DE1780582C3 - Übersetzungsstelleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ubersetzungsstelleinrichtung fur ein aus einem stufenlosen und einem Stufenmehrgang-Getriebe bestehendes Verbundgetriebe mit einer Umschalteinrichtung für das Stufenmehrganggetriebe und einem zur Überset-_ις zungseinstellungdes stufenlosen Getriebes dienenden hydraulischen Servostellgerät, das in seinen Servodruckleitungen ein einäiellbares Drosselventil aufweist das die Übersetzungsänderung des stufenlosen Getriebes in einem die Leistungsquelle nicht überlastenden Sinne steuert.

Bei solchen bekannten Verbundgetrieben (US-PS 3 302487) wird eine Überlastung der Kraftmaschine durch eine spezielle Steuerung der Übersetzungsanderung vermieden, jedoch ist bei dem bekannten Getriebe keine willkürliche Umschaltung des Mehrganggetriebes möglich. Darüber hinaus benötigt das bekannte Getriebe eine ganz spezielle Übersetzungsstelleinrichtung.

Bei anderen bekannten Verbundgetrieben (GB-PS 945 350) ist das dem stufenlosen Getriebeteil nachgeschaitete Stufenschaltgetriebe mit einer Umschaltvorrichtungversehen, die während des Umschaltvorganges auch das Übersetzungsstellgerät für das stufenlose Getriebe beeinflußt. Während des Umschalten des Stufengetriebes wird - zur Vermeidung eines Schalt-Stoßes - die Übersetzung des stufenlosen Getriebes verringert bzw. vergrößert (Synchronisierverstellung). Außerdem wird beim Umschaltvorgang das stufenlose Getriebe kurzgeschlossen. Bei Verwendung von hydraulischen Servostellgeräten für die Übersetzungseinstellung des stufenlosen Getriebes wird die Übersetzungsänderungsgeschwindigkeit bestimmt durch die Strömungsgeschwindigkeit der Servodruckflüssigkeit im Servostellsystem. Bei Verwendung eines solchen Servostellsystems bei Verbundgetrieben der in Rede stehenden Gattung wird die Antriebsmaschine in Abhängigkeit von dem jeweils im Stufengetriebe gewählten Gang mit unterschiedlichem Drehmoment belastet. Folglich würde bei Benutzung eines automatischen Übersetzungsstellsystems die Kraftmaschine verschieden belastet werden, etwa bei einem Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsvorgang durch Verstellendes Stellhebels des Drehmomentwandler. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorkehrungen zu treffen, daß trotz verschiedener Betriebszustände infolge des nachgeschalteten Mehrgangstufengetnebes in jedem Gang die maximal zulässige Beschleunigung bzw. Verzögerung durch Ubersetzungsänderung im stufenlosen Getriebeteil ausgenutzt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht ausgehend von einer Übersetzungsstelleinrichtung der eingangs genannten Art darin, daß a) das Drosselventil den Strömungsquerschnitt in einer der Servodruckleitungen, die den Zu- oder Abfluß des Servostellgeräts bilden, bestimmt und b) die Stelleinrichtung des Drosselventils mit der Umschalteinrichtung des Mehrganggetriebes derart gekoppelt ist, daß der Strömungswiderstand

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des Drosselventils beim Hochschalten auf höhere Ausgangsdrehzahlen vergrößert und beim Herunterschalten auf niedrigere Drehzahlen verringert wird.

Es ist zwar bereits bekannt (DT-GbmS 1 898718), daß ein Drosselventil den Strömungsquerschnitt einer der Servodruckleitungen bestimmt die den Zu- oder Abfluß des Servostellgeräts bilden, jedoch läßt sich durch diese Maßnahme allein der Erfindungszweck nicht erreichen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen näher beschrieben:

Fig. 1 zeigt schematisch und teilweise in Schnittansicht ein hydromechanisches Antriebssystem mit einem Drosselventil;

Fig. 2 ist eine Teilschnittansicht einer Steuerventileinheit und der zugeordneten Durchtritte gemäß einer abgeänderten Ausfuhrungsform;

Fig. 3 ist eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Drosselventils;

Fig. 4 ist eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Drosselventils:

Fig. 5 ist eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer dritten Ausführungsform eines Drosselventils;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht einer fünften Ausführungsform einer Ventileinheit, bei der der Strömungssteuerschieber in der Stellung fur maximalen Durchfluß ist;

Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie 7-7 von Fig. 6, wobei jedoch der Schieber im Gegenuhrzeigersinn etwas verdreht ist, so daß ein geringerer Strömungsmitteldurchtrittsquerschnitt als bei Fig. 6 eingestellt ist;

F i g. 8 zeigt teilweise in Schnittdarstellung eine Antriebsgruppe mit einem Beschleunigungssteuerventil in Verbindung mit einem stufenlosen Kegelsatz-Keilriemengetriebe;

Fig. 9 zeigt eine Antriebsgruppe mit einem Beschleunigungssteuerventil in Verbindung mit einer abgeänderten Ausführungsform eines variablen Keilriemengetriebes, und

Fig. 10 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht längs der Linie 10-10 von Fig. 9.

Fig. 1 zeigt ein hydromechanisches Antriebssystem 10. Dieses System umfaßt einen Motor 12. ein hydrostatisches Getriebe 14, ein mechanisches Getriebe 16 und ein Drosselventil 20. Der Motor 12 liefert eine konstante mechanische Energie an das hydrostatische Getriebe 14, und zwar über die Antriebswelle 15. Es kann auch ein mechanisches Getriebe mit variabler Übersetzung verwendet werden, welches weiter unten an Hand der Fig. 8 bis 10 beschrieben ist. Das hydrostatische Getriebe 14 von Fig. 1 umfaßt eine Taumelscheibenpumpe 17 mit einer kippbaren Taumelscheibe 18 zur Veränderung des Hubvolumens. An die Pumpe 17sind ein paar Leitungen 21 und 22 angeschlossen, die an einen Taumelscheibenmotor 23 führen, der ähnlich wie die Pumpe 17 ausgebildet ist. Der Motor 23 kann ebenfalls eine kippbare Taumelscheibe 24 aufweisen, wie aus den Zeichnungen hervorgeht, oder eine feststehende Scheibe, je nach dem gewünschten Geschwindigkeitsbereich. An jeder der Taumelscheiben 18 und 24 ist über ein mechanisches Gestänge ein Servozylinder 25 bzw. 26 angeschlossen. Das Servostellgerät 27 ist in Blockform dargestellt, da Verschiedene Steuerungsarten verwendet werden können. Die Funktion des Servostellgeräts 27 besteht darin, die Stellung der Servozylinder 25 und 26 unc der zugeordneten Taumelscheib2n einzustellen, se daß an der Ausgangswelle 28 ein Eiereich von Geschwindigkeiten zur Verfügung steht, wie weiter unten noch beschrieben ist. Der Strömungsmitteldruck zui Betätigung der Servozylinder 25 und 26 wird über eine Leitung 31 von einer Niederdruckpumpe 30 mit konstantem Volumen geliefert. In d_-n Servozylindern sind Federn 32 angeordnet, welche eine konstante

ίο Vorspannkraft erzeugen zum Zurückdrücken der Kolben 59 und 62 in ihre neutralen Stellungen. Die Niederdruckpumpe 30 wirkt auch als Lagereinrichtung zum Zuführen von Strömungsmittel in die Pumpenrücklaufleitung 21 oder 22, je nachdem welche dieser Leitungen gerade als Pumpenauslaßleitung dient. Die Sicherheitsventile 35 und 36 verhüten, daß eine Auslaßströmung von der Hochdruckpumpe aus den Leitungen 21 oder 22 in die Niederdruckzuführungsleitungen 33 und 34 gelangen. Zum Schutz der

Pumpe 30 dient ein Überdruckventil 37, welches einen zu hohen Druck in den Leitungen 31, 33 und 34 verhindert, diese jedoch unter einem gleichbleibenden niedrigen Druck hält.

Die Ausgangswelle 28 des hydraulischen Getriebes 14 ist mit einem mechanischen Mehrganggetriebe 16 verbunden. Es sind zwar eine Umschalteinrichtung 38 und ein Drosselventil 20 mit drei Gangstellungen dargestellt, jedoch können auch mehr oder weniger Gänge vorhanden sein. Das Mehrganggetriebe 16 kann von üblicher Bauart sein und mit oder ohne Kupplung ausgerüstet sein. Die Ausgar.gswelle 40 des Mehrganggetriebes 16 ist direkt mit den Antriebsrädern 42 des Fahrzeuges verbunden, es kann jedoch auch noch ein Differential zwischengeschaltet sein.

Das Drosselventil 20 gemäß der Erfindung steuert die Geschwindigkeit der Servozylinder 25 und 26 und umfaßt einen Ventilschieber 41A, der in einer Bohrung 39 untergebracht ist und in verschiedene Stellungen in Abhängigkeit von der Stellung der Umschalteinrichtung 38 des Mehrganggetriebes 16 gebracht werden kann. Das Verbindungsgestänge ist symbolisch durch die gestrichelte Linie 43 dargestellt, die die Umschalteinrichtung 38 mit dem Ende des Ventilschiebers 41/4 verbindet. Dieses Verbindungsgestange kann mechanisch, hydraulisch oder elektrisch ausgebildet sein.

Die Bohrung 39 in dem Ventilkörper 44 ist von einer Einlaßöffnung 45 und einer Auslaßöffnung 46 durchsetzt. Der Ventilschieber 41A weist einen Bereich 47 mit verringertem Durchmesser auf und bildet eine Verbindung zwischen dem Einlaß 45 und dem Auslaß 46, wenn der Schieber sich in der dargestellten Lage befindet. Der reduzierte Bereich 47 und die angrenzenden Bereiche der Längsnut 49 bilden die eigentliche Strömungsdrossel für die Taumelscheibengeschwindigkeit im ersten Gang. Wenn das Mehrganggetriebe 16 in den zweiten Gang geschaltet wird, bewegt sich der Schieber 41A nach rechts, bis lediglich ein Bereich der Längsnut 48 vor der Öffnung 45 liegt.

Der Strömungsweg zwischen der Einlaßöffnung 45 und der Auslaßöffnung 46 weist daher eine verringerte Querschnittsfläche auf, die durch die Längsnut 48 bedingt ist, wodurch der gewünschte Beschleunigungsanstieg in dem zweiten Gang erzielt wird. Wenn das Mehrganggetriebe 16 in den dritten Gang geschaltet wird, bewegt sich der Schieber 41A nach links von der Mittelstellung aus gesehen, bis lediglich ein Bereich der Längsnut 49 vor der Auslaßöffnung 46 liegt.

Die Querschnittsfläche der Längsnut 49 ist kleiner als die der Längsnut 48, so daß auf Grund des höheren Strömungswiderstandes die Taumelscheibengeschwindigkeit im dritten Gang noch niedriger ist. An der linken Stirnseite des Schiebers 41/1 ist eine übliche Schieberzentriereinrichtung 50 vorgesehen, welche den Schieber in der Mittelstellung unter Federvorspannung hält. Im Betrieb liegt die Feder 50 an der Scheibe 52 an und umfaßt die Hülse 51. Da die Scheibe 52 und die Hülse 51 gleitbar auf einem Bolzen 54 angeordnet sind, druckt der Schieber 41 Λ du K-der 50 zusammen, wenn er sieh in eine der dargestellten Riehtungen bewegt. Die Federanordnung kann tine Arretierung aufweisen (nicht dargestellt), mit der sieh der Schieber in der Stellung entsprechend dem zweiten oder dritten Gang halten laßt.

Wirkungsweise dei Vorrichtung nach F-ig. I

Zu Anfang ist das hydrostatische Getriebe 14 neu-WaI eingestellt, wobei die Pumpentaumelscheibe 18 sieh in der Nullstellung befindet und die Motorausgangswelle 28 sich nicht dreht. In dieset Stellung der Pumpentaumelscheibe wild der Gang des mechanischen Getriebes gewählt. Wenn z. B. eine niedrige Geschwindigkeit gewünscht wird, wählt man den ersten Gang. Zu Beginn der Bewegung des Fahrzeuges gibt der Fahrzeugführer von Hand ein Signal an das Servostellgerat 27. so daß Strömungsmitteldruck von der Leitung 31 nach rechts über die Leitung 56 in den Servozylinder 25 strömt, während das linke Ende über die Leitungen 57 und 58 in den Vorratsbehälter 13 entleert wird. Sobald der Servozylinder 25 die Taumelscheibe 18 im Gegenuhrzeigersinn zu kippen beginnt, liefert die Pumpe das Strömungsmittel über die Leitung 22. Da die Taumelscheibe 18 sich weiterdreht, nimmt der Durchsatz der Pumpe entsprechend der Geschwindigkeit des Taumelscheibenmotors 23 zu. Die Stromungsstarke am rechten Ende des Servozylinders und dementsprechend die Bewegungsgeschwindigkeit der Taumelscheibe 18 wird durch den Stromungswiderstand des Drosselventils 20 auf die Strömung in der Leitung 31 bewirkt Wenn der Motor 23 eine feste Verdrängung aufweist, d. h.. wenn die Winkelstellung der Motortaumelscheibe feststeht, erreicht man die maximale Geschwindigkeit der Antriebswelle 42, wenn die Taumelscheibe 18 der Pumpe den größten Winkel aufweist. Bei einem System mit einem Motor von variabler Verdrängung gemäß der dargestellten Ausfuhrungsform läßt sich die Drehzahl der Motorausgangswelle 28 zusätzlich ändern. Von der vorerwähnten neutralen Stellung aus kann die Motortaumelscheibe 24 bis zu einem maximalen Winkel gekippt werden, wie in Fig. 1 dargestellt ist. so daß eine maximale Strömungsmenge für eine Umdrehung der Welle 28 erforderlich ist. Bei maximaler Pumpenverdrängung läßt das Servostellgerat 27 Stromungsmittel über die Leitung 60 in das rechte Ende des Servozylinders 26 strömen, während das Stromungsmittel vom linken Ende über die Leitungen 61 und 68 ausgestoßen wird. Die Bewegung des Kolbens 62 nach links bewirkt, daß die Taumelscheibe 24 die Verdrängung des Motors auf ein Minimum verringert. Die Wirkung dieser Verringerung besteht darin, daß eine geringere Stromungsmenge pro Umdrehung erforderlich ist, so daß die Drehzahl der Motorausgangswelle 28 erhöht wird, da ja die von der Pumpe 17 gelieferte Strömung auf ihrem Maximum bleibt. Die maximale Geschwindigkeit des Antriebsrades 42 erreicht man also, wenn die Pumpe 17 auf maximale Verdrängung und der Motor 22 auf minimale Verdrängung eingestellt ist.

Wenn das Drosselventil 20 sich in der dem ersten Gang entsprechenden Stellung befindet (siehe Darstellung), wird das Antriebsrad 42 auf die maximale Geschwindigkeit von 7,2 km/h in verhältnismäßig kurzer Zeit gebracht. Wenn ein höherer Geschwindigkeitsbereich mit im wesentlichen der gleichen Bcschleunigungszunahme gewünscht ist, wird die Umschalteinriehtung 38 in die Stellung lui den zweiten Gang gebracht. Die Bewegung der Umsehalt., inrichtung 38 stellt den Ventilschieber 41 A nach rechts und dieser verringert die Slromungsdiirchliiitsfläche auf die Flache der Langsnut 48. Bei diesel verringerten Stromungsstarke bewegen die Glieder 59 und 62 der Servozylinder die 'laumelscheiben 18 und 24 langsamer in die der maximalen Drehzahl entsprechenden Stellungen, obwohl die Fahrzeugbeschleunigung im wesentlichen noch die gleiche ist. Zur besseren Darstellung sei angenommen, daß die Geschwindigkeitsbereiche im ersten und zweiten Gang Null bis 7.2 bzw. Null bis 22 km h betragen. Im zweiten Gang sind etwa 12 Sekunden erforderlich, um die maximale Pahr-Zeuggeschwindigkeit von 22 km h zu erzielen, und zwar wegen der verringerten Strömung zu den Servoz\lindern, während im ersten Gang 4 Sekunden ausreichen, um die Findgeschwindigkeit von 7.2 km h zu erzielen. Wenn der höchste Geschwindigkeitsbereich eingestellt werden soll, wird die Umschalteinrichtung 38 in die Stellung fur den dritten Gang gelegt, so daB der Ventilschieber 41A nach links bewegt wird und der Stromungsmittelquerschnitt auf den Querschnitt der kleineren Langsnut 49 begrenzt wird. In dieser

Ventilsteilung wird die Strömung zu den Servozylindern noch weiter verringert, so daß annähernd 20 Sekunden erforderlich sind, um die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit von 37 km h zu erreichen.

Verzögerung

Das in Fig. 1 dargestellte Servostellgerat 27 ist im einzelnen in der U.S.A.-Patentschrift 3 238724 beschrieben. Um das Fahrzeug von seiner Spitzengeschwindigkeit zu verzogern oder zum Stillstand zu

bringen, stellt der Fahrzeugführer die Verdrängungssteuerungauf »niedriger« oder »anhalten«. Eine derartige Einstellung bewirkt zuerst, daß Strömungsmittel unter Druck von der Servodruckleitung 31 über die Leitung 61 an das linke Ende des Motor-Servozylinders 26 geleitet wird und daß das rechte Ende des Motor-Servozylinders 26 über die Leitungen 60 und 58 mit dem Vorratbehälter verbunden wird, so daß der Servokolben 62 nach rechts bewegt und dadurch die Motor-Taumelscheibe 24 in die der maximalen Verdrängung entsprechende Stellung gebracht wird. Demgemäß leitet die Verdrängungssteuerung Druckstromungsmittel von der Leitung 31 über die Leitung 57 an das linke Ende des Servozylinders 25, und vom rechten Ende desselben fließt Strömungsmittel über

die Leitungen 56 und 58 in den Vorratsbehälter. Der Kolben 59des Servozylinders wird gemäß Fig. 1 nach rechts bewegt, und die Taumelscheibe 18 wird in ihre Nullstellung gebracht, je nach der Einstellung der Verschiebungssteuerung durch den Fahrzeugführer.

Es kann also Strömungsmittel durch die Leitungen 56,57.60 und 61 in beiden Richtungen zur gegebenen Zeit entfließen, wobei das Drosselventil 20 die Beschleunigung und Verzögerung entsprechend dem

eingestellten Gang trotzdem richtig wählt.

Für das Beschleunigungssteuersystem nach der Erfindung ist es nicht wesentlich, daß das Drosselventil 20 in eine Leitung eingeschaltet ist, welche die Strömungsmitteldruckquelle (Pumpe 30) mit dem zu steuerndcn Servozylinder verbindet. Statt dessen kann es in jede beliebige Leitung eingeschaltet sein, durch welche das Strömungsmittel bei Betätigung des Servozylinders fließt, einschließlich der Leitung 58, die das ausgestoßenc Strömungsmittel in den Vorratsbchalter 13 bringt. Bei Fig. 1 kann das Drosselventil 20 auch in irgendeine der Leitungen 56, 57, 58, 60 oder 61 eingeschaltet sein. Wenn keine Serienströmung zwischen den Servozylindern 25 und 26 vorhanden ist. wie im vorliegenden Fall, kann ein Ventil 20 auch in eine der Leitungen 56 odci 57 eingeschaltet und das andere Ventil 20 in eine der Leitungen 60 oder 61 eingeschaltet sein.

Bei dem abgeänderten Steuerventil nach Fig. 2 sind die Längsnuten 48 und 49 des Schiebers durch Offnungen 67 und 68 in den Ventilkörper 44 ersetzt. Im ersten Gang (siehe Darstellung) strömt das Strömungsmittel durch den Schieberbercich mit verringertem Dniehmesser des Schiebers 41 ß, entsprechend dem Strömungsfluß in Fig. 1. Im zweiten Gang wird der Schieber nach links bewegt und die Bohrung 39 ist vollständig durch den Schieber 41 B blockiert, wie durch die gestrichelte Linie mit der Bezeichnung 2ND angedeutet ist, so daß die Strömung durch die große Öffnu.ig 67 gedrosselt wird. Im dritten Gang wird der Schieber nach rechts bewegt entsprechend der gestrichelten Linie 3RD, so daß die Strömung lediglich durch die kleinere Öffnung 68 fließen kann.

Fig. 3 zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungsform eines Ventilschiebers 41C, der in der Stellung für den ersten Gang dargestellt ist. Der Schieber weist zwei Ringstege 60 und 72 auf, welche jeweils in Längsrichtung sich erstreckende V-Nuten 71 bzw.

70 von unterschiedlicher Größe aufweisen. Im zweiten Gang schließt der Ringsteg 72 die Bohrung 39, so daß die Strömung nur durch die Nut 72 verlaufen kann. Im dritten Gang bewegt sich der Schieber 41C in die entgegengesetzte Richtung, bis der Ringsteg 60 die Strömung blockiert und diese nur noch durch die Nut

71 gelangen kann. Die Größe der Nuten beeinflußt die Beschleunigungssteigerung in jedem Gang.

Bei dem Steuerventil nach Fig. 4 wird der Ventilschii her 410 im zweiten Gang nach links bewegt und im dritten Gang noch weiter nach links. In der dem zweiten Gang entsprechenden Stellung blockiert der Schieber 41D die Strömung von der Einlaßöffnung 45 zu der Bohrung 39 und ermöglicht eine Strömung lediglich durch die größere öffnung 72. Im dritten Gang wird der Strömungsweg durch den Durchtritt

72 und die kleinere Öffnung 74 noch weiter verengt. Fig. 5 zeigt eine der Fig. 2 entsprechende Ausführungsform, mit Ausnahme, daß die öffnungen 75 und 76 variabel anstatt fest sind. Durch Einstellen der Justiereinrichtung 77 läßt sich der Beschleunigungszuwachs im zweiten Gang je nach dem besonderen Anwendungsfall variieren. Bei dem vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel geschah die Beschleunigung von Null bis auf 22 km h etwa 12 Sekunden. Diese Beschleunigung läßt sich durch Justieren der Justiereinrichtung vergrößern oder verringern. Die Öffnung 76 fur den dritten Gang kann durch die Justiereinrichtung 78 in gleicher Weise justiert werden.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein Steuerventil 80 mit einem Drehschieber 81. In der dem ersten Gang entsprechenden Stellung befindet sich der mittlere Durchtritt 82 in direkter Fluchtung mit den Bohrungen 84 und 86, so daß eine minimale Drosselwirkung vorhanden ist. In der dem zweiten Gang entsprechenden Stellung wird der Drehschieber 81 durch den Fahrzeugführer 85 im Gegenuhrzeigersinn gemäß Fig. 7 verdreht. Dabei wird die direkte Strömung in den Durchtritt 82 blockiert und lediglich eine Strömung durch die Öffnung 87 ermöglicht, welche eine geringere Stromungsstärke zu den Servozylindern 25 und 26 bewirkt. Inder dem dritten Gang entsprechenden Stellung wird der Drehschieber 81 in die entgegengesetzte Richtung gedreht, bis der Durchtritt 84 lediglich durch die kleinere öffnung 88 freigelassen ist.

Anstatt von drei Schaltstellungen können die Drosselventile natü^rlich auch weniger oder mehr Schaltstellungen aufweisen.

In Fig. 1 ist zwar das Drosselventil 20 in dei Servodruckleitung 31 für die Verschiebungssteuerung dargestellt, es kann jedoch auch in den Rückflußleitungen 57, 58 oder 61 angeordnet sein.

Fig. 8 zeigt ein Drosselventil 20 bei einem Compoundgetriebe mit einem stufenlosen mechanischen Keilriemengetriebe 90 an Stelle des hydrostatischen Getriebes 14 von Fig. 1. Anstatt die Änderungsge schwindigkeit der Neigungswinkel der Taumelscheiben für die Pumpe zu ändern, steuert das Drosselventil 20 die Geschwindigkeit, mit der der Servozylinder 91 den wirksamen Durchmesser einer üblichen variablen Konusscheibe 95 bei einem Keilriemengetriebe 90. Antriebe diese Art oder in der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 9 werden häufig in vielen Fahrzeugtypen verwendet.

Der dargestellte Antrieb umfaßt einen nicht dargestellten Antriebsmotor, der den Keilriemen 92 antreibt. Dieser Keilriemen treibt die Scheibe 93 und die Welle 94. Die angrenzende Keilriemenscheibe 95 zeigt den Keilriemen 96, der wiederum die Scheibe 97 und die Welle 98 antreibt. Letzterer überträgt mechanische Energie an das Wählgetriebe 16, dessen Abtriebswelle 40 mit den Antriebsrädern 42 des Fahrzeuges verbunden ist. Die Keilriemenscheibe 95 ist verstellbar und weisl ein Paar konischer Scheiber 99 und 100 auf. Die Scheibe 99 bildet zugleich die äußere Oberfläche der Keilriemenscheibe 93 und isi durch einen Ring 101 gegen Längsbewegungen au] der Welle 94 gesichert, während die Scheibe 100 au] der Welle 94 verschiebbar ist. Die Scheibe 100 ist mi einer Buchse 102 verbunden, welche längs der Weih 94 durch ein Verbindungsglied 103 bewegbar ist, da: mit der Kolbenstange 104 des Servozylinders 91 gekuppelt ist. Beim Ausfahren der Kolbenstange 10< werden die Scheiben 99 und 100 enger aneinande gebracht, so daß der wirksame Durchmesser der Keil riemenscheibe 95 vergrößert wird. Die Keilriemen scheibe 97 ist ähnlich aufgebaut, wobei die Scheibi

105 auf der Welle 98 festsitzt, während die Scheibi

106 gegen die Scheibe 105 durch eine Feder 107 vor gespannt ist. Diese Federvorspannung versucht nich nur. die Keilriemenscheibe 97 auf den größerei Durchmesser einzusHellen, sondern hält auch dei Keilriemen 96 gespannt, und wenn das Stromungs mittel aus der Kammer 109 abgelassen wird, läßt di< Feder 107 den wirksamen Durchmesser der Keilnc imnvhiibc 97 gmlVr «erden und den wirksame!

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Durchmesser der Keilriemenscheibe 95 abnehmen, wobei die Scheibe 100 in Fig. 8 nach rechts bewegt wird und die Kolbenstange 104 in den Zylinder 91 zurückgedrückt wird.

Das von Hand betätigte Richtungssteuervenlil 110 steuert die Strömung zu und von dem einfach wirkenden hydraulischen Zylinder 91 durch Zuleiten von Strömungsmittel von der Druckströmungswelle 111 an die Kammer 109 und durch Verbinden der Kammer 109 zwecks Entleerung des Strömungsmiltels. In die Strömungsmittelzuführungsleitung 112 ist ein Beschleunigungssteuerventil 20 eingefugt, welches wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist. Der Ventilschieber 41 wird in Abhängigkeit von dem gewählten Gang des Getriebes 16 durch eine Stelleinrichtung 43 eingestellt. In den höheren Gängen wird der Stromungswiderstand des Ventils 20 zu der Kammer 109 in der gleichen Weise wie bei Fig. 1 beschrieben vergrößert, so daß man fur jeden gewählten Gang im wesentlichen die gleiche Beschleunigung erhält.

Der Motor treibt den Keilriemen 92 und die Welle 94 mit einer bestimmten Drehzahl an. Die niedrigste Drehzahl der Ausgangswelle des variablen Getriebes 90 erhalt man. wenn die Kolbenstange 104 vollständig nach rechts zurückgezogen ist. In dieser Stellung ist dir wirksame Durchmesser der Keilriemenscheibe 95 "m kleinsten und der der Keilriemenscheibe 97 am größten. Um das Fahrzeug schnellstmöglich zu beschleunigen, wird der erste Gang bei dem Wählgetriebe 16 eingelegt, so daß das Beschleunigungssteuerventil 20 in eine Stellung gebracht wird, in der es den geringsten Strömungswiderstand aufweist. Wenn das Rieht ungsventil 110 nach rechts in die Mittelstellung bewegt wird, wird das Druckströmungsmittel durch das Beschleunigungssteuerventil 20 in die Kammei 109 eingeleitet. Da das Ventil 20 seinen genngxtmogliehen Stromungswiderstand aufweist, wird du Kolbenstange 104 schnell bis in ihre maximale Hubstellung bewegt. Dabei wird die Scheibe 100 dichter an die Scheibe 99 herangedrückt, so daß der wirksame Durchmesser der Keilriemenscheibe 95 vergrößert wird. Die zusammengesetzte Wirkung der Vergrößerung dieses Durchmessers und der Verkleinerung des wirksamen Durchmessers der Keilriemenscheibe 97 bewirkt, daß die Drehzahl der Ausgangs«eile 98 auf ihr Maximum ansteigt. Wenn eine höhere übersetzung gewünscht wird. z.B. der zweite Gang, wird mit Einlegen desselben an dem Mehrganggetriebe 16 der Schieber 41 des Drosselventils 20 in eine solche Stellung gebracht, daß das Ventil einen größeren Stromungswiderstand aufweist. Die Kolbenstange 104 wird daher langsamer nach außen bewegt, so daß der wirksame Durchmesser der Keilriemenscheibe 95 langsamer zunimmt und die Beschleunigung der Wellen 98 und 40 demgemäß die gleiche ist wie in dem ersten Gang. Ein entsprechender Anstieg der Beschleunigung ist auch im dritten Gang vorgesehen.

Die Fig. 9 uno 10 zeigen eine zusätzliche Ausführungsform eines variablen Getriebes 116 mit verstellbaren Keilriemenscheiben, wobei wiederum ein Drosselventil 20 nach der Erfindung verwendet ist. Die vom Motor angetriebene Keilriemenscheibe 115 treibt über einen Keilriemen 119 die Keilriemenscheibe 117 und die Welle 118. Auf der Welle 118 sitzt eine Keilriemenscheibe 120 mit einstellbarem wirksamen Durchmesser, welche wiederum über den Keilriemen 121 die Keilriemenscheibe 122 antreibt. Die Keilriemenscheiben 117 und 120 weisen eine gemeinsame Scheibe 129 auf (Fig. 10), welche in Längsrichtung auf der Welle 118 zwischen feststehenden Scheiben 130 und 131 bewegbar ist. Die Keilriemenscheibe 122 ist ähnlich wie in Fig. 8 dargestellt mit dem Mehrganggetriebc 116 verbunden. Auf dem Ende der Welle 118 ist ein Atm 123 drehbar gelagert, dessen anderes Hnde an einer nicht dargestellten festliegenden Schwenkstelk· befestigt ist. Die Winkelstellung des Armes 123 wird durch einen Servo/ylinder 124 verändert, der damit die Drehzahl der Keilriemenscheibe 122 und deren Welle variiert. Das Getriebe 116 weicht insofern von dem in Fig. 8 dargestellten Getriebe ab, daß die beiden Keilriemenscheiben 120 und 117 mit veränderbarem wirksamen Durchmesser auf derselben Welle angeordnet sind anstatt auf zwei verschiedenen Wellen.

Bei der Anordnung nach den Fig. 9 und K) treibt der Antriebsmotor die Keilriemenscheibe 115 und den Keilriemen 119 mit einer vorgewählten Geschwindigkeit an. Die niedrigste Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes 116 erreicht man, wenn die Keilriemenscheibe 117 den größten wirksamen Durchmesser aufweist, während die Keilriemenscheibe 120 den kleinsten wirksamen Durchmesser hat. Dabei ist der Servozylinder 124 ganz zurückgezogen. Um das Fahrzeug zu beschleunigen, wird das Richtungssteuerventil 125 von der Mittelstellung nach rechts bewegt, so daß Strömungsmittel von der Strömungsmittelquelle 126 über die Leitung 128 in das Kopfende des Zylinders 124 strömen kann, wahrend die Ruckströmung durch die Leitung 127 durch das Beschleunigungssteuerventil 20 mit einer bestimmten Drosselwirkung in den Vorratsbehälter 13 abgeleitet wird. Wenn die Kolbenstange sich ausdehnt, verdreht sie den Arm 123 im Uhrzeigersinn. Durch diese Bewegung wird die Welle 118 von der Keilriemenscheibe 115 fortbewegt, so daß der Keilriemen 119 sich auf der Keilriemenscheibe 117 spannt. Mit zunehmender Spannung wird die Scheibe 129 in Fig. 10 auf der Welle 118 nach links gedrückt. Die Bewegung des Armes 123 ermöglicht auch, daß der wirksame Durchmesser der Keilriemenscheibe 120 zunimmt, da sich die Scheibe 129 nach links bewegt. Die kombinierte Wirkung der Veränderung der wirksamen Durchmesser der Keilnemenscheiben 117 und 120 erhöht die Drehzahl der Keilriemenscheibe 122 und deren Ausgangswelle Eine Verzögerung der Drehzahl der Keilriemenscheibe 122 erreicht man, indem das Ventil 125 nach links bewegt wird, so daß durch Abströmen des Strömungsmittels die Kolbenstange zurückgezogen wird und der Arm 123 im Gegenuhrzeigersinn bewegt wird. Die Hohe der Beschleunigung und der Verzögerung des Antriebsaggregats 116 wird durch die Winkelgeschwindigkeit des Armes 123 bestimmt, welche wiederum durch das Beschleunigungssteuerventil 20 in oben bereits erläuterter Weise gesteuert wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Übersetzungsstelleinrichtung fui ein aus einem stufenlosen und einem Stufenmehrgang-Getriebe bestehendes Verbundgetriebe, mit einer Umschalteinrichtung für das Stufenmehrganggetriebe und einem zur Ubersetzungseinstellung des stufenlosen Getriebes dienenden hydraulischen Servostellgerät, das in seinen Servodruckleitungen ein einstellbares Drosselventil aufweist, das die Übersetzungsänderung des stufenlosen Getriebes in einem die Leistungsquelle nicht überlastenden Sinne steuert, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Drosselventil (20) den Strömungsquerschnitt in einer der Servodruckleitungen (31; 127,128), die den Zu- odei Abfluß des 3ervostellgeräts (27; 124) bilden, bestimmt und

b) die Stelleinrichtung (43) des Drosselventils (20) mit der Umschalteinrichtung (38) des Mehrganggetriebes (16) derart gekoppelt ist, daß der Stromungswiderstand des Drosselventils beim Hochschalten auf höhere Ausgangsdrehzahlen vergrößert und beim Herunterschalten auf niedrigere Drehzahlen verringert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als stufenloses Getriebe ein hydrostatisches Getriebe mit einer Taumelscheibenpumpe (17) und. oder einem Taumelscheibenmotor (23) vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Taumelscheibe (18,24) der Taumelscheibenpumpe (17) und/oder des Taumelscheibenimtors (23) durch eine Servoeinheit (59, 64) verstellbar ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Servostellgeräl (27) mindestens ein Servozylinder (124) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichne·, daß jeder Servozylinder doppelt wirkend ist.

(S. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (20) eine der Anzahl der Gänge des Stufenmehrgang-Getriebes entsprechende Anzahl von unterschiedlichen Drosselstellungen aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil für jede Drosselstellung unterschiedliche Strömungswege aufweist, die jeweils mit Justiereinrichtungen (77, 78) zum Einstellen des Strömungswiderstandes versehen sind.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das stufenlose Getriebe als Keilriemengetiiebe ausgebildet ist, dessen bewegbare Keilriemenscheibenhälften (100) mit einem Servozylinder gekoppel; sind.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (20) einen Ventilkörper (44) sowie einen Ventilschieber (41) aufweist, der in eine Bohrung (39) eingepaßt ist, in die eine Einlaßöffnung (45) sowie eine Auslaßöffnung (46) münden, die axial gegeneinander versetzt sind, daß der Ventilschieber (41) einen Bereich (47) verringerten Durchmessers aufweist, der in einer neutralen Stellung die Einlaßoffnung (45) und die Auslaßöffnung (46) miteinander verbindet, und daß sich an den Bereich (47) verringerten Durchmessers Längsnuten (48, 49) zu beiden Seiten erstrecken.