzungsgetriebe T angeschlossen und mit der ersten Ausgangswelle 11 mit der Antriebswelle C für die Hinterachse sowie mit der zweiten Ausgangswelle 17 mit der Antriebswelle B für die Vorderachse des jeweiligen Kraftfahrzeuges verbunden.

Bei normalem Betrieb des Kraftfahrzeuges wird der Servomotor 70 mit im hydraulischen Steuersystem des automatischen Übersetzungsgetriebes 1 erzeugten Drucköl beaufschlagt, um die Reibungskupplung 7 einzurücken, während die Servomotoren 50 und 80 an den jeweiligen Rücklauf angeschlossen sind, um die Reibungsbremse 5 und die Reibungskupplung 8 gelöst bzw. ausgerückt zu halten. Damit sind das Sonnenrad 41 und der Planetenradträger 44 des Planetenradsatzes 4 miteinander verbunden, um Drehmoment von der Eingangswelle 2 zur ersten Ausgangswelle 11 für den Hinterachsantrieb mit dem Übersetzungsverhältnis = 1 zu übertragen und die beiden Hinterräder des jeweiligen Kraftfahrzeugs entsprechend anzutreiben. Dabei wird die Leistung der Eingangswelle 2 über die Reibungskupplung 7 und den Planetenradträger 44 auf die erste Ausgangswelle 11 unter Umgehung des Sonnenrads 41, des Planetenrads 42 und des Hohlrads 43 übertragen, so daß deren Verzahnungen nicht mit den andernfalls auftretenden Belastungen beaufschlagt werden und ihre Funktionsdauer daher verlängert ist.

Wird im Laufe dieser Betriebsweise ein Vierradantrieb gewünscht, dann muß ein in Fig. 1 und 2 nicht dargestelltes hydraulisches Steuerventil mittels eines in der Nähe des Fahrersitzes des jeweiligen Kraftfahrzeugs angeordneten Hebels oder Schalters betätigt werden, um den Servomotor 80 allmählich mit Drucköl bzw. Öldruck zu beaufschlagen und die Reibungskupplung 8 sanft einzurücken, so daß die erste Ausgangswelle 11 und die Hülse 9 miteinander verbunden werden. Dieses hat zur Folge, daß die Leistung der Eingangswelle 2 nicht nur zur ersten Ausgangswelle 11 für den Hinterachsantrieb übertragen wird, sondern auch zur zweiten Ausgangswelle 17 für den Vorderachsantrieb, und zwar über den Verbindungsmechanismus 14, so daß sowohl die Hinterräder über die Antriebswelle C als auch die Vorderräder des jeweiligen Kraftfahrzeugs über die Antriebswelle B mit dem Übersetzungsverhältnis = 1 angetrieben werden.

Falls während dieser Betriebsweise ein größeres Ausgangsdrehmoment erforderlich werden sollte, beispielsweise zum Hochfahren eines steilen Hanges, dann wird das hydraulische Steuerventil betätigt, um den Servomotor 50 allmählich mit Drucköl bzw. Öldruck zu beaufschlagen und gleichzeitig den Servomotor 70 in geeigneter zeitlicher Abstimmung zu entleeren, so daß die Reibungsbremse 5 allmählich wirksam und die Reibungskupplung 7 sanft ausgerückt wird. Dieses hat zur Folge, daß das Sonnenrad 41 und der Planetenradträger 44 voneinander getrennt werden und das Hohlrad 43 blockiert wird, so daß Leistung von der Eingangswelle 2 zu den beiden Ausgangswellen 11 und 17 bei einer Drehzahluntersetzung durch das Sonnenrad 41, das Planetenrad 42 und den Planetenradträger 44 übertragen wird und ein Vierradantrieb mit größerem Drehmoment erfolgt.

Die folgende Tabelle 1 veranschaulicht die Zustände der Reibungsbremse 5 und der beiden Reibungskupplungen 7 sowie 8 für jede der drei geschilderten Betriebsweisen des Getriebes gemäß Fig. 1 bzw. des Kraftfahrzeuges gemäß Fig. 2, wobei der eingerückte Zustand mit dem Symbol "○" und der ausgerückte Zustand mit dem Symbol "×" angegeben ist und das Symbol " g " das Sonnenrad/Hohlrad-Zähnezahlverhältnis bedeutet, welches im angegebenen Fall mit λ = 0,5 angenommen ist:

Tabelle 1

In Fig. 3 bis 5 sind jeweils ein hydraulisches Steuersystem 100 für ein automatisches Übersetzungsgetriebe 1 mit drei Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang sowie eine erste bzw. zweite bzw. dritte Ausführungsform des hydraulischen Steuersystems 200 für das nachgeschaltete Getriebe gemäß Fig. 1 veranschaulicht.

Bei dem hydraulischen Steuersystem 100 wird das aus einer Ölwanne 101 mittels einer Ölpumpe 102 abgesaugte Öl über ein Regelventil 103, welches einen vorgegebenen Leitungsdruck gewährleistet, einer Leitung 104 zugeführt, um über ein handbetätigbares Umsteuerventil 105 zu einem 1/2-Schaltventil 106 und zu einem 2/3-Schaltventil 107 zu gelangen. Ein Drosselklappenventil 108 läßt in einer Leitung 109 einen der jeweiligen Drosselklappenöffnung entsprechenden Druck zustande kommen. Ein Regelventil 110 bewirkt in einer Leitung 111 einen der jeweiligen Kraftfahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Druck. Das 1/2- Schaltventil 106 sowie das 2/3-Schaltventil 107 öffnen und schließen Leitungen 112 bis 114 je nach den Drücken in den Leitungen 109 und 111, um die Druckbeaufschlagung und Druckentlastung hydraulischer Servomotoren C₁, C₂, B₁, B₂ und B₃ zu steuern, welche zur Betätigung von Kupplungen und Bremsen dienen. Im dargestellten Fall werden für den ersten Vorwärtsgang der Servomotor C₁, für den zweiten Vorwärtsgang die Servomotoren C₁ und B₂, für den dritten Vorwärtsgang die Servomotoren C₁, C₂ und B₂, und für den Rückwärtsgang die Servomotoren C₁ sowie B₃ druckbeaufschlagt.

Das hydraulische Steuersystem 200 gemäß Fig. 3 weist ein Geschwindigkeitsselektorventil 201, ein Modulatorventil 210 und ein Sperrventil 220 auf.

Das Geschwindigkeitsselektorventil 201 wird mittels eines in der Nähe des Fahrersitzes des jeweiligen Kraftfahrzeugs angeordneten Schalthebels betätigt und steuert die Verbindung der Leitung 104 mit zwei Leitungen 202 und 203. Beim Zweiradantrieb ist diese Verbindung durch den Kolben 204 des Geschwindigkeitsselektorventils 201 unterbrochen. Beim direkten Vierradantrieb wird die Leitung 104 mit der Leitung 202 verbunden. Beim Vierradantrieb mit verminderter Drehzahl wird die Leitung 104 mit beiden Leitungen 202 und 203 in Verbindung gesetzt.

Das Modulatorventil 210 mit einem Kolben 211 und einer Feder 212 regelt den Druck in der Leitung 203 ab, so daß in einer folgenden Leitung 213 sich ein Modulatordruck ergibt.

Das Sperrventil 220 mit einer Spindel 221, einer Feder 222 und Kammern 223 sowie 224 verbindet die Leitung 104 entweder mit einer Leitung 225 oder einer Leitung 226, je nach dem in der Kammer 223 gegen den in der Kammer 224 herrschenden Druck der Leitung 111 und die Kraft der Feder 222 wirkenden Modulatordruck.

Beim Zweiradantrieb ist die Verbindung zwischen der Leitung 104 und den Leitungen 202 sowie 203 unterbrochen, wie erwähnt. Da die Kammer 223 des Sperrventils 220 also nicht druckbeaufschlagt ist, hält die Feder 222 die Spindel 221 in der in Fig. 3 oberen Stellung, so daß die Leitung 104 mit der Leitung 225 kommuniziert und der in der Leitung 104 herrschende Druck den hydraulischen Servomotor 70 der Reibungskupplung 7 beaufschlagt, um letztere einzurücken.

Beim direkten Vierradantrieb steht die Leitung 104 mit der Leitung 202 in Verbindung, wie erwähnt. Dadurch wird der hydraulische Servomotor 80 der Reibungskupplung 8 mit dem Druck in der Leitung 104 beaufschlagt und die Reibungskupplung 8 eingerückt. Weiterhin steht die Leitung 104 wie beim Zweiradantrieb mit der Leitung 225 in Verbindung, so daß auch der hydraulische Servomotor 70 druckbeaufschlagt und die Reibungskupplung 7 eingerückt ist.

Beim Vierradantrieb mit verminderter Drehzahl steht die Leitung 104 mit beiden Leitungen 202 und 203 in Verbindung, wie erwähnt. Dabei wird der Druck in der Leitung 203 durch das Modulatorventil 210 geregelt, um in der Leitung 213 den erwähnten Modulatordruck zustandekommen zu lassen.

Wenn der vom Regelventil 110 eingeregelte Druck in der Leitung 111, womit die Kammer 224 des Sperrventils 220 beaufschlagt wird, größer als ein vorgegebener Druck A ist, dann wird die Spindel 221 in der oberen Stellung gehalten, und zwar gegen die Wirkung des Modulatordrucks in der Leitung 213, womit die Kammer 223 beaufschlagt ist, so daß der direkte Vierradantrieb aufrechterhalten bleibt. Fällt die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit ab und somit auch der Druck in der Kammer 224 unter den besagten vorgegebenen Druck A, dann bewegt der in der Kammer 223 herrschende Modulatordruck die Spindel 221 in Fig. 3 nach unten, um die Leitung 104 mit der Leitung 226 und die Leitung 225 mit einer Rücklauföffnung 227 zu verbinden. Somit wird der hydraulische Servomotor 70 der Reibungskupplung 7 über die Rücklauföffnung 227 druckentlastet, um die Reibungskupplung 7 zu lösen, während der hydraulische Servomotor 50 der Reibungsbremse 5 über die Leitung 226 mit dem in der Leitung 104 herrschenden Druck beaufschlagt und die Reibungsbremse 5 betätigt wird, so daß sich der Vierradantrieb mit verminderter Drehzahl ergibt, da erwähntermaßen auch die Leitung 202 mit der Leitung 104 in Verbindung steht und somit auch der hydraulische Servomotor 80 druckbeaufschlagt und die Reibungskupplung 8 eingerückt ist.

Erhöht sich beim Vierradantrieb mit verminderter Drehzahl die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit derart, daß der Druck in der Leitung 111 und somit in der Kammer 224 des Sperrventils 220 größer als ein vorgegebener Druck B wird, welcher größer als der erwähnte Druck A ist, dann überwindet er den Modulatordruck in der Kammer 223 des Sperrventils 220, so daß die Spindel 221 sich in Fig. 3 wieder nach oben bewegt und die Verbindungen zwischen der Leitung 104 sowie der Leitung 226 unterbrochen wird, welch letztere stattdessen mit einer Rücklauföffnung 228 in Verbindung kommt, während die Leitung 104 mit der Leitung 225 verbunden wird. Der hydraulische Servomotor 50 wird also über die Leitung 226 und die Rücklauföffnung 228 druckentlastet und die Reibungsbremse 5 gelöst, während der hydraulische Servomotor 70 über die Leitung 225 mit Druck beaufschlagt und die Reibungskupplung 7 eingerückt wird, so daß sich wieder der direkte Vierradantrieb ergibt.

Der beim Umschalten vom direkten Vierradantrieb auf den Vierradantrieb mit verminderter Drehzahl in der Kammer 224 des Sperrventils 220 herrschende Druck A ist deswegen kleiner als der beim Rückschalten vom Vierradantrieb mit verminderter Drehzahl zum direkten Vierradantrieb in der Kammer 224 herrschende Druck B, weil der Bund 221 a und der Bund 221 b der Spindel 221 des Sperrventils 220 mit entsprechend unterschiedlich großen Oberflächen versehen sind.

Das hydraulische Steuersystem 200 gemäß Fig. 4 weist zwei elektromagnetische Ventile 230 und 240, ein Umschaltventil 250, ein Sperrventil 260 und zwei Rückschlagventile 270 sowie 280 auf.

Die elektromagnetischen Ventile 230 und 240 weisen jeweils einen beweglichen Kern 231 bzw. 241, einen Elektromagneten 232 bzw. 242, eine Feder 233 bzw. 243, einen Ventilsitz 234 bzw. 244 und eine Rücklauföffnung 235 bzw. 245 auf. Bei Erregung des Elektromagneten 232 bzw. 242 hebt der Kern 231 bzw. 241 vom Sitz 234 bzw. 244 ab, so daß Druckmittel in einer Leitung 237 bzw. 247 durch die Rücklauföffnung 235 bzw. 245 ablaufen kann. Die Leitungen 237 und 247 sind jeweils durch eine Blende 236 bzw. 246 abgeteilt. Wenn die Elektromagnete 232 und 242 nicht erregt sind, dann werden die Kerne 231 und 241 durch die Federn 233 und 243 auf die Ventilsitze 234 und 244 gedrückt, um letztere zu verschließen und in den Leitungen 237 sowie 247 den Leitungsdruck zustandekommen zu lassen. Die nachstehende Tabelle 2 veranschaulicht, wie die elektromagnetischen Ventile 230 und 240 beim Zweiradantrieb bzw. direkten Vierradantrieb bzw. Vierradantrieb mit verminderter Drehzahl betätigt werden.

Tabelle 2

Das Umschaltventil 250 weist eine Spindel 251, eine Feder 252 und eine Kammer 253 auf und dient zur Steuerung der Verbindung zwischen der Leitung 104 sowie einer Leitung 292 entsprechend dem in der Kammer 253 herrschenden Druck.

Das Sperrventil 260 weist zwei Spindeln 261 und 262, eine Feder 263 und drei Kammern 264, 265 und 266 auf und dient zur Steuerung der Verbindung zwischen der Leitung 104 sowie zwei Leitungen 290 und 291 entsprechend dem in der Kammer 264 herrschenden Druck und dem in den Kammern 265 sowie 266 herrschenden Druck der Leitung 111, welcher vom Regelventil 110 eingeregelt wird.

Das hydraulische Steuersystem 200 gemäß Fig. 4 funktioniert folgendermaßen.

Beim Zweiradantrieb sind beide elektromagnetischen Ventile 230 und 240 nicht erregt, so daß in den Leitungen 237 und 247 Leitungsdruck herrscht, also auch in den Kammern 253 und 264 des Umschaltventils 250 bzw. Sperrventils 260. Dieses hat zur Folge, daß die Spindel 251 des Umschaltventils 250 in Fig. 4 nach unten gedrückt wird, ebenso wie die Spindeln 261 und 262 des Sperrventils 260, so daß die Verbindung zwischen den Leitungen 104 und 292 unterbrochen und die Leitung 104 mit der Leitung 290 verbunden wird, um den hydraulischen Servomotor 70 über das Rückschlagventil 270 mit dem Druck in der Leitung 104 zu beaufschlagen und die zugehörige Reibungskupplung 7 einzurücken.

Beim direkten Vierradantrieb ist das elektromagnetische Ventil 230 erregt, so daß das Druckmittel in der Leitung 237 durch die Rücklauföffnung 235 hindurch abläuft und die Spindel 251 des Umschaltventils 250 durch die Feder 252 in Fig. 4 nach oben gedrückt wird, um die Leitung 104 mit der Leitung 292 zu verbinden und somit den hydraulischen Servomotor 80 mit dem Druck in der Leitung 104 zu beaufschlagen, so daß die Reibungskupplung 8 eingerückt wird. Da das elektromagnetische Ventil 240 nach wie vor nicht erregt ist, bleibt die Reibungskupplung 7 eingerückt, wie beim Zweiradantrieb.

Beim Vierradantrieb mit verminderter Drehzahl ist zusätzlich zum elektromagnetischen Ventil 230 das elektromagnetische Ventil 240 erregt, so daß Druckmittel aus der Leitung 247 durch die Rücklauföffnung 245 hindurch ablaufen kann. Wenn der in der Kammer 265 des Sperrventils 260 herrschende, vom Regelventil 110 eingeregelte Druck in der Leitung 111 einen vorgegebenen Druck A übersteigt, dann bleibt die Spindel 262 in der in Fig. 4 unteren Stellung gehalten, wie beim direkten Vierradantrieb, so daß die Reibungskupplung 7 eingerückt ist.

Sobald der Druck in der Leitung 111 und somit in der Kammer 265 des Sperrventils 260 aufgrund einer Verminderung der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit unter den besagten Druck A fällt, wird die Spindel 262 in Fig. 4 nach oben bewegt, um die Verbindung der Leitung 290 mit der Leitung 104 zu unterbrechen und die Leitung 290 stattdessen mit einer Rücklauföffnung 267 zu verbinden, während die Leitung 104 mit der Leitung 291 in Verbindung gesetzt wird. Dieses hat zur Folge, daß der hydraulische Servomotor 70 über die Rücklauföffnung 267 druckentlastet und somit die Reibungskupplung 7 gelöst bzw. der hydraulische Servomotor 50 über das Rückschlagventil 280 druckbeaufschlagt und die Reibungsbremse 5 betätigt wird, sich also der Vierradantrieb mit verminderter Drehzahl ergibt, da das elektromagnetische Ventil 230 nach wie vor erregt ist und somit auch der hydraulische Servomotor 80 druckbeaufschlagt und die Reibungskupplung 8 eingedrückt ist.

Wird bei dieser Betriebsweise der Druck in der Leitung 111 aufgrund einer Erhöhung der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit größer als ein vorgegebener Druck B, welcher größer als der erwähnte Druck A ist, dann bewegt sich die Spindel 262 des Sperrventils 260 in Fig. 4 wieder nach unten, um die Verbindung zwischen den Leitungen 104 und 291 zu unterbrechen und die Leitung 291 mit einer Rücklauföffnung 268 zu verbinden, so daß der hydraulische Servomotor 50 druckentlastet und die Reibungsbremse 5 gelöst wird. Gleichzeitig wird die Leitung 104 mit der Leitung 290 in Verbindung gesetzt, um den hydraulischen Servomotor 70 mit Druck zu beaufschlagen und die Reibungskupplung 7 einzurücken, so daß sich wieder der direkte Vierradantrieb ergibt.

Das hydraulische Steuersystem 200 gemäß Fig. 5 weist zwei elektromagnetische Ventile 300 und 310, ein Umschaltventil 320, ein Sperrventil 330 und zwei Rückschlagventile 340 sowie 350 auf.

Die elektromagnetischen Ventile 300 und 310 entsprechen den elektromagnetischen Ventilen 230 und 240 der Ausführungsform gemäß Fig. 4 und werden betätigt, wie in der folgenden Tabelle 3 veranschaulicht.

Tabelle 3

Das Umschaltventil 320 mit einer Spindel 321, einer Feder 322 und einer Kammer 323 steuert die Verbindung zwischen der Leitung 104 und der Leitung 292 entsprechend dem in der Kammer 323 herrschenden Druck.

Das Sperrventil 330 mit zwei Spindeln 331 und 332, zwei Federn 333 und 334 und drei Kammern 335, 336 und 337 dient zur Steuerung der Verbindung der Leitung 104 mit den Leitungen 290 und 291 entsprechend den in den Kammern 335 bis 337 herrschenden Drücken und den Kräften der Federn 333 und 334.

Das hydraulische Steuersystem 200 gemäß Fig. 5 funktioniert folgendermaßen.

Beim Zweiradantrieb sind beide elektromagnetischen Ventile 300 und 310 erregt, so daß die Spindel 321 des Umschaltventils 320 durch die Feder 322 in der in Fig. 5 oberen Stellung und die Spindel 331 des Sperrventils 330 durch die Feder 334 in der in Fig. 5 unteren Stellung gehalten ist. Demzufolge ist der hydraulische Servomotor 80 druckentlastet und die Reibungskupplung 8 gelöst, während der hydraulische Servomotor 70 über die Leitung 290 mit dem Druck in der Leitung 104 beaufschlagt und die Reibungskupplung 7 eingerückt ist.

Beim direkten Vierradantrieb ist dagegen das elektromagnetische Ventil 300 nicht erregt, so daß die Spindel 321 des Umschaltventils 320 die in Fig. 5 untere Stellung einnimmt, um den hydraulischen Servomotor 80 über die Leitung 292 mit dem Druck in der Leitung 104 zu beaufschlagen und die Reibungskupplung 8 einzurücken.

Beim Vierradantrieb mit verminderter Drehzahl sind beide elektromagnetischen Ventile 300 und 310 nicht erregt, so daß also die Reibungskupplung 8 eingerückt ist, wie beim direkten Vierradantrieb, und die Spindel 332 des Sperrventils 330 durch den in der Kammer 335 herrschenden Druck in Fig. 5 nach oben bewegt ist, so daß die Spindel 331 durch den in der Kammer 336 herrschenden Druck in der Leitung 111, welcher durch das Regelventil 110 eingeregelt wird, gesteuert wird.

Ist der Druck in der Kammer 336 größer als ein vorgegebener Druck A, dann wird die Spindel 331 in der in Fig. 5 unteren Stellung gehalten, um den direkten Antrieb beizubehalten. Fällt jedoch der Druck in der Kammer 336 unter den Druck A, dann drückt die Feder 333 die Spindel 331 in Fig. 5 nach oben, um die Leitungen 104 und 291 miteinander zu verbinden und den hydraulischen Servomotor 50 über das Rückschlagventil 350 mit dem Druck in der Leitung 104 zu beaufschlagen und die Reibungsbremse 5 zu betätigen, während der hydraulische Servomotor 70 druckentlastet und die zugehörige Reibungskupplung 7 gelöst wird, so daß sich der Vierradantrieb mit verminderter Drehzahl ergibt. Bei der Bewegung der Spindel 331 in Fig. 5 nach oben wird ferner die Leitung 111 mit der Kammer 337 in Verbindung gesetzt, um die Spindel 331 nach oben zu zu belasten.

Wenn sich die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit erhöht und der durch das Regelventil 110 in der Leitung 111 eingeregelte Druck größer als ein vorgegebener Druck B wird, welcher größer als der erwähnte Druck A ist, dann werden die Kraft der Feder 333 und die aus dem in der Kammer 337 herrschenden Druck resultierenden Kraft überwunden und wird die Spindel 331 wieder in Fig. 5 nach unten bewegt, um die Druckbelastung und Druckentlastung der hydraulischen Servomotoren 50 und 70 umzukehren und somit wieder den direkten Vierradantrieb zu bewirken.

Das erfindungsgemäße hydraulische Steuersystem 200 für ein Getriebe für Kraftfahrzeuge mit Vierradantrieb zur Drehmomentübertragung auf die Vorder- und Hinterachse oder auf eine dieser beiden Kraftfahrzeugachsen ist insbesondere geeignet für Kraftfahrzeuge mit einem automatischen Übersetzungsgetriebe 1, wie aus der vorstehenden Schilderung hervorgeht. Ferner ist ein Überdrehen des jeweiligen Kraftfahrzeugmotors beim Vierradantrieb ausgeschlossen, weil das Umschalten vom direkten Antrieb auf den Antrieb mit Drehzahluntersetzung bei Kraftfahrzeuggeschwindigkeiten oberhalb eines bestimmten Grenzwertes nicht möglich ist.

Claims (16)

1. Hydraulisch gesteuertes Getriebe für Kraftfahrzeuge mit Vierradantrieb zur Drehmomentübertragung zwischen dem automatischen Übersetzungsgetriebe und der Vorder- sowie Hinterachse, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, mit der Vorder- oder Hinterachse verbindbare Ausgangswelle (11) durch einen Verbindungsmechanismus (14) mit der zweiten, mit der Hinter- bzw. Vorderachse verbindbaren Ausgangswelle (17) des Getriebes verbunden und zwischen der mit dem Übersetzungsgetriebe (1) verbindbaren Eingangswelle (2) des Getriebes sowie der ersten Ausgangswelle (11) ein Drehzahluntersetzer (4) vorgesehen ist, welcher mittels eines ersten Reibungselements (7) unter direkter Verbindung der Eingangswelle (2) und der ersten Ausgangswelle (11) miteinander ausschaltbar und mittels eines zweiten Reibungselements (5) einschaltbar ist, und daß das hydraulische Steuersystem (200) für das Getriebe eine erste und zweite Leitung (225; 290 bzw. 226; 291) zur Druckbeaufschlagung von hydraulischen Servomotoren (70; 50) für die Betätigung des ersten bzw. zweiten Reibungselements (7 bzw. 5) und ein von einem im hydraulischen Steuersystem (100) des Übersetzungsgetriebes (1) mittels eines Regelventils (110) erzeugten Reglerdruck gesteuertes Ventil (220; 260; 330) zur wahlweisen Verbindung einer einen gleichfalls im hydraulischen Steuersystem (100) des Übersetzungsgetriebes (1) erzeugten Leitungsdruck führenden Leitung (104) mit der ersten oder der zweiten Leitung (225; 290 bzw. 226; 291) aufweist, wobei das Ventil (220; 260; 330) die den Leitungsdruck führende Leitung (104) mit der zweiten Leitung (226; 291) zum Einschalten des Drehzahluntersetzers (4) nur bei einem Abfall des Reglerdrucks unter einen vorgegebenen Druck (A) verbindet.

2. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (220; 260; 330) eine axial bewegliche Spindel (221; 262; 331) mit Bunden zur wahlweisen Verbindung der den Leitungsdruck führenden Leitung (104) mit der ersten oder der zweiten Leitung (225; 290 bzw. 226; 291) entsprechend dem Reglerdruck aufweist, welcher auf mindestens ein Ende der Spindel (221; 262; 331) einwirkt.

3. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (220) zusätzlich von dem im hydraulischen Steuersystem (100) des Übersetzungsgetriebes (1) erzeugten Leitungsdruck gesteuert ist.

4. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach Anspruch 3 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Bunden (221 a, 221 b) versehene Spindel (221) des Ventils (220) am einen Ende mit dem Reglerdruck und am anderen Ende mit dem Leitungsdruck beaufschlagbar ist.

5. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (220) bzw. dessen Spindel (221) mit einem hochmodulierten Leitungsdruck beaufschlagbar ist.

6. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (221; 262; 331) an einem Ende durch eine Feder (222; 263; 333) belastet ist.

7. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach Anspruch 6 in Verbindung mit Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (221) an dem vom Reglerdruck beaufschlagten Ende durch die Feder (222) zur Bewegung der Spindel (221) bei fehlernder Druckbeaufschlagung ihres anderen Endes in eine Stellung belastet ist, in welcher die den Leitungsdruck führende Leitung (104) mit der ersten Leitung (225) verbunden ist.

8. Hydraulisch gesteuertes Getriebe für Kraftfahrzeuge mit Vierradantrieb zur Drehmomentübertragung zwischen dem automatischen Übersetzungsgetriebe und der Vorder- sowie Hinterachse, dadurch gekennzeichnet, daß die erste mit der Vorder- oder Hinterachse verbindbare Ausgangswelle (11) durch einen Verbindungsmechanismus (14) mit der zweiten, mit der Hinter- bzw. Vorderachse verbindbaren Ausgangswelle (17) des Getriebes verbunden und zwischen der mit dem Übersetzungsgetriebe (1) verbindbaren Eingangswelle (2) des Getriebes sowie der ersten Ausgangswelle (11) ein Drehzahluntersetzer (4) vorgesehen ist, welcher mittels eines ersten Reibungselements (7) unter direkter Verbindung der Eingangswelle (2) und der ersten Ausgangswelle (11) miteinander ausschaltbar und mittels eines zweiten Reibungselements (5) einschaltbar ist, wobei ein drittes Reibungselement (8) zum gegenseitigen Verbinden und Trennen der ersten und der zweiten Ausgangswelle (11 bzw. 17) des Getriebes vorgesehen ist, und daß das hydraulische Steuersystem (200) für das Getriebe eine erste, zweite und dritte Leitung (225; 290 bzw. 226; 291 bzw. 202; 292) zur Druckbeaufschlagung von hydraulischen Servomotoren (70, 50, 80) für die Betätigung des ersten bzw. zweiten bzw. dritten Reibungselementes (7 bzw. 5 bzw. 8), ein von einem im hydraulischen Steuersystem (100) des Übersetzungsgetriebes (1) mittels eines Regelventils (110) erzeugten Reglerdruck gesteuertes Sperrventil (220; 260; 330) zur wahlweisen Verbindung einer einen gleichfalls im hydraulischen Steuersystem (100) des Übersetzungsgetriebes (1) erzeugten Leitungsdruck führenden Leitung (104) mit der ersten oder der zweiten Leitung (225; 290 bzw. 226; 291), und ein Selektroventil (201; 230, 250, 240; 300, 320, 310) zur wahlweisen Verbindung der den Leitungsdruck führenden Leitung (104) mit der dritten Leitung (202; 292) aufweist, wobei das Sperrventil (220; 260; 330) die den Leitungsdruck führende Leitung (104) mit der zweiten Leitung (226; 291) zum Einschalten des Drehzahluntersetzers (4) nur bei einem Abfall des Reglerdrucks unter einen vorgegebenen Druck (A) verbindet.

9. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (220; 260; 330) eine axial bewegliche Spindel (221; 262; 331) mit Bunden zur wahlweisen Verbindung der den Leitungsdruck führenden Leitung (104) mit der ersten oder der zweiten Leitung (225; 290 bzw. 226; 291) entsprechend dem Reglerdruck aufweist, welcher auf mindestens ein Ende der Spindel (221; 262; 331) einwirkt.

10. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (220) zusätzlich von dem im hydraulischen Steuersystem (100) des Übersetzungsgetriebes (1) erzeugten Leitungsdruck gesteuert ist.

11. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach Anspruch 10 in Verbindung mit Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Bunden (221 a, 221 b) versehene Spindel (221) des Sperrventils (220) am einen Ende mit dem Reglerdruck und am anderen Ende mit dem Leitungsdruck beaufschlagbar ist.

12. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Selektorventil (201; 230, 250, 240; 300, 320, 310) in zwei Stellungen schaltbar ist, in welchen die den Leitungsdruck führende Leitung (104) mit der dritten Leitung (202; 292) bzw. mit der dritten Leitung (202; 292) und dem Sperrventil (220; 260; 330) zur Beaufschlagung desselben mit dem Leitungsdruck verbunden ist.

13. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach Anspruch 12 in Verbindung mit Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Sperrventil (220) und der den Leitungsdruck führenden Leitung (104) durch das Selektorventil (201) wahlweise zur Beaufschlagung oder Entlastung des anderen Endes der Spindel (221) mit bzw. von dem Leitungsdruck ein- und ausschaltbar ist.

14. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach Anspruch 12 in Verbindung mit Anspruch 11 oder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die den Leitungsdruck führende Leitung (104) mit dem Sperrventil (220) über ein Modulatorventil (210) verbindbar und das andere Ende der Spindel (221) mit einem modulierten Leitungsdruck beaufschlagbar ist.

15. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach Anspruch 9, 11, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (221; 262; 331) an einem Ende durch eine Feder (222; 263; 333) belastet ist.

16. Hydraulisch gesteuertes Getriebe nach Anspruch 15 in Verbindung mit Anspruch 11, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (221) an dem vom Reglerdruck beaufschlagten Ende durch die Feder (222) zur Bewegung der Spindel (221) bei fehlender Druckbeaufschlagung ihres anderen Endes in eine Stellung belastet ist, in welcher die den Leitungsdruck führende Leitung (104) mit der ersten Leitung (225) verbunden ist.