DE2934269A1 - Automatische regeleinrichtung eines durch eine brennkraftmaschine angetriebenen, stufenlos einstellbaren uebersetzungsgetriebes, insbesondere fuer fahrzeuge - Google Patents

Automatische regeleinrichtung eines durch eine brennkraftmaschine angetriebenen, stufenlos einstellbaren uebersetzungsgetriebes, insbesondere fuer fahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Regelung eines durch eine Brennkraftmaschine stufenlos einstellbaren Übersetzungsgetriebes, insbesondere für Fahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs·
Eine derartige automatische Regelung ist z. B. durch die DE-OS 27 12 32 7 bekanntgemacht worden. Darin wird durch ein Gaspedal mit nachfolgendem GaspedalSignalgeber ein Signal erzeugt, das zum einen über einen ersten Speicher zur Regelung der Drosselklappenöffnung herangezogen wird. In dem ersten Speicher ist eine Funktion F1 gespeichert, derart, daß der Speicher ein Ausgangssignal liefert, welches ein Maß für den öffnungswinkel des Drosselklappenventils des Vergasers darstellt. Ferner wird das Gaspedalausgangssignal auf einen zweiten Speicher gegeben, in dem eine Funktion F2 gespeichert ist. Der zweite Speicher liefert ein Ausgangssignal entsprechend der berechneten Umdrehungsgeschwindigkeit der Brenn kraftmaschine. Ober diesen zweiten Speicher und eine Vergleichsschaltung wird eine Servostel!einrichtung zur direkten Betätigung des stufenlos einstellbaren Übersetzungsgetriebes angesteuert.
Diese Schaltung einer automatischen Regelung eines durch eine Brennkraftmaschine stufenlos einstellbaren fliersetzungsgetriebes ist äußerst aufwendig. Es bedarf zweier Speichereinrichtungen, um zum einen die Drosselklappenöffnung und zum zweiten eine Regelung des stufenlos einstellbaren Getriebes zu gewährleisten. Darüber hinaus besteht die Gefahr einer Fehl-
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steuerung in dem Sinne, daß bei falsch abgespeicherten Funktionen im ersten Speicher und im zweiten Speicher eine optimale Anpassung nicht erfolgen kann. In diesem Falle wäre der Regelungsvorgang der Servostel!einrichtung nicht optimal auf die Regelung des öffnungswinkels des Drosselklappenventiles abgestimmt. Bedingt dadurch würde der Brennkraftstoffverbrauch wieder ansteigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die obengenannten Nachteile auszuschalten und eine automatische Regelung eines durch eine Brennkraftmaschine angetriebenen, stufenlos einstellbaren OberSetzungsgetriebes mit mehreren Fahrbereichsstufen zu schaffen, bei der für jedes vom Fahrer des Kraftfahrzeuges gewählten Leistungsniveaus der Brennkraftmaschine das übersetzungsverhältnis zur Brennkraftmaschine selbständig so geregelt wird, daß man optimale Betriebsbedingungen bei minimalem Brennstoffverbrauch erhält.
Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Vorschlages finden sich in den Unteransprüchen.
Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Vorschlag ist insbesondere, daß das Getriebeantriebsmoment bzw. das Drehmoment der Antriebsmaschine bei bleibender Fahrpedal stellung immer auf ein gleiches Drehmoment eingeregelt wird und daß die
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Getriebeübersetzung sich den veränderlichen Fahrzeugwiderständen anpaßt. Es entstehen also keine Leistungseinbußen z. B. durch Motordrückung, wie es bei vielen Steuer- und Regelungseinrichtungen bekannt ist. Die ganze Leistung der Antriebsmaschine kann somit in jedem Betriebszustand und in jeder Belastungssituation innerhalb der maximal möglichen Zugkraftgrenze voll ausgeschöpft werden. Aufgrund der Anpassungsmöglichkeit an die optimale Motorkennlinie der Antriebsmaschine besteht der weitere Vorteil, daß bei jeder Leistungsgröße der Antriebsmaschine die Drehzahl zugeordnet ist, bei der sie am verbrauchsgünstxgsten arbeitet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Vorschlages ist eine Geschwindigkeitsbegrenzung gezeigt für Arbeitsmaschinen und insbesondere für Ackerschlepper. Durch diese Anordnung kann eine beliebige Geschwindigkeitsbegrenzung vorgewählt werden. Für Straßenfahrzeuge ist es eo^nfalls vorteilhaft, innerhalb geschwindigkeitsbegrenzter Fahrstrecken das geforderte Geschwindigkeitslimit vorzuwählen bzw. fest einstellen zu können.
Vorteilhaft ist weiterhin die gute Schaltqualität <&s stufenlos einstellbaren Getriebes, bedingt durch eine Zwischenstellung eines Umschaltventiles und eines Bereicasumschaltventiles, in der ein Weiterregeln des Servomotors unterbunden wird.
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Nachstehend wird der erfindungsgeniäße Vorschlag einer automatischen Regelung eines durch eine Brennkraftmaschine angetriebenen, stufenlos einstellbaren Obersetzungsgetriebes für zwei Ausführungsbexspiele anhand von Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen im einzelnen:
Fig. 1 ein Kennlinienfeld einer Brennkraftmaschine mit einer verbrauchsoptimalen Linie für ein betreffendes, stufenlos einstellbaren Getriebe.
Fig. 2 eine automatische Regelung eines stufenlos einstellbaren Getriebes mit drei Fahrbereichen.
Fig. 3 einen Drehzahlplan.
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel mit elektronischem Fahrregler.
In dem Diagramm gemäß Fig. 1 sind die Kurven 1 konstanten Kraftstoffverbrauches für eine Brennkraftmaschine angegeben. Dabei sind auf der Ordinate die Leistung bezüglich der Drehzahlen der Brennkraftmaschine auf der Abszisse angegeben. In dieses Diagramm der Fig. 1 ist eine verbrauchsoptiraale Linie 2 für eine Brennkraftmaschine mit stufenlosen Getrieben eingezeichnet, bei dem bei optimaler Drehzahl und maximaler Leistung ein minimaler Kraftstoffverbrauch gegeben ist. Entsprechend
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dieser verbrauchsoptimalen Linie 2 soll die Steuerung einer automatischen Regeleinrichtung nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag erfolgen.
In Fig. 2 ist eine automatische Regeleinrichtung mit 10, eine Servostel!einrichtung mit 12, ein als Druckwaage wirkendes Regelventil mit 13, ein Servomotor mit 14, ein stufenlos regelbares Getriebe mit 16 und eine Antriebsmaschine mit 17 bezeichnet. Die Servostel!einrichtung 12 besteht aus dem Regelventil 13, einer Servopumpe 20, über die Pumpmedium über Pumpleitungen 22 zu dem Regelventil 13 gefördert wird und weiter über zwei Stelleitungen 23 und 24 zu den beiden Arboitsräumen 26 und 27 eines Servomotors 14. Dabei ist das Regelventil 13 als 5/3-Wegeventil ausgeführt, wobei in d«r Stellung Λ die Stelleitung 23 über die Pumpleitung 22 und in der Stellung C die Stelleitung 24 über die Pumpleitung 22 mit der Serv^ournpe in Verbindung steht. In der mittleren Neutralstellung B sind alle Anschlüsse des Regelventils 13 abgesperrt. Um unterschiedliche, fahrzeugbedingte Verstellgeschwindigkeiten für die Übersetzungsänderungen des stufenlos regelbaren Getriebes Ij in beiden Richtungen realisieren zu können, kann die Pu^xJl'"1!- tung 22 als doppelte Leitung 22a und 22b ausgeführt sein, mit einer für jede Verstellrichtung eigene Drossel (bzw. Blende) bzw. 31 in der Pumpleitung 22a bzw. 22b. Die direkte Regelung des stufenlos einstellbaren Getriebes 16 erfolgt mittels des Servomotors 14, wobei jeweils einer der beiden Arbeitsräume bzw. 27 über die Steuerleitungen 23 b^w. 24 entsprechend der
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Stellung des Regelventiles 13 mit Pumpmedium von der Servopumpe 20 befüllt und der andere Arbeitsraum mit einem Tank verbunden wird.
Entsprechend der Stellung eines Gaspedals 35 wird ein Fahrpedalwegsignal a erzeugt, das über eine Drosselklappensteuerleitung 36 einem Drosselklappenregler 37 zum Regeln der Antriebsmaschinendrehzahl zugeführt wird. Zum anderen wird· das Fahrpedalwegsignal a über eine Stellregelleitung 41 einem Motorkennlinienspeicher 40 zugeführt, in dem die verbrauchsoptimale Linie 1 nach Fig. 1 gespeichert ist. Vom Motorkennlinienspeicher 40 wird ein Steuersignal b, ein entsprechend dem Kennlinienfeld nach Fig. 1 moduliertes Fahrpedalwegsignal a, über eine Stellregelleitung 41 zum Betätigen des Regelventils abgegeben.
Durch das auf das Regelventil 13 einwirkende und im Motorkennlinienspeicher 40 erzeugte Steuersignal b wird sichergestellt, daß bei jeder Fahrsituation die Antriebsmaschine bei der Drehzahl arbeitet, in der die jeweils angeforderte Leistung bei günstigstem Verbrauch abgegeben wird. Dazu ist der Motorkennlinienspeicher 40 vorgesehen, in dem die Kennwerte des günstigsten Kraftstoffverbrauches der jeweils verwandten Antriebsmaschine 17, also die verbrauchsoptimale Linie 1 nach Fig. 1, gespeichert sind. Als weitere Steuergröße ist ein Antriebsmaschinendrehzahlsignal c vorgesehen, das durch einen mit einer Getriebeeingangswelle 43 verbundenen
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Drehzahlgeber 45 erzeugt wird und über eine Regelleitung 46 dem Regelventil 13 so zugeführt wird, daß es dem Steuersignal b entgegenwirkt.
Zur Funktion der Regeleinrichtung ohne Fahrbereichswechsel:
Das Regelventil 13 vergleicht das Antriebsmaschinendrehzahlsignal c mit dem Steuersignal b, wobei im Anfahrzustand bei bereits vorgewählter Fahrtrichtung die zusätzlich auf das Regelventil 13 einwirkende Kraft einer Ventilfeder 48 überwiegt, wodurch das Regelventil 13 zunächst in seiner Schaltstellung c gehalten wird. Somit ist die Getriebeübersetzung so lange in Nullstellung, bis die Leerlaufdrehzahl überschritten und ein größer werdendes Antriebsmaschinendrehzahlsignal c die Gegenkraft der Ventilfeder 48 übersteigt.
überwiegt das Antriebsmaschinendrehzahlsignal c das Steuersignal b, so wird das Regelventil 13 in die Stellung A geschaltet und der Servomotor 14 wird so ausgeschwenkt, daß eine Übersetzungsänderung des stufenlos einstellbaren Got' Iebes 16 zu höheren Abtriebsdrehzahlen hin erfolgt. Erhalt das Steuersignal b einen höheren Wert als das Antriebsmaychinendrehzahlsignal c, schaltet das Regelventil 13 in die Schaltstellung C, wodurch eine Übersetzungsanderung des stufenlos einstellbaren Getriebes 16 hin zu niedrigeren Abtriebsdrehzahlen erfolgt, das Fahrzeug wird langsamer. Bei Gleichheit
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der beiden Signalgrößen ist die Funktion B des Regelventiles 13 wirksam, eine Getriebeübersetzungsänderung findet nicht statt.
Die Stellung des Regelventiles 13 und damit die Getriebeübersetzung werden automatisch so lange variiert, bis zwischen dem Antriebsmaschinendrehzahlsignal c und dem Steuersignal b ein Gleichgewicht vorliegt. Daraus folgt, daß jeder Stellung des Gaspedals 35 eine bestimmmte Antriebsmaschinendrehzahl bei entsprechender Last zugeordnet ist. Bei einer vorgenommenen Gaspedaleinstellung wird sich eine bestimmte Obersetzung des Getriebes 16 einregeln. Nimmt dann z. B. die Steigung zu, so wird zunächst die Antriebsmaschinendrehzahl gedrückt, um die Zugkraft zu erhöhen. Die Folge ist, daß das Antriebsmaschinendrehzahlsignal a kleiner wird und bei gleichbleibender Gaspedalstellung und damit gleichbleibendem Fahrpedalwegsignal a bzw. Steuersignal b das Regelventil 13 die Stellung C einnimmt, worauf über den Servomotor 14 eine Obersetzungsänderung des stufenlos einstellbaren Getriebes 16 hin zu niedrigeren Abtriebsdrehzahlen so lange erfolgt, bis das Antriebsmaschinendrehzahl signal c wieder seinen ursprünglichen Wert erreicht hat und mit dom Steuersignal b wieder im Gleichgewicht ist.
Umgekehrt: wird bei zunehmendem Gefälle und größer werdendein Antriebsmaschinendrehzahlsignal c aufgrund des geringeren Fahrzeugwiderstandes über das Regelventil 13 eine Erhöhung der Getriebeübersetzung eingeregelt, bis das Antriebsmaschinen-
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drehzahlsignal c wieder den ursprünglichen Wert erreicht hat. Es bleibt also bei gleicher Fahrpedal stellung das Drehmoment der Antriebsmaschine 17 konstant eingeregelt und die Übersetzung des stufenlos einstellbaren Getriebes 16 wird den sich verändernden Fahrzeugwiderständen angepaßt. Eine Leistungseinbuße durch Motordrückung wird also vermieden.
Beim Beschleunigungsvorgang steht das erhöhte und durch den Motorkennlinienspeicher 40 entsprechend der Stellung des Gaspedals 35 festgelegte Steuersignal b sofort am Regelventil 13 an, das dadurch sofort in die Schaltstellung C kippt und eine Rückstellung der Getriebeübersetzung bewirkt. Dies bedeutet, daß das Antriebsdrehmoment sofort niedriger wird und die Antriebsmaschine 17 rasch eine hohe Drehzahl und damit eine hohe Leistung erreicht. Der Wert für das Antriebsrnaschi~ nendrehzahlsignal c nimmt dabei schnell einen Wert an, der zunächst noch größer ist als das schon erhöhte Steuersignal b, wodurch das Regelventil 13 die Stellung A einnimmt und die Getriebeübersetzung in die entgegengesetzte Richtung verändert, und zwar so lange, bis von der Lastseite her über eine Abt;, ~ds welle 50 und der Getriebeübersetzung das Antriebsdrehmom-nt einen Wert angenommen hat, bei der das Antriebsinaschiaeudrehzahlsignal c und das Steuersignal b im Gleichgewicht sind. In der Beschleunigungsphase wird also zunächst das Getriebe in der Übersetzung zurückgestellt und sobald die Antriebsmaschine 17 die geforderte Leistung erreicht hat, in die Gegenrichtung geändert, bis die gewünschte, der Gaspedalstellung entsprechende Fahrsituation erreicht ist.
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In Fig. 2 ist als Ausführungsbeispiel für ein stufenlos einstellbares Getriebe mit mehreren Fahr- und Schaltbereichen (mit einem Rückwärtsfahrbereich R und zwei Vorwärtsfahrbereichen B- und B~) ein hydrostatisch-mechanisches Getriebe mit Leistungsverzweigung gezeigt. Dabei sind eine erste Hydrostateinheit veränderlichen Volumens mit 65 und eine zweite Hydrostateinheit konstanten Volumens mit 66 bezeichnet. Ein möglicher Drehzahlplan des leistungsverzweigten Getriebes 16 ist aus Fig. 3 zu entnehmen. Danach wird die veränderliche Hydrostateinheit in jedem Fahrbereich zwischen den beiden Extremwerten zwischen maximal-negativer bis maximal-positiver Verdrängung verstellt, innerhalb eines jeden Fahrbereiches ist also eine umsteuerung der Hydrostatversteilung erforderlich zur Umkehr der Verstellbewegung. Gleichzeitig wird beim Fahrbereichswechsel durch Wechsel der Kupplungen die Leistungsübertragung geändert. So erfolgt der Abtrieb auf die Äbtriebswelle 50 im Rückwärtsbereich über die Kupplung 67, im ersten Vorwärtsbereich über die Kupplung 68 und im zweiten Vorwärtsfahrbereich über die Kupplung 69. So ist am Schaltpunkt vom ersten Fahrbereich in den zweiten die erste Hydrostateinheit auf maximal-positive Verdrängung ausgeschwenkt, wobei beide Kupplungen 6 7 und 68 Synchronlauf haben, wonach automatisch der Schaltvorgang in den anderen Schaltbereich eingeleitet wird. Im zweiten Fahrbereich wird nun die Hydrostateinheit ab dem Schaltpunkt zurückgestellt bis in die Nullförderlage und darüber hinaus in den negativen Bereich bis zur Endstellung, wo die Endübersetzung erreicht ist.
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Zur Betätigung der Kupplungen sind ein Stillstandabschaltventil 70 und zwei Umschaltventile 71 und 72 vorgesehen, die in Reihe geschaltet sind, über das Stillstandabschaltventil 70 wird Pumpmedium zur Betätigung der Kupplungen 67, 68 und 69 bereitgestellt, wobei über das Umschaltventil 71 in der Stellung C eine Druckbeaufschlagung der Kupplung 69 für den zweiten Vorwärtsbereich erfolgt und in der Ausgangsstellung A Druckmedium zum Umschaltventil 72 weitergeleitet wird, über das entweder die Kupplung 68 für den ersten Vorwärtsfahrbereich bzw. die Kupplung 67 für den Rückwärtsfahrbereich beaufschlagt wird.
Die Ansteuerung des Umschaltventils 72 erfolgt über eine Wähleinrichtung 80, bei der mittels eines Wählhebels 81 die Fahrtrichtung Vorwärts bzw. Rückwärts vorgewählt wird.
Die Ansteuerung des Umschaltventiles 71 erfolgt über einen Drehzahlvergleicher 75, der das Antriebsmaschinendrehzahlsignal c mit dem Abtriebsdrehzahlsignal g bzw. einem Abtriebssignal ζ einer Ausgangswelle der zweiten Hydros bate .tn~ heit 66 vergleicht und bei entsprechendem Verhältnis der Drehzahlen, bei dem dann Synchronlauf der Kupplungen 6 8 und 69 vorliegt, ein Synchronsignal s zur Betätigung des Umschaltventiles 71 abgibt.
Vorzugsweise empfiehlt sich für das Umschaltventil 71 ein 4/3-Wegeventil mit einer Zwischenstellung B, bei der beim Umschal tvorgang in den zweiten Vorwärtsfahrbereich die Kupp-
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lung 69 bereits mit Druckmedium versorgt wird bei noch geschlossener erster Bereichskupplung 68. Beim Rückschaltvorgang vom zweiten in den ersten Fahrbereich durch Ausbleiben des Sychronsignals s erfolgt eine sofortige Rückschaltung in die Stellung A. Um die Umkehrung der Verstellbewegung der Hydrostateinheit 65 beim Fahrbereichswechsel zu bewirken, ist ein Bereichsumschaltventil 82 vorgesehen, das über eine Steuerleitung 83 mit der Kupplung 69 für den zweiten Vorwärtsfahrbereich in Verbindung steht. Bei nicht mit Druck beaufschlagter Kupplung 6 9 nimmt das Bereichsumschaltventil 82 seine Ausgangsstellung ein, in der der Servomotor 14 bei höheren Abtriebsdrehzahlen sowohl im ersten Vorwärts- wie Rückwärtsfahrbereich hin zu positiver Verdrängung verstellt wird.
Um ein optimales Schalten zu ermöglichen, ist das Bereichsumschaltventil 82 als 4/3-Wegeventil mit einer Sperrfunktion zwischen den beiden Umschaltstellungen ausgeführt. Dadurch wird während des Umschaltvorganges ein Weiterregeln der Seryostel!einrichtung verhindert.
Die Ansteuerung des Stillstandabschaltventiles 70 erfolgt ebenfalls durch die Wähleinrichtung 80. Wird der Wählhebel 81 in die Stellung Leerlauf gebracht, so schaltet das Stillstandabschaltventil 70 in die Schaltstellung B, bei der die Zulaufleitung 85 von der Servopumpe 21 zu den Kupplungen abgesperrt wird und die Kupplungen selbst belüftet werden. Wird der Wählhebel in die Schaltstellung Vorwärts bzw. Rückwärts gebracht,
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so wird das Stillstandabschaltventil 70 in die Stellung A geschaltet, wodurch Druckmedium zu den nachfolgenden Umschaltventilen 71 und 72 befördert wird.
Zusätzlich ist eine Geschwindigkeitsbegrenzung vorgesehen. Sie kann zum einen über ein Rückkoppelungssignal r von einem Stellglied 79 der Hydrostateinheit 65 erfolgen oder über das Abtriebsdrehzaflrsignal g. Von der Wähleinrichtung 80 ausgehend wird ein Geschwindigkeitsbegrenzungssignal 1 auf das Regelventil 13 gegeben in der Art, daß bei zu hohen Geschwindigkeiten eine Verstellung des Regelventiles 13 in die Schaltstellung C erfolgt, wodurch eine Getriebeabtriebsdrehzahlübersetzung hin zu niedrigeren Drehzahlen erfolgt.
Weiterhin ist ein Brems- bzw. Inchpedal 52 vorgesehen, über das die Getriebeübersetzung bis Fahrzeugstillstant! stufenlos änderbar ist. Dabei übersteuert das Inchpedalwegsignal r. das über die Wähleinrichtung 80 erzeugte Geschwindigkeitsbegrenzungssignal 1. Der Wählhebel 81 und das Inchpedal 52 stehen somit in Wirkverbindung. Jede Bremspedal- bzw. Inchpedalstellung 52 entspricht somit einer bestimmten übersetzung.
Um ein stoßfreies Anfahrverhalten in allen Is stünden zu garantieren, ist ein Bypasfjventil 8 6 zwischen den beiden Arbeitsdruckleitungen 87 und 8 8 der beiden Hydrostateinheiten 65 und 66 vorgesehen. Bei vorgewählter Fahrtrichtung über den Wählhebel 81 wird für die Anfahrsituation das noch
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für den Stillstand erforderliche genaue Drehzahlverhältnis zwischen der Hydrostateinheit 65 und 66 durch Kurzschluß der beiden Arbeitsdruckleitungen 87 und 88 sichergestellt. Das Bypassventil 86 ist so ausgebildet, daß bei Fahrzeugstillstand die Punktion A geschaltet ist und einen geringen Drosseleffekt hat. Bei beginnender Verstellung der Hydrostateinheit 65 setzt eine zunehmende Drosselwirkung ein bis zum Übergang in die Sperrfunktion B. Der Steuerweg des Bypassventiles 86 ist so abgestimmt, daß bei maximalem Anfahrdrehmoment bzw. bei maximaler Anfahrzugkraft trotz des entsprechend hohen Leckölanteiles innerhalb beider Hydrostateinheiten 65 und 66 - beide Einheiten sind in diesem Zustand auf maximales Fördervolumen eingeregelt - das für den Stillstand erforderliche Drehzahlverhältnis zwischen beiden Hydrostateinheiten bis zum Erreichen der jeweils erforderlichen Anfahrzugkraft sichert. Um bei der Getriebeendübersetzung ein Ansprechen des Bypassventiles zu verhindern, was aufgrund gleicher Hydrostatversteilung wie beim Anfahrpunkt möglich wäre, wird durch ein Steuersignal 83, das bei geschlossener Kupplung 69 für den zweiten Vorwärtsfahrbereich auftritt, die Bypasssperrfunktion B aufrechterhalten.
Alternativ zum Bypassventil 86 ist eine Anfahrregelung über einen Drohzahlvergleich zwischen dem Antriebsmaschinendrehzahlsignal c und dem Drehzahlsignal ζ der konstanten Hydrostateinheit 66 möglich. Dazu wird ein Vergleichssignal ν im Drehzahlvergleicher 75 zwischen den Drehzahlsignalen c und ζ gebildet und auf das Regelventil 13 zur Steuerung der Servostel!einrichtung 12 gegeben wird.
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Fig. 4 zeigt eine automatische Regeleinrichtung, die sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 durch einen vorzugsweise elektronischen Fahrregler 180 unterscheidet. Das Regelventil 113 wird von einem Differenzregelsignal d angesteuert gegen die Kraft einer Ventilfeder 148. Im Fahrregler 180 werden das Steuersignal b und das Antriebsmaschinendrehzahlsignal c verglichen und der Differenzbetrag daraus einer konstanten Steuergröße k zuaddiert. Ist das Differenzregelsignal d gleich der konstanten Steuergröße k, so tritt die Funktion B des Regelventils 113 in Kraft, wonach keine Übersetzungsänderung erfolgt. Ist dagegen das Differenzregelsignal d größer, resultierend aus dem positiven Differenzbetrag der Signalgrößen des Antriebsmaschinendrehzahlsignals c und des Steuersignals b, so wird die Funktion A des Tegelventiles 113 wirksam und das Getriebe wird in Richtung zu einer höheren Abtriebsdrehzahl hin in der übersetzung verändert. Bei kleinerem Wert des Differenzdrehsignals d unter die konstante Steuergröße k, also bei einem negativen Differenzbetrag aus den Signalgrößen des Steuersignales b und des Antriebsmaschinendrehzahlsignales c, wird das Regelventil 113 auf die Fun', tion C geschaltet, wodurch eine Getriebeübersetzungsänderung in Richtung zu kleineren Abtriebsdrehzahlen hin erzeuge .*ird.
Eine maximale Geschwindigkeitsbegrenzung wird in diesem Ausführungsbeispiel über den elektronischen Fahrregler 180 geregelt. Dabei wird ein Geschwindigkeitsbegrenzungssignal 1 von der Wähleinrichtung 8 0 auf den elektronischen Fahrregler
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gegeben zur Erzeugung des Differenzdrehzahlsignals d, das das Regelventil 113 in bekannter und oben geschilderter Weise ansteuert.
Über das Brems- bzw. Inchpedal 5 2 wird in diesem Ausfilhrungsbeispiel das Bremssignal f direkt auf den elektronischen Fahrregler 18 0 gegeben, der diesen, ähnlich dem Geschwindigkeitsbegrenzungssignal 1, derart beeinflußt, daß dessen Wert unter die Sollwertgrenze der maximalen Geschwindigkeit tritt, bis die entsprechende Übersetzungsrückstellung zum Abbremsen des Fahrzeuges erfolgt ist.
In Abwandlung der nach Fig. 2 und Fig. 4 gezeigten Aus·- führungsbeispiele ist es ebenso möglich, das Fahrpedalwegsignal a direkt auf das Regelventil 13 bzw. den elektronischen Fahrregler 18 0 zu geben und den Motorkennlinienspeicher 40 in der Drosselklappensteuerleitung 36 anzuordnen.
Ebenso kann der Motorkennlinienspeicher 40 als integraler Bestandteil im elektronischen Fahrregler 180 angeordnet sein.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, das Bereichsumschaltventil 82 wegzulassen. Dafür wird über den Drehzahlvergleicher 75 der Fahrregler 180 so angesteuert, daß bei der Differenzbildung des Antriebsmaschinendrehzahlsignals s mit dem Steuersignal b eine Vorzeichenumkehrung bewirkt wird, so daß das Differenzdrehzahlsignal d des Regelventils 113 so ansteuert, als ob die Schaltstellung A und B vertauscht sind.
T-PA/fl-hq
Akte 5616 130013/0480
12.08.1979
Leerseite

Claims (9)

  1. ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN
    Aktiengesellschaft
    Friedrichshafen
    Automatische Regeleinrichtung eines durch eine Brennkraftmaschine angetriebenen, stufenlos einstellbaren
    Obersetzungsgetriebes, insbesondere für Fahrzeuge
    Patentansprüche
    IJ Automatische Regeleinrichtung eines durch eine Brennkraftmaschine angetriebenen, stufenlos einstellbaren Übersetzungsgetriebes, insbesondere für Fahrzeuge, bei uem durch ein Fahrpedal ein Fahrpedalwegsignal abgegeben wird einerseits zur Einstellung der Drosselklappenöffnung und andererseits .nir
    Betätigung einer Servostel!einrichtung, über die das stufenlos einstellbare Übersetzungsgetriebe geregelt wird, dadurch
    gekennzeichnet,
    daß ein Motorkennlinienspeicher (40, 140) vorgesehen ist, in dem eine antriebsmaschinenabhängige, optimale Verbrauchslinie (1) gespeichert ist,
    daß der Motorkennlinienspeicher (40, 140) in einer der
    beiden Leitungen (Drosselklappensteuerleitung 36; Stellregelleitung 41) angeordnet ist,
    Akte 5616 130013/0480
    V 29342269
    daß über eine Wähleinrichtung (80) in der Position "Stillstand" ein Stillstandabschaltventil (70) so geschaltet wird, daß alle Kupplungen gelüftet werden,
    daß über einen Drehzahlvergleicher (75) ein Antriebsmaschinendrehzahlsignal (c) und ein Abtriebsdrehzahlsignal (g bzw. z) verglichen werden und bei Erreichen einer betreffenden Drehzahlstufe ein entsprechendes Umschaltventil (71) angesteuert wird.
  2. 2. Automatische Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereichsumschaltventil (82) vorgesehen ist, das fahrbereichsabhängig eine Umkehrung der Verstellrichtung des Servomotors (14) bewirkt.
  3. 3. Automatische Rgeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bereichsumschaltventil (82) während des Schaltvorganges in der Mittelstellung die Steuerleitungen (23) und (24) sperrt.
  4. 4. Automatische Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Fahrbereichswechsel der Fahrregler (180) durch den Drehzahlvergleicher (75) so angesteuert wird, daß das Differenzdrehzahlsignal (d) eine Funktionsumkehr (Vertauschen von Stellung A und Stellung B) des Regelventils (113) bewirkt.
    Akte 5616
    130013/0480
    29343269
  5. 5. Automatische Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bypassventil (86) zwischen beiden Arbeitsdruckleitungen (87) und (88) vorgesehen ist, daß bei Stillstand keinen oder nur einen geringen Drosseleffekt (Funktion A) und bei zunehmend höherer Antriebsmaschinendrehzahl der Drosseleffekt bis auf Null zurückgeht (Punktion B).
  6. 6. Automatische Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anfahrregelung aus dem Antriebsmaschinendrehzahlsignal (c) und dem Abtriebsdrehzahlsignal (z) der zweiten Hydrostateinheit (66) im Drehzahlvergleicher (75) ein Vergleichssignal (v) gebildet wird, das auf die Servostel!einrichtung (12) einwirkt.
  7. 7. Automatische Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (71) als 4/3-Weceventil ausgeführt ist, wobei beim Hochschalten zeitlich begrenzt Lsw. in Abhängigkeit vom Kupplungsbeaufschlagungsdruck die Schaltstellung (B) in Funktion tritt, bei der Kupplung (69) mit Druck beaufschlagt wird, während der Rücklauf von Kupplung .>) noch gesperrt ist.
  8. 8. Automatische Regelung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronsignal (s) ein Analogsignal ist und nach eingeleitetem Schaltvorgang des Umsteuerventils (71) gegen die Kraft einer Feder (71a) die der Feder (71a) gegenüberliegende Seite des Umsteuerventils (71) mit Pumpmediumdruck beaufschlagt wird.
    . 130013/0480
    Akte 5616
  9. 9. Automatische Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Wähleinrichtung (80) eine maximale Geschwindigkeit einstellbar ist und ein Geschwindigkeitsbegrenzungssignal (1) das Fahrpedalwegsignal (a) bzw. das Steuersignal (b) entsprechend übersteuert.
    Akte 5616
    130013/0480
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