DE2034503A1

DE2034503A1 - Steuereinrichtung fur ein Fahrzeug triebwerk

Info

Publication number: DE2034503A1
Application number: DE19702034503
Authority: DE
Inventors: Friedrich 7991 Kehlen M Schreiner
Original assignee: Zahnradfabrik Fnedrichshafen AG, 7990 Fnedrichshafen
Priority date: 1970-07-11
Filing date: 1970-07-11
Publication date: 1972-01-20
Also published as: GB1347855A; DE2034503B2; US3791239A; FR2100399A5

Description

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft Friedrichshafen

Steuereinrichtung für ein Fahrzeugtriebwerk

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für ein Fahrzeugtriebwerk mit einem Gangschaltgetriebe, einem ersten vom Motor angetriebenen Drehzahlgeber, einem zweiten von der Getriebeausgangswelle angetriebenen Drehzahlgeber, einer Torrichtung zur Modulation des Drehzahlwertes eines der Drehzahlgeber in Abhängigkeit vom geschalteten Gang und einem mit der Modulationsvorrichtung und mit dem anderen Drehzahlgeber verbundenen und in Abhängigkeit ■ von beiden Drehzahlwerten Steuerkommandos an das Triebwerk abgebenden Schaltgerät.

Es ist bereits eine derartige Steuereinrichtung für ein Triebwerk mit Allklauengetriebe (Faun-Symo-Schaltung) bekannt, in welchem Motor- und Getriebeabtriebsdrehzahl mit Hilfe zweier Tacho-Generatoren gemessen und in ein elektronisches Vergleichergerät eingegeben werden.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, für ein geometrisch gestuftes Getriebe mit dem Stufensprung 7 eine Steuereinrichtung zu schaffen, in welcher anstelle von elektrischen Drehzahlsignalen, hydraulische Drehzahlsignale verwendet werden.

Die Erfindung besteht darin, daß die beiden Drehzahlgeber als hydraulische Druckgeber ausgebildet sind und die Modulationsvorrichtung mit dem vom Motor angetriebenen Druckgeber verbunden ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der motorabhängig angetriebene Druckgeber über eine Steuerleitung an eine Stirnfläche und an eine mit einer Steuernut zusammenwirkende Zulaufnut eines ersten Regelkolbens angeschlossen ist, die Steuernut mit verschieden großen, über Dreiwegeventile beaufschlagbaren Gegenflächen des ersten Regelkolbens und mit einer Zulaufnut, sowie der einen Stirnfläche eines zweiten Regelkolbens verbunden ist und daß eine weitere Steuernut über ein weiteres Dreiwegeventil an die Gegenfläche des zweiten Regelkolbens und an das Schaltgerät angeschlossen werden kann, wobei die genannten Gegenflächen jeweils größer sind als die zugehörige Stirnfläche des Regelkolbens.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze des Triebwerks mit der Steuer- | einrichtung,

Fig. 2 die Modulationsvorrichtung in schematischer Darstellung,

Fig. 3 ein Schaltschema,

Fig. 4 eine Betätigungseinrichtung für die Dreiwegeventile,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie F-F in Fig. 4.

In Fig. 1 ist ein Fahrzeugmotor M über eine Kupplung E mit einem getriebe G- verbunden. Durch den Motor M wird ein hydraulischer Druckgeber 1 angetrieben, welcher über eine Steuerleitung 3 mit einer Modulationsvorrichtung MD verbunden ist. Eine von der Modulationsvorrichtung MD abgehende Steuerleitung 4 ist mit einem Schaltgerät S verbunden.

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Ein von der Getriebeausgangswelle angetriebener Druckgeber 2 ist über eine Steuerleitung 5 an das Scbaltgerät S angeschlossen, das durch eine gleichfalls durch den Motor M angetriebene Pumpe PE mit Drucköl versorgt wird. Das Scb.altgerät S ist über mehrere Druckleitungen an die Arbeitskolben, beispielsweise einer Getriebeschaltung 6, einer Kupplungsbetätigung 7, einer Motorbremse 8 und einer Einspritzpumpe 9 angeschlossen.

Der durch den Druckgeber 1 in der Steuerleitung 3 erzeugte, mit der Motordrehzahl ansteigende Öldruck, wird in der Modulationsvorrichtung MD umgekehrt proportional dem jeweiligen Übersetzungsverhältnis im Getriebe vermindert. Auf diese Weise entsteht in der Steuerleitung 4 ein gestufter Druck, der mit dem in der Steuerleitung 5 angelieferten fahrgeschwindigkeit sabhängigen Druck im Schaltgerät S verglichen werden kann. Die beiden Steuerleitungen 4 und 5 können beispielsweise an die Stirnseiten eines Steuerkolbens angeschlossen sein, der den durch die Pumpe PE erzeugten Arbeitsdruck bei Vorhandensein einer Drehzahldifferenz vor und hinter der Kupplung K den Betätigungskolben entweder der Einspritzpumpe 9 oder der Motorbremse 8 zusteuert. Bei Drehzahlgleichheit kann die Getriebeschaltung 6 mit der Pumpe PE verbunden werden, wodurch ein Gangwechsel erfolgt.

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Eine gestrichelte Linie deutet an, daß die Gangstellung des Getriebes dem Modulationsgerät signalisiert wird, im ausgeführten Beispiel mittels einer Betätigungseinrichtung nach Pig. 4 und 5, die noch näher erläutert wird.

In Pig. 2 sind in einem Gehäuse 15 der Modulationsvor- richtung MD ein erster Regelkolben 16 und ein zweiter Regelkolben 17 vorgesehen. Der Regelkolben 16 weist eine an die Steuerleitung 3 angeschlossene Stirnfläche 18 auf. Die Steuerleitung 3 steht außerdem mit einer Zulaufnut 19 'in Verbindung, die über eine Steuerkante 20 am Regelkolben 16 mit einer Steuernut 21 zusammenwirkt. Mit 22, 23, 24 sind Gegenflächen am Regelkolben 16 bezeichnet. Die Gegenflächen 23, 24 sind durch ungleich lange, teleskopisch ineinander gelagerte Büchsen 25, 26 gebildet, die einerseits an einem Bund 27 I anliegen können und andererseits mit dem Gehäuse 15 Druckkammern 30, 31 bilden. Die Steuerleitung 3 kann über die Steuernut 21 und über Dreiwegeventile A, B, G mit den Gegenflächen 22, 23, 24 verbunden werden.

Der zweite Regelkolben 17 steht mit einer Stirnfläche 28 und einer Zulaufnut 29 mit der von der- Steuernut 21 aus weiterführenden Steuerleitung 3' in Verbindung und eine Gegen-

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fläche 32 kann über ein Dreiwegeventil D mit einer Steuernut 33 verbunden werden, die mit einer Steuerkante 34 zusammenwirkt. In der Steuerleitung 4 hinter den beiden Regelkolben 16 und 17 steht ein dem jeweils geschalteten Gang ent-P sprechender, modulierter Druck zur Verfügung. Die Größe der Gegenflächen 22, 23, 24 des ersten Regelkolbens 16 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils gleich einer ganzzahligen Potenz / / / / / des StufenSprunges / multipliziert mit der Stirnfläche 18, während die Gegenfläche des zweiten Regelkolbens 17 gleich dem Stufensprung j mal der Stirnfläche 28 ist. .

In dem Schalt schema, nach Fig. 3 sind die in den einzelnen Gängen jeweils betätigten Dreiwegeventile durch Kreuze bezeichnet, sowie die dazugehörigen modulierten Drücke Pv angegeben.

Pig. 4 und 5 zeigen eine .-.usführungsform- einer Betätigungseinrichtung für die Dreiwegeventile. Eine durch einen nicht gezeichneten Schalthebel drehbare und axial verschiebbare Meile 36, die an die Getriebeachaltung 6 angeschlossen ist (nicht dargestellt) weist ein in einer Ebende liegendes Mockenpaar 37, 3^ zum Betätigen α eic Dreiwegeventile A, E, C

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und einen Langnocken 39 zum Einschalten des Dreiwegeventils D auf. Die genannten Dreiwegeventile A, B, C, D sind vorzugsweise in der Getriebeschaltung 6 angeordnet und über zügehörige, nicht gezeichnete Leitungen an das Modulationsgerät MD angeschlossen. Die strichpunktierten Linien in Pig. 4 geben , den Verschiebeweg der Schiebewelle 36 nach links für jeweils zwei in einer Ebene liegende Gänge an, die mit römischen Ziffern bezeichnet sind. In Fig. 5 bezeichnen die strichpunktierten Linien die Lage der Gänge in zwei Verdrehebenen der Schiebewelle 36, wobei zwischen den Verdrehebenen eine Leerlaufstellung.(O) vorgesehen ist..

Bei Ausfall der Schalthydraulik können die Getriebegänge über die Schiebewelle 36 auch mechanisch geschaltet werden.

Die Steuervorrichtung wirkt wie folgt:

Wie aus Fig. 4 und 5 ersichtlich, ist durch den Nocken 37 das Dreiwegeventil C und durch den Nocken 39 das Dreiwegeventil D betätigt. Gemäß Schaltschema (Pig. 3) ist somit der erste Gang eingeschaltet. Die Stirnfläche 18 des Regelkolbens 16 (Pig. 2) ist durch den Druck in der Steuerleitung 3 beaufschlagt. Das Drucköl gelangt außerdem über die Zulaufnut 19, die Steuernut 21 und das geschaltete Dreiwegeventil C

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zur Gegenfläche 24. Der Regelkolben 16 "befindet sich im Gleichgewicht. Die Kraft des auf die Gegenfläche 24 wirkenden Öldruckes entspricht also der Kraft des Druckes der auf die Stirnfläche 18 wirkt. Über den zwischen der Steuerkante 20 und der Steuernut 21 vorhandenen Ringspalt fließt das Drucköl unter einem durch die ZLächenverhältnisse um —7^- reduzierten Wert weiter zur Stirnfläche 28 des Regelkolbens 17 und über die Zulaufnut 29, die Steuernut 33, das geschaltete Dreiwegeventil D zur Gegenfläche 32. Auch der Regelkolben 17 befindet sich daher in einer Gleichgewichtsstellung. Durch einen Ringspalt zwischen der Steuerkante 34 und der Steuernut 33 drückt eine gewisse Ölmenge hindurch, welche den Leckölverlusten entspricht. Hinter der Steuernut 33 in der Steuerleitung 4 steht nunmehr ein Druck zur Verfügung, der

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zusätzlich um --jr- reduziert ist. Die gesamte Druckreduktion beträgt somit Pv = —V . P . -—- = ~r .P.

Auf schalten vom ersten" in den zweiten Gang:

Die Schiebewelle 36 wird aus der in Fig. 4 und 5 gezeichneten Stellung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, bis der Langnocken 39 das Dreiwegeventil D abschaltet, während das Dreiwegeventil C vom Nocken 37 freigegeben und durch den Nocken 38 erneut eingeschaltet wird. Somit ist lediglich das

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Dreiwegeventil O betätigt. Aus Pig. 2 ergibt sich weiterhin eine Beaufschlagung der Gegenfläche 24 des Regelkolbens 16. Der Regelkolben 17 dagegen befindet sich links in Anlage am Gehäuse, da ja das Dreiwegeventil D entlüftet ist. Durch den Regelkolben 17 erfolgt deshalb keine zusätzliche Druckreduktion. In der Steuerleitung 4 herrscht demnach ein auf den

1
Wert —rrr · £ verminderter Druck.

Aufschalten vom zweiten in den dritten Gang:

Die Schiebewelle 36 wird zunächst im Uhrzeigersinn in die O-Stellung gedreht, wodurch sich der Betätigungsaapfen des Dreiwegeventils C zwischen den beiden Nocken 37 und 38 befindet und das Yentil C abgeschaltet ist. Das Dreiwegeventil D bleibt weiterhin abgeschaltet. Die Schiebewelle 36 wird jetzt nach links (I¹Ig. 4) gezogen und anschließend noch einmal im Uhrzeigersinn gedreht. Damit ist das Dreiwegeventil B durch den Nocken 37 und das Dreiwegeventil D durch den Langnocken 39 eingeschaltet. Nach Pig. 2 ist die Gegenfläche 23 des Regelkolbens 16 und zusätzlich die Gegenfläche 32 des Regelkolbens 17 beaufschlagt. Im dritten Gang erfolgt daher eine Druckreduktion von —z.

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Die Schaltung des vierten bis siebten Ganges wird entsprechend vorgenommen.

Im achten Gang ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, kein Dreiwegeventil eingeschaltet. In dieser Gangstellung ist die Schiebewelle 36 (Fig. 4) so weit nach links verschoben, daß die strichpunktierte Linie I-II an die Stelle der strichpunktierten Linie VII-YIII gerückt ist. Die Schiebewelle 36 ist außerdem gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so daß der Langnocken 39 nach rechts geschwenkt und das Ventil D ausgeschaltet ist. Der Nocken 38 liegt außerhalb der Betätigungsebene des Dreiwegeventils A. Die beiden Regelkolben 16 und 17 befinden sich daher links in Anschlagstellung und es baut sich in der Steuerleitung 4 ein ungedrosselter Druck P auf.

6.7.1970

Jr/Bl Akte: 4950

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Claims

41

Pat en t ansprüch e

/ 1./ Steuereinrichtung für ein Fahrzeugtriebwerk mit einem Gangschaltgetriebe, einem ersten vom Motor angetriebenen Drehzahlgeber, einem zweiten von der Getriebeausgangswelle angetriebenen Drehzahlgeber, einer Vorrichtung zur Modulation des Drehzahlwertes eines der Drehzahlgeber in Abhängigkeit vom geschalteten Gang, und einem mit de ? Modulationsvorrichtung und mit dem anderen Drehzahlgeber- "rerbundenen und in Abhängigkeit von beiden Drehzahlwerten Steuerkommandos an das Triebwerk abgebenden Schaltgerät, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drehzahlgeber (1, 2) als hydraulische Druckgeber ausgebildet sind, und daß das Modulationsgerät (MD) mit dem vom Motor (M) angetriebenen Druckgeber (1) verbunden ist.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der motorabhängige Druckgeber (1) über eine Steuerleitung (3) an eine Stirnfläche (18) und an eine mit einer Steuernut (21) zusammenwirkende Zulaufnut (19) eines ersten Regelkolbens (16) angeschlossen ist, daß die Steuernut (21) mit verschieden großen, über Dreiwegeventile (A, B, C) beaufschlagbaren Gegenflächen (22, 23» 24) des ersten Regelkolbens und mit einer Zulaufnut (29), sowie der einen

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Stirnfläche (28) eines zweiten Regelkolbens (17) verbunden ist, und daß eine weitere Steuernut (33) über ein weiteres Dreiwegeventil (D) an die Gegenflache (32) des zweiten Regelkolbens und an das Schaltgerät (S) angeschlossen werden kann, wobei die genannten Gegenflächen jeweils größer sind als die zugehörige Stirnfläche der Regelkolben.
3. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schalten der Gänge die Dreiwegeventile (A, B, 0, D) einzeln oder kombiniert durch eine von einem Schalthebel (11) betätigte Schiebewelle (36) zu betätigen sind und daß die Gegenflächen (22, 23, 24) des ersten Regelkolbens (16) um Potenzen ( /* -f, ^ ·· · tzti, f, ^ V*. .) des Stufensprunges ( / ) größer sind als die zugehörige Stirnfläche (18) und die Gegenfläche (32) des zweiten Regelkolbens (17) um den Stufensprung (^f) größer ist als die zugehörige Stirnfläche (28).
4. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite des ersten Regelkolbens (16) ungleich lange, teleskopisch ineinander gelagerte Büchsen (25, 26) angeordnet sind, welche einerseits an einem Bund (27) des ersten Regelkolbens anliegen können und andererseits mit dem Gehäuse (15) Druckkammern (30, 31) bilden.

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