-
Getriebesteuerung für ein Fahrzeug
-
Die Erfindung betrifft eine Getriebesteuerung für ein Fahrzeug.
-
Das Fachgebiet, zu dem die Erfindung gehört, umfasst Druckmittelsteuerungen
für Mehrgang-Servoschaltgetriebe. Die Steuerung eignet sich insbesondere zum automatischen
Schalten des Getriebes von einer Hochgeschwindigkeitsübersetzung in eine Niedergeschwindigkeitsübersetzung
bei einer gegebenen ersten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und anschliessend daran
zum Zurückschalten in die Hochgeschwindigkeitsübersetzung bei einer-gegebenen höheren
zweiten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Aufgabe eines Abwärtsschaltsperrkreises
ist die Verhinderung des Abwärtsschaltens des Getriebes während bei Vollgas erfolgenden
Richtungsumsteuerungen des Fahrzeugs.
-
Bei der Anwendung bei Frontladern, z. B. während des Eimerladevorgangs
am Eaufenabschnitt, des Arbeitszyklus, soll das Fahrzeug den Haufen zusammenschieben
und mit dem Eimer
eindringen oder anheben. Die Annäherung an den
Haufen erfolgt normalerweise im zweiten Gang ausgehend von einem Fahrabschnitt des
Arbeitszyklus, wobei die anfängliche Zusammenschiebe- und Eimerarbeit im zweiten
Gang durchgeführt wird.
-
Während des Betriebs im zweiten Gang steht im Vergleich zum Betrieb
im ersten Gang an den Antriebsrädern ein geringeres Drehmoment zur Verfügung, was
die erwünschte Wirkung hat, die Raddrehung zu vermindern. Wenn aber der Notor des
Fahrzeugs mit zusätzlichen hydraulischen Anforderungen belastet wird, auf Grund
der Eindring- oder Anhebevorgänge des Eimers, bleibt für die Übertragung zu den
Antriebsrädern eine unzureichende Leistung übrig zum wirkungsvollen Zusammenschieben
des Haufens. Daher muss zu diesem Zeitpunkt der Fahrer . normalerweise in den ersten
Gang schalten und muss dann beim Laden des Eimers und Rückstossen aus dem Haufen
von Hand in den zweiten Gang schalten. Zur Entlastung des Fahrers . von einem übermässigen
Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten Gang ist ein automatisches Schaltsystem
sehr erwünscht, so dass bei Abfall der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs bis auf
eine erste gegebene Geschwindigkeit das Getriebe automatisch vom zweiten in den
ersten Gang abwärtsgeschaltet wird, dem ein automatisches Aufwärtsschalten folgt,
wenn im Anschluss daran die Fahrgeschwindigkeit eine zweite höhere gegebene Geschwindigkeit
überschreitet. Ein diese automatische Funktion vorsehendes Getriebsschaltsteuersystem
ist in der US-Patentanmeldung Serial No. 779 445 der Inhaberin angegeben.
-
Bei derselben Fahrgeschwindigkeit ist es während des Vollgasbetriebs
erwünscht, die Richtungsumsteuerung des Fahrzeugs statt im ersten Gang im zweiten
Gang durchzuführen auf Grund der innewohnenden niedrigeren Drehzahlen beider Vorwärts-
und Rückwärtskupplungsteile im Betrieb des zweiten Gangs Vollgasschaltungen in den
und aus dem ersten Gang erfolgen ziemlich rauh.
-
Hauptaufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Einrichtung,
die Abwärtsschaltungen vom ersten in den zweiten Gang verhindert, während das Fahrzeug
sich Richtungsumsteuerungen bei Vollgas unterzieht.
-
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch den Gegenstand des Anspruchs
1.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die Beschreibung der obigen US-Patentanmeldung wird im folgenden vollständig
wiederholt zum besseren Verständnis der Funktion und Vorteile des Sperr- oder Verzögerungskreises
für das Abwärtsschalten nach der Erfindung.
-
Den Stand der Technik angebende Patentschriften, bei denen der Schaltvorgang
durch von Betriebsparametern abhängige elektrohydraulische Einrichtungen erfolgt,
umfassen die US-PS 3 403 587, 3 665 779 und 3 732 755. Ferner ist eine Sperrvorrichtung
für das Abwärtsschalten bei einem Servoschaltgetriebe in der US-PS 3 937 107 angegeben.
-
Zum Erreichen des Ziels das Abwärtsschalten des Getriebes vom zweiten
in den ersten Gang zu verhindern, während sich das Fahrzeug einer schnellen Richtungsumsteurung
bei Vollgas unterzieht, ist die Getriebesteuerung mit einem Sperr-oder Verzögerungskreis
für das Abwärtsschalten versehen, der nur betätigt wird, wenn das Fahrzeug im Geschwindigkeitsbereich
des zweiten Gangs fährt. Der Sperr-oder Verzögerungskreis für das Abwärtsschalten
ist im elektronischen Geschwindigkeitsmessystem zwischen einem elektronischen Geschwindigkeitsschalter
und einem Magnetventil arlgeordrletz und hat grundsätzlich die Form eines Zeitgeberkreises,
der bei Einleitung einer Richtungsumsteuerung des Fahrzeugs erregt wird, während
das Fahrzeug im
Geschwindigkeitsbereich des zweiten Gangs fährt.
-
Der Zeitgeberkreis verzögert das Abwärtsschalten des Getriebes um
eine gegebene Zeitdauer, die zur Durchführung des Umsteuerns und Beschleunigens
des Fahrzeugs bei Vollgas zum normalen Geschwindigkeitsbereich des zweiten Gangs
ausreicht. Diese Verzögerung ist erforderlich zum Sperren des Abäwrtsschaltens bei
Vollgas und ist von ausreichender Dauer, damit das Fahrzeug den normalen Zyklus
des Verlangsamens, Anhaltens und Beschleunigens im zweiten Gang durchlaufen kann,
bis die Fahrgeschwindigkeit eine höhere gegebene zweite Geschwindigkeit überschreitet,
bevor die Verzögerungszeit zu Ende geht.
-
Somit erfolgt während der Richtungsumsteuerung bei Vollgas das Umsteuern
im zweiten Gang, wobei der Sperr- oder Verzögerungskreis für das Abwärtsschalten
dadurch voll wirksam wird, dass der elektronische Geschwindigkeitsschalter ein Signal
zum Schalten des Getriebes in eine Einstellung für die erste Geschwindigkeit liefert,
was aber durch den Zeitgeberkreis mit dem Ergebnis verzögert wird, dass das Getriebe
im zweiten Gang bleibt.
-
Während der bei eilgas oder langsamer erfolgenden Richtungsumsteuerung
läuft die vorgegebene Zeitverzögerung ab, wobei das Getriebe in den ersten Gang
schaltet und dieser Abwärtsschaltung nicht entgegengewirkt wird.
-
Die Erfindung betrifft kurz zusammengefasst eine Getriebesteuerung
für ein Mehrgang-Servoschaltgetriebe mit mehreren druckmittelbetätigten Kupplungen
zur Herstellung von Drehmomentänderungen und auch mit einem elektronischen Geschwindigkeitsermittlungssystem
und einem Abwärtsschaltventil zum automatischen Schalten des Getriebes von einer
Hochgeschwindigkeitsübersetzung zu einer Niedergeschwindigkeitsübersetzung bei einer
ersten gegebenen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
-
Die Erfindung besteht in der Hinzufügung eines Sperr- oder Verzögerungskreises
für das Abwärtsschalten zum Verhindern von Abwärtsschaltungen von der Hochgeschwindigkeitsübersetzung
zur Niedergeschwindigkeitsübersetzung, während sich das Fahrzeug einer Richtungsumsteuerung
bei Vollgas unterzieht.
-
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Getriebesteuerung in Verbindung mit einem
Nehrgang-Servoschaltgetriebe; Fig. 2 eine Draufsicht des Verbundventils der Getriebesteuerung
mit der Klarheit wegen weggebrochenen Teilen; Fig. 3 eine vergrösserte Ansicht 3-3
eines in der Steuerung angeordneten Ventils; Fig. 4 eine vergrösserte Ansicht 4-4
von Fig. 2 eines weiteren in der Steuerung angeordneten Ventils, dessen Ventilglied
sich in der offenen oder nicht verschobenen Stellung befindet; Fig. 5 das Ventil
von Fig. 4, wobei sich das Ventilglied in der geschlossenen oder verschobenen Stellung
befindet; Fig. 6 eine schematische Darstellung des der Getriebesteuerung hinzugefügten
Schaltsperrkreises; Fig. 7 ein schematisches Flussdiagramm für die Folge von Ereignissen
während einer Richtungsumsteuerung bei Vollgas des Fahrzeugs; Fig. 8 ein weiteres
schematisches Flussdiagramm mit einer
Darstellung der Folge von
Ereignissen während einer Richtungsumsteuerung bei Teilgas des Fahrzeuges.
-
Insbesondere Fig. 1 zeigt eine Getriebesteuerung 10 in Verbindung
mit einem Nehrgang-Servoschaltgetriebe 12 und dessen zugehörigen Getriebesteuerdeckel
14.
-
Das Getriebe 12 enthält eine Eingangswelle 16, eine Ausgangswelle
18, eine druckmittelbetätigte Richtungssteuerkupplung 20, die im Eingriffszustand
das Getriebe auf Vorwärtsantrieb schaltet, und eine druckmittelbetätigte Richtungssteuerkupplung
20, die im Eingriffszustand das Getriebe auf Rückwärtsantrieb schaltet. Zusätzlich
schalten im Eingriffszustand mehrere druckmittelbetätigte Überse tzungskupplungen
24, 26, 28 und 30 das Getriebe für einen Antrieb mit Übersetzungen für eine erste,
zweite, dritte bzw. vierte Geschwindigkeit. Eine detailliertere Beschreibung des
Getriebes dieser Art kann der US-PS 3 126 752 entnommen werden.
-
Im Getriebesteuerdeckel 14 sind mehrere Ventile untergebracht, die
im allgemeinen enthalten: ein herkömmliches Druckregelventil zur Begrenzung des
Eöchstdrucks im Steuersystem, ein herkömmliches Richtungssteuerventil 45 und ein
herkömmliches Geschwindigkeitssteuerventil 43. Diese Ventile steuern den Strom des
Druckmittels, das in bekannter Weise die verschiedenen druckmittelbetätigten Kupplungen
betreibt und die zum Getriebe 12 gehörenden Zahnräder und Lager schmiert. Eine detailliertere
Darstellung von ähnlichen Getriebesteuerdeckeln und deren zugehörigen Ventilen kannden
US-PS 3 334 703 und 3 559 780 entnommen werden. Zum Antrieb einer oder mehrerer
Lade- oder Hilfspumpen bekannter Bauart, von denen eine bei 32 schematisch dargestellt
ist, kann eine nicht gezeigte Antriebsmaschine verwendet werden. Zum selektiven
Unterdrucksetzen des Getriebesteuerdeckels 14 entnimmt die Pumpe 32 einem Druckmittelbehälter
oder -sumpf 34 Druckmittel und setzt dieses unter Druck.
-
Das Druckmittel wird aus dem Sumpf 34 über eine Leitung 36 entnommen,
wobei eine Leitung 40 die Pumpe 32 mit dem Getriebesteuerdeckel 14 verbindet.
-
Das Getriebe 12 wird häufig in den Antriebsleitungen von Baumaschinen
verwendet, von denen ein spezielles Beispiel die Anwendung bei Frontladern ist.
Hierdurch wird die Geschwindigkeitssteuerschaltung und die Richtungssteuerschaltung
von einer Bedienungsperson im allgemeinen durch nicht gezeigte Handsteuerhebel durchgeführt;
die mit einem Geschwindigkeitssteuerventilhebel 44 bzw. einem Richtungssteuerventilhebel
46 im Getriebesteuerdeckel 44 verbunden sind. Beim Frontladebetrieb zum Beispiel
ist die Bedienungsperson im allgemeinen mit der Handbetätigung der Längs- und hydraulischen
Eimersteuerfunktionen beschäftigt. Es ist daher für sie unbequem, zusätzlich zur
Handschaltung zwischen der Vorwärts- und Rückwärtsfahrt während eines Lade-Entladevorgangs
von Hand zwischen zum Beispiel dem ersten und dem zweiten Gang hin- und herschalten
zu müssen. Es ist zu beachten, dass beim Frontladebetrieb bei den Lade- und Entladevorgängen
eines Frontladers eine extrem kurze Zeit für die Hin- und Herbewegung des Frontladers
zur Verfügung steht.
-
Um den Fahrer vom ständigen Schalten zwischen dem ersten und dem zweiten
Gang zu entlasten, wenn sich der Geschwindigkeitssteuerhebel 44 in der Stellung
für den zweiten Gang befindet, ermöglicht die Getriebesteuerung 10 dem Getriebe
12 einen Betrieb im zweiten Gang bis die Fahrgeschwindigkeit auf eine erste vorgegebene
Geschwindigkeit abfällt, worauf das Getriebe 12 automatisch zurück in den ersten
Gang schaltet und in diesem bleibt, bis die Fahrgeschwindigkeit eine zweite höhere
vorgegebene Geschwindigkeit übersteigt, zu welcher Zeit das Getriebe automatisch
in den zweiten Gang zurückschaltet.
-
Zur Erreichung dieses Ziels ist die Getriebesteuerung 10 mit einem
automatischen Schaltsystem 38 verbunden, dessen beste Ausführungsform ein elektronisches
Geschwindigkeitsmessystem 48 in Verbindung mit einer Abwärtsschaltventileinrichtung
52 enthält, die zwischen dem Getriebesteuerdeckel 14 und dem Getriebegehäuse 42
angeordnet ist. Das elektronische Geschwindigkeitsmessystem 48 enthält grundsätzlich
einen Signalgenerator 56, einen elektronischen Geschwindigkeitsschalter 58 und ein
Magnetventil 60. Der Signalgenerator 56 ist an einer ersten Kupplungswelle 54 des
Getriebes befestigt. Die Kupplungswelle 54 ist antriebsmässig mit der Ausgangswelle
verbunden und dreht sich daher mit einer der Fahrgeschwindigkeit proportionalen
Drehzahl.
-
Der Signalgenerator 56, der proportional zur Fahrgeschwindigkeit ein
elektronisches Impulssignal erzeugt, kann die Form eines Signalgenerators Modell
ESG (Bauart ESGO) haben, der von der Firma Synchro-Start Products, Inc., Skokie,
Illinois, hergestellt wird. Der Signalgenerator 56 ist seinerseits elektrisch mit
einem elektronischen Geschwindigkeitsschalter 58 verbunden, der aus einem elektronischen
Geschwindigkeitsschalter Modell ESSB-1AT bestehen kann, der ebenfalls von der obigen
Firma hergestellt wird. Der elektronische Geschwindigkeitsschalter 58 ist auch elektrisch
mit einer Gleichstromquelle 59 und dem Magnetventil 60 verbunden, das die Form eines
Magnetventils Modell No. 8-3A-3-24 haben kann, das von der Firma Fluid Power Systems
Division of AMBAC Industries, Inc., Wheeling, Illinois, hergestellt wird.
-
Das Magnetventil 60 ist über eine Leitung 64 auch hydraulisch mit
dem Getriebesteuerdeckel 14 verbunden, hat auch eine Entlüfungsleitung 66 und ist
ferner über eine Leitung 68 und ein aus Kolben und Zylinder bestehendes Betätigungsstellventil
70 mit einem Kupplungsventil 62 für die zweite Geschwindigkeit in der Ventileinrichtung
52 verbunden, vgl.
-
Fig. 2.
-
Wie oben angegeben, dient der Getriebesteuerdeckel 14 zur Steuerung
der hydraulischen Drücke zur Betätigung der Geschwindigkeitsübersetzungs- und Richtungssteuerkupplungen
über die Geschwindigkeits- und Richtungssteuerventile 43 bzw. 45, die nicht Teil
der Erfindung sind.
-
Insbesondere gemäss Fig. 1 ist eine ein Verbundventil (Sandwich-Ventil)
53 enthaltende Abwärtsschaltventileinrichtung 52 zwischen dem Getriebesteuerdeckel
14 und dem Getriebegehäuse 42 angeordnet, wobei der Aufbau der Abwärtsschaltventileinrichtung
52 am besten in Fig. 2 gezeigt ist. Das Verbundventil 53 hat die Form einer einen
zentralen Kern aufweisenden im allgemeinen rechteckigen Platte und enthält mehrere
Bohrungen oder Öffnungen, die zum Leiten von Hydraulikdruck zu den verschiedenen
Kupplungen dienen, wobei Öffnungen 72, 73 eine hydraulische Verbindung mit der Vorwärts-und
der Rückwärtskupplung 20 bzw. 22 ermöglichen. In ähnlicher Weise sind Öffnungen
74 bis 77 hydraulisch mit entsprechenden Kupplungen 24 bis 30 für die erste, zweite,
dritte bzw.
-
vierte Geschwindigkeitsübersetzung verbunden. Es ist ersichtlich,
dass die Öffnungen 72 bis 77 mit den passenden Teilen der Ventile 43 und/oder 45
und in bekannter Weise über nicht gezeigte Hydraulikleitungen mit ihren entsprechenden
Eupplungen verbunden sind.
-
Fig. 2 und 3 zeigen das Kupplungsventil 62 für die zweite Geschwindigkeit,
das verschiebbar in einer Bohrung 78 des Verbundventils 53 angeordnet ist, wobei
die Bohrung 78 die Bohrung 75 schneidet. In der Bohrung 78 ist ein Verschlussglied
80 verschiebbar angeordnet, das normalerweise durch eine Schraubenfeder 82 in die
dargestellte Stellung vorgespannt und durch ein mit Kolben und Zylinder arbeitendes
Druckmittelbetätigungsventil 70 gegen die Vorspannung der Schraubenfeder 82 in eine
Stellung bewegbar ist. Der von der Bohrung 75 entfernte Teil der Bohrung 78 ist
auch mit einer Entlüftungsleitung 84 verbunden. Die Ventilbohrung 78 enthält einen
ausgenommenen Teil 79, der das Entlüften des
Restdruckmitteldrucks
innerhalb des Öffnungsauslassteils 75b über die Entlüftungsleitung 84 ermöglicht,
während das Verschlussglied 80 den Öffnungseinlassteil 75a schliesst.
-
Das Betätigungsstellventil 70 ist in einen Teil der Bohrung 78 eingeschraubt
und enthält ein Gehäuse 86 mit einer darin sich in Lämgsrichtung erstreckenden Bohrung
88. Mit der Bohrung 88 stehen in Längsrichtung im Abstand verteilte Öffnungen 90
und 92 und auch eine Endöffnung 94 in Verbindung.
-
Die Öffnung 90 des Betätigungsstellventils 70 ist über eine Leitung
76 mit der im Getriebesteuerdeckel 14 befindlichen Druckzufuhr für die Kupplung
für das zweite Geschwindigkeitsverhältnis verbunden, während die Öffnung 92 über
eine Leitung 102 mit einer Öffnung 98 eines Ventils 100 für die Kupplung für die
erste Geschwindigkeit verbunden ist. Die Leitung 68 verbindet die Öffnung 94 mit
dem Magnetventil 60 Innerhalb der Bohrung 88 ist ein Verschlussglied 106 verschiebbar
angeordnet, dessen im Abstand angeordnete Stegabschnitte 108, 110 eine Nut 112 begrenzen
die zum selektiven Verbinden der Öffnungen 90 und 92 bei der Bewegung des Verschlussglieds
in Abhängigkeit von einem Steuerdruck vom Magnetventil 60 dient. Der Stegabschnitt
108 dient auch zum Trennen der Teile 89 und 91 der Ventilbohrung 88, wenn sich das
Verschlussglied 106 in der in Fig. 2 und 3 gezeigten Stellung befindet. Das Verschlussglied
106 enthält zusätzlich einen Stangenabschnitt 114, der am Verschlussglied 80 anstösst
und dieses entgegengesetst zur Feder 82 bewegen kann Die Verbindung der Leitungen
90 und 92 auf Grund der Bewegung des Verschlussglieds 106 schliesst gleichzeitig
die Öffnung 75 für die zweite Geschwindigkeit im Verbundventil 53 gegenüber dem
Druckmittel strom aus dem Getriebesteuerdeckel 14, wodurch der Strom von unter Druck
stehendem Druckmittel zur Kupplung 26 für die zweite Geschwindigkeitsübersetzung
abgeschaltet und diese Kupplung folglich ausser Eingriff gebracht wird.
-
Die Konstruktion des Ventils 100 für die Kupplung für die
erste
Geschwindigkeit gleicht im wesentlichen derjenigen des Ventils 52 für die Kupplung
für die zweite Geschwindigkeit und enthält ein Verschlussglied 120, das in der Bohrung
118 des Verbundventils 53 hin- und herbewegbar ist, wobei die Borhung 118 die Bohrung
74 senkrecht schneidet. Das Verschlussglied 120 wird normalerweise von einer Schraubenfeder
122 in die dargestellte Stellung vorgespannt und ist entgegengesetzt hierzu bewegbar
durch den Druckmitteldruck aus cm Ventil 62, der durch die Leitung 102 und die Öffnung
98 eintritt. Die Ventilbohrung 118 enthält auch einen ausgenommenen Abschnitt 124,
der den Druckmitteldruck gestattet, in den Öffnungsauslasfteil 74b einzutreten,
während das Verschlussglied 120 den Öffnungseinlassteil 74a gegenüber einem unmittelbaren
Druckmittel strom aus dem Getriebesteuerdeckel 14 schliesst (vgl. Fig 5), wodurch
die Kupplung 24 für die erste Geschwindigkeitsübersetzung über das Druckmittel in
Eingriff gebracht wird das normalerweise die Kupplung 26 für die Übersetzung fir
die zweite Geschwindigkeit betätigt.
-
Beim normalen Betrieb in der Übersetzung für die zweite Geschwindigkeit
strömt unter Druck gesetztes Druckmittel für die Kupplung 26 senkrecht durch die
Öffnung 75 des Verbundventils 53. Zusätzlich zur Steuerung durch das Geschwindigkeitssteuerventil
43 wL.rd der Kupplungsdruck für die zweite Übersetzung ebenfalls durch das Betätigungsstellventil
70 und das Kupplungsventil 62 für die zweite Geschwindigkeit gesteuert Das Betätigungsstellventil
70 wird seinerseits selbstverständlich vom Magnetventil 60 gesteuert. Fällt einmal
die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine erste gegebene Geschwindigkeit, z
t. ,67 km/h, so wird diese Geschwindigkeit vom elektronischen Geschwindigkeitsschalter
58 gemessen, der ein das Magnetventil 60 betätigendes Signal liefert Die Betätigung
des Magnetventile 60 ermöglicht es, einem Steuerdruck aus dem Getriebesteuerdeckel
14, das Betätigungsstellventil 70 und das Kupplungsventil 62 für die zweite Geschwindigkeit
hin- und herzubewegen. Wie oben angegeben, unterbricht das Kupplungsventil-Verschlussglied
80
den Strom von unter Druck stehendem Druckmitie zur Kupplung
26, während die Bewegung des Betätigungsventil-Verschluss glieds 106 den zweiten
Kupplungsventildruck in der Leitung 96 in das vorher drucklose Kupplungsventil 100
für die erste Geschwindigkeit leitet. Gemäss Fig. 5 schliesst das Verschlussglied
120 für das Kupplungsventil für die erste Geschwindigkeit den Öffnungsabschnitt
74a der Öffnung 74 für die erste Geschwindigkeit, wodurch die Verbindung mit dem
Getriebesteuerdeckel unterbrochen wird, während gleichzeitig das unter Druck stehende
Druckmittel aus dem Betätigungssteuerventil 70 in den Öffnungsabschnitt 74b eindringen
kann, was danach die Kupplung 24 für die Übersetzung bei der ersten Geschwindigkeit
in Eingriff bringt. Auf diese Weise wird der Druck in der Kupplung für die Übersetzung
für die zweite Geschwindigkeit verwendet zur Betätigung der Kupplung 24 für die
Übersetzung für die erste Geschwindigkeit und zur Ausführung eines Abwärtsschaltung.
-
Wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs eine zweite höhere gegebene
Geschwindigkeit, z. B. 4 km/h, übersteigt, wird ein Signal vom elektronischen Geschwindigkeitsschalter
58 zum Aberregen des Magnetventils 60 entfernt, wodurch der Strom des Kupplungsdrucks
für die Übersetzung für die zweite Geschwindigkeit in das Kupplungsventil 100 unterbrochen
und gleichzeitig die Öffnung 75 für die Übersetzung für die zweite Geschwindigkeit
geöffnet wird, um einen Eingriff der Kupplung 26 für die Übersetzung für die zweite
Geschwindigkeit zu ermöglichen, was eine Aufwärtsschaltung bewirkt.
-
Das Abwärtsschalten und folglich das Aufwärtsschalten erfolgen vollautomatisch
und befreien den Fahrer vollständig von der he einer hierzu auszuführenden Handsteuerung.
Der elektronische Geschwindigkeitsschalter 58 kann so eingestellt werden, dass er
die erste und die zweite gegebene Fahrgeschwindigkeit verändert. Ferner kann das
automatische Schaltsystem 38 gegebenenfalls mit anderen Übersetzungen als nur für
die erste und zweite Geschwindigkeit verwendet werden. Falls vom Fahrer~gewmnscht,
kann
zusätzlich das Schalt system 38 ruder einen vorzugsweise im Fahrerhaus angeordneten
Vorrangschalter abgeschaltet werden Zur Verhinderung des Abwürtsschaltens des Getriebes
während bei Vollgas oder schnell ausgeführten Richtungsumsteuerungen wird zum oben
beschriebenen automatischen Schaltsystem 38 ein Abwärtsschaltsperr- oder Verzögerungskreis
130 hinzugefügt, der im elektronischen Geschwindigkeitsmessystem 48 zwischen dem
elektronischen Geschwindigkeit sschalter 50 und dem Magnetventil angeordnet ist,
vgl. Fig. 6 Der im strichpunktiert umgrenzten 3erei&n 132 enthaltene Kreis 130
ist in einer Stellung unmittelbar vor einer Richtungsumsteuerung des Fahrzeugs dargestellt
und hat grundsätzlich die Form eines Zeitgeberkreises, der durch Einleitung einer
Richtungsumsteuerung erregt wird, wenn nur im zweiten Gang gefahren wird.
-
Zum rsis 1.50, jedoch mit dem elektronischen Geschwindigkeitsschalter
58 vereinigt, gehört ein normalerweise geschlossener Schalter 134 zwischen Klemmen
136 und d 138 und ein normalerweise offener Schalter 140 zwischen Klemmen 136 und
1420 Die Schalter 134 und 140 sind offen bzw. geschlossen gezeigt, da sie sich in
diesen Stellungen unmittelbar vor einer Richtungsumsteuerung befinden. Während der
Verlangsamung des Fahrzeugs nehmen die Schalter 134 und 140 bei oder unter einer
ersten gegebenen Geschwindigkeit eine geschlossene bzw. offene Stellung ein und
bleiben in diesen Stellungen, bis das Fahrzeug auf oder über die zweite gegebene
Geschwindigkeit beschleunigt, worauf ihre Stellungen offen bzw. geschlossen werden.
Fig. 6 zeigt den eis 130 in einer Stellung unmittelbar vor einer Richtungsumsteuerung
des Fahrzeugs, wobei die Schalter 134, 140 in den Arbeitsstellungen gezeigt sind,
die sie einnehmen, wenn das Fahrzeug sich über der zweiten gegebenen Geschwindigkeit
befindet.
-
Mit der Geschwindigkeitsschalterklemme 138 ist ebenfalls eine Eagnetventilklemme
144 verbunden9 wobei die Magnets ventilklemme 146 mit der Energiequelle 59 und der
Geschwindigkeitsschalterklemme 148 verbunden ist. Die Energiequelle 59 ist zusätzlich
auch mit einer Geschwindigkeitsschalterklemme 150 verbunden. In der Verbindung zwischen
der Geschwindigkeitsschalterklemme 138 und der Magnetventilklemme 146 befindet sich
ein Vorrangschalter 50, der vor zugsweise im Fahrerhaus angeordnet ist Mit der Geschwindigkeitsschalterklemme
142 ist ein normalerweise offener Schalter 152 verbundene der entfernt in der nicht
gezeigten vom Fahrer betätigten Getriebe steuerung angeordnet ist Der Schalter 152
wird jedesmal kurzzeitig betätigt, wenn der Fahrer durch den Richtungssteuerventil
hebel 46 eine Richtungsumsteuerung ausführt , vgl. Fig. 1.
-
Der Schalter 152 befindet sich zwischen der Geschwindigkeitsschalterklemme
142 und einem resten Relais 154 Ein zweites Relais mit Zeitgeber 156 zweigt von
der Verbindung zwischen der Geschwindigkeitsschalterklemme 138 und der hIagnetventilklemme
144 abO Das zweite Relais mit Zeitgeber 156 steuert einen normaler weise geschlossenen
Schalter 158 zwischen dem ersten Relais 154 und dem Neutral start schalter 152 In
ähnlicher Weise steuert das erste Relais 154 einen normalerweise offenen ersten
Schalter 160, der in einer mit der Geschwindigkeitsschalterklemme 150 verbundenen
Leitung angeordnet ist und dessen anderes Ende mit einer Leitung zwischen dem Neutralstartschalter
152 und dem zweiten Relais mit Zeitgeberschalter 158 angeordnet ist. Das erste Relais
154 steuert ferner einen normalerweise offenen zweiten Schalter 162 zwischen dem
zweiten Relais mit Zeitgeber 156 und der Geschwindigkeitsschalterklemme 138. Ferner
steuert das erste Relais 154 auch einen normalerweise geschlossenen dritten Schalter
164 zwischen der Geschwindigkeitsschalterklemme 138 und der
Magnetventilklemme
144. Das erste Relais 154 kann die Form des Modells R10-E1-Y4-V700-4PDT haben, während
das zweite Relais mit Zeitgeber 156 die Form des Modelle CUH-42-30010-DPDT haben
Lann, von denen beide von der Firma Potter & Brumfield Division of AMF Inc.,
Princeton, Indiana, hergestellt werden.
-
Die Aufgabe des Kreises 130 besteht In der Sperrung von Abwärtsschaltungen
vom zweiten zum ersten Gang während einer bei Vollgas erfolgenden Richtungsumsteuerung.
Es ist erwünscht, die Richtungsumsteuerung statt im ersten Gang im zweiten Gang
durchzuführen auf Grund der innenwohnenden niedrigeren Drehzahlen der Vorwärts-
und der Rückwärtskupplung im Betrie des zweiten Gangs für dieselbe Fahrzeuggeschwindigkeit.
Eine Abwärtsschaltung in die erste Kupplung 24 während einer bei Vollgas erfolgenden
Richtungsumsteuerung erfolgt ziemlich rauh und folglich unbequem für den Fahrer
wie aus hart für das Fahrzeug selbst.
-
Der Sperrkreis 130 ist ein Zeitgeberkreis, der bei einer vom Fahrer
eingeleiteten Richtungsumsteuerung erregt wird, wenn das Fahrzeug nur im zweiten
Gang fährt. der Zeitgeberteil des zweiten Relais mit Zeitgeber 156 wird nur betätigt
wenn der elektronische Geschwindigkeitsschalter 58 zurückgestellt ist, was auftritt,
wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine erste vorgegebene Geschwindigkeit
abfällt. Die Abwärtsschaltung des Getriebes wird für eine gegebene Zeitdauer verzögert
die lang genug ist damit das Fahrzeug Umsteuern und bei Vollgas In den normalen
Bereich des zweiten Gangs beschleunigen kann. Die Verzögerung ist erforderlich zur
Sperrung von bei Vollgas erfolgenden Abwärtschaltungen. Die Verzögerung ist ausreichend
lang, damit die Maschine den normalen Zyklus des Verlangsamens, Anhaltens und Beschleunigens
im zweiten Gang durchlaufen kann, bis die thrgeechwindigkeit eine zweite höhere
vorgegebene Geschwindigkeit überschreitet, bevor die Zeitverzögerung zu Ende geht
Die
bei Vollgas oder schnell erfolgende R-. chturlgsumsteuerungstattfindende Folge von
Ereignissen geht am besten aus dem Flussdiagramm von Fig 7 hervor, das schematisch
eine vollständige bei Vollgas erfolgende Richtungsumsteuerung im zweiten Gang zeigt
Während der vorgegebenen Zeitverzogerung finden eine Verlangsamung von einer ersten
vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit in einer Richtung bis zu einem Anhalten und dann
eine Beschleunigung in der anderen Richtung bis zu einer zweiten vorgegebenen Fidrgeschwindigkeit
statto Der Kreis 130 wird erregt, wenn vom Fahrer eine Richtungsumsteuerung im zweiten
Gang durchgeführt wird Als Ergebnis der Richtungsumsteuerung schliesst der Schalter
152 kurzzeitig, wodurch das erste Relais 154 betätigt wird und als Ergebnis hiervon
erste Relaisschalter 160, 162 und 164 umsteuert. Der Schalter 160 sperrt im Kreis
zum ersten Relais 154, wonach der Schalter 152 wieder öffnet Wenn die Bahrgeschwindigkeit
unter die erste vorgegebene Geschwindigkeit abfällt, schliesst der Geschwindigkeitsschalter
58 den Schalter 134 und öffnet den Schalter 140 Da der Schalter 162 auf Grund der
Richtungsumsteuerung noch geschlossen ist, wird der Zeitgeberteil des zweiten Relais
mit Zeitgeber 156 betätigt. Jedoch ist während der Vollgasbetätigung die vorgegebene
Zeit vor der Betätigung des zweiten Relais lang genug, damit das Fahrzeug seine
Richtung ändern und über die zweite vorgegebene Geschwindigkeit beschleunigen kann,
wodurch das Schalten in den ersten Gang verhindert wird Nach Ablauf der vorgegebenen
Zeit wird das zweite Relais 156 betätigt, steuert den zweiten Relaisschalter 158
um und öffnet ihm Das Öffnen des Schalters 158 inaktiviert das erste Relais 154
und stellt die ersten Relaisschalter 160, 162 und 164 zurück in ihren normalen Zustand.
Das Öffnen des Schalters 162 inaktiviert das zweite Relais 156, das dann den zweiten
Relaisechalter 158 in seinen normalerweise geschlossenen Zustand zurückführt. Zu
diesem
Zeitpunkt hat der Kreis 130 seine Zyklusfolge vollständig
durchlaufen, und befinden sich alle Schalter wieder in ihrem normalerweise offenen
oder geschlossenen Zustand.
-
Während der bei Vollgas erfolgenden Richtungsumsteuerung erfolgt die
Umsteuerung selbst im zweiten Gang. Es wird voller Gebrauch vom Kreis 130 in der
Weise gemacht, dass der Geschwindigkeitsschalter 58 in seine Einstellung für den
ersten Gang schaltet, während des Getriebe selbst im zweiten Gang bleibt.
-
Fig. 8 zeigt ein vlussdiagramm für die bei Teilgas oder langsamer
erfolgende Richtungsumsteuerung. Im Vergleich zu Fig. 7 ist ersichtlich, dass die
ersten drei Diagraminblöcke identisch sind und dass während einer gegebenen Zeit
der Zeitgeberteil des zweiten Relais mit Zeitgeber 156 dieselbe Zyklusfolge, wie
oben zu Fig. 7 beschrieben, durchläuft und alle Schalter im Kreis 130 wieder in
ihren normalen Zustand zurückkehren. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit noch unter der
zweiten vorgegebenen Geschwindigkeit liegt, ist aber in diesem Zeitpunkt der Schalter
134 geschlossen. Nach der Aberregung des Zeitgeberkreisteils von 156 und dem Schliessen
des Schalters 164 wird das Magnetventil 60 erregt und bewirkt somit ein Abwärtsschalten
des Getriebes in den ersten Gang. Danach verlangsamt das Fahrzeug, kommt zum Stillstand
und beschleunigt in der anderen Richtung. Wenn das Fahrzeug einmal die zweite vorgegebene
Geschwindigkeit überschreitet, werden die Einstellungen der Schalter 134 und 140
umgesteuert, wodurch das Getriebe in den zweiten Gang geschaltet wird. Somlt läuft
bei einer bei Teilgas oder langsamer erfolgenden Richtungsumsteuerung dne vorgegebene
Zeitverzögerung ab und schaltet das Getriebe in den ersten Gang, wobei diesem Abwärtsschalten
nicht entgegengewirkt wird Es findet wiederum ein voller Gebrau& des Kreises
130 statt, jedoch wird bei Teilgas die vorgegebene Zeit des zweiten Relais mit Zeitgeber
156 überschritten und schaltet
das Getriebe in den ersten Gang.
Das tatsächliche Schalten des Getriebes in den ersten Gang kann bei, vor oder geringzügig
nach der tatsächlichen Umsteuerung des Fahrzeugs stattfinden. Dies ist durch die
gestrichelten Linien im Diagramm von Fig 8 dargestellt. Die Linien für die vorgegebene
Zeit in Fig. 7 und 8 stellen dieselbe Zeitspanne dar, wenn auch die Linie in Fig.
8 auf Grund der Platzbeschränkung abgebrochen ist Für den Fall, dass der Fahrer
die Richtungsumsteuerung erst nach dem vollständigen Anhalten des Fahrzeugs vornimmt,
wird der Abwärtsschaltsperrkreis 130 nicht betätigt, da bei dieser Arbeitsfolge
zur Richtungsumsteuerzeit der elektronische Geschwindigkeitsschalter 58 sich in
der Stellung für den ersten Gang befindet, während der Kreis 130 nur betätigt wird,
wenn das Fahrzeug im Geschwindigkeitsbereich des zweiten Gangs fährt. Der Kreis
130 kann bei Bedarf auch bei einem anderen als dem ersten und dem zweiten Übersetzungsverhältnis
angewendet werden.