DE2321090C3 - Elektrohydraulische Schalteinrichtung für ein Lastschaltgetriebe - Google Patents
Elektrohydraulische Schalteinrichtung für ein LastschaltgetriebeInfo
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- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/04—Smoothing ratio shift
- F16H61/08—Timing control
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Schalteinrichtung für ein Lastschaltgetriebe nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche elektrohydraulische Schalteinrichtung dient zu dem Zweck, ein
Lastschaltgetriebe automatisch in Abhängigkeit von der Belastung des das Getriebe antreibenden Motors und
von der Getriebeausgangsdrehzahl (Fahrgeschwindigkeit} umzuschalten, wobei SchältstöBe soweit wie
möglich vermieden werden sollen.
Bei einer bekannten elektrohydraulischen Schalteinrichtung (GB-PS 13 11771), von der die Erfindung
ausgeht, ist jedem Gang ein separates Zeitschaltglied, bestehend aus einem Kondensator und einem einstellbaren
Widerstand, zugeordnet; außerdem ist ein Transistoi vorgesehen, mit dem ein vorübergehendes Ausschalten
sämtlicher Magnetventile bewirkt werden kann. Die Anordnung ist derart getroffen, daß beim
Einlegen irgendeines Ganges das betreffende Zeitschaltglied jeweils für eine bestimmte Zeit den
genannten Transistor sperrt was das Ausschalten sämtlicher Magnetventile zur Folge hat
-, Bei dieser bekannten Schalteinrichtung werden somit bei jedem Umschaltvorgang, gleichgültig, ob es sich um
ein Hochschalten oder um ein Zurückschalten handelt
sämtliche Magnetventile für eine gewisse Zeit ausgeschaltet so daß jedesmal bewußt eine sogenannte
κι Einschaltunterbrechung und somit eine Zugkraftunterbrechung
herbeigeführt wird. Dies hat aber den Nachteil, daß auch dann eine solche Zugkraftunterbrechung
hervorgerufen wird, wenn dies, wie insbesondere beim Hochschalten, gar nicht erwünscht ja sogar
ii schädlich ist Eine solche Zugkraftunterbrechung hat
nämlich ein Ansteigen der Motordrehzahl zur Folge, so
daß die Reibungsvorrichtung des beim Hochschalten neu einzuschaltenden Ganges beim Einrücken eine
übermäßig hohe Reibungsarbeit aufbringen muß, also rasch verschleißt Weiterhin hat dies zur Folge, daß der
gewünschte Effekt nämlich ein stoßfreies Umschalten, überhaupt nicht erreicht wird Die Zeitdauer der
Einschaltunterbrechung beim Einlegen eines jeden Ganges kann zwar unterschiedlich sein; jedoch hat die
>-> bekannte Einrichtung den weiteren Nachteil, daß die
genannte Zeitdauer, z. B. beim Einlegen des zweiten Ganges, stets gleich ist gleichgültig, ob aus dem ersten
Gang oder aus dem dritten Gang in den zweiten Gang umgeschaltet wird, also gleichgültig, ob es sich um ein
hi Hochschalten oder um ein Zurückschalten handelt
Bei einer bekannten rein hydraulischen Schalteinrichtung für ein Lastschaltgetriebe (Automobiltechnische
Zeitschrift 1971, S. 161 -169) ist es zwar schon bekannt
die Anordnung derart zu treffen, daß beim Hochschal-
n ten die bisher eingerückte Reibungsvorrichtung erst dann ausgerückt wird, wenn die dem einzuschaltenden
Gang zugeordnete Reibungsvorrichtung übertragungsbereit ist Dadurch wird beim Hochschalten eine
Unterbrechung der Zugkraft und ein plötzliches
4i) Ansteigen der Motordrehzahl vermieden. Da aber
bekanntlich in den Reibungsvorrichtungen während des Schlupfbetriebes Wärme entsteht darf der Zustand der
Einschaltüberschneidung nicht beliebig lange dauern; d. h. es muß dafür gesorgt werden, daß die Zeitdauer der
r, Einschaltüberschneidung optimal eingestellt ist Dies
kann in einer rein hydraulischen Schalteinrichtung nur mit Hilfe von hydraulischen Steuerelementen bewerkstelligt
werden. Der Nachteil solcher hydraulischer Steuerelemente besteht einerseits darin, daß man an
v) einmal festgelegte geometrische Abmessungen gebunden
ist; d.h. ein nachträgliches Verändern der Überschneidungszeit ist nicht oder nur mit hohem
Aufwand möglich. Andererseits können temperaturbedingte Schwankungen der Viskosität des Hydrauliköles
v> unbeabsichtigte Änderungen der Überschneidungszeit bewirken. Die vorgenannten Umstände wirken sich in
gleicher Weise auch beim Zurückschalten nachteilig aus. Für das Zurückschalten ist in der bekannten rein
hydraulischen Schalteinrichtung die Anordnung derart
w) getroffen, daß eine vorübergehende Einschaltunterbrechung
bewirkt wird, deren Zeitdauer mit Hilfe von rein hydraulischen Steuerelementen wiederum nur schwer
festlegbar ist Dies hat zur Folge, daß Schaltstöße nicht in dem erforderlichen Maße vermieden werden können.
h> Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer
elektrohydraulischen Schalteinrichtung eines Lastschaltgetriebes die Zeitdauer der Einschaltüberschneidung
für jeden einzelnen Umschaltvorgang exakt
festlegbar vorzusehen. Diese Aufgabe wird durch die Anwendung der kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 1 gelöst
Dadurch, daß gemäß der Erfindung bereits innerhalb des elektronischen Schaltgliedes, welches die im
Anspruch 1 angegebenen Signale zum Umschalten der Magnetventile abgibt, ein elektronisches Zeitschaltglied
vorgesehen ist, erfolgt im Gegensatz zu der bekannten
elektrohydraultschen Schalteinrichtung bei einem Umschaltvorgang
das Abgeben der beiden Signale zum ι ο Einschalten des einen und zum Ausschalten des anderen
Magnetventils nicht mehr gleichzeitig. Mit anderen Worten: Es kann schon das Abgeben des einen Signals
gegenüber dem Abgeben des anderen Signals verzögert werden. Es wird hierbei insofern grundsätzlich von der
bekannten. Bauweise abgewichen, als nicht mehr jedem Magnetventil ein ihm eigenes Zeitschaltglied zugeordnet
wird. Vielmehr ist nun jeweils zwei an den Umschaltvorgängen zwischen zwei benachbarten Gängen
beteiligten Magnetventilen ein Zeitschaitglied -><> zugeordnet
Im einzelnen wird durch die erfindungsgemäße Anordnung folgendes erreicht: Beim Hochschalten wird
das Ausschalten des bisher eingeschalteten Magnetventils verzögert, woraus die geforderte Einschaltüber- >
> schneidung resultiert, während dagegen beim Zurückschalten das Einschalten des neu einzuschaltenden
Magnetventils verzögert wird, wodurch eine Einschaltunterbrechung (oiler mit anderen Worten eine negative
Einschaltüberschneidung) erzielt wird. Es wird also
nunmehr der Nachteil der bekannten elektrohydraulischen Schalteinrichtung vermieden, bei der sich sowohl
beim Hoch- als auch beim Zurückschalten eine Einschaltunterbrechung ergibt
Die unterschiedlichen Größen der Verzögerungszei- r>
ten werden erzielt mit nur einem einzigen Kondensator und mit zwei dem Kondensator zugeordneten Widerständen,
die unterschiedliche Ohmzahlen aufweisen. Hierbei wird dadurch, daß jedem der beiden Widerstände
eine Diode zugeordnet ist und diese beiden Dioden entgegengesetzte Polung aufweisen, in geschickter
Weise erreicht, daß beim einen Schaltvorgang das Entladen des Kondensators und beim anderen Schaltvorgang
das Aufladen des Kondensators zeitbestimmend ist Die im Anspruch 1 enthaltene Aufgabe,
wonach die beiden Widerstände zueinander parallel liegen, ist nicht allein so zu verstehen, daß unmittelbar
vor und hinter den Widerständen einschließlich der Dioden zwei gemeinsame Verknüpfungspunkte vorgesehen
werden müssen. Vielmehr sind auch hiervon so abweichende Anordnungen denkbar. Entscheidend ist
aber, daß stets beim Aufladen des Kondensators der eine Widerstand und beim Entladen des Kondensators
der andere Widerstand zeitbestimmend wirksam ist.
Durch die vorbeschriebene Gestaltung des elektroni- τ>
sehen Schaltgliedes ist die gesamte elektrohydraulische Schalteinrichtung — im Vergleich zu der bekannten
Ausführung nach der GB-PS 13 11 771 - wesentlich einfacher, indem das elektronische Schaltglied mit dem
darin integrierten Zeitschaltglied unmittelbar das Ein- mi und Ausschalten der elektromagnetischen Schaltventile
steuern kann. Darüber hinaus sind die obengenannten Nachteile hinsichtlich der Wirkung der bekannten
Bauweise vermieden.
Im Vergleich zu der bekannten rein hydraulischen h*>
Schalteinrichtung (ATZ /971, S. 161-169) wird der Vorteil erzielt, daß ein nachträgliches Ändern der
Überschneidungszeit ohr s besonderen Aufwand durch Ändern der Ohmzahl des betreffenden Widerstandes
möglich ist, und daß die Überschneidungszeiten viel weniger oder überhaupt nicht mehr durch Viskositätsschwankungen des Hydrauliköles verändert werden.
Insgesamt können dadurch Schaltstöße mit viel größerer Sicherheit vermieden werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Unteranspruch angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt Darin zeigt
Fig. 1 einen prinzipiellen Schaltplan der elektrohydraulischen
Schalteinrichtung,
Fig.2 einen Schaltplan eines einer Schaltstufe (Wechsel von Gang 2 nach Gang 3 und zurück)
zugeordneten elektronischen Schaltgliedes und
Fig.3 ein Diagramm der Einschaltüberschneidung
bzw. Einschaltunterbrechung.
In F i g. I ist mit 1 eine Schaltzentrale bezeichnet, der
einerseits über die Leitungen V, O, vid R die Befehle
Vorwärts, Rückwärts oder Leerlauf eingegeben werden. Über eine Leitung 3 wird der Schaltzentrale 1 außerdem
ein der Getriebeausgangsdrehzahl entsprechendes Signal m eingegeben. Die Motorbelastung Λ/wiid der
Schaltzf/itrale 1 über eine Leitung 4 mitgeteilt die mit
ihrem anderen Ende an den Mittelabgriff eines Potentiometers 5 angeschlossen ist der mit dem
Fahrpedal 6 verbunden ist und von diesem beeinflußt wird. Die Schaltzentrale 1 hat zwei verschiedenartige
Ausgänge 7 und 8. Die Ausgänge 7 führen zu monostabilen Multivibratoren 9,10, 11 und 12, die eine
Druckabsenkung des Schaltmediums während der einzelnen Schaltvorgänge bewirke» und dazu an ein
Ventil 13 angeschlossen sind, das während des Schaltens einen Teil des von einer Pumpe 14 erzeugten Druckes
ableitet Die Ausgänge 8 sind dagegen mit Magnetspulen 15, 16 von zum Einschalten der einzelnen Gänge
vorgesehenen Ventilen 15', 16' verbunden.
Beim Hochschalten, d. h. beim Schalten von Gang 1 nach Gang 2 bzw. von Gang 2 nach Gang 3 soll gemäß
der Erfindung eine Einschaltüberschneidung vorgesehen werden. Beim Zurückschalten in einen niedrigeren
Gang soll dagegen eine Einschaltunterbrechung eintreten. In den Fig. 2 und 3 ist ein Ausfühiungsbeispiel für
einen Gangwechsel von Gang 2 nach Gang 3 und zurück dargestellt
Das in F i g. 2 dargestellte, in der Schaltzentrale 1
angeordnete elektronische Schaltglied liegt mit seinen Leitungen 21 und 22 an der Batteriespannung Ub- Über
einen Spannungsteiler (Widerstände 23 und 24) wird eine Spannung Ul gewonnen, die dem einen Eingang
E+ einer Verstärkerstufe 25 eingegeben wird. Am
A-isgLiig A dieser Verstärkerstufe 25 liegt über einen
weiteren Spannungsteiler (Widerstände 26, 27) ein Schalttransistor 71, an den seinerseits die Magnetspule
16 angeschlossen ist zu der eine Diode 28 parallel liegt Am Eingang E- der Verstärkerstufe 25 liegt eine
Spannung t/v an, die aus der Getnebeausgangsdrehzahl n2 (Leitung 3) und der Motorbelastung M (Leitung 4)
gewonnen wird. An den Ausgang A der Verstärkerstufe
25 ist eine Leitung 29 angeschlossen, die zwei parallel zueinander liegende Zweige aufweist, in denen jeweils
eine Diode 30 bzw. 31 und ein Widerstand 32 bzw. 33 hintereinandergesclHtet sind. Hinter diesen parallelen
Zweigen ist in der Leitung 29 ein Kundensator C angeordnet an dem die Spannung Ur anliegt Die
beiden Dioden 30 und 31 sind in entgegengesetzter Richtung gepolt. An die Leitung 29 ist zwischen dem
Kondensator C und den beiden parallelen Zweigen ein
Widerstand 34 angeschlossen, dessen anderes Ende am Eingang E- einer weiteren Verstärkerstufe 35 liegt.
Aus zwei Widerständen 36 und 37 ist ein Spannungsteiler gebildet, dessen Teilspannung t/r dem Eingang E+
der Verstärkerstufe 35 eingegeben wird. Am Ausgang B der Verstärkerstufe 35 liegt über einen Spannungsteiler
(Widerstände 38 und 39) ein weiterer Schalttransistor T2, an den die Magnetspule 15 angeschlossen ist, zu der
ein« Diode 40 parallel geschaltet ist.
Solange Ui größer ist als Uv, ist der Transistor 71
gesperrt und die Magnetspule 16 ausgeschaltet. Gleichzeitig ist lh größer als U1, so daß der Transistor
T": durchgeschaltet und damit die Magnetspule 15 (Gang
2) eingeschaltet ist. Steigt nun aufgrund der steigenden Drehzahl ni die Spannung /Λ an, so wird der Punkt I in
Fi g. 3 erreicht, von dem ab die Spannung Uv größer ist als die Spannung Ui. Beim Überschreiten Hieses
Punktes wird der Transistor Ti eingeschaltet und der Kondensator Centlädt sich über den Widerstand 33 und
die Diode 31. Die Spannung U( am Kondensator sinkt
nach einer e-Funktion ab und unterschreitet im Zeitpunkt Il den Wert der Spannung Ut- In diesem
Moment wird der Transistor Tj gesperrt, so daß die Spule 15 abfällt. Die sich zwischen den Zeitpunkten I
und Il ergebende Zeit der Einsdidltüberschneidung
errechnet sich nach folgender Beziehung:
/. „ - R,, -C In
V1 '
; Fällt die Spannung Uy wieder ab, so unterschreitet si«
im Punkt III die Spannung Ui, wodurch der Transistoi
Γι gesperrt und die Magnetspule 16 ausgeschaltet wird
Gleichzeitig lädt sich der Kondensator C über der Widerstand 32 und die Diode 30 auf. Dio Spannung U,
i" steigt dabei wieder nach einer c-Funktion an. Im Punk
IV überschreitet die Spannung Ur die Spannung U)
wodurch der Transistor Ti eingeschaltet wird. Die Zei
der F.inschaltunterbrechung beim Herunterschaltet errechnet sich nach der Beziehung:
f „ = R12CIn t( .
(.·< - ι,
(.·< - ι,
Der Wen des Kondensators ist für die tinschaitüber
schneidung und die Einschaltunterbrechung imme
.»(ι gleich. Au<-h 'ie Spannungen £Λ und Uj verändern siel
nicht, so daß für die Zeiten ausschließlich die Werte de Widerstände 32 und 33 maßgebend sind. Diesi
Widerstünde können entsprechend den Erfordernissei ausgewählt werden oder es können einstellbar!
j-, Widerstände vorgesehen sein.
Hicr/u 2 lihiil
Claims (2)
1. Elektrohydraulische Schalteinrichtung für ein Lastschaltgetriebe, das insbesondere zum Antrieb
von Fahrzeugen bestimmt ist und druckmittelbeaufschlagbare, zum Einschalten der einzelnen Gänge
dienende Reibungsvorrichtungen (Reibungskupplungen oder Reibungsbremsen) aufweist, wobei das
Umschalten von einem Gang in einen anderen durch Lösen einer bisher beaufschlagten und durch
Einrücken einer anderen Reibungsvorrichtung erfolgt, indem die Druckmittelzufuhr zu jeder Reibungsvorrichtung
mittels elektromagnetischer Schaltventile ein- bzw. ausgeschaltet wird, wobei die
Schalteinrichtung für je zwei an den Umschaltvorgängen zwischen zwei benachbarten Gängen beteiligte
Magnetventile ein elektronisches Schaltglied aufweist, das in Abhängigkeit von der Belastung des
das Getriebe antreibenden Motors und von der Getriebeausgangsdrehzahl ein erstes, das Einschalten
des einen Magnetventils auslösendes Signal und ein zweites, das Ausschalten des anderen Magnetventils
auslösendes Signal oder die umgekehrten Signale abgibt, und wobei ferner ein elektronisches
Zeitschaltglied, ein sogenanntes ÄC-Glied, vorgesehen
ist zum Verzögern der Wirksamkeit eines der Signale, dadurch gekennzeichnet, daß ein
derartiges elektronisches Zeitschaltglied (C, 30 bis 13) innerhalb aes elektronischen Schaltgliedes (25,
26, 27, Γι, 38, 39, T2) vorgesehen ist und daß das
Zeitschaltglied außer eintm Kondensator (C) zwei
zueinander parallelliegende Wie :rstände (32, 33) umfaßt, die mit jeweils einer Diode (30,31) in Reihe
liegen, deren Polung entgegengesetzt ist, so daß der eine Widerstand (32) nur beim Aufladen und der
andere Widerstand (33) nur beim Entladen des Kondensators (C) wirksam ist.
2. Elektrohydraulische Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das
Zeitschaltglied (C, 30 bis 33) der invertierende Eingang (E-) einer als Spannungsvergleicher
ausgebildeten Verstärkerstufe (35) angeschlossen ist, deren Ausgang (B) das verzögerte Signal abgibt und
an deren nichtinvertierenden Eingang (E+) eine willkürlich wählbare Spannung (Ut) anliegt.
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DE3528513A1 (de) * | 1985-08-08 | 1987-02-26 | Renk Ag Zahnraeder | Vorrichtung zur ventileinstellung fuer stroemungsmittel in einem fahrzeug |
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1973
- 1973-04-26 DE DE19732321090 patent/DE2321090C3/de not_active Expired
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