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Dokumentenidentifikation DE602004006407T2 10.01.2008
EP-Veröffentlichungsnummer 0001619422
Titel Hilfskraftbetätigte Steuerung eines Doppelkupplungsgetriebes eines Fahrzeugs
Anmelder C.R.F. Società Consortile per Azioni, Orbassano, Torino, IT
Erfinder Baldascini, Filippo, 10043 Orbassano (Torino), IT;
Caenazzo, Dario, 10043 Orbassano (Torino), IT;
Mesiti, Domenico, 10043 Orbassano (Torino), IT;
Pregnolato, Gianluigi, 10043 Orbassano (Torino), IT
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 602004006407
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 09.07.2004
EP-Aktenzeichen 044255065
EP-Offenlegungsdatum 25.01.2006
EP date of grant 09.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.01.2008
IPC-Hauptklasse F16H 61/30(2006.01)A, F, I, 20060202, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F16H 63/20(2006.01)A, L, I, 20060202, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein servounterstütztes Steuersystem des elektrohydraulischen Typs, das dazu betriebsfähig ist, den Wechsel zwischen den verschiedenen Gängen eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Sechs- oder Siebenganggetriebes, zu steuern.

Aus der italienischen Patentanmeldung Nr. TO2003A001023 im Namen des Anmelders ist ein Gangsteuersystem bekannt, welches die Verschiebung der vier Eingriffsmuffen eines Sechsganggetriebes eines Kraftfahrzeugs steuern kann, egal, ob dieses in der Art einer Doppelkupplung oder einer Einfachkupplung mit Robotersteuerung ausgeführt ist. Dieses bekannte System umfasst im Wesentlichen:

  • – eine erste Steuervorrichtung zum Steuern der Verschiebung der Kupplungs muffen, die den von der ersten Eingangswelle des Getriebes kontrollierten Gängen, d.h., dem ersten, dritten, fünften und sechsten Gang sowie dem Rückwärtsgang, zugeordnet sind; und
  • – ein zweite Steuervorrichtung zum Steuern der Verschiebung der Kupplungs muffe, die den von der zweiten Eingangswelle des Getriebes kontrollierten Gängen, d.h., dem zweiten und vierten Gang, zugeordnet ist.

Die erste Steuervorrichtung ist mit einer Trommel versehen, die um ihre eigene Achse drehbar montiert ist und an deren zylindrischer Seitenfläche drei Steuerrillen vorgesehen sind, wobei jede mit einem entsprechenden Stift in Eingriff steht, um diesen bei Drehung der Trommel in Richtung von deren Achse zu verschieben. Die drei Stifte sind jeweils mit einer Gabel verbunden, welche die Verschiebung einer dazugehörigen Kupplungsmuffe steuert. Die zweite Steuervorrichtung ist mit einer verschiebbaren Stange versehen, die eine Gabel zum Steuern der Verschiebung der Kupplungsmuffe des zweiten und des vierten Gangs trägt.

Gemäß einer ersten Ausführungsform wird dieses bekannte Steuersystem elektro hydraulisch betrieben. Die beiden Steuervorrichtungen werden wahlweise durch ein erstes, das Hochschalten kontrollierendes Proportional-Magnetventil und ein zweites, das Herunterschalten kontrollierendes Proportional-Magnetventil gesteuert. Die beiden Magnetventile regulieren den Druck des Treibmittels, das durch eine Pumpe in einer Zufuhrleitung zugeführt wird, und verbinden wahlweise eine erste und eine zweite Eingangsleitung eines Sechsfachverteilers mit der Zufuhrleitung von der Pumpe oder mit einer Abflussleitung. Der Sechsfachverteiler ist weiters durch eine dritte und eine vierte Ausgangsleitung mit dem hydraulischen Aktuator der ersten Steuervorrichtung und durch eine fünfte und eine sechste Ausgangsleitung mit dem hydraulischen Aktuator der zweiten Steuervorrichtung verbunden.

Dieses bekannte Steuersystem ermöglicht in Kombination mit dem im obigen Dokument beschriebenen Doppelkupplungssechsganggetriebe die Durchführung mehrfacher Gangwechsel im „Power-Shift"-Modus während folgender Manöver des Herunterschalten: aus dem sechsten in den vierten oder zweiten Gang; aus dem fünften in den zweiten und aus dem vierten in den ersten Gang. Die restlichen mehrfachen Manöver des Herunterschaltens können jedoch in traditioneller Weise durchgeführt werden, d.h., mit einer Unterbrechung der Drehmomentübertragung.

Ein weiteres Beispiel eines servounterstützten Steuersystems für die Gänge eines Sechsgang-Doppelkupplungsgetriebes für ein Kraftfahrzeug ist aus der deutschen Patentanmeldung DE 101 34 115 bekannt. Dieses bekannte Steuersystem umfasst einen Hydraulikkreis, der dazu eingerichtet ist, vier doppeltwirkende hydraulische Zylinder zum Betätigen von vier Kupplungsmuffen zu steuern, d.h., einer ersten Muffe, die das Einlegen des ersten oder dritten Gangs bewirkt, einer zweiten Muffe, die das Einlegen des fünften Gangs bewirkt, einer dritten Muffe, die das Einlegen des zweiten oder vierten Gangs bewirkt, und einer vierten Muffe, die das Einlegen des sechsten Gangs oder des Rückwärtsgangs bewirkt. Der Hydraulikkreis ist in einen ersten Abschnitt, der zum Steuern der ungeraden Gänge bestimmt ist, und einen zweiten Abschnitt, der zum Steuern der geraden Gänge und des Rückwärtsgangs bestimmt ist, untergliedert. Stromaufwärts von jedem Schaltabschnitt ist ein Steuerventil angeordnet, das die Zufuhr von Drucköl zu dem jeweiligen Schaltabschnitt regelt. Jeder Schaltabschnitt umfasst ein Paar von Proportional-Magnetventilen, welche die beiden doppeltwirkenden hydraulischen Zylinder steuern, um die Kupplungsmuffen der diesem Schaltabschnitt zugeordneten Gänge zu betätigen. Zwischen den vier doppeltwirkenden hydraulischen Zylindern und den vier damit verbundenen Proportional-Magnetventilen ist ein Verteiler eingefügt.

Dieses bekannte Steuersystem ermöglicht, dass mehrfache Gangwechsel im „Power-Shift"-Modus zwischen Gängen, die nicht derselben Eingangswelle des Getriebes zugeordnet sind, direkt (d.h., nicht sequentiell) durchgeführt werden. Es hat allerdings den Nachteil, eine große Zahl von Komponenten zu benötigen und daher mit hohen Kosten verbunden zu sein.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines elektrohydraulischen Steuersystems für ein Sechs- oder Mehrganggetriebe eines Kraftfahrzeugs, egal, ob dieses in der Art einer Doppelkupplung oder einer Einfachkupplung mit Robotersteuerung ausgeführt ist, welches Steuersystem eine geringere Zahl von Komponenten und daher niedrigere Kosten als der Stand der Technik aufweist, wodurch ermöglicht wird, dass die größtmögliche, von der Getriebearchitektur erhältliche Zahl mehrfacher Gangwechsel im „Power-Shift"-Modus direkt (d.h., nicht sequentiell) durchgeführt wird, und welches an verschiedene Getriebeversionen leicht solcherart anpassbar ist, um eine weitere Verringerung der Produktionskosten zu erlauben.

Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Steuersystem erfüllt, das die im beiliegenden Anspruch 1 definierten charakteristischen Eigenschaften aufweist.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften des erfindungsgemäßen Steuersystems sind in den Unteransprüchen spezifiziert.

Die charakteristischen Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung klar hervor, welche rein anhand eines nicht einschränkend gedachten Beispiels dargelegt ist, und zwar unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:

1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen servounterstützten Getriebesteuersystems ist;

2 eine im Axialschnitt gezeigte Ansicht eines bekannten Sechsgang-Doppelkupplungsgetriebes ist, für welches das Steuersystem der 1 vorgesehen ist;

3 eine schematische Ansicht ist, welche die beiden Aktuatoren des Steuersystems der 1 zusammen mit den jeweiligen Kupplungsgliedern zeigt;

4 eine Ansicht gemäß dem Pfeil F der 3 ist, welche die drei Eingriffsfinger zeigt, die dem Aktuator zum Steuern der ungeraden Gänge und des Rückwärtsgangs des Steuersystems der 1 zugeordnet sind;

5 eine Ansicht gemäß dem Pfeil F der 3 ist, welche die zwei Eingriffsfinger zeigt, die dem Aktuator zum Steuern der geraden Gänge des Steuersystems der 1 zugeordnet sind;

die 6A bis 6H die Abfolge von Tätigkeiten zeigen, die erforderlich sind, um das Einlegen eines siebenten Gangs zu bewirken, und zwar ausgehend vom neutralen Zustand zwischen dem ersten und dem dritten Gang des Steuersystems der 1;

die 7 und 8 schematische Darstellungen einer zweiten bzw. einer dritten Ausführungsform eines servounterstützten Gangschaltungssteuersystems für ein erfindungsgemäßes Getriebe sind, welche beide für ein Sechsgang-Doppelkupplungsgetriebe vorgesehen sind, das vom Siebenganggetriebe der 2 abgeleitet ist;

9 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines servounterstützten Gangschaltungssteuersystems für ein erfindungsgemäßes Getriebe ist, welche für ein mechanisiertes Siebengang-Einfachkupplungsgetriebe vorgesehen ist, das vom Siebenganggetriebe der 2 abgeleitet ist; und

10 eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform eines servounterstützten Gangschaltungssteuersystems für ein erfindungsgemäßes Getriebe ist, welche für ein mechanisiertes Sechsgang-Einfachkupplungsgetriebe vorgesehen ist, das vom Siebenganggetriebe der 2 abgeleitet ist.

Die den verschiedenen Vorwärtsgängen des Getriebes zugeordneten Teile und Komponenten sind in den Zeichnungen mit den römischen Ziffern I, II, III, IV, V, VI bzw. VII für den ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten und siebenten Gang bezeichnet, während die dem Rückwärtsgang zugeordneten Teile und Komponenten mit dem Buchstaben R bezeichnet sind.

2 zeigt im Axialschnitt ein Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, welches den Gegenstand der europäischen Patentanmeldung Nr. 04425283.1 im Namen des Anmelders bildet.

Das Getriebe der 2 umfasst eine erste Kupplungsmuffe 141, die selektiv nach links und rechts verschiebbar ist, um den ersten bzw. den dritten Gang einzulegen, eine zweite Kupplungsmuffe 142, die selektiv nach links und rechts verschiebbar ist, um den siebenten bzw. den sechsten Gang einzulegen, eine dritte Kupplungsmuffe 143, die selektiv nach links und rechts verschiebbar ist, um den Rückwärtsgang bzw. den fünften Gang einzulegen, und eine vierte Kupplungsmuffe 144, die selektiv nach links und rechts verschiebbar ist, um den zweiten bzw. den vierten Gang einzulegen. Die vier Kupplungsmuffen 141-144 gehören einem an sich bekannten Typ an und werden daher nicht im Detail beschrieben.

Das Getriebe der 2 ermöglicht die Durchführung aller sequentieller Gangwechsel im „Power-Shift"-Modus, abgesehen davon, dass zwischen dem sechsten und dem siebenten Gang das Einlegen dieser beiden Gänge von derselben Muffe 142 gesteuert wird. Überdies ermöglicht dieses Getriebe die Durchführung mehrfacher Gangwechsel im „Power-Shift"-Modus während folgender Manöver des Herunterschalten: aus dem siebenten in den vierten oder zweiten Gang, aus dem sechsten in den dritten oder ersten Gang, aus dem fünften in den zweiten und aus dem vierten in den ersten Gang.

Das Einlegen der verschiedenen Gänge des Getriebes der 2 kann gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit Hilfe des Steuersystems bewerkstelligt werden, das in 1 in seiner Gesamtheit schematisch dargestellt ist.

Unter Bezugnahme auf 1 umfasst das Steuersystem im Wesentlichen eine erste Betätigungsvorrichtung 11, die dazu bestimmt ist, die Verschiebung der Kupplungsmuffen 141, 142 und 143 zu steuern, um einen der Gänge, die von einer ersten Eingangswelle 110 des Getriebes kontrolliert werden, d.h., den ersten, dritten, fünften, siebenten und den Rückwärtsgang, gezielt einzulegen, und eine zweite Betätigungsvorrichtung 12, die dazu bestimmt ist, die Verschiebung der Kupplungsmuffen 142 und 144 zu steuern, um einen der Gänge, die von einer zweiten Eingangswelle 112 kontrolliert werden, d.h., den zweiten, vierten und sechsten Gang, gezielt einzulegen. Wie in 2 schematisch dargestellt ist und nachstehend im Detail erläutert wird, wird die dem sechsten und siebenten Gang zugeordnete zweite Kupplungsmuffe 142 durch eine einzelne, mit 27 bezeichnete Gabel gesteuert, auf welche die beiden Betätigungsvorrichtungen 11 und 12 einwirken können. Die erste Betätigungsvorrichtung 11 ist vorzugsweise in der Art einer sogenannten S-Nocke ausgeführt, während die zweite Betätigungsvorrichtung 12 in der Art einer Tandemachse ausgeführt ist.

Nun auch auf 3 Bezug nehmend, umfasst die Betätigungsvorrichtung 11 in einer an sich bekannten Art und Weise eine Welle 14 mit einer Achse x1 (lotrecht zu den Achsen der Eingangswellen 110 und 112 des Getriebes) und einen Zylinder 16, der koaxial zur Welle 14 angeordnet ist und eine S-förmige Rille 18 aufweist. Die Welle 14 kann sich um ihre Achse x1 drehen (wie durch den Pfeil R1 angedeutet wird) und sich in Richtung ihrer Achse verschieben (wie durch den Pfeil T1 angedeutet wird). Der Zylinder 16 kann sich andererseits nur in Richtung von deren Achse x1 verschieben, wie durch den Pfeil Z1 angedeutet wird. Ein mit der Welle 14 treibend verbundener Stift 20 greift in die Rille 18 des Zylinders 16 ein, um die Rotation- und Translationsbewegungen der Welle mit der Translation des Zylinders zu verbinden. Die Welle 14 ist weiters mit zwei Eingriffsfingern 21 und 22 und einem treibend damit verbundenen Steuerhebel 23 versehen. Der erste Eingriffsfinger 21 ist dazu eingerichtet, in ein Eingriffsfenster 24 einer ersten, der ersten Muffe 141 (dem ersten und dritten Gang) zugeordneten Betätigungsgabel 25 oder in ein Eingriffsfenster 26 einer zweiten, der zweiten Muffe 142 (dem sechsten und siebenten Gang) zugeordneten Betätigungsgabel 27 einzugreifen. Der zweite Eingriffsfinger 22 ist dazu eingerichtet, in ein Eingriffsfenster 28 einer dritten, der dritten Muffe 143 (dem fünften Gang und dem Rückwärtsgang) zugeordneten Betätigungsgabel 29 einzugreifen. Die beiden Eingriffsfinger 21 und 22 sind entlang der Welle 14 solcherart angeordnet, dass jedes Mal nur einer von ihnen mit einem der drei Eingriffsfenster 24, 26 und 28 fluchtend ist. Die S-förmige Rille 18 des Zylinders 16 umfasst ein Paar von geraden Abschnitten 18a und 18b, die sich quer zur Achse x1 an gegenüberliegenden Seiten bezüglich derselben erstrecken und in Richtung der Achse x1 durch eine Distanz, die der Stellung der Gänge entspricht, voneinander beabstandet sind, sowie einen geneigten Abschnitt 18c, der die beiden geraden Abschnitte 18a und 18b verbindet.

Die Drehung der Welle 14 wird durch einen doppeltwirkenden hydraulischen Aktuator 30 mittels des Steuerhebels 23 gesteuert. Der Zylinder 16 ist durch eine Blockiervorrichtung 32 axial blockierbar, welche beispielsweise als einfachwirkender hydraulischer Aktuator ausgebildet ist, der erlaubt, dass sich der Zylinder im Ruhezustand entlang seiner Achse axial frei verschiebt. Die beiden Kammern des hydraulischen Aktuators 30 sind über eine erste Ausgangsleitung OL1 und eine zweite Ausgangsleitung OL2 mit einem Verteiler 34 mit drei Eingängen und sechs Ausgängen verbunden. Eine dritte, aus dem Verteiler 34 kommende Ausgangsleitung OL3 ist andererseits mit dem Aktuator 32 verbunden. Der Verteiler 34 ist über eine erste Eingangsleitung IL1, in der ein erstes Proportional-Druckmagnetventil 35 angeordnet ist, über eine zweite Eingangsleitung IL2, in der ein zweites Proportional-Druckmagnetventil 36 angeordnet ist, und über die dritte Eingangsleitung IL3, in der ein ON/OFF-Magnetventil 37 angeordnet ist, mit einer (nicht dargestellten) Zufuhr von unter Druck stehender Flüssigkeit verbunden. Der Verteiler 34 befindet sich normalerweise in einer ersten Arbeitsstellung, so dass die Eingangsleitung IL1 mit der Ausgangsleitung OL1 verbunden ist, die Eingangsleitung IL2 mit der Ausgangsleitung OL2 verbunden ist und die Eingangsleitung IL3 mit der Ausgangsleitung OL3 verbunden ist. Auf diese Art und Weise wird der Aktuator 30 mittels der beiden Proportional-Magnetventile 35 und 36 gesteuert, um die Drehung der Welle 14 der ersten Betätigungsvorrichtung 11 zu kontrollieren, während der Aktuator 32 mittels des ON/OFF-Magnetventils 37 gesteuert wird, um die Axialbewegung des Zylinders 16 zu blockieren oder freizugeben.

In 1 wird das Steuersystem im neutralen Zustand zwischen dem ersten und dem dritten Gang gezeigt, in dem der erste Eingriffsfinger 21 mit dem Eingriffsfenster 24 der Betätigungsgabel 25, die der Muffe 141 des ersten und dritten Gangs zugeordnet ist, axial fluchtend ist und innerhalb dieses Fensters mit Spielraum angeordnet ist. In diesem Zustand ist der Stift 20 der Welle 14 auf halbem Wege entlang des geneigten Abschnitts 18c der Rille 18 des Zylinders 16 positioniert.

Wenn die Welle 14 nun dazu getrieben wird, sich entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, wie in den 1 und 3 von F aus zu sehen ist, indem dem Aktuator 30 unter der Steuerung des Magnetventils 35 über die Leitungen IL1 und OL1 unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt wird (und zwar in einer solchen Art und Weise, dass sich der Aktuator 30 bezüglich des Betrachters der 1 nach rechts verschiebt), so zwingt der mit der Welle 14 treibend verbundene Stift 20 den Zylinder 16, der sich axial verschieben kann, da die Blockiervorrichtung 32 nicht aktiv ist, entlang des geneigten Abschnitts 18c der Rille 18 zu gleiten, wodurch eine Verschiebung nach oben der letzteren bewirkt wird. Überdies bewirkt der Eingriffsfinger 21, der sich mit der Welle 14 starr dreht, dass sich die Gabel 25 zusammen mit der Muffe 141 nach links bewegt, wodurch somit der erste Gang eingelegt wird. Wenn die Welle 14 andererseits, ausgehend vom neutralen Zustand, dazu getrieben wird, sich im Uhrzeigersinn zu drehen, wird der dritte Gang eingelegt. Wie in 1 deutlich gezeigt wird, hat das Eingriffsfenster 24 der dem ersten und dritten Gang zugeordneten Gabel 25 eine Breite, die wesentlich größer als jene der anderen beiden Eingriffsfenster 26 und 28 ist. Der Spielraum zwischen dem Eingriffsfinger 21 und dem Eingriffsfenster 24 ist daher dementsprechend größer als jener zwischen demselben Finger und dem (dem siebenten Gang zugeordneten) Eingriffsfenster 26 oder zwischen dem Eingriffsfinger 22 und dem (dem fünften Gang und dem Rückwärtsgang zugeordneten) Eingriffsfenster 28. Dadurch wird ermöglicht, der Welle 24 eine leichte Drehung in die eine oder andere Richtung zu geben, und zwar ausgehend von der neutralen Position zwischen dem ersten und dem dritten Gang, ohne dabei das Einlegen des ersten oder dritten Gangs zu bewirken. Diese beiden Einlege-Startpositionen des ersten und dritten Gangs sind während der Einlegephasen des fünften bzw. siebenten Gangs nützlich, wie nachstehend im Detail erläutert wird.

Unter Bezugnahme auf die 6A bis 6H wird nun der Vorgang des Einlegen des siebenten Gangs beschrieben. Ausgehend von der neutralen Position zwischen dem ersten und dem dritten Gang (6A) wird die Welle 14 dazu getrieben, sich im Uhrzeigersinn nur durch einen solchen Winkel zu drehen, um den Spielraum zwischen dem Eingriffsfinger 21 und dem entsprechenden Eingriffsfenster 24 zu beseitigen (6B). Der Stift 20 der Welle 14 dreht sich, bis er den Punkt erreicht, an dem der horizontale Abschnitt 18b der Rille 18 beginnt, und geht dabei vom Zustand der 6A in den Zustand der 6B über, während sich der Zylinder 16 aufgrund des geneigten Abschnitts 18c der Rille 18 axial nach unten verschiebt. An diesem Punkt wird die Blockiervorrichtung 32 mittels des Magnetventils 37 aktiviert, um den Zylinder 16 axial zu blockieren. Danach wird die Welle 14 dazu getrieben, sich wieder zu drehen, dieses Mal jedoch entgegen dem Uhrzeigersinn. Da der Zylinder 16 blockiert ist, gleitet der Stift 20 entlang des gesamten geneigten Abschnitts 18c der Rille 18 vom oberen horizontalen Abschnitt 18b zum unteren horizontalen Abschnitt 18a und bewirkt somit, dass sich die Welle 14 solcherart um eine Stufe nach unten verschiebt, um den Eingriffsfinger 21 auf das Fenster 26 der Gabel 27 des siebenten Gangs axial auszurichten (6F). Indem die gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Drehung der Welle 14 fortgesetzt wird, bewegt sich der Stift 20 an diesem Punkt entlang des horizontalen Abschnitts 18a der Rille 18, während der Eingriffsfinger 21 bewirkt, dass sich die Gabel 27 zusammen mit der Muffe 142 nach links bewegt, wodurch somit der siebente Gang eingelegt wird (6H).

Das Einlegen des fünften Gangs ausgehend vom neutralen Zustand der 1 findet in einer Art und Weise statt, die zu jener des siebenten Gangs symmetrisch ist (wobei es in diesem Fall erforderlich ist, die Welle 14 dazu zu treiben, sich entgegen dem Uhrzeigersinn und nicht im Uhrzeigersinn zu drehen, wobei das Magnetventil 35 zum Einsatz kommt), und wird daher nicht im Detail beschrieben.

Um den Rückwärtsgang ausgehend vom neutralen Zustand der 1 einzulegen, werden die folgenden Tätigkeiten der Reihe nach durchgeführt:

  • – das Drehen der Welle 14 entgegen dem Uhrzeigersinn bis in die Startposition zum Einlegen des ersten Gangs in einer solchen Art und Weise, um den Zylinder 16 axial nach oben zu verschieben;
  • – das Blockieren des Zylinders 16;
  • – das Drehen der Welle 14 im Uhrzeigersinn bis in die Startposition zum Einlegen des fünften Gangs in einer solchen Art und Weise, um die Welle 14 axial zu verschieben, bis der Eingriffsfinger 22 mit dem Eingriffsfenster 28 der dem fünften Gang und dem Rückwärtsgang zugeordneten Gabel 29 in eine fluchtende Ausrichtung gebracht wird;
  • – das Freigeben des Zylinders 16; und
  • – das Drehen der Welle 14 entgegen dem Uhrzeigersinn in einer solchen Art und Weise, um die Gabel 29 zusammen mit der Muffe 143 nach links zu verschieben, um den Rückwärtsgang einzulegen.

Wiederum unter Bezugnahme auf 1 umfasst die zweite Betätigungsvorrichtung 12 eine Welle 40, die solcherart montiert ist, um sich um ihre Achse x2 zu drehen (wie durch den Pfeil R2 angedeutet wird) und sich in Richtung ihrer Achse zu verschieben (wie durch den Pfeil T2 angedeutet wird). Die Welle 40 ist mit zwei treibend mit ihr verbundenen Eingriffsfingern 41 und 42 versehen, wobei der erste Eingriffsfinger 41 dazu eingerichtet ist, in ein Eingriffsfenster 44 einer vierten, der vierten Muffe 144 (dem zweiten und vierten Gang) zugeordneten Betätigungsgabel 45 einzugreifen, während der zweite Eingriffsfinger 42 dazu eingerichtet ist, in ein weiteres Eingriffsfenster 46 einzugreifen, das an der zweiten, der zweiten Muffe 142 (dem sechsten und siebenten Gang) zugeordneten Betätigungsgabel 27 vorgesehen ist.

Die Welle 40 wird zum Beispiel durch die elastische Wirkung einer Feder 48 normalerweise in einer solchen Position gehalten, dass ihr erster Eingriffsfinger 41 auf das entsprechende Eingriffsfenster 44 (der neutrale Zustand zwischen dem zweiten und vierten Gang) axial ausgerichtet ist, während ihr zweiter Eingriffsfinger 42 außerhalb des jeweiligen Eingriffsfensters 46 positioniert ist. Ein einfachwirkender hydraulischer Aktuator 50 ist dazu eingerichtet, die Welle 40 gegen die Wirkung der Feder 48 solcherart axial zu verschieben, um den ersten Eingriffsfinger 41 aus dem entsprechenden Fenster 44 herauszubringen und den zweiten Eingriffsfinger 42 auf das jeweilige Fenster 46 auszurichten, um das Einlegen des sechsten Gangs zu ermöglichen. Die Drehbewegung der Welle 40 um ihre Achse x2 (die Bewegung zum Einlegen des Gangs) wird durch einen doppeltwirkenden hydraulischen Aktuator 52 gesteuert, der mit dem Aktuator 30 der ersten Steuervorrichtung 11 vorteilhafterweise identisch ist, und zwar durch einen Steuerhebel 53 an der Welle 40, der mit dem Steuerhebel 23 an der Welle 14 der ersten Vorrichtung 11 vorteilhafterweise identisch ist.

Die beiden Kammern des doppeltwirkenden hydraulischen Aktuators 52 sind über eine vierte Ausgangsleitung OL4 und eine fünfte Ausgangsleitung OL5 mit dem Verteiler 34 verbunden, während der einfachwirkende hydraulische Aktuator 50 über eine sechste Ausgangsleitung OL6 mit dem Verteiler 34 verbunden ist. Der Verteiler kann durch ein ON/OFF-Magnetsteuerventil 54 gesteuert werden, das in eine zweite Arbeitsstellung zu verschieben ist, in der die Eingangsleitung IL1 mit der Ausgangsleitung OL4 verbunden ist, die Eingangsleitung IL2 mit der Ausgangsleitung OL5 verbunden ist und die Eingangsleitung IL3 mit der Ausgangsleitung OL6 verbunden ist. Auf diese Art und Weise wird der Aktuator 52 mittels der beiden Proportional-Druckmagnetventile 35 und 36 in den beiden Eingangsleitungen IL1 und IL2 so gesteuert, um die Welle 40 dazu zu treiben, sich zu drehen, während der Aktuator 50 mittels des ON/OFF-Magnetventils 37 in der dritten Eingangsleitung IL3 so gesteuert wird, um die Welle 40 axial in die Auswahlposition für den sechsten Gang zu verschieben.

In 1 wird die zweite Steuervorrichtung 12 im neutralen Zustand zwischen dem zweiten und dem vierten Gang gezeigt. Wenn die Welle 40 nun entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird (wie in den 1 und 3 von F aus zu sehen ist), indem dem Aktuator 52 unter der Steuerung des Magnetventils 35 über die Leitungen IL1 und OL4 unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt wird, so bewirkt der Eingriffsfinger 41, der sich mit der Welle 40 starr dreht, dass die Gabel 45 sich zusammen mit der Muffe 144 nach links verschiebt, wodurch somit der zweite Gang eingelegt wird. Wenn die Welle 40 andererseits ausgehend vom neutralen Zustand im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird das Einlegen des vierten Gangs erzielt. Um den sechsten Gang einzulegen, ist es erforderlich, die Welle 40 zuerst in die Auswahlposition für den sechsten Gang axial zu verschieben (Zustand der fluchtenden Ausrichtung des Eingriffsfingers 42 auf das Eingriffsfenster 46 der Gabel 27), indem dem Aktuator 50 unter der Steuerung des Magnetventils 37 durch die Leitungen IL3 und OL6 unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt wird. An diesem Punkt wird die Welle 40 im Uhrzeigersinn gedreht, indem dem Aktuator 52 unter der Steuerung des Magnetventils 36 durch die Leitungen IL2 und OL5 unter Druck stehende Flüssigkeit solcherart zugeführt wird, dass der Eingriffsfinger 42 die Gabel 27 zusammen mit der Muffe 142 nach rechts verschiebt.

Aufgrund der Tatsache, dass die Gabel 27, welche die Muffe 142 des sechsten und siebenten Gangs betätigt, wahlweise durch beide Steuervorrichtungen 11 und 12 steuerbar ist, ermöglicht das Steuersystem die Durchführung der größtmöglichen Zahl mehrfacher Gangwechsel im „Power-Shift"-Modus, und zwar ausgehend vom siebenten oder sechsten Gang. Ausgehend vom Zustand des Einlegen des siebenten Gangs (mittels der ersten Steuervorrichtung 11) kann die zweite Steuervorrichtung 12 den zweiten oder vierten Gang tatsächlich solcherart gleichzeitig einlegen, um den direkten Wechsel vom siebenten Gang in den vierten oder zweiten Gang im „Power-Shift"-Modus zu ermöglichen. Dieselben Möglichkeiten eines Gangwechsels bieten sich, wenn vom fünften Gang ausgegangen wird.

Ausgehend vom Zustand des Einlegen des sechsten Gangs (mittels der zweiten Steuervorrichtung 12) kann die erste Steuervorrichtung 11 andererseits den dritten oder ersten Gang solcherart gleichzeitig einlegen, um den direkten Wechsel vom sechsten Gang in den dritten oder ersten Gang im „Power-Shift"-Modus zu ermöglichen. Dieselben Möglichkeiten eines Gangwechsels bieten sich, wenn vom vierten Gang ausgegangen wird.

Aufgrund der Tatsache, dass ein Anfangszustand des Steuersystems vorgesehen ist, in dem die erste Steuervorrichtung 11 in der neutralen Position zwischen dem ersten und dem dritten Gang ist und die zweite Steuervorrichtung 12 sich in der neutralen Position zwischen dem zweiten und dem vierten Gang befindet, ist es überdies möglich, die ersten vier Gangwechsel (von der neutralen Position in den vierten Gang) durchzuführen, ohne dass die Durchführung irgendeiner Auswahlbewegung (einer axialen Verschiebung der Wellen 14 und 40 der beiden Steuervorrichtungen) erforderlich wäre. Es reicht tatsächlich aus, das Magnetsteuerventil 54 zu regulieren, um die Wellen 14 oder 40, die zu steuern sind, auszuwählen, sowie die beiden Proportional-Magnetventile 35 und 36, um die ausgewählte Welle zu einer Drehung in die eine oder andere Richtung zu treiben.

Zur Verhinderung der Gefahr eines irrtümlichen Einlegen eines Gangs durch eine der beiden Steuervorrichtungen, insbesondere des gleichzeitigen Einlegen von zwei Gängen derselben Eingangswelle des Getriebes, ist ein Sicherheitssystem oder sogenanntes „Verriegelungs"-System vorgesehen, das nun im Detail erläutert wird. Unter Bezugnahme auf 3 umfasst das „Verriegelungs"-System eine erste Sicherheitsvorrichtung 61, die an der Welle 14 der ersten Steuervorrichtung 11 montiert ist, und eine zweite Sicherheitsvorrichtung 62, die an der Welle 40 der zweiten Steuervorrichtung 12 montiert ist. Jede Sicherheitsvorrichtung 61, 62 ist entlang der Achse x1, x2 der jeweiligen Welle 14, 40 verschiebbar, und zwar infolge der axialen Verschiebungsbewegung, die der letzteren mitgeteilt wird, und wird durch eine (nicht dargestellte) Beschränkung, die von einem fixierten Teil des Getriebes geschaffen wird, gegenüber einer Rotation blockiert.

Die erste Sicherheitsvorrichtung 61 bildet einen ersten Arm 63, der einen axialen Vorsprung 64 trägt, welcher im Eingriffsfenster 24 der Gabel 25 des ersten und dritten Gangs einrastbar ist, einen zweiten Arm 65, der einen axialen Vorsprung 66 trägt, welcher im Eingriffsfenster 26 der Gabel 27 des sechsten und siebenten Gangs einrastbar ist, und einen dritten Arm 67, der einen axialen Vorsprung 68 trägt, welcher im Eingriffsfenster 28 der Gabel 29 des Rückwärtsgangs und des fünften Gangs einrastbar ist. Die zweite Sicherheitsvorrichtung 62 bildet gleichermaßen einen ersten Arm 69, der einen axialen Vorsprung 70 trägt, welcher im Eingriffsfenster 44 der Gabel 45 des zweiten und vierten Gangs einrastbar ist, und einen zweiten Arm 71, der einen axialen Vorsprung 72 trägt, welcher im anderen Eingriffsfenster 46 der Gabel 27 des sechsten und siebenten Gangs einrastbar ist.

Die drei axialen Vorsprünge 64, 66 und 68 der ersten Sicherheitsvorrichtung 61 sind solcherart geformt, dass jedes Mal zwei von ihnen in die entsprechenden Eingriffsfenster eingreifen, wodurch die Betätigung der jeweiligen Gabel verhindert wird, während sich der dritte Vorsprung aus dem entsprechenden Eingriffsfenster löst, welches daher mit dem dazugehörigen Eingriffsfinger in Eingriff kommen kann. In dem in 1 dargestellten Betriebszustand belegt der Vorsprung 66 zum Beispiel das Eingriffsfenster 26 der Gabel 27 und verhindert somit eine unerwünschte Verschiebung dieser Gabel, die ein Einlegen des siebenten Gangs verursachen würde. Der Vorsprung 68 belegt das Eingriffsfenster 28 der Gabel 29 und verhindert somit eine unerwünschte Verschiebung dieser Gabel, die ein Einlegen des Rückwärtsgangs oder des fünften Gangs verursachen würde. Der Vorsprung 64 wird andererseits aus dem Eingriffsfenster 24 der Gabel 25 solcherart gelöst, um dem Eingriffsfinger 21 das Einlegen des ersten oder dritten Gangs zu ermöglichen. Dasselbe gilt fair die zweite Sicherheitsvorrichtung 62.

Weiters ist das „Verriegelungs"-System geeigneterweise dazu ausgelegt, eine gleichzeitige Betätigung der Gabel 27 des sechsten und siebenten Gangs durch die beiden Steuervorrichtungen 11 und 12 zu verhindern. Zu diesem Zweck sind die Vorsprünge 66 und 72 der beiden zur Gabel 27 gehörigen Sicherheitsvorrichtungen 61 und 62, wie im Diagramm der 1 dargestellt, dazu eingerichtet, mit entsprechenden, an der Gabel 27 gebildeten Widerlagerflächen 27a und 27b solcherart zusammenzuwirken, dass:

  • – wenn sich von den beiden Steuervorrichtungen 11 und 12 eine in der neutralen Position zwischen dem ersten und dem dritten Gang und die andere in der neutralen Position zwischen dem zweiten und dem vierten Gang befindet, der Vorsprung 66 der Widerlagerfläche 27a zugewandt ist, um eine Verschiebung der Gabel 27 nach links und somit ein Einlegen des siebenten Gangs zu verhindern, und der Vorsprung 72 ebenso der Widerlagerfläche 27b zugewandt ist, um eine Verschiebung der Gabel 27 nach rechts und somit ein Einlegen des sechsten Gangs zu verhindern;
  • – wenn die Welle 14 der ersten Steuervorrichtung 11 in die Auswahlposition für den siebenten Gang axial (nach unten) verschoben wird, der Vorsprung 66 sich von der Widerlagerfläche 27a fortbewegt und dabei eine freie Verschiebung der Gabel 27 nach links zum Einlegen des siebenten Gangs zulässt, während der Vorsprung 72 weiterhin eine Verschiebung der Gabel 27 nach rechts und somit ein irrtümliches Einlegen des sechsten Gangs verhindert; und
  • – wenn die Welle 40 der zweiten Steuervorrichtung 12 in die Auswahlposition für den sechsten Gang axial (nach unten) verschoben wird, der Vorsprung 72 sich von der Widerlagerfläche 27b fortbewegt und dabei eine freie Verschiebung der Gabel 27 nach rechts zum Einlegen des sechsten Gangs zulässt, während der Vorsprung 66 weiterhin eine Verschiebung der Gabel 27 nach links und somit ein irrtümliches Einlegen des siebenten Gangs verhindert.

Die Steuervorrichtung 11 ist weiten mit einem in 3 dargestellten, ersten Arretiermechanismus 80 versehen, der die axiale Positionierung der Welle 14 steuert, indem eine erste dazwischenliegende Auswahlposition der Gabel 25 des ersten und dritten Gangs, eine zweite Auswahlposition der Gabel 27 des siebenten und sechsten Gangs und eine dritte Auswahlposition der Gabel 29 des Rückwärtsgangs und des fünften Gangs definiert werden. Der Arretiermechanismus 80 umfasst in einer an sich bekannten Art und Weise ein verschiebbares Segment 81, das an der Welle 14 befestigt ist und drei Eingriffsaufnahmen aufweist, die den drei Auswahlpositionen (Stufen) der Welle 14 entsprechen, sowie eine Kugel 82, die dazu bestimmt ist, unter der Wirkung einer (nicht dargestellten) Feder in eine dieser Aufnahmen einzurasten. Die Welle 14 ist weiters mit einem in den 3 und 4 dargestellten, zweiten Arretiermechanismus 85 versehen, der die Winkelpositionierung der Welle 14 durch Definition einer neutralen Mittelposition und zweier entgegengesetzter Eingriffspositionen kontrolliert. Der Arretiermechanismus 85 umfasst in einer an sich bekannten Art und Weise ein Riegelelement 86, das an der Welle 14 befestigt ist und eine zentrale, der neutralen Position entsprechende Eingriffsaufnahme 87 aufweist, sowie ein Paar seitlicher Eingriffsflächen 88, die den Eingriffspositionen entsprechen, und eine Kugel 89, die dazu bestimmt ist, unter der Wirkung einer (nicht dargestellten) Feder in die Aufnahme 87 oder gegen eine der Flächen 88 einzurasten.

Die zweite Steuervorrichtung 12 ist mit einem Arretiermechanismus 90 versehen, der dem Arretiermechanismus 85 der ersten Steuervorrichtung 11 ähnelt und die Winkelpositionierung der Welle 40 steuert. Der Mechanismus 90 umfasst ein Riegelelement 91, das an der Welle 40 befestigt ist und eine zentrale, der neutralen Position entsprechende Eingriffsaufnahme 92 aufweist, sowie ein Paar seitlicher Eingriffsflächen 93, die den Eingriffspositionen entsprechen, und eine Kugel 94, die dazu bestimmt ist, unter der Wirkung einer (nicht dargestellten) Feder in die Aufnahme 92 oder gegen eine der Flächen 93 einzurasten.

An der ersten und an der zweiten Steuervorrichtung 11 und 12 sind auch (nicht dargestellte) Positionssensoren vorgesehen, um Signale zu liefern, welche die Axialposition (zum Identifizieren der Stellung) und die Winkelposition (zum Identifizieren der neutralen Position oder des eingelegten Gangs) der beiden Wellen 14 und 40 anzeigen.

Eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebesteuersystems, das dazu bestimmt ist, ein vom Getriebe der 2 erhaltenes Sechsgang-Doppelkupplungsgetriebe zu steuern, indem das Antriebsrad des siebenten Gangs an der ersten Abtriebswelle einfach beseitigt wird, ist in 7 schematisch dargestellt, wo Teile und Elemente, die mit jenen der 1 identisch sind oder übereinstimmen, dieselben Bezugsziffern erhielten. Die Betätigungsvorrichtungen 11, 12 und der Hydraulikkreis, der die Zufuhr von unter Druck stehender Flüssigkeit zu den beiden Vorrichtungen steuert, sind im Wesentlichen mit jenen des Steuersystems der 1 identisch und werden daher nicht im Detail beschrieben. Der einzige Unterschied in Bezug auf die erste Ausführungsform besteht darin, dass die erste Betätigungsvorrichtung 11 dazu eingerichtet ist, nur die Kupplungsmuffe des ersten und des dritten Gangs und die Kupplungsmuffe des fünften Gangs und des Rückwärtsgangs zu steuern.

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung, die ebenfalls dazu bestimmt ist, ein vom Getriebe der 2 erhaltenes Sechsgang-Doppelkupplungsgetriebe zu steuern, ist in 8 schematisch dargestellt, wo Teile und Elemente, die mit jenen der 1 identisch sind oder übereinstimmen, dieselben Bezugsziffern erhielten. Im Gegensatz zur zweiten Ausführungsform der 7 sind die Betätigungsvorrichtungen 11 und 12, die das Einlegen der ungeraden Gänge (sowie des Rückwärtsgangs) bzw. der geraden Gänge steuern, in diesem Fall jeweils in der Art einer Tandemachse ausgeführt.

Die zweite Betätigungsvorrichtung 12 sowie der Hydraulikkreis, der die Zufuhr von unter Druck stehender Flüssigkeit zu den beiden Vorrichtungen 11 und 12 steuert, sind mit jenen der ersten Ausführungsform der 1 im Wesentlichen identisch und werden daher nicht im Detail beschrieben.

Die erste Betätigungsvorrichtung 11 umfasst eine Welle 14, die sich um ihre Achse x1 drehen kann (wie durch den Pfeil R1 angedeutet wird) und sich in Richtung dieser Achse verschieben kann (wie durch den Pfeil T1 angedeutet wird). Die Welle 14 ist mit zwei treibend mit ihr verbundenen Eingriffsfingern 21 und 22 versehen, wobei der erste Eingriffsfinger 21 dazu eingerichtet ist, in das Eingriffsfenster 24 der dem ersten und dritten Gang zugeordneten Betätigungsgabel 25 einzugreifen, während der zweite Eingriffsfinger 22 dazu eingerichtet ist, in das Eingriffsfenster 28 der dem fünften Gang und dem Rückwärtsgang zugeordneten Betätigungsgabel 29 einzugreifen.

Die Welle 14 wird zum Beispiel durch die elastische Wirkung einer Feder 47 normalerweise in einer solchen Position gehalten, dass ihr erster Eingriffsfinger 21 auf das entsprechende Eingriffsfenster 24 (der neutrale Zustand zwischen dem ersten und dritten Gang) axial ausgerichtet ist, während ihr zweiter Eingriffsfinger 22 außerhalb des jeweiligen Eingriffsfensters 28 positioniert ist. Ein einfachwirkender hydraulischer Aktuator 49 ist dazu eingerichtet, die Welle 14 gegen die Wirkung der Feder 47 solcherart axial zu verschieben, um den ersten Eingriffsfinger 21 aus dem entsprechenden Fenster 24 herauszubringen und den zweiten Eingriffsfinger 22 zum Einlegen des Rückwärtsgangs oder des fünften Gangs auf das jeweilige Fenster 28 auszurichten. Die Drehbewegung der Welle 14 um ihre Achse x1 (die Bewegung zum Einlegen des Gangs) wird durch einen doppeltwirkenden hydraulischen Aktuator 51 gesteuert. Die beiden Kammern des doppeltwirkenden hydraulischen Aktuators 51 sind über die Ausgangsleitungen OL1 bzw. OL2 mit dem Verteiler 34 des hydraulischen Steuerkreises verbunden, während der einfachwirkende hydraulische Aktuator 49 über die Ausgangsleitung OL3 mit dem Verteiler 34 verbunden ist.

Die beiden Betätigungsvorrichtungen 11 und 12 sind vorteilhafterweise in einer solchen Art und Weise miteinander identisch, um die Gesamtkosten des Steuersystems weiter zu reduzieren.

Eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebesteuersystems wird nun kurz beschrieben, wobei das System dazu bestimmt ist, ein vom Getriebe der 2 abgeleitetes mechanisiertes Siebengang-Einfachkupplungsgetriebe zu steuern. Diese Ausführungsform ist in 9 schematisch dargestellt, wo Teile und Elemente, die mit jenen der 1 identisch sind oder übereinstimmen, dieselben Bezugsziffern erhielten.

Da das gleichzeitige Einlegen von zwei Gängen nicht erforderlich ist, reicht eine einzige Steuervorrichtung 11 in der Art einer S-Nocke aus, um alle Gänge einzulegen. Die Steuervorrichtung 11 ist mit jener, die zuvor unter Bezugnahme auf die Ausführungsform der 1 beschrieben wurde, strukturell identisch. In diesem Fall ist ein erster Eingriffsfinger 21 jedoch dazu eingerichtet, wahlweise in ein Eingriffsfenster 24 einer ersten Betätigungsgabel 25 des ersten und zweiten Gangs oder in ein Eingriffsfenster 26 einer zweiten Betätigungsgabel 27 des sechsten und siebenten Gangs einzugreifen. Ein zweiter Eingriffsfinger 22 ist dazu eingerichtet, wahlweise in ein Eingriffsfenster 44 einer dritten Betätigungsgabel 45 des dritten und vierten Gangs oder in ein Eingriffsfenster 28 einer vierten Betätigungsgabel 29 des fünften Gangs und des Rückwärtsgangs einzugreifen.

Die Drehung der Welle 14 (die Einlegebewegung) wird durch einen doppeltwirkenden hydraulischen Aktuator 30 gesteuert, der an einer Zufuhr von unter Druck stehender Flüssigkeit angeschlossen ist, und zwar über eine erste und eine zweite Leitung IL1 und IL2, wobei in jeder ein entsprechendes Proportional-Druckmagnetventil 35 und 36 angeordnet ist. Um die Axialbewegung eines Zylinders 16 der Steuervorrichtung 11 zu blockieren, ist eine Blockiervorrichtung 32 vorgesehen, die beispielsweise als einfachwirkender hydraulischer Aktuator ausgebildet ist, der über eine dritte Leitung IL3 durch ein ON/OFF-Magnetventil 37 gesteuert wird.

Eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebesteuersystems, das dazu bestimmt ist, ein vom Getriebe der 2 abgeleitetes mechanisiertes Sechsgang-Einfachkupplungsgetriebe zu steuern, ist schließlich in 10 schematisch dargestellt, wo Teile und Elemente, die mit jenen der 7 identisch sind oder übereinstimmen, dieselben Bezugsziffern erhielten. Diese fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der vierten im Wesentlichen nur hinsichtlich der Anordnung der Eingriffsfenster und wird daher nicht im Detail beschrieben.

Das erfindungsgemäße servounterstützte Steuersystem hat daher den Vorteil, eine geringere Zahl von Magnetventilen als der Stand der Technik bei denselben betriebsbereiten Funktionen zu benötigen (die Möglichkeit, mehrere mehrfache Gangwechsel im „Power-Shift"-Modus direkt durchzuführen, und die Möglichkeit, die restlichen mehrfachen Gangwechsel direkt oder indirekt, wenn auch nicht im „Power-Shift"-Modus, durchzuführen). Die folgenden vier Magnetventile sind in der Tat ausreichend:

das ON/OFF-Magnetventil 54, das die Positionierung des Verteilers 34 steuert;

das ON/OFF-Magnetventil 37, das die Blockiervorrichtung 32 der ersten Betätigungsvorrichtung 11 steuert, um die Auswahlbewegung für die Gänge, die dieser Vorrichtung zugeordnet sind, zu kontrollieren, und das im Falle eines Doppelkupplungsgetriebes auch die axiale Positionierung der Welle 40 der zweiten Betätigungsvorrichtung 12 (die Auswahlbewegung) steuert;

die beiden Proportional-Druckmagnetventile 35 und 36, welche die Einlegebewegungen der ersten Betätigungsvorrichtung 11 und – im Falle eines Doppelkupplungsgetriebes – auch der zweiten Betätigungsvorrichtung 12 steuern.

Im Falle eines Steuersystems, das für ein Doppelkupplungsgetriebe bestimmt ist, verwenden die beiden Betätigungsvorrichtungen, die in der Art einer S-Nocke bzw. einer Tandemachse ausgeführt sind, die größtmögliche Zahl von Komponenten gemeinsam, wodurch eine Verringerung der Gesamtkosten des Systems ermöglicht wird. Überdies verwenden sowohl das Steuersystem, das für ein Doppelkupplungsgetriebe bestimmt ist, als auch jenes, das für ein Einfachkupplungsgetriebe bestimmt ist, vorzugsweise eine Betätigungsvorrichtung in der Art einer S-Nocke. Die beiden Steuersysteme können daher eine große Zahl von Komponenten gemeinsam nutzen und somit in derselben Produktionsanlage gefertigt werden.

Weiten hat das erfindungsgemäße Gangsteuersystem eine hohe Konfigurationsflexibilität, da es zur Steuerung eines Sechs- oder Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes oder eines mechanisierten Sechs- oder Siebengang-Einfachkupplungsgetriebes angepasst werden kann.

Das erfindungsgemäße Gangsteuersystem kann weiters als ADD-ON-Version in einer solchen Art und Weise bereitgestellt werden, um die Anwendungsmöglichkeiten mit einer minimalen Abänderung des manuellen Getriebes zu erhöhen.


Anspruch[de]
Servounterstütztes Steuersystem für die Gänge eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Sechs- oder Siebenganggetriebes, wobei das System umfasst:

eine erste hydraulisch betriebene Betätigungsvorrichtung (11) zum Steuern des Einlegens einer ersten Gruppe von Gängen (I, III, V, VII, R; I, III, V, R) durch Auswahl- und Schaltbewegungen;

eine zweite hydraulisch betriebene Betätigungsvorrichtung (12) zum Steuern des Einlegens einer zweiten Gruppe von Gängen (II, IV, VI) durch Auswahl- und Schaltbewegungen;

ein erstes Magnetventil (54), das dazu eingerichtet ist, die erste oder die zweite Betätigungsvorrichtung (11, 12) wahlweise mit einer Zufuhr von unter Druck stehender Flüssigkeit in Verbindung zu bringen;

ein zweites Magnetventil (37), das dazu eingerichtet ist, die Auswahlbewegungen der Betätigungsvorrichtung (11, 12) zu steuern, welche zeitweise mit der Flüssigkeitszufuhr in Verbindung steht; und

ein drittes Proportional-Druckmagnetventil (35) und ein viertes Proportional-Druckmagnetventil (36), die dazu eingerichtet sind, die Schaltbewegungen der Betätigungsvorrichtung (11, 12) zu steuern, welche zeitweise mit der Flüssigkeitszufuhr in Verbindung steht;

und zwar solcherart, dass der Gangwechselvorgang das Eingreifen von höchstens vier Magnetventilen erfordert.
Steuersystem gemäß Anspruch 1, weiters einschließlich eines Verteilers (34), der zwischen der Druckflüssigkeitszufuhr und der ersten und der zweiten Betätigungsvorrichtung (11, 12) eingeschoben ist, wobei der Verteiler unter der Steuerung des ersten Magnetventils (54) zwischen einer ersten Arbeitsstellung, in welcher er die Druckflüssigkeitszufuhr mit der ersten Betätigungsvorrichtung (11) in Verbindung bringt, und einer zweiten Arbeitsstellung, in welcher er die Druckflüssigkeitszufuhr mit der zweiten Betätigungsvorrichtung (12) in Verbindung bringt, verschiebbar ist. Steuersystem gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das erste und das zweite Magnetventil (54, 37) in der Art eines ON/OFF-Magnetventils ausgeführt sind. Steuersystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Betätigungsvorrichtung (11) das Einlegen der ungeraden Gänge (I, III, V, VII; I, III, V) und des Rückwärtsgangs (R) steuert und die zweite Betätigungsvorrichtung (12) das Einlegen der geraden Gänge (II, IV, VI) steuert. Steuersystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Betätigungsvorrichtung (11) in der Art einer S-Nocke ausgeführt ist. Steuersystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Betätigungsvorrichtung (12) in der Art einer Tandemachse ausgeführt ist. Steuersystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sowohl die erste als auch die zweite Betätigungsvorrichtung (11, 12) in der Art einer Tandemachse ausgeführt sind. Steuersystem gemäß Anspruch 5 und 6, wobei die erste und die zweite Betätigungsvorrichtung (11, 12) jeweils eine Welle (14, 40) umfassen, die um ihre Achse (x1, x2) drehbar ist, sowie einen doppeltwirkenden hydraulischen Aktuator (30, 52), der durch das dritte und das vierte Proportional-Druckmagnetventil (35, 36) steuerbar ist, um die Drehung der jeweiligen Welle (14, 40) in die eine oder in die andere Richtung zu bewirken. Steuersystem gemäß Anspruch 8, wobei die erste Betätigungsvorrichtung (11) weiters einen Zylinder (16) umfasst, der koaxial zur entsprechenden Welle (14) angeordnet ist und sich in Richtung von deren Achse (x1) verschieben kann, sowie einen einfachwirkenden hydraulischen Aktuator (32), der dazu eingerichtet ist, die Translationsbewegung des Zylinders (16) zu blockieren, die zweite Betätigungsvorrichtung (12) einen einfachwirkenden hydraulischen Aktuator (50) umfasst, der dazu eingerichtet ist, die entsprechende Welle (40) axial zu verschieben, und das zweite Magnetventil (37) dazu eingerichtet ist, einen dieser einfachwirkenden hydraulischen Aktuatoren (32, 50) wahlweise zu steuern.






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