DE4208060A1

DE4208060A1 - Elektrohydraulisches getriebesteuerungssystem

Info

Publication number: DE4208060A1
Application number: DE19924208060
Authority: DE
Inventors: Walter Kuhn; Hubert Koenig
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1992-10-22

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrohydraulisches Getriebesteuerungssystem, insbesondere für Doppelkupp lungsgetriebe, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie insbesondere für Kraftfahrzeuge Verwendung finden.

Elektrohydraulische Getriebesteuerungssysteme sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt.

So beschreibt die DE-OS 34 47 676 ein Verfahren zur Steuerung einer automatischen Kupplung, bei dem bei einem sogenannten Getriebebetätiger ein Wahlbetätiger und ein Schaltbetätiger vorgesehen sind. Diese sind Hydraulikzylinder mit drei Positionen der Kolben, also mit zwei End- und einer Mittelposition darstellen. Durch entsprechende Ein/Aus-Sperrventile werden jeweils zwei End-Druckräume angesteuert, wobei durch gleichzeitige Druckbeaufschlagung beider Druckräume die mittige Neu tralstellung des Ringkolbens bzw. der Schaltstange er reicht wird. Eine Möglichkeit, bei Ausfall der Magnet ventile sämtliche Zylinder auf Neutralstellung zu schal ten, als auch eine Absicherung gegen Betätigung eines Schaltzylinders solange der Kraftfluß im entsprechenden Getriebezug nicht unterbrochen ist, ist hier nicht be schrieben.

In der EP-B1-0 52 814 ist eine Getriebesteuerung für ein Geschwindigkeitswechselgruppengetriebe beschrieben, bei dem in der Schaltsteuerung des Hauptgetriebes ein Schaltzylinder verwendet wird, dessen doppelwirkender Zylinder in einer Mittelstellung durch einen hydraulisch betätigten Arretierbolzen festgesetzt werden kann. Dabei wird bei jedem Schaltzylinder der Sperrbolzen über eige ne Zuleitungen und Ventile gespeist bzw. gesteuert, wobei bei Einrücken des Sperrbolzens gleichzeitig die Druckzufuhr zu den Gangwechseldruckräumen abgesperrt wird. Dies ist insgesamt ein relativ komplexes Steue rungssystem, das überdies keine ausreichende Sicherheit bei Ausfall der Magnetventile bietet.

In VDI-Berichte Nr. 466, 1983, Seiten 101 ff. und in ATZ-Automobiltechnische Zeitschrift 89 (1987) 9, Seite 441, wird das Porsche PDK-Getriebe beschrieben, bei dem drei Schaltzylinder für die Schaltstangenbetätigung mit drei Stellungen vorgesehen sind. Die Gangstellungen werden jeweils über ein Magnetventil, d. h. insgesamt sechs Magnetventile, und die Mittelstellungen durch entsprechende Druckfedern in drucklosem Zustand der Zylinder geschaltet bzw. eingenommen. Zwar wird hier bei Ausfall der Elektronik, d. h. der Magnetventile, die Nullstellung der Schaltzylinder jeweils mit Hilfe der Federn vorgenommen, jedoch wird die Zuführung des Sy stemdrucks zu den Ventilen nicht abgeschaltet, so daß eine relativ hohe Leckage vorhanden ist. Auch ist eine Absicherung gegen Betätigen eines Schaltzylinders, so lange der Kraftfluß nicht unterbrochen ist, nicht be schrieben. Zudem ist eine Gangvorwahl nicht vorgesehen und die Betätigung der Schaltzylinder ist nur über Ma gnetventile möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrohydraulisches Getriebesteuerungssystem oben genannter Gattung anzuge ben, in einfacher, wirtschaftlicher Ausführungsform, das sicher und wirtschaftlich in seiner Funktion ist und verschiedene Gangstrategien mit entsprechender Schaltsi cherung erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektrohy draulisches Getriebesteuerungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Demgemäß weisen die Schaltzylinder jeweils drei Druck räume auf, wobei der dritte Druckraum im wesentlichen mittig zwischen den beiden äußeren Gang-Druckräumen angeordnet ist und für die Neutralstellung dient. An den Schaltstangen der Schaltzylinder sind mechanische Über tragungselemente angebracht, die den Gangwechsel im Wechselgetriebe ausführen. Wie noch weiter unten be schrieben, ist dieser mittlere Druckraum normal immer unter Druck, so daß bei drucklosem Zustand der beiden Gangdruckräume automatisch die Mittelstellung eingenom men wird.

Zudem sind alle Druckzuführleitungen, die zu den Schalt zylindern führen, über zwei Sperrventile geführt, die über den Kupplungsdruck von je einer der beiden Kupp lungen der Getriebedoppelkupplung gesteuert sind. Dabei ist einer der drei Schaltzylinder von einer der beiden Kupplungen und die beiden andern Schaltzylinder von der zweiten Kupplung steuer- bzw. blockierbar. Wird folglich eine der beiden Kupplungen eingeschaltet, dann steigt der Kupplungsdruck. Übersteigt dieser eine vorgegebene Untergrenze, dann wird über das entsprechende Sperrven til der Druckölzufluß zu den zugeordneten Schaltzylin dern abgesperrt. Dies bedeutet, daß bei Ausfall eines Magnetventils oder Bauteils, bei geschalteter Kupplung, der Schaltzustand sich nicht verändert. Zudem ist hier durch gleichzeitig eine Schaltsicherung gegeben, da die Möglichkeit des Schaltens im unter Last befindlichen Getriebeteil unterbunden ist.

Des weiteren ist eine getrennte Druckversorgung der Neutral-Druckräume vorgesehen. Dadurch besteht der große Vorteil, daß die Neutral-Druckräume immer unter Druck gehalten sind und die Gang-Druckräume nur bei Bedarf, d. h. nur bei beabsichtigtem Gangwechsel mit Druck beauf schlagt werden. Hierfür ist die Druckzuführleitung bzw. sind die /Leitungen für die Druckversorgung der Gang wahl-Druckräume der Schaltzylinder über ein Magnetventil schaltbar, wobei bei nichtbetätigtem Magnetventil die Ölzuführung unterbunden ist. Damit läßt sich nur bei Betätigung dieses Magnetventils mit Hilfe weiterer Ven tile bzw. Magnetventile der Schaltzustand der Zylinder ändern. Die getrennte Druckversorgung der Gangschalt stellungen und der Mittelstellungen der Zylinder erlaubt die Vorwahlstrategie der Schaltstellungen zu ändern. Das heißt, im Getriebezweig der nicht im Kraftfluß ist, kann der nächst niedrigere Gang, der Neutral- oder der nächst höhere Gang geschaltet werden.

Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens sind die drei Druckräume der Schaltzylinder so ausgelegt, bzw. die Kolben-Flächenverhältnisse der drei Druckräume zueinander so ausgewählt, daß die Gangwahl-Kolbenflächen größer sind als die Neutralflächen. So kann der mittlere Druckraum immer unter Druck gehalten werden, da bei Beaufschlagung eines der beiden Gang-Druckräume trotzdem die entsprechende Gangwahl vorgenommen werden kann. Sind beide Gang-Druckräume drucklos, dann stellt sich automa tisch die mit Druck beaufschlagte Mittelstellung ein.

Von besonderem Vorteil ist des weiteren, wenn in der Druckmittel-Zuführleitung, vor dem Schaltventil für die Änderung des Schaltzustandes der Zylinder (Gang-Druck räume), ein Magnetventil mit nachgeschaltetem Schieber ventil vorgesehen ist, das bei unbetätigtem, also offe nem Zustand, die Hydraulikdruckversorgung nicht unter bindet. Dabei sind die Druckmittelzuführleitungen für die Mittelstellung der Schaltzylinder gleich hinter diesem Ventil abgezweigt, so daß bei gezielter Betäti gung dieses Magnetventils die gesamte Druckmittelzufüh rung abgeschaltet wird. Eventuelle Druckmittelverluste durch Leckage sind dann nur bis zu diesem Ventil mög lich.

Des weiteren ist von Vorteil, wenn die Stellungswechsel der Zylinder über Magnetventile mit nachgeschalteten Schieberventilen gesteuert werden, wobei der eine Schaltzylinder, der die Gänge der entsprechenden Kupp lung schaltet, über eine entsprechende Ventilkombination geschaltet wird, die im Druckölverlauf oberhalb des ersten kupplungsdruckgesteuerten Sperrventils angeordnet ist, während die beiden andern Schaltzylinder, die ent sprechend die Gänge der andern Kupplung schalten, von zwei im Druckmittelzufluß hintereinanderliegenden Ven tilkombinationen steuerbar sind. Dabei ist die Zuordnung Gang/Ventilkombination so ausgelegt, daß bei Ausfall eines Magnetventils jeweils ein nächst höherer Gang eingeschaltet wird. Somit kann bei Ausfall eines Sig nals, Magnetventils oder Gang-Sensors kein undefinierter Systemzustand eintreten, da immer entweder die Mittel stellung der Schaltzylinder oder ein unkritischer höherer Gang eingestellt wird.

Des weiteren ist von besonderem Vorteil, wenn jedem Magnetventil ein hydraulisches Schieberventil zugeordnet ist, das bei eingeschaltetem Magnetventil über den Sy stemdruck schaltbar ist. Dies bringt die Vorteile, ein heitliche Magnetventile verwenden zu können, mit gerin gen Magnetkräften hohe Schaltkräfte erzeugen zu können und bei Verwendung von Magnetventilen mit sehr kleinen Durchflußmengen hohe Durchflußmengen über die Schieber ventile den Schaltzylindern zuleiten zu können.

Schließlich ist von Vorteil, wenn jedem Schaltzylinder mindestens ein Sensor für die Schalt-Zustandsprüfung zugeordnet ist, der Signale über die Stellung der Schaltstangen an einen Mikrorechner weitergibt. Über den Gangstörungssensor ist z. B. der Defekt eines Magnetven tils erkennbar, da keine Zustandsänderung am Schaltzy linder erfolgt. Hiermit sind vielfältige Überwachungs möglichkeiten des Gesamtsystems gegeben.

Der Aufbau des erfindungsgemäßen Getriebesteuerungssy stems stellt sicher, daß sich in jedem Getriebezweig nur eine Schaltstellung der Dreistellungszylinder einstellen kann (entsprechend der Magnetventilkombination).

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs beispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Getriebe steuerungssystems,

Fig. 2 eine schematische Block-Darstellung eines Dop pelkupplungsgetriebes,

Fig. 3 eine Tabelle, aus der ersichtlich ist, für welchen Gang welche Kupplung und Druckkammern beaufschlagt sind, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Lastschaltun gen.

Wie bereits vorerwähnt, wurde die Erfindung an einem Doppelkupplungsgetriebe realisiert. Ein solches Doppel kupplungsgetriebe ist in Fig. 2 in Blockdarstellung aufgezeigt. Das Getriebe besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, und zwar einem ersten Getriebeteil 5, mit einem Antrieb 3 und damit trieblich verbundenen zwei Kupplungen 1 und 2. Der zweite Getriebeteil 6 enthält die Gangschaltelemente wie Gangräder, Kupplungen, Syn chronisierungen, Schaltzylinder usw. In einem kasten förmigen Block sind die Schaltelemente 7 zur Schaltung der Gänge 1, 3, 5 und R, die im Kraftfluß der Kupplung 1 liegen, zusammengefaßt, während in der weiteren kasten förmigen Darstellung die Gangräder und Schaltelemente für die Gänge 2 und 4, die im Kraftfluß der Kupplung 2 liegen, dargestellt sind. Der Abtrieb 4 ist je nach eingeschaltetem Gang mit dem Getriebezweig, der die Kupplung 1 und die Schaltelemente 7 oder die Kupplung 2 und die Schaltelemente 8 enthält, verbunden.

Aus Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau des erfindungs gemäßen elektrohydraulischen Getriebesteuerungssystems erkennbar. Es besteht im wesentlichen aus drei Schaltzy lindern 11, 12 und 13, aus fünf Magnetventilen 21, 22, 23, 24 und 25, und aus sieben mechanischen Schieberven tilen 31, 32, 33, 34, 35, 36 und 37 sowie entsprechenden Leitungen.

Von einer hydraulischen Druckversorgung 10 führt eine Leitung 14, von der Abzweigungsleitungen 15, 16, 17, 18, 19 und 20 zu den Magnetventilen 21-25 führen. Bei Anlas sen des Motors und damit gekoppelter Funktion der hy draulischen Druckversorgung 10, steht folglich an den aufgezeigten sechs Ventilen der gleiche Systemdruck an. Bei Betätigung der Magnetventile 21-25 wird der System druck zu den jeweils mit diesen gekoppelten Schieberven til 33-37 über jeweilige Steuerleitungen 26 geführt, wodurch die Schieberventile jeweils in ihre zweite Schieberposition geschaltet werden. Bei Abschalten der Magnetventile 21-25 wird bei den Magnetventilen eine Verbindung der Leitungen 26 zum Getriebesumpf 9 statt finden, wodurch eine Entlastung der entsprechenden Schieberventile 33-37 stattfindet. Dadurch werden diese wieder auf ihre entlastete Position zurückgeschoben, wonach ebenfalls Verbindungen von mindestens einer Druckmittelleitung mit dem Sumpf 9 hergestellt wird, eine Druckentlastung der entsprechenden Leitungen her stellend. Vom Schieberventil 33 führt eine Druckleitung 27 zum Schieberventil 34. Von dieser Druckleitung 27 Zweigen zwei Druckleitungen 28 und 29 ab, die zu den Sperrventilen 31 und 32 führen. Vom Sperrventil 31 wird das aus der Leitung 28 kommende Druckmittel über eine Leitung 30 zum Schaltzylinder 11 weitergeleitet, während das aus der Leitung 29 kommende Druckmittel über das Sperrventil 32 in eine Leitung 38 und über zwei Abzwei gungsleitungen 39 und 40 zu den Schaltzylindern 12 und 13 weitergeleitet.

Von der Kupplung 1 kommend führt eine Steuerdruckleitung 51 zum Sperrventil 32, während eine Steuerdruckleitung 50 von der Kupplung 2 zum Sperrventil 31 geführt wird. Bei Druckanstieg in den Steuerdruckleitungen 50 und 51 über einen bestimmten Betrag werden die Sperrventile 31, 32 verschoben und sperren deren Durchgänge.

Vom Schieberventil 34 führt eine Leitung 52 weiter, die sich in Leitungen 53 und 54 verzweigt. Die Leitung 53 führt über das Sperrventil 31 in eine Leitung 55 und weiter über das Schieberventil 35 in Leitungen 56 und 57, die ihrerseits in die Druckräume 42 und 44 des Schaltzylinders 11 münden.

Aus der Druckleitung 54 wird das Druckmittel über das Sperrventil 32 in eine Leitung 58 befördert, die zum Schieberventil 36 führt. Je nach Schaltzustand des Schieberventils 36 wird das Druckmittel in die Leitungen 59 oder 60 geleitet und über diese in das Schieberventil 37. Je nach Schaltzustand des Schieberventils 37 wird sich der Flüssigkeitsdruck in den Leitungen 61 und 62 fortpflanzen, die zu den Druckräume 45 bzw. 43 führen oder in die Druckleitungen 63 und 64, die ihrerseits in die Druckräume 41 und 46 münden.

Die Schaltzylinder 11, 12 und 13 sind Dreistellungszy linder. Ihre Besonderheit besteht darin, daß sie, abge sehen von den jeweiligen beiden endseitigen Druckräume 41-46, noch jeweils einen mittleren Druckraum 47, 48 bzw. 49 besitzen. Die Schaltzylinder 11, 12, 13 weisen einen abgestuften Zylinderkörper 65 auf, dessen jeweili gen äußeren, einen geringeren Durchmesser aufweisenden Enden die entsprechenden Druckräume 41-46 bilden, wäh rend die einen größeren Durchmesser aufweisenden Mittel teile die mittleren Druckkammern 47-49 bilden. Die Kol ben 66 der Schaltzylinder 11-13 weisen einen zylindri schen Mittelteil 67 auf, der von zwei Endkolben 68 und 69 flankiert ist. Diese Endkolben 68 und 69 arbeiten entsprechend abgedichtet in den End-Druckräumen 42, 45, 46 bzw. 44, 41, 43. Auf dem Kolbenmittelteil 67 sind axial verschieblich zwei Ringkolben 70 und 71 angeord net, die bei Druck in den mittleren Druckkammern 47-49 nach außen bis auf Anlage an den entsprechenden Abstu fungen der Zylinderkörper 65 und an den entsprechenden Schultern der Endkolben 68 und 69 anstehen. Die entspre chenden Kolbenstangen sind als Schaltstangen 72, 73 bzw. 74 ausgebildet. Jeder Schaltstange 72, 73, 74 ist ein Sensor 75, 76 bzw. 77 zugeordnet, die beispielsweise über entsprechende Profilierungen an den Schaltstangen 72-74 die Schaltpositionen der Schaltzylinder bzw. der Schaltstangen feststellen und an einen nicht darge stellten Rechner melden.

In Fig. 3 ist tabellarisch dargestellt, für welchen Gang welche Kupplung und welcher Gangschalt-Druckraum mit Druck beaufschlagt sind. So ist beispielsweise für den ersten Gang die Kupplung 1 betätigt und die Druckräume 41 des Zylinders 12 und 42 des Zylinder 11 unter Druck gesetzt, während für den zweiten Gang die Kupplung 2 und der Druckraum 42 unter Druck stehen, usw.

Schließlich zeigt Fig. 4 schematisch die möglichen Last schaltungen, wobei in den für die verschiedenen Gänge stehenden Kreise die jeweilige Gangbenennung eingetragen ist und, wie allgemein üblich, eine Anordnung nach Zuge hörigkeit zu einem Getriebezweig bzw. Steuerbarkeit durch eine der beiden Kupplungen vorgenommen wurde. So sind in der ersten horizontalen Gang-Reihe die durch die Kupplung 1 blockierbaren Gänge 1, 3, 5, R und in der zweiten Reihe die durch die Kupplung 2 sperrbaren 2 und 4 eingezeichnet. Dabei wird durch die eingezeichneten Pfeile ersichtlich, daß z. B. aus dem zweiten und vierten Gang jeweils in den nächst höheren Gang 3 bzw. 5 ge schaltet werden kann, während in den nächst niedrigen Gang nur vom vierten in den dritten, bzw. vom zweiten in den ersten Gang geschaltet werden kann. Die Schaltungen vom vierten zum ersten Gang und zum Rückwärtsgang und vom zweiten Gang in den Rückwärtsgang sind von der hy draulischen Schaltungsanordnung her zwar auch möglich (siehe gestrichelte Linien), jedoch ist dafür eine Si cherung über den Rechner vorgesehen, so daß beispiels weise der Rückwärtsgang nur über die Neutralstellung schaltbar ist.

Das erfindungsgemäße elektrohydraulische Getriebe steuerungssystem arbeitet folgendermaßen:

Die im wesentlichen hintereinander in den Zuführleitun gen angeordneten beiden Schieberventile 33, 34 sind Ein/Aus-Ventile (2/1). Sie haben jedoch eine umgekehrte Funktionsweise, da das erste Ventil 33 in nicht ange steuertem Zustand offen ist, also den Druckmittelstrom hindurchläßt, während das Schieberventil 34 in nicht angesteuertem Zustand geschlossen ist, also die zu den jeweiligen End-Druckkammern der Schaltzylinder führenden Druckleitungen sperrt. Da jedoch die Abzweigungsleitun gen 28, 29 usw., die zu den jeweiligen mittleren Druckräumen 47-49 der Schaltzylinder 11-13 führen, von der Druckleitung 27 zwischen den beiden Schieberventile 33 und 34 abzweigt und die Leitungen 28, 30 und 29, 38 nicht über die Schieberventile 35, 36, 37 geführt sind, sondern lediglich über die Sperrventile 31 und 32, ist eine getrennte Druckversorgung der Mittelstellung bzw. der Gang-End-Schaltstellungen der Schaltzylinder vorhan den, die viele Vorteile in sich birgt.

So wird beispielsweise bei Anlassen des Motors sich ein Hydraulikdruck aufbauen, wodurch über die Druckversor gung 10 und Leitung 14, das offene Schieberventil 33 (bei nicht betätigtem und somit geschlossenen Schieberventil 34), die weiteren Leitungen 28, 30 und 29, 38, 39 und 40 der Druck zu den mittleren Druckkammer 47, 48 und 49 der Schaltzylinder 11, 12, 13 geleitet wird, wodurch deren Mittel-, also Nullstellung (Neutralstellung) geschaltet wird. Selbstverständlich sind in diesem Anfangsstadium die Druckleitungen 50, 51 von den Kupplungen 1 und 2, durch deren Nichtbetätigung praktisch drucklos, wodurch auch die zugehörigen Sperrventile 31 und 32 nicht ange steuert und daher offen sind. Es muß also bei Anlassen des Motors nicht befürchtet werden, daß sich einer der Schaltzylinder in einer eingerückten Gangschaltstellung befindet, die erst bereinigt werden muß.

Ein weiterer Vorteil der besonderen Anordnung und umge kehrten Funktionsweise der beiden Schieberventile 33 und 34 und der getrennten Druckversorgung der Mittelstellun gen (bzw. Neutral-Druckräume) und der Gangschaltstel lungen (bzw. End-Druckräume) ist darin zu sehen, daß bei Elektronikausfall, wodurch sämtliche Magnetventile in nicht eingeschalteten Zustand fallen, das Schieberventil 33 durchlässig ist, während das Schieberventil 34 sperrt. Dadurch wird ebenfalls die Mittelstellung (Neutral-) der Schaltzylinder über den Hydraulikdruck geschaltet. Selbstverständlich ist durch den Elektronik ausfall auch der Kupplungsdruck null, bzw. so gering, daß die Sperrventile 31 und 32 beide nicht angesteuert und somit durchlässig sind.

Durch Betätigung des Magnetventils 21 und der damit verbundenen Ansteuerung des Schieberventils 33, wird die Systemdruckversorgung aller drei Schaltzylinder komplett unterbrochen. Somit kann in Phasen ohne Systemverände rung der Lekagestrom sehr gering gehalten werden.

Wird das Magnetventil 22 betätigt und somit das Schie berventil 34 angesteuert, dann werden die weiterführen den Leitungen 53, 54 usw. mit Druck beaufschlagt. Wird keines der weiteren drei Magnetventile 23, 24, 25 und damit die im Zusammenhang stehenden drei Schieberventile 35, 36, 37 betätigt bzw. angesteuert, dann wird zu einen über die Leitungen 53, 55, 57 Druck zu dem Druckraum 44 geleitet, wodurch der Schaltzylinder 11 bzw. die Schalt stange 72 die Stellung für den vierten Gang einnimmt. Gleichzeitig wird über die Leitungen 54, 58, 59 und 61 der Druckraum 45 beaufschlagt, wodurch über den Schalt zylinder 12 bzw. die Schaltstange 73 der fünfte Gang geschaltet wird. Je nachdem, ob nun die Kupplung 1 oder die Kupplung 2 betätigt wird, wird das Sperrventil 31 oder 32 angesteuert, so daß eines der beiden sperrt. Durch Sperren der Ventile 31 oder 32 wird in den ent sprechend weiterführenden Systemzweigen, die den Schal tzylinder 11 oder die Schaltzylinder 12 und 13 enthal ten, gesperrt, so daß jeweils der eingeschaltete Gang nicht mehr verändert werden kann. So kann nicht unge wollt in dem unter Kraftfluß stehenden Getriebezug ein Gangwechsel vorgenommen werden, was zu eventuellen Ge triebeschäden führen kann. Gleichzeitig kann jedoch in dem anderen Getriebezug, der nicht unter Last steht, eine beliebige Gangwahl vorgenommen werden, also eine Gangvorwahl getroffen werden. Diese kommt jedoch erst zum Tragen, wenn das zugeordnete Sperrventil angesteu ert, d. h. gesperrt und das andere Sperrventil gleichzei tig entlastet, d. h. geöffnet wird, durch entsprechende Kupplungsbetätigung.

Ist beispielsweise das Sperrventil 31 angesteuert, also der Schaltzustand des Schaltzylinders 11 blockiert, kann über das offene Sperrventil 32 der Schaltzustand der Schaltzylinder 12 und 13 durch wahlweise Betätigung der Magnetventile 24 und 25 und damit der nachgeordneten Schieberventile 36 und 37 wahlweise der erste, dritte, fünfte oder der Rückwärtsgang vorgewählt werden. So wird, wie vorbeschrieben, bei Nichtbetätigung der Ven tile, der fünfte Gang über den Schaltzylinder 12 vorge wählt sein. Bei Betätigung des Magnetventil 24 wird über die Leitung 54, das Sperrventil 32, die Leitung 58, das geschaltete Schieberventil 36 die Leitung 60, und Lei tung 62, der Druckraum 43 mit Druck beaufschlagt, wo durch die Schaltstange 74 nach links geschoben und der dritte Gang eingeschaltet wird. Selbstverständlich ge schieht dies unter gleichzeitiger Druckentlastung der Druckkammer 46 über die Leitungen 64 und 59, die durch das Schieberventil 36 mit dem Sumpf 9 verbunden sind (= Schaltung aus dem fünften in den dritten Gang, bei eingerücktem vierten Gang).

Wird nur das Ventil 25 betätigt, dann wird die Druck flüssigkeit aus der Leitung 54 über das Sperrventil 32, die Leitung 58, das unbetätigte Schieberventil 36, die Leitung 59, das angesteuerte Schieberventil 37, die Leitung 64, der Druckraum 46 beaufschlagt, wodurch Kol ben und Schaltstange 74 des Zylinders 13 eine Rechtsbe wegung ausführen und der Rückwärtsgang gewählt werden könnte.

Bei Betätigung beider Magnetventile 24 und 25 wird das Druckmittel wieder über das Sperrventil 32, die Leitung 58, das betätigte Schieberventil 36, die Leitung 60, das betätigte Schieberventil 37, und die Leitung 63, den Druckraum 41 beaufschlagen, wodurch Kolben und Schalt stange 73 eine Linksbewegung ausführen und den ersten Gang vorwählen.

Von besonderem Vorteil ist, daß durch die besondere Magnetanordnung insbesondere in bezug auf die Schieber ventile 36 und 37 die Kombination so getroffen wurde, daß bei Ausfall der Magnetventile beim Einschalten eines Ganges ein höherer Gang oder die Mittelstellung (Neu tralstellung) eingeschaltet wird. Soll beispielsweise der dritte Gang geschaltet werden, wird, wie vorbe schrieben, das Magnetventil 24 betätigt. Fällt nun das Magnetventil 24 aus, dann wird das Schieberventil 36 entlastet, so daß Druckmittel nicht mehr über die Lei tungen 60 und 62 in den Druckraum 43 für den dritten Gang, sondern über die Druckleitungen 59 und 61 in den Druckraum 45 für den fünften Gang geleitet wird, so daß der fünfte Gang, also ein höherer Gang, vorgewählt wird. Hierdurch wird vermieden, daß durch Bauteilausfall unge wollt ein niedrigerer Gang, mit entsprechend negativen Folgen, vorgewählt und dann eingekuppelt wird.

Wie bereits vorerwähnt, erlaubt die getrennte Druckver sorgung der Mittelstellungen und der Gangschaltstellun gen der Schaltzylinder 11, 12, 13 die Vorwahlstrategie der Schaltstellungen zu ändern. Das heißt im Getriebezweig, der nicht mit Moment beaufschlagt ist, kann der nächst niedrige Gang, neutral, oder der nächst höhere Gang geschaltet sein bzw. vorgewählt werden. Beispielsweise bei eingeschaltetem vierten Gang (Kupplung 1 unter Druck, d. h. Sperrventil 31 angesteuert bzw. geschlossen) und der fünfte Gang war voreingelegt, jedoch soll der dritte Gang eingelegt werden, dann muß das Magnetventil 24 betätigt werden, um den dritten Gang einzulegen. Dazu muß nun die Kupplung 2 geöffnet und gleichzeitig die Kupplung 1 geschlossen werden, wodurch der dritte Gang fixiert wird. Zugleich kann dann der vierte oder der zweite Gang vorgewählt bzw. eingeschaltet werden, je nachdem, ob das Magnetventil 23 betätigt wird oder nicht.

Eine weitere Besonderheit, mit entsprechenden Vorteilen, ist darin zu sehen, daß bei jeder Gangwahl, die nach Einschalten des Magnetventils 22 vorgenommen werden kann, bei bereits angesteuerten Mittel- bzw. Neutral stellung der drei Zylinder erfolgt, ohne daß eine zu sätzliche Druckabschaltung der Neutralposition erforder lich wäre. Dies ist möglich, da die Kolbenflächenver hältnisse der Ringkolben 70, 71 der Druckräume 47, 48, 49 für die Neutralstellung und der Kolben 68 und 69 der End-Druckkammer 42-46 so gewählt sind, daß die Druck flächen der Gang-Kolben 68, 69 größer sind als die Flä chen der Neutral-Ringkolben 70, 71.

Wie bereits vorerwähnt, sind den Schaltstangen 72, 73, 74 jeweils Sensoren 75, 76, 77 zugeordnet, die melden, ob die zugehörige Schaltstange in Mittelstellung (Neutral-) oder ob eine der beiden Endstellungen erreicht ist. Die Signale werden von den Sensoren zu einem nicht darge stellten Rechner geleitet, der den Ist- mit dem Sollzu stand vergleicht. Stellt sich eine Störung heraus, dann schaltet der Rechner die Magnetventile und somit das Magnetventil 22 ab. Dadurch wird automatisch nur die Neutralstellung mit Druck beaufschlagt und ein sicherer Getriebezustand erzielt.

Der Aufbau des erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Getriebesteuerungssystems stellt sicher, daß in jedem Getriebezweig nur eine Schaltstellung der drei Stel lungszylinder sich einstellen kann (entsprechend der Magnetventil-Kombination).

Das erfindungsgemäße System kann leicht auf Getriebe mit anderer Gangzahl, bzw. Anzahl von Schaltstangen, ange wandt werden. So ist z. B. ein Einsatz bei NKW-Vielgang getrieben problemlos abzuleiten.

Bezugszeichenliste

1 Kupplung A
2 Kupplung B
3 Antrieb
4 Abtrieb
5 Erster Getriebeteil
6 Zweiter Getriebeteil
7 Gangschaltelemente
8 Gangschaltelemente
9 Leitung in Sumpf
10 Hydr. Druckversorgung
11 Schaltzylinder
12 Schaltzylinder
13 Schaltzylinder
14 Leitung
15 Leitung
16 Leitung
17 Leitung
18 Leitung
19 Leitung
20 Leitung
21 Magnetventil
22 Magnetventil
23 Magnetventil
24 Magnetventil
25 Magnetventil
26 Steuerleitung
27 Druckleitung
28 Druckleitung
29 Druckleitung
30 Druckleitung
31 Schieberventil
32 Schieberventil
33 Schieberventil
34 Schieberventil
35 Schieberventil
36 Schieberventil
37 Schieberventil
38 Leitung
39 Leitung
40 Leitung
41 Gang-Druckraum
42 Gang-Druckraum
43 Gang-Druckraum
44 Gang-Druckraum
45 Gang-Druckraum
46 Gang-Druckraum
47 Neutral-Druckraum
48 Neutral-Druckraum
49 Neutral-Druckraum
50 Steuer-Druckleitung
51 Steuer-Druckleitung
52 Leitung
53 Leitung
54 Leitung
55 Leitung
56 Leitung
57 Leitung
58 Leitung
59 Leitung
60 Leitung
61 Leitung
62 Leitung
63 Leitung
64 Leitung
65 Zylinderkörper
66 Kolben
67 Mitteleil
68 Endkolben
69 Endkolben
70 Ringkolben
71 Ringkolben
72 Schaltstange
73 Schaltstange
74 Schaltstange
75 Sensor
76 Sensor
77 Sensor

Claims

1. Elektrohydraulisches Getriebesteuerungssystem, insbesondere für Doppelkupplungsgetriebe,

- mit drei Schaltzylindern, deren als Schaltstange aus gebildete Kolbenstangen je drei Stellungen einnehmen können, wobei die beiden Endstellungen jeweils Schalt stellungen für einen Gang darstellen und über Magnet ventile ansteuerbar sind und die Mittelstellungen die Neutralstellungen darstellen, und wobei bei drucklosem Zustand beider Gang-Druckräume eines Schaltzylinders die Neutralstellung eingenommen wird,
- und mit einer Doppelkupplung zum Herstellen des Kraft flusses in den zwei Getriebezweigen,

dadurch gekennzeichnet

- daß die Schaltzylinder (11, 12, 13) jeweils drei Druckräume aufweisen (42, 47, 44; 45, 48, 41; 46, 49, 43), wobei als dritter Druckraum (47, 48, 49) ein im wesentlichen mittig zwischen den End-Druckräumen ange ordneter Druckraum für die Neutralstellung vorgesehen ist,
- daß alle Druckzuführleitungen zu den Schaltzylindern (11, 12, 13) über zwei Sperrventile (31, 32) geführt sind, die über jeweils den Druck einer der beiden Kupp lungen (1, 2) schaltbar sind, wobei ein Schaltzylinder (11) vom Kupplungsdruck der einen Kupplung (2) und die zwei weiteren Schaltzylinder (12, 13) von der zweiten Kupplung (1) gesteuert werden,
- daß eine getrennte Druckversorgung der Druckräume (47, 48, 49) der Neutralstellung und der Druckräume (41-46) der Gangschaltstellung der Schaltzylinder (11, 12, 13) vorgesehen ist.

2. Elektrohydraulisches Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckversorgung der Gangdruckräume (41-46) über ein Ventil (22, 34) gesteuert wird, das in unbetätigtem Zustand die Druckversorgung abschaltet, während die Druckversorgung der Neutral-Druckräume (47-49) durch dieses Ventil (22, 34) nicht beeinflußt ist.

3. Elektrohydraulisches Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckversorgung sowohl der Mittelstellungen als auch der Gangschaltstellungen der Schaltzylinder durch ein Ventil (21, 33) gesteuert ist, das in unbetätigtem Zustand die Druckmittelzufuhr geöffnet hat (normal of fen).

4. Elektrohydraulisches Getriebesteuerungssystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzuführungen zu den Neutralstellungen der Schaltzylinder von einer die Ventile (21, 33) und (22, 34) verbindenden Leitung (27) abgezweigt sind.

5. Elektrohydraulisches Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzylinder (11, 12, 13) in bezug auf die Kolbenflächenverhältnisses der jeweiligen drei Druckräu me so ausgelegt sind, daß die Kolbenflächen der Gang druckräume (41-46) immer größer sind als die Kolbenflä chen der Neutral-Druckräume (47, 48, 49).

6. Elektrohydraulisches Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gangwahl für den ersten Schaltzylinder (11) mit Hilfe eines Ventils (23, 35) vorgenommen wird, während die Gangwahl für die beiden weiteren Schaltzylinder (12, 13) über zwei im Leitungsverlauf hintereinander angeord nete Ventile (24, 36) und (25, 37) gesteuert bzw. vor nehmbar ist.

7. Elektrohydraulisches Getriebesteuerungssystem nach den Ansprüchen 2, 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile für die Gangwahl und für das Ab schalten der Druckmittelzufuhr zu den Zylindern jeweils aus einem Magnetventil (21-25) und aus einem mechani schen Schieberventil (33-37) bestehen.

8. Elektrohydraulisches Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile zur Steuerung der Gänge so ausgelegt sind, daß bei Ausfall eines der zugeordneten Magnetven tile (21-25) oder des zugeordneten Schieberventils ein höherer Gang geschaltet wird.

9. Elektrohydraulisches Getriebesteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Schaltstangen (72, 73, 74) Sensoren (75, 76, 77) zugeordnet sind, die Schaltstellungs-Signale an einen Rechner übermitteln, der bei Störung das Magnetventil (22) ausschaltet, wodurch alle drei Schaltzylindern (11, 12, 13) die mittlere Neutralstellung einnehmen.