DE1954770A1

DE1954770A1 - Elektronisches Steuersystem fuer den Leitungsdruck in einem hydraulischen Steuerkreis eines automatischen UEbersetzungsgetriebes

Info

Publication number: DE1954770A1
Application number: DE19691954770
Authority: DE
Inventors: Yoichi Mori
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1968-10-30
Filing date: 1969-10-30
Publication date: 1970-05-06
Also published as: US3604288A; GB1281038A; DE1954770C3; DE1954770B2

Description

Die Lrfindung bezieht sich auf ein System für das elektronische Steuern des Leitungsdrucks in dem hydraulischen Steuerkreis eines automatischen Übersetzungsgetriebes und insbesondere auf ein Steuersystem für das Regulieren des Leitungsdrucks in Abhängigkeit von der Drehzahl der Turbinenwelle des Drehmomentwandlers.

Wenn bei einem automatischen übersetzungsgetriebe an die Reibungselemente ein übermäßig hoher hydraulischer Steuerdruck angelegt wird, wird die Reibungseinrichtung abrupt wirksam und bewirkt unnötige mechanische Stöße; wird hingegen ein Übermäßig niedriger Druck an die Reibungaeinrichtung angelegt, so " l2Uigsam zur Wirkj^g und füh*t zu Reibungshitze.

BADORfGINAL

Es muß daher der Leitungsdruck für die Steuerung des Hydraulikkreises gut abgestimmt sein, um den Einsatz der Reibungselemente zu bewirken und sollte vorzugsweise dem Drehmoment der Turxoinenwelle des Drehmomentwandler.^ proportional sein. Dieses Drehmoment wird als Produkt aus dom Mobordrehmonient und dem Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers abgeleitet. Das Drehmomehtverhältnis selbst v/ird aus dem Verhältnis zwischen der Turbinenwellendrehzahl und der Pumpenraddrehzahl des Drehmomentwandlers abgeleitet. Diese Faktoren v/erden automatisch erhalten und in dem elektronischen Steuersystem erfindungsgemäß ausgewertet und anschließend in hydraulische Signale umgewandelt.

Die Erfindung liefert somit ein neues und verbessertes System für das elektronische Steuern des Leitungsdrucks in den hydraulischen Kreis eines automatischen Übersetzungsgetriebes in Abhängigkeit von der Drehzahl der Turbinenwelle eines Drehmomentwandlers.

Erfindungsgemäß" besitzt das elektronische Steuersystem eine Spannungserzöügungseinrichtung, die eine zum ilotordrehmoment proportionale Spannung erzeugt, eine Spannungsumwandlungseinrichtung mit negativen Gradienten für das Umwandeln des Ausgangs der Sparmungserzeugungseinrichtung in eine Spannung, die umgekehrt proportional zu der Drehzahl der Turbincnwelle eines Drehmomentwandlers ist» erine Konstantspannung-Uinwandlungseinrichtung für das Umwandeln des Ausgangs der Spannungsarzeu-

BAD

gunCj'3einrichtung 'in· eine Konstantspannung in Abhängigkeit von atm Kennv/erten des Drehmoraentwcindlers, eine elektrohydraulisciie Uiüwandlungseinrichtung für das Umwandeln der Ausgangsspannung der Spannungsurnwandlungseinrichtung mit negativen Gradienten oder -der Konstantspannung- Umwandlungseinrichtung in hydraulischen Druck, der in Abhängigkeit vom /ausgang dieser Uir.v/iindlungscinrichtung geändert wird, eine erste Diode für den /inschluß der Spannungsumwandlungseinrichtung mit negativen Gradienten an die elektrohydraulisch Umwandlungseinrichtung lediglich dann, wenn die Ausgangsspannung des Spannungsurawandlers höher als die Spannung der Konstantspannung-Umwandlungseinrichtung ist, sowie ferner eine zweite Diode für den Anschluß des Ausgangs der Konstantspannung-Umwandlungseinrichtung an die elektrohydraülische Urawandlungseinrichtung lediglich dann, wann der Ausgang der Konstantspannung-Umwandlungseinrichtung höher ist als diejenige der Spannungsumwandlungseinrlchtung mit negativen Gradienten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines mit der Erfindung versehenen automatischen Übersetzungsgetriebes ;

Figur 2 bis 8 sind graphische Darstellungen der Beziehungen zwischen dem Drehmomentverhältnis gegenüber dem Übersetzungsverhältnis, dem

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Turbinendrehmoment gegenüber der Turbinendrehzahl, dem Leitungsdruck gegenüber dem Übersetzungsverhältnis ,dem Leitungsdruck gegenüber der Turbinendrehzahl, dem Turbinendrehmoment gegenüber der Turbinendrehzahl unter einer anderen Bedingung, und dem Ausgangsv/ellendrehmoment gegenüber deren Ausgangswellendrehzahl beim ersten, zweiten und dritten Gang sowie schließlich des'Leitungsdruck gegenüber der Turbinenwellendrehzahl unter einer anderen Bedingung.

Fig. 9 ist ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen elektronischen Steuersystems;

Fig. Io ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Systems nach Figur 9;

Fig. HA bis HE sind Wellenformen an verschiedenen Stellen in dem in Figur Io gezeigten Kreis, wobei Figur HA die Wellenform des Ausgangs des tachometrischen Generators, Figur HB die Wellenform des Ausgangs des Differenziators, Figur HC die Wellenfarm für den ersten, zweiten und dritten Gang des Ausgangs der Flip-flop-Schaltung, die Figur HD die Wellenformen für den ersten, zweiten und dritten Gang des Ausgangs des Zeichenumwandlers und Figur 11$ &.e We Ilen formen des

.'. » - -"■-- *: ¹^ ■■■ ■^: ■■>■■ "' ·, · ' · · Ausgangs der AttJM-itvidi^an^erungseinricihtuhg--$)■

BAD ORIGINAL

Fig. 12 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführung^ form des erfindungsgemäßen Systems;

Fig. 13 zeigt.die Wellenformen des verwendeten elektrischen Stroms, wo das erfindungsgemäße System in Abhängigkeit vom übersetzungsverhältnis des Drehmomentwandlers zu steuern ist;

Fig. 14 ist ein Blockschaltbild, das eine Abwandlung

der Ausführungsform nach Figur Io verdeutlicht.

Gemäß Figur 1 besitzt das übersetzungsgetriebe eine ■ Antriebswelle lo, eine getriebene Welle 11 und eine Zwischenwelle 12. Die Antriebswelle Io ist gewöhnlich eine Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors, wobei die angetriebene Welle 11 durch jede beliebige Einrichtung angeschlossen werden kann. Die ^! Wellen Io, 11 und 12 sind gegenüber dem Getriebegehäuse (nicht ^: gezeigt) drehbar gelagert, wobei die Welle 12 gegenüber den Wellen Io und 11 angetrieben wird. Das Getriebe besitzt ferner cinon hydraulischen Drehmomentwandler 13, hydraulisch betätigte Reibungskupplungen 14 und 15, hydraulisch betätigte Reibungsbremsen 16 und 17 und einen ersten und zweiten Planetenradeatz 18 und 13». . '

Der hydraulische Drehmomentwandler 13 hat ein Pumpenrad 19, ein angetriebenes Element oder Turbinenrad 2o sowie einen Stator oder ein Leitrad 21. Die Elemente 19, 2o und 21 sitzen in einem stromungrsmitte^dichten Gehäuse (nicht gezeigt) dessen einer Teil 4νκΦ_αΦ*ί3 Pf*}äuse (nicht gezeigt) des Pumpen-

BAD ORlQINAl. _

rads 19 gebildet wird. Das Pumpenrad wird durch die-Antriebswelle Io angetrieben. Der Rotor oder das Turbinenrad 2o ist gegenüber dem Getriebegehäuse (nicht gezeigt) drehbar gelagert. Zwisehen dsm Stator 21 und dem Getriebegehäuse (nicht gezeigt) ist eine Einwegbremse 22 angeordnet. Die Einwegbremse 22 kann beliebigen Aufbau haben und ist so angeordnet, daß sie freie Drehung des -Stators 21 in Vorwärtsrichtung, d.h. in Drehrichtung der Antriebswelle Io erlaubt und Drehung des Stators 21 in Gegenrichtung verhindert.

Der Drehmomentwandler 13 arbeitet in bekannter Weise und treibt den Rotor oder das Turbinenrad 2o mit einem Drehmoment, das größer als das auf das Pumpenrad des Drehmomentwandlers durch den Motor einwirkende Drehmoment ist. Die Flügel des Stators 21 ändern die Strömungsrichtung des Strömungsmittels zwischen dem Turbinenrad und dem Pumpenrad. Hier erfolgt die Reaktion de3 Stators 21 in Gegenrichtung zur Drehung der Antriebswelle Iof so daß die Einwegbremse 22 die Drehung des Stators -21 in dieser Richtung verhindert. Erreicht die Drehzahl des angetriebenen Elements oder des Turbinenrads 2o eine vorbestimmte Größe, wi£d dia Reaktionsrichtung der Flügel des S.tators 21 geändert, so daß der Stator 21 zur Drehung in Vorwärtsrichtung neigt. Die Bremse 22 erlaubt eine derartige Drehung des Stators 21; in diesem Fall arbeitet der Drehmomentwandler 13 als eine einfache Strömungsmittelkupplung'für den Antrieb des Turbinenrads 2o mit im wesentlichen derselben Genchwindigkeit und ohne Vergrößerung des Drehmoments.

QQIItS/UT7

BAD

Der ers-temd zweite Planetenradsatz 13 und 18' besitzen ein auf der angetriebenen Welle 11 sitzendes Sonnenrad 24, ein an das Sonnenrad 24 angearbeitetes zweites Sonnenrad 25, einen Zahnkranz, der an einem glockenförmigen Abschnitt 27 ausgebildet.ist, der durch die Kupplung 15 mit der Zwischenwelle 12 verbunden isc einen zweiten Zahnkranz 28, der an einem glockenförmigen Abschnitt 29 der Abtriebswelle 11 ausgebildet ist, sowie mehrere Planetenräder 3o, die jeweils drehbar auf dem mit der angetriebenen Welle verbunden Planetenradträger 31 sitzen und mehrere zweite Planetenräder 32, die jeweils drehbar an dem Planetenradträger 33 sitzen, der durch die Bremse 16 an das Getriebegehäuse (nicht gezeigt) angeschlossen ist. Die Planetenräder 3o kämmen mit dem Sonnenrad 24 und mit dem Sahnkranz 26. Die Planetenräder 32 kämmen mit dem Sonnenrad 25 und dem Zahnkranz 28.

Das übersetzungsgetriebe besitzt ferner eine Verbindungstrommel 34, die an ihrem hinteren Ende an das Sonnenrad 24 und 25 und an ihrem vorderen Ende durch die Kupplung 14 an die Zwischenwelle 12 angeschlossen ist. Zwischen einem an den Träger 33 angeschlossenen glockenförmigen Abschnitt 36 und den Getriebegehäuse ist eine Einwegbremse 35 angeordnet.

Die Kupplung oder vordere Kupplung 14 verbindet die Zwischenwelle oder Turbinenwelle 12, die durch das Turbinenrad 2o angetrieben wird, über die Verbindungstrommel 34 mit

BAD ORIGINAL

dera an der angetriebenen Welle 11 ausgebildeten Sonnenrad und 25.

Die Kupplung oder hintere Kupplung 15 verbindet die Zwischenwelle 12 und das Turbinenrad 2o mit dem Zahn]cranz 2 6 des ersten Planetenradsatzes 18. Die Bremse 16 für niedrigen Gang und Rückwärtsgang verbindet den Träger 33 über den glockenförmigen Abschnitt 36 mit dem Getriebegehäuse. Die Bremse kann die Verbindungstronmel 34 bremsen. Die Einwegbreir.sc 35 kann beliebigen Aufbau haben und gestattet freie Drehung des mit dem glockenförmigen Abschnitt 36 verbundenen Trägers 33 in Vorwärtsrichtung, d.h. in Drehrichtung der Antriebswelle Io und verhindert die Drehung des Trägers 33 in Gegenrichtung.

Das übersetzungsgetriebe hat eine Neutralstellung und liefert in Vorwärtsrichtung ein niedriges, zwischenliegendes und hohes übersetzungsverhältnis sowie einen Antrieb in Rückwärtsrichtung. Befindet sich gemäß der nachfolgenden Tabelle I das Übersetzungsgetriebe in der ITeutralsteilung, sind die vordere und hintere Kupplung 14 und 15, die Bremse 17, die Bremse 16 und die Einwegbremse 35 außer Eingriff. Der Kraftweg für das Obersetzungsverhältnis oder Drehzahlverhältnis wird im ersten Bereich durch Einrücken der hinteren Kupplung 15 und durct Anziehen der Bremse 16 hergestellt,-in welchem Fall das Unterset·» zungsverhältnis R., gleich 2,46 ist. Das niedrige Übersetzungsverhältnis in einem Fahrbereich oder Drivebereich wird durch Einrücken der hinteren Ku.ppiu.ao/1fi und durch Anziehen der Einweg-

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BAD

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bremse 35 hergestellt, in welchem Fall das Untersetzungsverhältnis R. unverändert gleich 2,46 ist. Das Zwischenübersetzungsverhältnis in dem Fahrbereich wird durch Einrücken der hinteren Kupplung 15 und durch Anziehen der Bremse 17 herbeigeführt, wobei das Untersetzungsverhältnis R₂ = Ij 46 ist. Das hohe Übersetzungsverhältnis in dem Fahrbereich wird durch Einrücken der vorderen und hinteren Kupplung 14 und 15 herbeigeführt, wobei das Untersetzungsverhältnis R₃ = 1,00 ist. Das Rückwärtsübersetzungsverhältnis wird durch Einrücken der Kupplung 14 und der Bremse 16 herbeigeführt, wobei das Reduktionsverhältnis R = 2,18 ist.

■■:■ !

Tabelle I , !

Bremse für niedrigen

Gang und ■ Unter-

Schalt- vordere hintere zweite Rückwärts- Einweg- setzungs bereich Kupplung Kupplung Bremse Gang . bremse verhältnis

I	—	O
Dl	-	U
U2	-	O
IM	O	O
R	0 .^:	-
N	- Ί

R₁ "22.46

^f O

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BAD ORiGINAt

Das Symbol "ο." bedeutet, daß die Reibungselemente durch den Hydraulikdruck beaufschlagt sind; das Zeichen "* " bedeutet, daß die Elemente spontan durch d,Le Reaktion betätigt werden; "I" ist ein Zustand, bei dem die Motorbremsung in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich durchgeführt v/erden kann; "Dl, D2 und D3" bezeichnen den ersten Gang, den zweiten oder Zwischengang und den dritten Gang oder Hochgang in dem Fahrbereich; "R" bezeichnet den. Rückwärtsgang.

Wird das Fahrzeug in einem niedrigen Gang gestartet, erfolgt •Schlupf zwischen dem Pumpenrad 19 und dem Turbinenrad 20 des Drehmomentwandlers 13, wobei das Turbinenrad 20 mit einem Drehmoment angetrieben wird, das^v größer als das auf das Pumpenrad 19 wirkende Drehmoment ist, so daß der hydraulische Drehmomentwandler 13 und die in Reihe geschalteten Plahetenradsätze 18 und 18' das Drehmoment zwischen der Antriebswelle 10 und der angetriebenen Welle 11 vervielfachen. Unter diesen Umständen arbeitet die Einwegbremse 22 derart, daß sie den Stator 21 festhält. Der hydraulische Drehmomentwandler 13 gestattet es, das Fahrzeug allmählich zu starten. Läuft das Fahrzeug, so dreht sich das Turbinenrad 20 des Drehmomentwandlers 13 mit einer bestimmten Drehzahl. Die Einwegbremse 22 wird freigegeben, wobei sich der Stator 21 in Vorwärtsrichtung zu drehen beginnt. Der Drehmomentwandler 13 arbeitet nunmehr als einfache Strömungsmittelkupplung und liefert keine Vergrösse- rung des Drehmoments. In diesem niedrigen Geschwindigkeitsbe-, reich kann das Getriebe nicht auf einen höheren Geschwindigkeits-• bereich geschaltet werden sondern ist auT dieses niedrige Über-

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Setzungsverhältnis festgelegt«

BAD ORl(SWAL

-Ii-

Wird das Fahrzeug im Fahrbereich gestartet, wird es bei einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß nachfolgender Beschreibung automatisch auf ein höheres Übersetzungsverhältnis geschaltet. Der einzige Unterschied zwischen den niedrigen Übersetzungsverhältnissen in dem niedrigen Bereich und Fahrbereich besteht darin, daß der Vorwärtsantrieb im niedrigen Gang durch das betriebe im niedrigen Bereich stets zur Verfügung steht und bewirkt wird, wenn ein größeres Drehmoment für den Antrieb des Fahrzeugs erforderlich ist, oder wenn Motorbremsung benötigt wird. Der Vorwärtsantrieb im niedrigen Gang über das Getriebe im Fahrbereich oder Drivebereich soll automatisch das Schalten des Übersetzungsverhältnisses steuern, in welchem Fall die Einwegbremse 35 den Träger 33 des zweiten Planetenradsatzes 18'■ zur Erzeugung eines Reaktionsdrehmoments festhält. Dadurch wird das Untersetzungsverhältnis R^, das gleich 2,46 ist, zwischen der Zwischenwellendrehzahl und dem Ausgang hergestellt,

Der Kraftweg" durch das Getriebe für den Zwischengang wird durch Einrücken der hinteren Kupplung 15 und der Bremse 17 hergestellt. Die Bremse 17 hält die Verbindungstrommel 3¹+ fest, während die Einwegbremse 35 für freie Drehung freigegeben wird. Die Summe aus dem Drehmoment, das von dem Motor über den Drehmpmentwandler 13, die Zwischenwelle 12 und die hintere Kupplung l^e zu dem Zahnkranz 26 des ersten Planetenradsatzes 18 übertrag vrird und dem Reaktionsdrehmoment, das an der Bremse 17 erzeugt wird, wird zu der Ausgangswelle 11 übertragen. Somit wird zwischen der Zwischenwellendrehzahl und der Ausgangsdrehzahl

υ u a β ι a / ι α 7 7

BAD ORIOINAU

das Untersetzungsverhältnis R„ von 1,46 hergestellt.

Der Kraftweg durch das Getriebe für den hohen Gang, der einen direkten Antrieb zwischen der Antriebswelle 10 und der angetriebenen Welle 11 bildet, wird durch Einrücken der vorderen Kupplung und hinteren Kupplung 14 und 16 bewirkt, wobei die Bremse 17 freigegeben wird. Unter diesen Bedingungen ist die Zwischenwelle 12 durch die vordere Kupplung 14 und die Son-" nenräder 24 und 25 an die Ausgangswelle 11 angeschlossen, wodurch zwischen der Zwischenwellendrehzahl und der Ausgangswellendrehzahl das Untersetzungsverhältnis R = 1,00 hergestellt wird.

Der Kraftweg durch das Getriebe für Übersetzungsverhältnis im niedrigen oder ersten Bereich wird durch Einrücken der hinteren Kupplung 15 und durch Anziehen der Bremse 16 hergestellt, wobei die Bremse 17 frei wird. Die Bremse 16 erzeugt ein Reaktionsdrehmoment, wobei zur Ausgangswelle 11 des Kraftfahrzeugs die Summe aus diesem Reaktionsdrehmoment und dem zu dem Zahnkranz 26 des ersten Planetenradsatzes 18 übertragenen Drehmoment übertragen wird.

Der Rückwärtsgang im Getriebe wird dadurch eingeschaltet, daß die vordere Kupplung 14 und die Bremse 16 betätigt werden. Für diesen Antrieb geht der Kraftweg von der Antriebswelle 10 über den Drehmomentwandler 13 sur Zwischenwelle 12 und dann durch die vordere Kupplung IH sum 8onnenrad 25 des «weiten Planetenradsatzes 18'. Andererfeit· tgrftttUft^dit Brejte« 16 in Gegfftrichtung ein Reaktionedraheo^ti'lottiivwird die Di*f*t*hir|Wi»ähen

BAD OF)*ÖfNAL

dem Drehmoment, das zu dem Sonnenrad 2 5 des zweiten Planetenradsatzes 18' übertragen wird und dem Reaktionsdrehmoment, das an der Bremse 16 entsteht, auf die Ausgangswelle 11 des Fahrzeugs übertragen. Bei diesem Rückwärtsantrieb beträgt das Reduktionsverhältnis 2,18.

Es folgt nunmehr eine Beschreibung der Fig. 2, 3, 4 und 5. Im Kraftweg eines Kraftfahrzeugs wird das am Motor erzeugte Drehmoment T durch den Drehmomentwandler auf T. vergrößert, das gleich -ist dem Produkt aus dem Drehmomentverhältnis ~tf und dem Motordrehmoment. Dieses vergrößerte Drehmoment T. wird über den Ausgang des Drehmomentwandlers oder die Turbinenwelle zu der Kupplung I¹*' oder 15 übertragen. Das Drehmoment wird ferner an den Planetenradsätzen vergrößert, indem das Untersetzungsverhältnis R multipliziert wird. Das zur Ausgangswelle des Fahrzeugs übertragene Drehmoment ist somit gleich T , das wiederum gleich dem Produkt aus dem Reduktionsverhältnis R und dem Drehmoment T. an der Turbinenwelle ist. Jji diesem Falle variiert das Drehmomentverhältnis 1Γ mit der Änderung des Drehzahlverhältnisses e des Drehmomentwandlers gemäß Fig, 2, wonach gemäß Andeutung bei Punkt a das Drehmomentverhältnis angenähert 2 ist, wenn das Übersetzungsverhältnis e gleich Null-ist. Steigt das Übersetzungsverhältnis e auf 0,8 an, wird das Verhältnisf angenähert 1, wie es bei Punkt b angedeutet ist. Steigt das Verhältnis e über den Punkt h weiter an, bleibt das Verhältnis*C unverändert und wird bei 1 gehalten. Nähert sich das Verhältnis e dem Wert Ί, fällt das Verhältnis tT abrupt ab, wie es beim Punkt c angedeutet ist,

BAD

Der Bereich von Null zum Kupplungspunkt des Übersetzungsverhältnisses (a-b) wird gewöhnlich als Umwandlungsbereich und der Bereich vom Kupplungspunkt bis 1 (b-c) als Kupplungsbereich bezeichnet.

Da die Kurve des Drehmomentverhältnisses gegenüber dem Übersetzungsverhältnis gemäß.Fig. 2 etwa gerade verläuft, kann sie für alle praktischen Zwecke der Steuerung des automatischen Übersetzungsgetriebes als eine Gerade angenommen werden.

Der hydraulische Druck oder Leitungsdruck in dem Steuerkreis des Übersetzungsgetriebes sollte in Zuordnung zur Änderung des Turbinendrehmoments T. oder genauer zum Produkt ^rauf dem Motordrehmoment T und dem Drehmomentverhältnis ΊΓ variieren. Dies ist in der Fig. 3 verdeutlicht. .

In Fig. 6 steht der Punkt f der Turbinenwellendrehzahl für ' den Kupplungspunkt entsprechend b in Fig. 2. Der Punkt f ist eine Konstante, welche durch die Stellung der Drosselklappe des Motors bestimmt wird. Der Punkt f kann beispielsweise gemäß Fig* % Dreiviertel_vsein. In Fig. 3 hat die Kurve eine Charakte-

- ristiiCf bei de?* bei Drehzahl N^ gleich Null, das Drehmoment T_t angenähert 2,0 ist. Steigt die Drehzahl N_t an, fällt das Drehmoment T_t soweit ab, bis die Drehzahl IL· den Kupplungspunkt erreicht, der angenähert 1,0 ist» Selbst wenn die Drehzahl N. weiter über diesen Kupplungspunkt hinaus abfällt, bleibt das

,1 Drehmoment T. bis zur maximalen Turbinendrehzahl konstant.

Die Kurve nach Fig. 3 kann auch als gerafle Linie angesehen werden,

wie es in Fig. 5 verdeutlicht ist.

' Die Fig. 7 zeigt die Beziehungen zwischen dem Ausgangswellendrehmoment und der Drehzahl beim ersten, zweiten und dritten Gang, wenn die Drosselklappe in einer feststehenden Stellung gehalten wird. Hier bezeichnen die einzelnen Kurven unterschiedliche Untersetzu^gsver „ "Vtnisse. Das Untersetzungsverhältnis im ersten Gang ist gemäß der Kurve h höher als dasjenige beim zweiten und dritten Gang, wie es durch die Kurven i und j angedeutet ist.

Die Fig. 8 zeigt die Beziehung zwischen dem Leitungsdruck u nc eier Turbinendrehzahl bei einem gegebenen Mot or drehmoment. Der Leitungsdruck P sollte vorzugsweise in Übereinstimmung mit einer Kurve d^fl-f^JI-g" variiert werden. Im Drehzahlbereich der Turbir.enwelle des Drehmomentwandlers vom Punkt d' zum Punkt £' sollte der Leitungsdruck vorzugsweise in Übereinstimmung mit der Kurve d"-f" gesteuert werden. Der Leitungsdruck nimmt somit ab, wenn die Turbinenwellendrehzahl N. abnimmt. ■ Der Schnittpunkt der Verlängerung der Kurve d"-f"-mit der Abszisse o-g' ist an der Stelle h angedeutet. Im Drehzahlbereich der Turbinenwelle vom Punkt f· zum Punkt g¹ sollte der Leitungsdruck vorzugsweise in Übereinstimmung mit der Kurve f"-g" gesteuert werden, die unabhängig von der Turbinenwellendrehzahl konstant bleibt.

" ;>äß Fig. 9 hat das elektronische Steuersystem erfindungs- \ gemäß einen Spannungsgenerator HO, der eine zum Motordrehmoment

von einem Vakuummesser

E T« proportionale Spannung: liefert· di« BAD ORIGINAL "

(nicht gezeigt) abgeleitet wird, der an der Ansaugleitung des Kraftfahrzeugmotors sitzt. Ein Spannungsumwandler 41 mit negativen Gradienten wandelt den Ausgang des Spannungsgenerators 40 in Übereinstimmung mit der Kurve d"-h in Fig. 8 in eine Spannung um, die umgekehrt proportional zur Drehzahl der Turbinenwelle des Drehmomentwandlers ist. Ein Konstantspannung-Wandler 42 wandelt den Ausgang des Spannungsgenerators 40 in eine konstante Spannung um, die durch die Kennwerte des Drehmomentwandlers in Übereinstimmung mit der Kurve i-g" in Fig. 8 so bestimmt wird, daß sie der Strecke d-i-d^f-d" der Kennwerte des Drehmomentwandlers entspricht. Der Spannungswandler 41 mit negativen Gradienten ist über eine Leitung 43 mit dem Spannungsgenerator 40 verbunden, während der Konstantspannung-V/andler 42 durch eine Leitung 44 mit dem Spannungsgenerator verbunden ist, so daß eine zum Drehmoment des Motors proportionale Spannung empfangen wird. Es ist ein elektrohydraulischer Wandler 45 vorgesehen, der die • Ausgangsspannung des Spannungswandlers 41 mit negativen Gradienten oder des Konstantspannung-Wandlers 42 in einen Hydraulikdruck umwandelt. Der Ausgang des Spannungswandlers 41 mit negativen Gradienten ist über eine Diode 46 und eine Leitung 47 nur dann mit dem elektrohydraulischen Wandler 45 verbunden, wenn die Ausgangsspannung des Spannungswandlers 41 größer als die Spannung vom Konstantspannung-Wandler 42 ist. Der Ausgang des Konstantspannung-Wandlers 42 ist über eine Diode 48 und eine Leitung nur dann mit dem elektrohydraulischen Wandler 45 verbunden, wenn der Ausgang des Konstantspannung-Wandlers 42 höher als die Spannung des Spannungswandlers 41 mit negativen Gradienten ist.

BAD

Der Spannungsgenerator HO erzeugt eine zum Motordrehmoment proportionale Spannung in der Weise, daß das vom vorgenannten Unterdruckmesser (nicht gezeigt) erzeugte Signal in absoluten Werten mit dem erzeugten Signal verglichen wird, wenn das Motordrehmoment Null ist.

Während des Betriebs wird die Turbinendrehzahl N. an dem Spannungsgenerator 41 mit negativen Gradienten in der Weise ermittelt: die Drehzahl N_Q der angetriebenen Welle wird mit dem Drehzahluntersetzungsverhältnis R multipliziert; die dem Leitungsdruck für die Turbinendrehzahl N^. entsprechende Spannung mit negativen Gradienten wird hiervon abgeleitet > während der Konstantspannung-Wandler 42 unabhängig von der Turbinendrehzahl eine zu dem Motordrehmoment proportionale konstante Spannung
erzeugt.

In Fig. 10 ist eine Ausführungsforjft der Erfindung in grösserem Detail erläutert. Gemäß Darstellung ermittelt ein für die * angetriebene Welle bestimmter Drehzahldetektor 50 (der ein
tachoraetrischer Generator sein kann und auf der Ausgangswelle des Getriebes sitzt) die auf die Turbinenwelle des Fahrzeug*
t übertragene Drehzahl und erzeugt «in Signal mit einer^;de* ge-ν tr iebenen Drehzahl entsprechenden Spannung» Diese Signal span- ■ -, ' .nung wind^!insofern als sinusförmige Welle angesehen ι wtnn der

T - ; ■■■:.- - ■ .

Detektor |0 ein tachometrischer Generator ist. Die Ausgangs^

spannung in Sinusform wird dann in einen Impulsformer 51 für
' · die Umwandlung in eine Reahteckwelle mit der Wellenlänge l/n_o — umgewandelt» Der Impulsformer 51 iet an einen Impulsweiten-

BADÖRIGiN/M.

- ia -

- modulator 52 angeschlossen, der seinerseits mit dem Überset-.zungsverhältnis-Signalgenerator S3 verbunden ist, welcher ein Signal erzeugt, das dem jeweiligen gewählten Übersetzungsverhältnis entspricht. Der Impulsweitenmodulator 52 bestimmt die Weite der Ausgangsimpulse vom Impulsformer 51 in Zusammenarbeit f mit dem Übersetzungsverhältnis-Signalgenerator 53. Der Impulsformer 51 kann nach Bedarf durch eine Schmitt-Schaltung ersetzt werden. Die Weite der durch den Modulator 52 erzeugten Impulse wird proportional zum Übersetzungsverhältnis R gemacht. Der Impulsweitenmodulator 52 ist mit einem Negativwechselrichter 51 verbunden, bei dem der Ausgangsimpuls vom ImpuIsweitenmodulator 52 in' einen Impuls mit der Weite R umgewandelt. Der Negativwechselrichter 54 ist an einen Impulsamplitudenmodulator

55 angeschlossen, an den ein Motordrehmomentsignalgenerator

56 angeschlossen ist. Der Motordrehmomentsignalgenerator 56 liefert an den Impulsamplitudenmodulator 55 ein Signal» das im wesentlichen dem jeweiligen Motordrehmoment entspricht, ϊη diesem Fall wird gemäß Vorbeschreibung das Motordrehmoment vom Unterdrück in der Ansaugleitung (nicht gezeigt) des Motors ermittelt. Somit hat der von dem Impulsamplitudenmodulator 55 ab» gegebene Ausgangsimpuls" eine dem Motordrehmoment tr entsprechen-

* de Amplitude, Der·"!« dieser Wfise von dem Impulsamplitudenmodu- y, litov 55 erzeugte Impuls wir4 danri zu einem Tiefpaßfilter 57 geleitet» wo er in eine Gleichspannung gleichgerichtet wird· WHp Motordrehmomentsignalgenerator 56 ist weiterhin an einen Spannungsdämpfer 58 angeschlossen, durch den die zum Motordrehmoment f^ proportionale Spannung in eine konstante Spannung umgewandelt wird» die niedriger als die Eingangsspannung ist. Der Tief«

tu

BAD OfttÄAt

päßfilter 57 und der Spannungsdämpfer 58 sind an einen Analogkomparator 59 angeschlossen. In dem Komparator 59 werden die von dem Tiefpaßfilter. 5 7 und dem Dämpfer 58 gelieferten Spannungen miteinander verglichen, wobei die höhere Spannung in dem Verstärker GO verstärkt wird, der an den Komparator 59 angeschlossen ist. Die Wellenform der durch den Verstärker 60 gehenden Spannung ist analog zu <" ~r Kurve in Fig. 3. Der Ausgang des Verstärkers 60 wird an e^nen elektrohydraulischen Wandler 61 angelegt, der ein Signal für die Steuerung des Leitungsdrucks liefert, der an den hydraulischen Steuerkreis des Obersetzungsgetriebes anzulegen ist.

In der Fig. 11 sind die an den Elementen des vorbeschrieben^n ^Kreises auftretenden Wellenformen dargestellt.

Die Fig; 12' ist ein Blockschaltbild, das eine Abwandlung des Systems nach Fig. 9 verdeutlicht. Zwischen dem Spannungswandler 41 _m£-f- negativen Gradienten Und der Diode 46 ist ein Spannungsteiler 62 zusätzlich eingeschaltet. Dieser Spannungsteiler 62 liefert ein das Drehzahlverhältnis e repräsentierendes Signal. Der Spannungsteiler 62 empfängt mit der zur llotordrehzahl proportionalen Wiederholungsfrequenz Impulse vorzugsweise von einer Zündspule des Motorzündsystems, was nicht gezeigt ist. Im Bedarfsfall kann der zum Teiler 62 geführte Impuls· von einem durch den Kraftfahrzeugmotor angetriebenen Wechselstromgenerator abgeleitet v/erden. Der Teiler 62 empfängt ferner ein Signal von dem Spannungswandler Hl mit negativen Gradienten, wobei das Hotordrehzahlrjignal und das Signals vom Wandler ')! in Impulse

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BADQRlGtNAk

gemäß Fig. 13 umgewandelt werden. Der Impuls F in dieser Figur ist proportional mit der Motordrehzahl, wobei die Intervalle proportional zum Reziprokwert l/n der Motordrehzahl sind. Die vom Spannungsivandler 41.wit negativen Gradienten gelieferte Spannung wird gespeichert, bis sie bei Einführen des Impulses F in den Wandler Hl entladen wird, wodurch sich eine Wellenform G ergibt. In diesem Fall wird die in dem Spannungswandler 41 gespeicherte Spannung in Stufenform gespeichert und in den Zeitintervallen t_._Q ^2O' ^30' '** ^entl^aden, so daß der Teilungsirnpuls G grob als Rechteckwellenimpuls erscheint. Dies bedeutet, daß der Mittelwert der Spannung G die Größe -kp.n .R/n annimmt. Die Spannung mit einer derartigen mittleren Höhe wird in den hydroelektrischen Wandler 45 eingegeben. Der Konstantspannungs-Wandler 42 arbeitet in gleicher Weise wie sein Gegenstück in Fig. 9. Die abgewandelte Ausführungsform des Steuersystems liefert eine gute elektronische Steuerung des hydraulischen Steuersystems des Getriebes, da das von dem hydroelektrischen Wandler gelieferte Signal nicht nur zum Drehmoment des Drehmomentwandlers sondern auch zur Motordrehzahl für jede gegebene Zeit in enger Zuordnung steht.

In der Fig. 14 ist ein genauerer Aufbau der Ausführungöform nach Fig. 12 verdeutlicht.

Wie man sieht, ist die Schaltung dieser abgewandelten Ausführungsform im allgemeinen der Anordnung nach Fig. 10 ,gleich mit der Ausnahme eines Motordrehzahldetektors 64 und den an den Tiefpaßfilter 5 7 angeschlossenen zugeordneten Elementen.

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Der Motordrehzahldetektor 63 kann ein tachometrischer Generator sein, der beispielsweise auf der Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors sitzt. Der Motordrehzahldetektor 63 ist an einen Impulsformer 64 angeschlossen, um die sinusförmige Welle vom Detektor 63 in eine Rechteckwelle mit einer Wellenlänge l/n umzuwandeln. Der Impulsformer 64 wiederum ist an einen Zähler oder Frequenzteiler 6 5 angeschlossen, bei dem der Ausgang des Impulsformers 64 in einen Impuls mit der Impulsweite m/n umge-

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wandelt wird, und zwar mit Hilfe einer in dem Frequenzteiler 65 vorgesehenen m-Stellenschaltung. Der sich ergebende Impuls- wird in einen gesteuerten Integrator 66 gegeben, bei dem der Impuls integriert wird. Der so integrierte Impuls gelangt zu dem Tiefpaßfilter 57 und wird gemäß Vorbeschreibung anhand der Ausführungsform gemäß Fig.10 in eine Gleichspannung umgewandelt.

BAbORlGtNAt

Claims

Patentansprüche

1.) System für die elektronische Steuerung des Leitungsdrucks in einem hydraulischen Steuersystem eines automatischen

" Kraftfahrzeugübersetzungsgetriebes, gekennzeichnet durch eine Spannungserzeugungseinrichtung (40) für die Erzeugung einer zum Motordrehmoment proportionalen Spannung, eine Spannungsumwandlungseinrichtung (M-I) mit negativen Gradienten zur Umwandlung des Ausgangs der Spannungserzeugungoeinrichtung in eine zur Drehzahl der Turbinenwelle (12) des Drehmoment'wandlers (13) umgekehrt proportionale Spannung, eine KonstantEpannur·^-Umv/andlungseinrichtung (42) für die Umwandlung des Ausgangs der Spannungserzeugungseinrichtung in eine Konstantspannung in Abhängigkeit von den Kennwerten des Drehmomentwandlers, eine elektrohydraulische Umwandlungseinrichtung (45) für die Umwandlung der Ausgangsspannung der Spannungsumwandlungseiiu'ichLun^ mit negativen Gradienten oder der Konstantspannunga-Uiriwandlun^ueinrichtung in einen Hydraulikdruck, der in Abhängigkeit von deren Ausgang variiert, eine erste Diode (46) für den Anschluß der S'pannungsumwandlungseinrichtung mit negativen Gradienten an die elektrohydraulische Umwandlungseinrichtung, wenn die Ausgangsspannung des Spannungswandlers höher als die Spannung von der Konstantspannung-Umwandlungseinrichtung ist und durch eine , zweite Diode (42) für» den Anschluß des Ausgangs der Konstant-

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spannung-Umwandlungseinrichtung mit der elektrohydraulischen Umwandlungseinrichtung, wenn der Ausgang der Konstantspannung-

Umwandlungseinrichtung höher als derjenige der Spannungsumv/andlungseinrichtung _mit negativen Gradienten ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Motordrehmoment proportionale Spannung von einem an der Ansaugleitung des Kraftfahrzeugmotors sitzenden Unterdruckmesser abgeleitet wird.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Teiler (62) für das Teilen.eines der Turbinenwellendrehzahl entsprechenden Signals durch ein der Motordrehzahl entsprechendes Signal zur Lieferung eines Drehzahlverhältnisses, vcbei der Teiler über eine elektrische Leitung an den Spannungswandler (41) mi-t negativen Gradienten zur Umwandlung des Ausgangs des Spannungsgenerators (40) angeschlossen ist.

H. System für das elektronische Steuern des Leitungsdrucks in dem hydraulischen Steuersystem eines automatischen KraftfahrZeugübersetzungsgetriebes, insbesondere nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Drehzahldetektor (50) der angetriebenen Welle, der auf der angetriebenen Welle (11) des Übersetzungsgetriebes sitzt und die auf die angetriebene Welle 4es Getriebes übertragene Drehzahl ermittelt und ein der Drehzahl der angetriebenen Welle entsprechendes Spannungssignal liefert, einen ÜbersetzungsverhäTtnissignalgenerator (53) für die Erzeugung einer Signalspannung, die das jeweils gewählte Üher-

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Setzungsverhältnis repräsentiert, einen Impulsweitenmodulator (52) der einerseits mit dem Drehzahldetektor der angetriebenen Welle und andererseits mit dem Übersetzungsverhältnissignalgenerator verbunden ist und.die Vielte der Ausgangsspannung dec Drehzahldetektors in Zusammenarbeit mit dem Übercetzungsver^?h'"ltnissignalgenerator bestimmt, wobei die Weite der sich er;, ^r-iLondon Impulse proportional zum Übersetzungsverhältnis ist, ein llegativwechselrichter (5U), der mit dem Impulsweitenmodulator verbunden ist und die Ausgangsspannung dieses Impulsweitenmodulators in einen Impuls mit umgekehrter Impulswei.te umwandelt, einen Irripulsamplitudenmodulator (55), der an den Negativwechselrichter an.ficschlossen ist, einen Motordrehzahlsignalgenerator (CG), der mit dem Impulsv/eitenmodulator verbunden ist und eine dem Motordrehmoment entsprechende Signalspannung liefert, wobei der iir.pulca.Ttplitudenmodulatcr die Ausgangsspannung des liogativv.'^ehsc" rieh»' tcrs in einen Impuls mit einer dem Motordrehrnornent entsprechenden VJe it i umwandelt, einen Tiefpaßfilter (57), der mit dem Impulaaraplitudenmodulator verbunden ist und dessen Ausgangs spannung in eine Gleichspannung umwandelt, durch'einen Spannungsdämpfer (58), der mit dem Motordrehmomentsignalgenerator verbunden ist und die zum Motordrehmoment proportionale Spannung in eine konstante Spannung umwandelt, die kleiner als die Lingangsspannung ist, durch einen Komparator (59), der mit dem Tiefpaßfilter und dem Spannungsdämpfer für den selektiven Durchlaß des höheren Eingangs verbunden ist und durch einen Verstärker (60), der an den Komparator angeschlossen ist und die Ausgangsspannung des Komparators verstärkt, wodurch der mit dem Verstärker verbundene Hydroelektrische Wandler (Gl) mit einem auf das Motordrehmoment

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bezogenen Signal versehen wird.

5. System nach Anspruch 4-, gekennzeichnet durch einen Hotordrehzahldetektor (63), der die Mot.ordrehzahl ermittelt und ein der Hotordrehzahl entsprechendes Signal abgibt, einen Impuls former (G¹I), der mit dem Hotordx'chzahldeLekLor ν .r bund on ist und das Hotordrehzahlsignal in einen Impuls mit Rechteckwellenform umwandelt, durch einen Frequenzteiler (65), der mit dem letztgenannten Impulsformer verbunden ist und die Impulsweite der Impulse des Impulsformers multipliziert und ein gesteuerter Integrator, der mit dem ImpulsamplitudenmodulatOr ur.'; frequenzteiler verbunden ist und den Tiefpaßfilter (57) mit einer integrierten Signalspannung versorgt, wodurch der hydroelektrische Wandler ein auf das Übersetzungsverhältnis bezoger.es Signal erhält.

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