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Gebiet der Technik
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern
von Hydraulikdrücken
in einem Drehzahlwechselmechanismus mit mehreren Hydraulikkupplungen,
d.h. einem Hydraulikkraft-Schaltgetriebemechanismus. Im einzelnen
bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Steuern von Hydraulikdrücken in
einem Mehrschritt-Drehzahlwechselmechanismus, der so aufgebaut ist,
dass mehrere Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
im Tandem miteinander verbunden sind, wobei jede der Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
aus mehreren Getriebezügen
gebildet ist und eine Hydraulikkupplung in jedem der Getriebezüge vorgesehen
ist.
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Stand der Technik
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Herkömmlicherweise
ist allgemein ein sogenannter Hydraulikkraft-Drehzahlwechselmechanismus
bekannt, der aus mehreren Hydraulikkupplungen (fluidbetätigten Mehrscheibenkupplungen)
konfiguriert ist. Im einzelnen ist ein Mehrschritt-Drehzahlwechselmechanismus
bekannt, der so aufgebaut ist, dass mehrere Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
im Tandem miteinander verbunden sind, wobei jede der Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
aus mehreren Getriebezügen
gebildet ist und eine Hydraulikkupplung in jedem der Getriebezüge vorgesehen
ist. Bei Fahrzeugen mit dem Drehzahlwechselmechanismus, wie z.B.
landwirtschaftlichen und anderen Arbeitstraktoren, wird ein Drehzahlwechsel
für die
Anzahl von Schritten durch Multiplizieren der Anzahl von in den
einzelnen Drehzahlwechseleinheiten vorgesehenen Getriebezügen erreicht.
Angenommen, es wäre
ein Drehzahlwechselmechanismus aus zwei Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
konfiguriert, wobei zwei Getriebezüge in einer der Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
vorgesehen sind und drei Getriebezüge in der anderen Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit
vorgesehen sind. In diesem Fall werden 2 × 3 Schritte erreicht, d.h.
insgesamt können
Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitswechsel in 6 Schritten durchgeführt werden.
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Herkömmlicherweise
werden zur Durchführung
einer Eingabe-/Ausgabesteuerung für Einrück-/Ausrück-Betätigungsfluid
für einzelne
Hydraulikkupplungen bei dem oben beschriebenen Drehzahlwechselmechanismus
elektromagnetische Selektorventile benutzt.
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In
Zusammenhang mit der herkömmlichen
Hydraulikdruck-Steuerung
für die
Hydraulikkupplungen beim Drehzahlwechsel wird zunächst die
zeitliche Beziehung zwischen zum Einrücken bestimmten Kupplungen
und zum Ausrücken
bestimmten Kupplungen beschrieben. Von Bedeutung hinsichtlich des
Drehzahlwechsels ist die Verhinderung eines Falls, bei dem doppelte
Getriebezüge
betätigt
werden und sich in Übertragungszuständen befinden.
Im einzelnen ist es bei dem oben beschriebenen Mehrschritt-Drehzahlwechselmechanismus,
der durch Kombinieren der mehreren Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
konfiguriert ist, wichtig einen Fall zu vermeiden, bei dem zwei
Kupplungen in einem Einrückzustand
in jeder der Drehzahlwechseleinheiten betätigt werden. Daher wird herkömmlicherweise
eine zum Ausrücken
bestimmte Kupplung zunächst im
wesentlichen vollständig
ausgerückt,
und nachdem einmal ein Nicht-Übertragungszustand
in dem Drehzahlwechselmechanismus hergestellt ist, wird dann das
Einrücken
der zum Einrücken
bestimmten Kupplung gestartet. Es wird jedoch im Nicht-Übertragungszustand eine hohe
Last aufgebracht, und das Fahrzeug hält wahrscheinlich an. Da außerdem ein
Hydraulikdruck aus dem Nicht-Übertragungszustand
anzusteigen beginnt, wenn das Einrücken der zum Einrücken bestimmten
Kupplung beginnt, bestehen nach wie vor Probleme, die nicht gelöst werden
können,
und zwar, dass es zu starken Stößen kommt,
wodurch der Fahrer bzw. die Bedienungsperson sich unwohl fühlt.
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In
Anbetracht der obigen Ausführungen
werden, wie nachstehend in der "Offenbarung
der Erfindung" und
in anderen Teilen beschrieben wird, auch wenn die Übertragungseffizienz
beim Drehzahlwechsel auf den niedrigsten Pegel reduziert wird, zumindest
die zum Ausrücken
bestimmten Kupplungen oder die zum Einrücken bestimmten Kupplungen
so gesteuert, dass sie sich in Schlupfzuständen befinden. Im einzelnen
wird das Betriebstiming und eine Übergangszeit-Hydraulikdruckeigenschaft
für die
einzelne zum Ausrücken
bestimmte Kupplung und die einzelne zum Einrücken bestimmte Kupplung so
eingestellt, dass ein einen Schlupfzustand darstellender Bereich
(der Bereich wird nachstehend als "gemeinsamer Schlupfbereich" bezeichnet) für die beiden
Kupplungen sichergestellt werden kann.
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Nachstehend
wird eine kurze Beschreibung hinsichtlich von Kupplungs-Hydraulikdrücken im
Schlupfzustand gegeben. Der Druck für eine ausgerückte Kupplung
in einer Fluidkammer ist im wesentlichen 0, und ein Kolben zur Betätigung einer
Kupplungsscheibe befindet sich in einem freien Zustand. Um die ausgerückte Kupplung
einrücken
zu lassen, wird zunächst
Fluid in eine Fluidkammer hierfür
eingespeist, damit diese aufgefüllt
wird, und das aufgefüllte
Fluid muss zur Erhöhung
des Drucks verwendet werden, um den Kolben zu halten. Wenn ein Hydraulikdruck
mit einem Wert, der ausreichend hoch ist, um zumindest den Kolben
zu halten, auf einen Kolben-Haltedruck
eingestellt wird, wird der Hydraulikkolben bei einem Betriebs-Hydraulikdruck, der
höher ist
als der Kolben-Haltedruck,
in einen Schlupfzustand gebracht.
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Im
Unterschied zu der oben beschriebenen herkömmlichen Hydraulikdruck-Steuerung,
für die
die Beziehung zwischen den einzelnen Hydraulikdruckzuständen für die zum
Ausrücken
bestimmte Kupplung und die zum Einrücken bestimmte Kupplung bei
der Hydraulikdruck-Steuerung der vorliegenden Erfindung nicht berücksichtigt
werden müssen,
wenn die einzelnen Zeitübergangs-Hydraulikdruckeigenschaften
für die
zum Einrücken
bestimmte Kupplung und die zum Ausrücken bestimmte Kupplung so
festgelegt werden, wie sie unter spezifischen Bedingungen eingestellt
sind, bei denen beispielsweise der Motor mit einer Nenn-Drehfrequenz
betrieben wird, kommen Fälle
vor, bei denen kein gemeinsamer Schlupfbereich wegen der Variationen der
Bedingungen sichergestellt werden kann.
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Beispielsweise
gibt es bei einem Drehzahlwechselmechanismus, der aus zwei Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
besteht, zwei Drehzahlwechsel. Einer der Drehzahlwechsel wird so
durchgeführt,
dass bei einer der Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten die Kupplungen
in Einrückzuständen gehalten
werden, und bei der anderen Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit eine
eingerückte
Kupplung ausgerückt
wird und eine andere Kupplung von neuem eingerückt wird (eine der zum Einrücken/Ausrücken bestimmten
Hydraulikkupplungen wird ausgerückt/eingerückt). Der
andere Drehzahlwechsel wird so durchgeführt, dass bei jeder der Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
eine eingerückte
Kupplung ausgerückt
wird und eine andere Kupplung von neuem eingerückt wird, d.h., dass bei dem
gesamten Drehzahlwechselmechanismus insgesamt zwei Kupplungen ausgerückt sind
und zwei Kupplungen eingerückt
(zwei zum Einrücken/Ausrücken bestimmte
Hydraulikkupplungen sind ausgerückt/eingerückt). Wie
oben beschrieben wurde, ist vor einer Steuerung einer zum Einrücken bestimmten
Kupplung, damit sie sich im Schlupfzustand befindet, eine Wartezeit
erforderlich, bis der Druck bis zu dem Pegel des Kolben-Haltedrucks ansteigt,
nachdem das Fluid in die Fluidkammer der Kupplung eingeleitet wurde.
Damit zwei zum Einrücken/Ausrücken bestimmte
Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden,
ist im wesentlichen die doppelte vorgenannte Zeit erforderlich,
wie in dem Fall, bei dem (nur) eine zum Einrücken oder Ausrücken bestimmte
Hydraulikkupplung ausgerückt/eingerückt wird.
Daher sind das Kupplungs-Timing und eine Zeitübergangs-Hydraulikdruckeigenschaft,
wenn sie so eingestellt sind, dass sie einen gemeinsamen Schlupfbereich
entsprechend dem Fall sicherstellen, bei dem die entweder zum Einrücken oder Ausrücken bestimmten
Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden,
nicht für
den Fall geeignet, bei dem die zum Einrücken und Ausrücken bestimmten
Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden.
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Wenn
die Motordrehfrequenz reduziert wird, erhöht sich die zum Einfüllen des
Fluids in die Kupplungs-Fluidkammer benötigte Zeit. Daher wird beispielsweise
die Hydraulikdruck-Steuerung
so eingestellt, dass ein gemeinsamer Schlupfbereich während einer
Nenn-Drehzahl erhalten wird. Es kommt jedoch zu Problemen ähnlich den
obigen bei einer Umdrehung im Leerlauf.
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Im
Vergleich zwischen einem Drehzahlwechselvorgang bei einer Hochschaltzeit
und einem Drehzahlwechselvorgang bei einer Herunterschaltzeit muss
in dem ersteren Fall, da die relative Drehzahl einer Drehwelle auf
einer Sekundärseite
gegenüber
der auf einer Primärseite
einer eingerückten/ausgerückten (Kupplung)
erhöht
wird, eine gemeinsame Schlupfbereichsperiode relativ lang eingestellt
werden. Andererseits wird in dem letzteren Fall der Drehzahlwechsel
durchgeführt,
um die relative Drehzahl der gleichen Drehwelle der Sekundärseite zu
reduzieren, und eine Rotationsträgheit
bei einem Vorschaltvorgang wirkt auf die Drehwelle der Sekundärseite ein.
Daher kann die gemeinsame Schlupfbereichsperiode kurz sein; wenn
sie lang ist, wird ein reibungsloser Drehzahlwechsel beeinträchtigt.
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Wie
beim herkömmlichen
Fall wird bei einem Drehzahlwechsel, bei dem eine zum Einrücken bestimmte
Kupplung eingerückt
wird, nachdem eine zum Ausrücken
bestimmte Kupplung ausgerückt
worden ist, eine Erfassung mittels eines Drucksensors oder dergleichen
für den
Zustand des Eingerücktseins
der zum Ausrücken
bestimmten Kupplung durchgeführt,
von der angenommen wird, dass sie eingerückt worden ist. Dabei wird
eine Überprüfung einer
Anormalität
(wie z.B. ein Eindringen von Fremdstoffen) ausgeführt. Danach
wird das Einrücken
der zum Einrücken
bestimmten Kupplung unterbrochen, wodurch eine doppelte Übertragung vermieden
wird. Wie im Fall der vorliegenden Erfindung überlappen sich bei dem Drehzahlwechsel,
bei dem ein gemeinsamer Schlupfbereich sichergestellt ist, Ausrückvorgänge und
Einrückvorgänge von
Kupplungen. Daher kann ein Fall vorkommen, bei dem eine zum Ausrücken bestimmte
Kupplung nicht ausgerückt
wird, während
eine zum Einrücken
bestimmte Kupplung eingerückt
wird. D.h., es kann eine doppelte Übertragung verursacht werden,
welche dem Getriebemechanismus Schaden zufügen kann. Daher besteht Bedarf
an einer Erfassungsmethode einer Anormalität, die für die vorliegende Erfindung
geeignet ist.
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Druckerhöhungseigenschaften,
die für
die zum Einrücken
bestimmten Kupplungen bei einem Drehzahlwechsel erforderlich sind,
unterscheiden sich je nach dem Fahrmodus eines den Drehzahlwechselmechanismus
anwendenden Arbeitsfahrzeugs, d.h., die Eigenschaften unterscheiden
sich je nachdem, ob das Fahrzeug bei einer normalen (Straßen-)Fahrt
oder einer Schleppfahrt eingesetzt wird. Bei einer Schleppfahrzeit muss
der Hydraulikdruck in einer Anstiegszeit hoch eingestellt werden
und die Kupplung muss schnell eingerückt werden. Andernfalls ist
die Übertragungseffizienz
nicht ausreichend, um die Last zu bewältigen, wodurch es zu einem
Motorausfall kommt. Um den Stoß zu
verringern, der bei einer Normalfahrzeit verursacht werden kann,
wird der Druckanstieg vorzugsweise so geringer wie möglich gesteuert.
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Zur Überwindung
dieser Probleme sind bei einem Hydraulikdruck-Steuersystem für Hydraulikkupplungen
zwei Arten von Druckerhöhungseigenschaften
gespeichert, und zwar eine für
eine Normalfahrt und eine weitere für eine Schleppfahrt, so dass
sie alternativ von einer Bedienungsperson ausgewählt werden können.
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Es
gibt jedoch immer noch Probleme zu lösen. Bei einem Steuerverfahren,
das von einem Schaltvorgang der Bedienungsperson abhängt, kommt
es bei einer fehlerhaften Betätigung
zu einer Erhöhung
des Hydraulikdrucks, der nicht den praktischen Anforderungen entspricht,
was zu Problemen, wie z.B. einem Motorausfall und dem Entstehen
eines Stoßes
führt.
Um diese Probleme zu bewältigen,
wird die Steuerung vorzugsweise so ausgelegt, dass der Lastzustand
automatisch erfasst werden kann und eine der Hydraulikdruck-Erhöhungseigenschaften
entsprechend dem Erfassungsergebnis ausgewählt werden kann. Außerdem lässt die
Verschiedenenartigkeit von Bedingungen, wie oben beschrieben wurde,
die Anforderungen beispielsweise hinsichtlich von Hydraulikkupplungs-Einrück-/Ausrückvorgängen bei
einem Drehzahlwechsel variieren, d.h., die Zeitübergangs-Hydraulikdruck-Erhöhungseigenschaften für die zum
Einrücken
bestimmten Kupplungen, die Zeitübergangs-Hydraulikdruck-Absenkungseigenschaften
und das Betriebstiming. Um diesen Anforderungen zu genügen ist
vorzuziehen, dass Eingabe-/Ausgabe-Hydraulikdrücke für Kupplungen variabel gesteuert
werden, d.h., es ist vorzuziehen, dass die Kapazität eines
einzelnen, eine Kupplung betätigenden
Ventils variabel ist.
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JP 62209256A ,
welche die Basis des Oberbegriffs von Anspruch 1 bildet, offenbart
ein Verfahren zum Durchführen
einer Hydraulikdruck-Steuerung in einem Drehzahlwechselmechanismus.
Hinsichtlich des Zwecks der Ausführung
eines reibungsloseren Drehzahlwechsels lehrt dieser Stand der Technik
eine Steuerung des Fluiddrucks während
des Eingriffs eines Fluidbetätigers
in einer Kraftübertragung
unter Berücksichtigung
der Fahrzeuggeschwindigkeits-Änderungsrate.
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EP-A-0524066 offenbart
das Vorsehen eines Überlappungs- oder Schließ-Steuerventils,
welches die Überlappungszeit
zwischen einer ausrückenden
Kupplung und einer einrückenden
Kupplung steuert, um ein Heißlaufen
des Motors zu vermeiden, wobei die Bewegung dieses Ventils entsprechend
einer Motordrehzahl gesteuert wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Durchführen einer
Hydraulikdruck-Steuerung in einem Drehzahlwechselmechanismus gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 bereitzustellen, wobei ein Nicht-Übertragungszustand
vermieden wird, der zur Zeit des Drehzahlwechsels auftreten kann.
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Um
dieses Problem zu lösen,
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Durchführen einer
Hydraulikdruck-Steuerung
in einem Drehzahlwechselmechanismus bereit, wie er in Anspruch 1
definiert ist. Bevorzugte Ausführungsformen sind
in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird bei einem Drehzahlwechselvorgang ein Betätigungs-Hydraulikdruck
für eine
aus einem ausgerückten
Zustand einzurückende
Kupplung allmählich
in einem zeitlichen Übergang
erhöht,
und ein Betätigungs-Hydraulikdruck
für die
aus einem Einrückzustand
auszurückende
Kupplung wird während
der allmählichen
Druckzunahme reduziert. Vorzugsweise wird bei dem Drehzahlwechselvorgang
eine Betätigungs-Hydraulikdruck-Absenkungs-Startzeit
für die
zum Ausrücken
bestimmte Kupplung später
eingestellt als eine Betätigungs-Hydraulikdruck-Erhöhungs-Startzeit,
zu der eine Fluidkammer der zum Einrücken bestimmten Kupplung mit
Fluid gefüllt
wird, und deren Druck auf einen Kolbenhaltedruck angehoben wird.
Dadurch wird ein Zeitübergangs-Druckbereich
(allgemeiner Schlupfbereich), in dem eine zum Einrücken bestimmte
Kupplung und eine zum Ausrücken
bestimmte Kupplung allgemein zur Zeit des Drehzahlwechselvorgangs
Schlupf aufweisen, sichergestellt.
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Ferner
wird in Zusammenhang mit der oben genannten Aufgabe, um eine konstante
Sicherung des allgemeinen Schlupfbereichs zu jeder Zeit ungeachtet
verschiedener Bedingungsvariationen zu ermöglichen, zumindest ein zeitlicher
Unterschied zwischen der Betätigungs-Hydraulikdruck-Erhöhungs-Startzeit
für die zum
Einrücken
bestimmte Kupplung und der Betätigungs-Hydraulikdruck-Absenkungs-Startzeit
für die
zum Ausrücken
bestimmte Kupplung und/oder eine Zeitübergangs-Zeitabsenkungseigenschaft
in dem Betätigungsdruck
für die
zum Ausrücken
bestimmte Kupplung gesteuert, um entsprechend Maschinendrehfrequenzen
zu variieren.
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In
diesem Fall umfassen die verschiedenen Bedingungen die Maschinendrehfrequenz.
Entsprechend der Eigenschaft, dass eine Fluidkammer-Auffüllzeit für die zum
Einrücken
bestimmte Kupplung in Proportion zu einer Verringerung der Maschinendrehfrequenz
zunimmt, wenn die Zeitdifferenz in ihrer Variation gesteuert wird,
wird die vorgenannte Zeitdifferenz in Proportion zu einer Verringerung
der Maschinendrehfrequenz länger eingestellt
oder in einem Fall, in dem die Maschinendrehfrequenz gleich oder
geringer ist als ein spezifischer Pegel, so dass sie langsamer in
Proportion zu einer Verringerung der Maschinendrehfrequenz abnimmt,
oder in einem Fall, in dem Maschinendrehfrequenz gleich oder niedriger
ist als ein spezifischer Pegel.
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In
dem Drehzahlwechselmechanismus (einem sogenannten Drehzahlwechselmechanismus
mit Mehrschritt-Drehzahländerung),
der durch Einteilen der vorgenannten mehreren Drehzahlwechsel-Hydraulikkupplungen
konfiguriert wird, um sie mehreren hydraulischen Drehzahlwechseleinheiten
zuzuordnen, werden die Hydraulikkupplungen alternierend in jeder
der Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten zum Eingriff gebracht, um dadurch
eine Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitsstufe zu bilden. Bei dieser
Konfiguration nach obiger Beschreibung ist, um den Zeitübergangs-Druckbereich
(allgemeiner Schlupfbereich) sicherzustellen, in dem die zum Einrücken bestimmte
Kupplung und die zum Ausrücken
bestimmte Kupplung zur Zeit des Drehzahlwechsels für gewöhnlich Schlupf
aufweisen, wenn die Hydraulikdruck-Steuerung, bei der der Betätigungs-Hydraulikdruck für die aus
einem ausgerückten
Zustand einzurückende
Kupplung allmählich
im Zeitübergang
zunimmt und ein Betätigungs-Hydraulikdruck
für die
aus einem eingerückten
Zustand auszurückende
Kupplung bei der allmählichen
Drucksteigerung zur Zeit des Drehzahlwechsels verringert wird, angewandt
wird, die Anzahl von einzurückenden/auszurückenden
Kupplungen als eine der vorgenannten verschiedenen Bedingungen enthalten.
Wenn daher die Zeitdifferenz so gesteuert wird, dass sie variiert,
wird die Zeitdifferenz bei einem Drehzahlwechsel, wenn die Anzahl
der einzurückenden/auszurückenden
Kupplungen groß ist,
relativ lang eingestellt, und die Zeitübergangs-Absenkungseigenschaft wird so gesteuert,
dass sie variiert, wobei die Zeitübergangs-Absenkungseigenschaft
so eingestellt wird, dass sie zur Zeit eines Drehzahlwechsels, wenn
die Anzahl der einzurückenden/auszurückenden
Kupplungen groß ist, langsamer
abgesenkt wird.
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Angenommen,
es wird eine Rotationsträgheit
bei einem Herunterschaltvorgang im Vergleich zu einem Fall bei einem
Hochschaltvorgang aufgebracht, um den Bereich einer gemeinsamen
Schlupfzone bei einem Herunterschaltvorgang schmäler zu machen als bei einem
Hochschaltvorgang, wird zumindest eine Zeitdifferenz zwischen der
Betätigungs-Hydraulikdruck-Erhöhungs-Startzeit
für die
zum Einrücken
bestimmte Kupplung und der Betätigungs-Hydraulikdruck-Absenkungs-Startzeit
für die
zum Ausrücken
bestimmte Kupplung sowie eine Zeitübergangs-Absenkungseigenschaft
in dem Betätigungsdruck
für die
zum Ausrücken
bestimmte Kupplung so gesteuert, dass sie in Abhängigkeit davon variiert, ob
der Drehzahlwechselvorgang ein Hochschaltvorgang oder ein Herunterschaltvorgang
ist. Beispielsweise wird die Zeitdifferenz relativ kurz eingestellt.
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In
diesem Fall ist vorzuziehen, dass bei einem Drehzahlwechsel ungeachtet
der Variationen in der Zeitdifferenz und der Zeitübergangs-Absenkungseigenschaft,
die eingestellt wurden, um die vorgenannten individuellen Bedingungen
zu erfüllen,
die Betätigungs-Hydraulikdruck-Absenkungs-Startzeit
für die
zum Ausrücken
bestimmte Kupplung später
eingestellt wird als die Betätigungs-Hydraulikdruck-Erhöhungs-Startzeit,
bei der die Fluidkammer der zum Einrücken bestimmten Kupplung mit
Fluid gefüllt
wird, und deren Druck bis zum Kolben-Haltedruck ansteigt.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein geeignetes
Verfahren bereitzustellen, um eine anormale Kupplung zu erfassen
und das Auftreten eines Doppelübertragungszustands
in dem Drehzahlwechselmechanismus mit Schaltung durch Hydraulikkraft
zu verhindern, für
die die Hydraulikdruck-Steuerung nach obiger Beschreibung durchgeführt wird.
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Um
diese Aufgabe zu erfüllen,
ist ein Druckerfassungsmittel vorgesehen, um einen Betätigungs-Hydraulikdruck für jede der
Hydraulikkupplungen zu erfassen, und wenn die Anzahl der Druckerfassungsmittel für die Erfassung
von höheren
Hydraulikdrücken
als einem spezifischen Druckwert größer ist als die Anzahl der
einzurückenden
Hydraulikkupplungen zur Zeit des Drehzahlwechselvorgangs (bei der
Drehzahlwechseleinheit, die aus den mehreren Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
konfiguriert ist, welche im Tandem miteinander verbunden sind, wenn
zwei oder mehr Einheiten des Erfassungsmittels jeweils einen höheren Druck
als einen spezifischen Druckwert in mindestens einer der Hydraulikdruck-Drehzahlwechseleinheiten
erfasst), wird einer von zwei Hydraulikdruck-Steuervorgängen durchgeführt, und
ein Hydraulikdruck-Steuervorgang wird durchgeführt, um nur diejenigen der
Hydraulikkupplungen einzurücken,
die unmittelbar vorher ausgerückt
worden sind, und der andere der Hydraulikdruck-Steuervorgänge wird
so durchgeführt,
dass alle Hydraulikkupplungen außer Eingriff kommen.
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Das
einzelne Druckerfassungsmittel kann so konfiguriert sein, dass das
einzelne Mittel aus Schaltern besteht, die jeweils in Bezug auf
die Grenze des spezifischen Druckwerts EIN oder AUS schalten, und
wenn die Anzahl der Druckerfassungsmittel zum Erfassen von höheren Hydraulikdrücken als
ein spezifischer Druckwert größer ist
als die Anzahl der Hydraulikkupplungen, die zur Zeit eines Drehzahlwechselvorgangs
einzurücken
sind (in der Drehzahlwechseleinheit, die aus den mehreren Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
konfiguriert ist, welche im Tandem miteinander verbunden sind, wenn
zwei oder mehrere Einheiten des Erfassungsmittels jeweils einen
höheren
Druck als einen spezifischen Druckwert in mindestens einer der Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
erfassen), wird einer der beiden Hydraulikdruck-Steuervorgänge durchgeführt, wobei der
eine Hydraulikdruck-Steuervorgang durchgeführt wird, um nur diejenigen
der Hydraulikkupplungen in Eingriff zu bringen, die unmittelbar
vorher ausgerückt
worden sind, und der andere Hydraulikdruck-Steuervorgang durchgeführt wird,
um alle Hydraulikkupplungen auszurücken.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, zu erfassen,
ob eine Last auf ein Fahrzeug unter Verwendung geeigneter Erfassungsmittel
aufgebracht wird, und nicht, indem man sich auf Schaltvorgänge durch
Eingriff der Bedienungsperson verlässt. Dies ermöglicht ein
Erhöhen
von Betätigungs-Hydraulikdrücken für die einzelnen
Hydraulikkupplungen in geeigneter Weise ohne Ausfall bzw.
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Fehler.
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Um
diese Aufgabe zu erfüllen,
ist in der vorliegenden Erfindung ein Zuglast-Erfassungsmittel in
einem Fahrzeug vorgesehen, welches den Drehzahlwechselmechanismus
anwendet, um dadurch eine Zeitübergangs-Erhöhungseigenschaft
in dem Betätigungsdruck
für die
Hydraulikkupplung zu modifizieren, welche zur Zeit des Drehzahlwechsels
einzurücken
ist, und eine Zeitübergangs-Absenkungseigenschaft
im Betätigungsdruck
für die
auszurückende
Hydraulikkupplung bei einem Drehzahlwechsel in Abhängigkeit
davon, ob das Zuglast-Erfassungsmittel
eine Zuglast erfasst oder nicht. Wenn alternativ ein Steuerungsmechanismus,
welcher eine Steuerung einer Motordrehzahlfrequenz entsprechend
der Erfassung einer Motorlast ausführen kann, in dem den Drehzahlwechselmechanismus
anwendenden Fahrzeug vorgesehen ist, wird der Steuermechanismus
dazu verwendet, eine Zeitübergangs-Erhöhungseigenschaft
in dem Betätigungsdruck
für die
einzurückende
Hydraulikkupplung bei einem Drehzahlwechsel in Abhängigkeit
davon zu modifizieren, ob der Steuermechanismus eine Motorlast erfasst,
die gleich oder größer ist
als ein spezifischer Pegel.
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Die
obige Lasterfassung kann dazu verwendet werden, eine Zeitübergangs-Absenkungseigenschaft im
Betätigungsdruck
für die
auszurückende
Hydraulikkupplung zur Zeit eines Drehzahlwechsels zu modifizieren.
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Wie
oben zusammenfassend bemerkt wurde, modifiziert der Drehzahlwechselmechanismus,
der die Hydraulikkupplung gemäß der vorliegenden
Erfindung aufweist, entsprechend den verschiedenen Bedingungen die
Zeitdifferenz zwischen der Betätigungs-Hydraulikdruck-Erhöhungs-Startzeit
für die
zum Einrücken
bestimmte Kupplung, die Betätigungs-Hydraulikdruck-Absenkungs-Startzeit
für die
zum Ausrücken
bestimmte Kupplung sowie die Zeitübergangs-Absenkungseigenschaft
in dem Betätigungsdruck
für die
zum Ausrücken bestimmte
Kupplung bei einem Drehzahlwechselvorgang. Daher wird, um zu ermöglichen,
dass Eingabe-/Ausgabedrücke
von Betriebsfluid, das in jede der Hydraulikkupplungen eingespeist
wird, einstellbar ist, die einzelne Hydraulikkupplung mittels eines
für jede
der Hydraulikkupplungen vorgesehen elektromagnetischen Druckproportionalventile
gesteuert.
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Die
obigen und weitere Aufgaben, Konfigurationen und Vorteile der Erfindung
gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung hiervon in Zusammenhang
mit den beigefügten
Zeichnungen hervor.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Traktor-Getriebesystems mit einem hydraulischen
Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1 mit
variabler neunstufiger Drehzahl,
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2 ein
Diagramm eines Hydraulikkreislauf mit hydraulischer Kupplungssteuerung
in dem Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1,
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3 ein
Blockdiagramm einer Ausführungsform
einer elektrischen Steuerschaltung in dem Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1,
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4 ein
Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform einer elektrischen
Steuerschaltung,
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5 eine
schematische Ansicht eines Traktor-Getriebesystems mit einem hydraulischen
Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1' mit sechsschrittiger
variabler Drehzahl,
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6 ein
Diagramm eines Hydraulikkreislaufs mit hydraulischer Kupplungssteuerung
in dem Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1',
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7 eine
Seitenansicht eines Traktors, welcher das elektrische Steuersystem
gemäß 4 anwendet,
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8 eine
Draufsicht auf den vorgenannten Traktor,
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9 eine
Draufsicht auf eine Primär-Drehzahlwechsel-Hydraulikventileinheit 3 für den Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1',
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10 eine
graphische Darstellung eines Zeitübergangs-Hydraulikdrucks, die
eine Druckerhöhungseigenschaft
für eine
zum Einrücken
bestimmte Kupplung zeigt,
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11 eine
graphische Darstellung eines Zeitübergangs-Hydraulikdrucks, die
eine Druckerhöhungseigenschaft
für eine
zum Ausrücken
bestimmte Kupplung zeigt,
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12 eine
graphische Darstellung der Zeitübergangsspannung
hinsichtlich linker und recht Draft-Sensoren 112R und 112L,
die als Last-Erfassungsmittel zur Bestimmung einer Druckerhöhungseigenschaft
dienen,
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13 ein
Ablaufdiagramm einer Bestimmung einer Druckerhöhungseigenschaft mittels eines Draft-Sensors 122 und
eines Zug-Sensors 123, die auf der linken und rechten Seite
angeordnet sind,
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14 eine
graphische Darstellung des Zeitübergangs
von Motordrehzahlfrequenzen, die für die Bestimmung der Druckerhöhungseigenschaft
erfasst werden,
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15 eine
graphische Darstellung des zeitlichen Übergangs von Zahnstangenpositionen,
die für
die Bestimmung der Druckerhöhungseigenschaft
erfasst werden,
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16A und 16B ein Ablaufdiagramm
der Bestimmung der Druckerhöhungseigenschaft
mittels eines elektronischen Regelelements,
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17 graphische
Darstellungen des Zeitübergangs
hinsichtlich Eingangsspannungen von Betätigungs-Hydraulikdrücken von Hydraulikkupplungen
und einzelne Drucksensoren in einer ersten hydraulischen Drehwechseleinheit 17' und einer zweiten
hydraulischen Drehzahlwechseleinheit 20 in dem Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1', wobei die
graphische Darstellung gleichzeitig Drehzahländerungen zwischen einer ersten
Drehzahlposition und einer zweiten Drehzahlposition zeigt,
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18 graphische
Darstellungen des Zeitübergangs,
die ähnlich
den obigen hinsichtlich Drehzahlwechseln zwischen der zweiten Drehzahlposition
und einer dritten Drehzahlposition sind,
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19 graphische
Darstellungen des Zeitübergangs
hinsichtlich hydraulischen Kupplungs-Betätigungsdrücken bei einer Hochschaltzeit
in einem Nenndrehzahl-Motordrehzustand,
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20 graphische
Darstellungen des zeitlichen Übergangs
hinsichtlich Hydraulikkupplungs-Betätigungsdrücken zu einer Herunterschaltzeit
in dem Nenndrehzahl-Motordrehzustand,
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21 graphische
Darstellungen des zeitlichen Übergangs
hinsichtlich Hydraulikkupplungs-Betätigungsdrücken zu einer Hochschaltzeit
in dem Niedergeschwindigkeits-Motordrehzustand,
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22 graphische
Darstellungen des zeitlichen Übergangs
hinsichtlich Hydraulikkupplungs-Betätigungsdrücken zu einer Herunterschaltzeit
in einem Niedergeschwindigkeits-Motordrehzustand,
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23 graphische
Darstellungen des zeitlichen Übergangs
hinsichtlich Hydraulikkupplungs-Betätigungsdrücken zu einer Hochschaltzeit
in dem Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand
in einem Fall, in dem eine Verzögerungszeit
nicht in Abhängigkeit
davon geändert
wird, ob eine oder zwei Ausrück-/Einrück-Kupplungen
betätigt
werden,
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24 eine
graphische Darstellung des zeitlichen Übergangs ähnlich dem obigen, hinsichtlich
Hydraulikkupplungs-Betätigungsdrücken zu
einer Herunterschaltzeit,
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25 eine
graphische Darstellung des zeitlichen Übergangs hinsichtlich Hydraulikkupplungs-Betätigungsdrücken zu
einer Hochschaltzeit in dem Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand in einem Fall, in dem eine
Hydraulikdruck-Erhöhungs-Startzeit
einer zum Einrücken
bestimmten Kupplung so gesteuert wird, dass mit einer Hydraulikdruck-Absenkungs-Startzeit einer zum
Ausrücken
bestimmten Kupplung übereinstimmt,
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26 eine
graphische Darstellung des zeitlichen Übergangs hinsichtlich Hydraulikkupplungs-Betätigungsdrücken zu
einer Hochschaltzeit in dem Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand in einem Fall, in dem eine
Verzögerungszeit,
die zwischen der Druckminderungs-Startzeit der zum Ausrücken bestimmten
Kupplung und dem Druckerhöhungsstart,
der zum Einrücken
bestimmten Kupplung kürzer
gesteuert wird, als die in dem in 19 gezeigten
Fall eingestellte Verzögerungszeit,
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27 ein Ablaufdiagramm zur Erfassung einer anormal
funktionierenden Kupplung und für
eine dementsprechende Hydraulikdruck-Steuerung der Hydraulikkupplung,
und
-
28 ein Diagramm von weiteren Hydraulikkreisläufen in
dem Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1.
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Beste Ausführungsformen der Erfindung
-
1 zeigt
ein Getriebesystem, das für
ein Arbeitsfahrzeug (einen Traktor) verwendet wird, und das einen
Drehzahlwechselmechanismus vom neunstufigen Drehzahlvariationstyp
aufweist (einen sogenannten Drehzahlwechselmechanismus mit Hydraulikkraftschaltung),
der Hydraulikkupplungen als Primär-Drehzahlwechselmechanismus
aufweist. Das Getriebesystem ist so konfiguriert, dass ein Fahrgetriebesystem
und ein PTO-Getriebesystem von einer Motorwelle 12 getrennt
sind, die über
ein Puffern des Kopplungselement 11 mit einem Motor 10 verbunden
sind, der an einem vordersten Abschnitt des Fahrzeugs gemäß 5 angeordnet ist.
Das Getriebesystem ist in einem in 7 dargestellten
Getriebegehäuse 2 untergebracht.
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Nachstehend
wird das in 1 gezeigte Getriebesystem beschrieben,
wobei zunächst
das Fahrgetriebesystem beschrieben wird. Eine hydraulische Umschalteinheit 14 ist
zwischen einer Umschalt-Ausgangswelle 13, die parallel
zu der Motorwelle 12 angeordnet ist, und der Motorwelle 12 angeordnet.
Eine erste Antriebswelle 15 ist entlang einer Erstreckungslinie
der Umschalt-Ausgangswelle 13 angeordnet und ist integral mit
der Umschalt-Ausgangswelle 13 verbunden. Eine rohrartige
erste Drehzahlwechselwelle 16 ist an einer Erstreckungslinie
der Motorwelle 12 angeordnet. Eine erste hydraulische Drehzahlwechseleinheit 17 ist
zwischen der ersten Antriebswelle 15 und der ersten Drehzahlwechselwelle 16 vorgesehen.
Eine rohrartige zweite Antriebswelle 18 ist entlang einer
Erstreckungslinie der ersten Drehzahlwechselwelle 16 angeordnet.
Eine zweite Drehzahlwechselwelle 19 ist entlang einer Erstreckungslinie
der ersten Antriebswelle 15 angeordnet. Eine zweite Drehzahlwechseleinheit 20 ist
zwischen der zweiten Antriebswelle 18 und der zweiten Drehzahlwechselwelle 19 vorgesehen.
Eine Kardanwelle 22 ist an einer Erstreckungslinie der
zweiten Drehzahlwechselwelle 19 angeordnet. Ein mechanischer
Drehzahlwechselmechanismus 23 ist als zweiter Drehzahlwechselmechanismus
zwischen der zweiten Drehzahlwechselwelle 19 und der Kardanwelle 22 angeordnet.
Ein kleines Kegelrad 24 steht in Eingriff mit einem großen Eingangskegelrad 26 eines
linken/rechten Hinterrad-Differentialmechanismus 25. Eine
Differential-Ausgangswelle 27 an
dem linken/rechten Differentialmechanismus 25 ist mit einem
linken/rechten Hinterrad 30, das in 8 gezeigt
ist, über
eine linke/rechte Bremse 28 und eine End-Untersetzungsgetriebevorrichtung
eines Planetenradtyps verbunden. Eine Differentialsperrekupplung 31 ist
auf einer der Differential-Ausgangswellen 27 vorgesehen.
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In
dem Fahrgetriebesystem ist der Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1 durch
Kombinieren der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 und
der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 gebildet. Bevor
dies beschrieben wird, wird nachstehend jedoch die Hydraulik-Umschalteinheit 14 und
der Drehzahlwechselmechanismus 23 detailliert beschrieben.
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In
der Hydraulik-Umschalteinheit 14 sind ein Vorwärts-Getriebezug 91 und
ein Rückwärts-Getriebezug 92 mit
einem mitlaufenden Zahnrad 92a zwischen der Motorwelle 12 und
der Umschalt-Ausgangswelle 13 vorgesehen. In den einzelnen
Getriebezügen 91 und 92 sind
Zahnräder
so angeordnet, dass sie auf der Motorwelle 12 mitlaufen.
Eines dieser Zahnräder
auf der Motorwelle 12 ist mit der Motorwelle 12 durch
eine alternative Verbindung über
eine Vorwärts-Hydraulikkupplung 14L oder
eine Rückwärts-Hydraulikkupplung 14R verbunden.
Dadurch wird die Vorwärts-
oder Rückwärtsdrehung
selektiv auf die Umschalt-Ausgangswelle 13 übertragen.
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Der
Drehzahlwechselmechanismus 23 ermöglicht eine Verbindung einer
Gegenwelle 21 mit der zweiten Drehzahlwechselwelle 19 über einen
Untersetzungsgetriebezug. Zwei Drehzahlwechselräder 93 und 94 sind
auf der Gegenwelle 21 festgestellt. Über einen Untersetzungsgetriebemechanismus 95 ist
das Drehzahlwechselzahnrad 94 auf einer Seite kleineren
Durchmessers der Welle mit einem Drehzahlwechselzahnrad 96 verbunden,
das außerhalb
der Gegenwelle 21 angeordnet ist. Andererseits sind auf
der Kardanwelle 22 Zahnräder 97, 98 und 99 als
mitlaufende Räder
vorgesehen, und außerdem
dienen zwei Dualkupplungen 100 dazu, selektiv eines der
Zahnräder 98 oder 99 mit
der Kardanwelle 22 zu verbinden. Die Dualkupplung 101 bietet eine
von zwei auswählbaren
Verbindungen, wobei eine der Verbindungen das Zahnrad 97 mit
der Kardanwelle 22 verbindet und die andere Verbindung
direkt die zweite Drehzahlwechselwelle 19 und die Kardanwelle 22 miteinander
verbindet. Wie oben beschrieben wurde, kann ein vierstufiger Drehzahlwechsel
entsprechend dem mechanischen Drehzahlwechselmechanismus, der als
Sekundär-Drehzahlwechselmechanismus
funktioniert, implementiert werden.
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Der
oben genannte Traktor kann entweder durch einen Zweiradantrieb der
linken und rechten Hinterräder 30 fahren,
auf die Kraft durch das Fahrgetriebesystem übertragen wird, oder durch
einen Vierradantrieb, bei dem linke und rechte Vorderräder 6,
die in 8 gezeigt sind, ebenfalls selektiv angetrieben
werden. In einem Getriebesystem für die Vorderrad-Antriebskraft
sind zwei mitlaufende Zahnräder 34 und 35 an
einer Gegenwelle 33 vorgesehen, um darauf integral und
relativ drehbar zu sein. Ein auf der Kardanwelle 22 festgestelltes
Zahnrad 32 steht in Eingriff mit dem Zahnrad 34,
und die Zahnräder 36 und 37 stehen
jeweils in Eingriff mit den Zahnrädern 34 und 35.
Zwischen den Zahnrädern 36 und 37 und
einer Antriebskraft-Abnahmewelle 38 ist eine Hydraulikkupplungseinheit 30 vorgesehen,
um selektiv eines der Zahnräder 36 und 37 mit
der Antriebskraft-Abnahmewelle 38 zu
verbinden. Wenn das Zahnrad 37 mit der Antriebskraft-Abnahmewelle 38 verbunden
ist bzw. wird, drehen sich die Vorderräder 6 und das Hinterrad 30 mit
synchronisierter Geschwindigkeit. Ferner drehen sich die Vorderräder 6,
wenn das Zahnrad 36 mit ihnen verbunden ist, mit einer
höheren
Geschwindigkeit als der der Hinterräder 30.
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Nachstehend
wird das PTO-Getriebesystem beschrieben. Eine Getriebewelle 40 erstreckt
sich von dem hinteren Ende der Motorwelle 12 und durchsetzt
die rohrförmige
erste Drehzahlwechselwelle 16, die zweite Antriebswelle 18 und
die Gegenwelle 21. Eine Getriebewelle 41 erstreckt
sich vom hinteren Ende der Getriebewelle 40. Eine PTO-Kupplung 42 ist
zwischen der Getriebewelle 41 und einer Getriebewelle 43 vorgesehen,
die an einer Erstreckungslinie der Getriebewelle 41 vorgesehen
ist. Eine PTO-Welle 44 ist parallel zu der Getriebewelle 43 angeordnet,
um sich vom Mechanismus nach außen
zu erstrecken. Innerhalb des Mechanismus ist eine mechanische PTO-Drehzahlwechselvorrichtung 45 zwischen
der Getriebewelle 43 und der PTO-Welle 44 vorgesehen. Über Zahnräder 46, 47 und 48 überträgt die Getriebewelle 41 Kraft
auf eine Kraftabnahmewelle 49, um eine Hydraulikpumpe 50ß anzutreiben.
Die Hydraulikpumpe 50 stößt druckbeaufschlagtes Fluid
aus, welches zum Betätigen
von Hydraulikkupplungen der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 und
der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 verwendet
wird. In diesem Fall kann die Fluidaustragung von der Hydraulikpumpe 50 dazu
verwendet werden, eine hydraulische Arbeitsmaschinen-Hebevorrichtung vertikal
zu bewegen, die in einem hinteren Abschnitt des Traktors vorgesehen
ist.
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Nachstehend
wird im Detail der Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1 in
dem Fahrgetriebesystem beschrieben. In der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 sind
drei Zahnräder 51, 52 und 53 mitlaufend auf
der ersten Antriebswelle 15 vorgesehen und stehen jeweils
in Eingriff mit drei Zahnrädern 54, 55 und 56, die
auf der ersten Drehzahlwechselwelle 16 festgestellt sind.
Die jeweiligen Zahnräder 51, 52 und 53 sind
alternativ mit der ersten Antriebswelle 15 über drei
auf der ersten Antriebswelle 15 vorgesehene Hydraulikkupplungen 57, 58 und 59 verbunden,
um dadurch die Implementierung von dreistufigen Drehzahlwechseln
zu ermöglichen.
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In
der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 sind drei
Zahnräder 60, 61 und 62 mitlaufend
auf der zweiten Antriebswelle 18 vorgesehen und greifen
jeweils in drei feststehend auf der zweiten Drehzahlwechselwelle 19 vorgesehene
Zahnräder 63, 64 und 65 ein.
Die betreffenden Zahnräder 63, 64 und 65 sind alternativ
mit der zweiten Drehzahlwechselwelle 19 über drei
Hydraulikkupplungen 66, 67 und 68 verbunden, die
auf der zweiten Drehzahlwechselwelle 19 vorgesehen sind,
um dadurch die Implementierung dreistufiger Drehzahlwechsel zu ermöglichen.
-
Der
Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1 ist
so konfiguriert, dass er die Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 und
die zweite Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20, die im
Tandem miteinander verbunden sind, umfasst. Wenn eine der Hydraulikkupplungen 57, 58 oder 59 mit
einer der Hydraulikkupplungen 66, 67 oder 68 verbunden
ist, können
insgesamt neunstufige Drehzahlwechsel erreicht werden.
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Wie
in Tabelle 1 gezeigt ist, sind gemäß Kombinationen alternativer
Verbindungen der Hydraulikkupplungen
57,
58 und
59 sowie
alternativer Verbindungen der Hydraulikkupplungen
66,
67 und
68 die
ersten und zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
17 und
20 so
eingestellt, dass erste bis neunte Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlverhältnisse
(Ausgangs-Drehgeschwindigkeit/Eingangs-Drehgeschwindigkeit:
d.h.
die Drehgeschwindigkeit der zweiten Drehzahlwechselwelle
19/Drehgeschwindigkeit
der ersten Antriebswelle
15) erreicht werden. <Tabelle
1>
Drehzahlverhältnisse | Hydraulikkupplungen,
die in der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 verbunden
sind | Hydraulikkupplungen,
die in der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 verbunden
sind |
erstes | 57 | 66 |
2tes | 58 | 66 |
drittes | 59 | 66 |
4tes | 57 | 67 |
5tes | 58 | 67 |
6tes | 59 | 67 |
7tes | 57 | 68 |
8es | 58 | 68 |
9tes | 59 | 68 |
-
Nachstehend
wird eine Beschreibung hinsichtlich eines Primär-Drehzahlwechsel-Hydraulikkreislaufs gegeben,
der in 2 dargestellt ist. Der Kreislauf ist zum Betrieb
der Hydraulikkupplungen 57, 58 und 59 in der
ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 vorgesehen,
und für
die Hydraulikkupplungen 66, 67 und 68 in
der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20.
Die in 1 gezeigte Hydraulikpumpe 50 trägt Fluid
mit einem von einem Drucksteuerventil 69 eingestellten
Hydraulikdruck zu einem Fluid-Speisekreislauf 70 aus.
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Der
Fluid-Speisekreislauf 70 ist in Zweigkreisläufe unterteilt,
die mit den vorgenannten sechs Hydraulikkupplungen 57, 58, 59, 66, 67 und 68 verbunden
sind. In den einzelnen Zweigkreisläufen sind elektromagnetische
Proportionsselektorventile vom Zwei-Positions-Verfahren VL, VM, VH, V1, V2 und V3
vorgesehen. Der Einfachheit der Beschreibung halber ist eine variable Öffnung Va,
die in jedem der elektromagnetischen Proportionsselektorventile
ausgebildet ist, außerhalb
jedes der elektromagnetischen Proportionsselektorventile dargestellt.
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Solenoide
SL, SM, SH, S1, S2 und S3 der jeweiligen elektromagnetischen Proportionsselektorventile VL,
VM, VH, V1, V2 und V3 werden jeweils durch Erregung zu einer Betriebsposition
hin gesteuert. Sie werden jeweils zu einer Neutralposition gesteuert,
wenn sie nicht erregt werden. D.h., wenn jeder der Solenoide erregt wird,
wird eine diesem entsprechende Hydraulikkupplung so gesteuert, dass
sie einrückt,
während,
wenn die Erregung abgesetzt wird, eine entsprechende Hydraulikkupplung
so gesteuert wird, dass sie ausrückt.
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Drucksensoren
PSL, PSM, PSH, PS1, PS2 und PS3 sind jeweils zwischen die elektromagnetischen Proportionsselektorventile
VL, VM, VH, V1, V2 und V3 in den jeweiligen Zweigkreisläufen und
die Hydraulikkupplungen 57, 58, 59, 66, 67 und 68 geschaltet.
Diese Drucksensoren, welche Betriebshydraulikdrücke erfassen, können jeweils
mit einem Schalter verbunden sein, der EIN/AUS-Funktionen in Bezug
auf einen vorbestimmten Druckwert ausführt. Alternativ kann der Drucksensor
selbst so aufgebaut sein wie der obige Sensor. In 17, 18 und 27 dargestellte
Drucksensoren sind individuell als Schalter konfiguriert, die auf EIN
schalten, wenn ein Druckwert gleich oder größer ist als ein vorbestimmter
Druckwert (der nachstehend beschriebene Schaltdruck pb), und die
auf OFF schalten, wenn der Druckwert kleiner ist als der besagte
Wert. Sie können
aber auch so konfiguriert sein, dass sie auf OFF schalten, wenn
der Druckwert kleiner ist als der vorbestimmte Druckwert, und auf
ON schalten, wenn der Druckwert größer ist als der besagte Wert.
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Die
oben beschriebenen elektromagnetischen Proportionsselektorventile
und Drucksensoren sind alle in der Primär-Drehzahlwechsel-Hydraulikventileinheit 3 gelagert,
wie in 9 gezeigt ist. Die Ventileinheit 3 ist in
einem Teil des Traktors angeordnet, wie 8 zeigt,
und Ventile und Sensoren mit Hydraulikkupplungen sind in dem Getriebegehäuse 2 durch
Rohrleitungen verbunden. 9 zeigt die Primär-Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 3,
welche die elektromagnetischen Proportionsselektorventile und die
Drucksensoren des Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1' aufnimmt, der
nachstehend beschrieben wird. Der Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1' wird nachstehend
im Detail beschrieben, und nun kurz beschrieben. Er ist durch eine Tandemverbindung
der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17' und der zweiten
Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 konfiguriert. Die erste
Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17' ist durch Eliminieren einer Zwischendrehzahlkupplung 58 von
der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 in dem neunstufigen
Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1 konfiguriert.
Die zweite Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 ist
die gleiche wie die in dem Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1.
Wegen dieser Konfiguration ist die Abfolge der oben beschriebenen
elektromagnetischen Proportionsselektorventile und die Abfolge der
oben beschriebenen Drucksensoren in der Primär-Hydraulikdrehzahlwechsel-Ventileinheit 3 in
einem Zustand untergebracht, in dem das elektromagnetische Proportionsselektorventil
VM (und der Solenoid SM) sowie der Drucksensor PSM weggelassen sind.
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Nachstehend
wird eine Beschreibung unter Rückbezug
auf das Hydraulik-Kreislaufdiagramm in 2 gegeben.
Ein Schmiermitteldruckeinstell-Sekundärdruck-Steuerventil 72 ist
mit einer Drainageseite eines Drucksteuerventils 60 verbunden,
welches von dem Fluidzuführkreislauf 70 abzweigt.
Ein Schmiermittelkreislauf 73 ist von einem Abschnitt zwischen
den zwei Drucksteuerventilen 69 und 72 so geführt, dass
er den Hydraulikkupplungen 57, 58, 59, 66, 67 und 68 Schmiermittel
zuführt.
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Ein
Leitungsfilter 76 und ein Druckminderungsventil 77,
das als Bypassventil funktioniert, sind parallel mit einem Fluideinzugskreislauf 75 verbunden,
der sich von einem Fluidbehälter 74 bis
zur Hydraulikpumpe 50 erstreckt. Wenn das Leitungsfilter 76 zufällig funktionsunfähig wird,
führt das
Druckminderungsventil 77 einen Druckminderungsvorgang aus,
um einen Schmiermittelfluss zu der Hydraulikpumpe 50 aufrechtzuerhalten.
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Eine
von der Motorwelle 12 angetriebene Hydraulikpumpe 78,
wie sie in 1 dargestellt ist, transportiert
Fluid zu den beiden Hydraulikkupplungen 14F und 14R der
oben beschriebenen Hydraulikumschalteinheit 14 aus. Ein
Fluideinzugskreislauf 79 ist vorgesehen, um eine Fluideinzugsseite
der Hydraulikpumpe 78 und den Fluideinzugskreislauf 75 zu
verbinden, um den Hydraulikkupplungen 14F und 14R auch
Fluid aus dem Fluidbehälter 74 zuzuführen.
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Nachstehend
wird mit Bezug auf 3 eine Beschreibung hinsichtlich
der elektrischen Betriebssteuerung der elektromagnetischen Proportionsselektorventile
VL, VM, VH, V1, V2 und V3 für
den Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1 gegeben.
Eine eingangsseitige Schnittstelle einer Logikschaltung 80 gemäß 8 in
einem Controller 4, der in einem Teil des Traktors angeordnet
ist, ist mit einem Potentiometer 82, einem Tachometer 83,
einem Modus-Auswahlschalter 84 und den oben beschriebenen
sechs Drucksensoren PSL, PSM, PSH, PS1, PS2 und PS3 verbunden. Das
Potentiometer 82 erfasst die Position (Hebelwinkel) und die
Drehrichtung eines Primär-Drehzahlwechselhebels 81,
der neben einem Fahrersitz 7 angeordnet ist, wie 7 und 8 zeigen.
Die Geschwindigkeiten sind in dem Bereich der ersten bis neunten
Drehzahlpositionen in der Reihenfolge von niedrigen zu höheren Geschwindigkeiten
eingestellt; wie in 3 gezeigt ist, sind die den
Drehzahlpositionen entsprechenden Zahlen 1 bis 9 in
einem Drehbereich des Primär-Drehzahlwechselhebels 81 angegeben.
Der Tachometer 83 erfasst die Umlauffrequenz des Motors 10.
Der Modus-Auswahlschalter 84 funktioniert in Reaktion auf
eine von einer Bedienungsperson durchgeführte Betätigung, um eine Hydraulikdruck-Erhöhungseigenschaft
zu variieren, die bewirkt, dass die Hydraulikkupplungen in der Primär-Drehzahlwechselvorrichtung
entsprechend einem normalen Fahrmodus (auf der Straße) und
einem Arbeits-Fahrmodus, der bei einer Zuglast auszuführen ist,
eingreifen. Ein elektronischer Regler kann ebenfalls als Ausfallschalter
zwischen zwei Steuermoden benutzt werden. Einer der Steuermoden
wird ausgeführt,
um die Frequenz der Motorumdrehung auf eine Umdrehungsfrequenz zur
Zeit eines normalen Beschleunigungsvorgangs einzustellen. Der andere
Steuermodus wird ausgeführt,
um Motorlastverhältnisse
zu erfassen, und steuert die Motorumdrehungsfrequenz entsprechend
den Lastverhältnissen.
-
Es
kann aber zu Vorfällen
kommen, bei denen eine Bedienungsperson die Funktionen des Modusauswahlschalters 84 übersieht,
bei denen die tatsächlich
ausgeübte
Zuglast nicht größer ist
als eine logische Last, auch wenn der oben beschriebene Schalter
auf den Arbeits-Fahrmodus eingestellt ist, womit eine Hydraulikdruck-Steigerungseigenschaft,
die sich von einer tatsächlichen
Eigenschaft unterscheidet, veranlasst wird. Unter Berücksichtigung
der obigen Ausführungen
sind nachstehend zwei Ausführungsformen
der Hydraulikdruck-Steuerung unter Bezugnahme auf die 12 und 13 sowie 14 bis 16 offenbart. Die einzelnen Ausführungsformen
umfassen eine automatische Lasterfassungsstruktur, die in der Lage
ist, eine Selbstfestlegung vorzunehmen, welcher der Steuermoden
ausgewählt
werden soll, um eine Auswahl der Hydraulikdruck-Steigerungseigenschaft für die Hydraulikkupplungen
entsprechend den tatsächlichen
Zuständen
zu ermöglichen.
In Zusammenhang mit diesen Steuermoden sind linke und rechte Zugsensoren 122L und 122R an rechten
und linken unteren Verbindungselementen 121 in einer Arbeitsmaschinen-Anbringungsvorrichtung 120 vorgesehen,
ein Zugkraftsensor 123 an einer Zugstange (nicht gezeigt)
und ein elektronischer Reglercontroller 5. 4 offenbart
eine elektronische Steuerschaltung. In der Schaltung sind statt
des Modusauswahlschalters 84 die linken und rechten Zugsensoren 122L und 122R,
der Zugkraftsensor 123 und die elektronische Reglercontroller 5,
die Eingabemittel für
eine Hydraulikkupplungs-Drucksteigerungseigenschaftsauswahl sind,
mit der eingangsseitigen Schnittstelle der Logikschaltung 80 verbunden.
Ein Tachometer 83 und ein Zahnstangen-Positionssensor 124 sind mit
der Eingangsseite der Logikschaltung 80 verbunden. Über den elektronischen
Regler-Controller 5 empfängt die
logische Schaltung 80 eine Signaleingabe von dem Tachometer 83 und
zusätzlich
ein Lastverhältnissignal,
das durch eine Berechnung erhalten wird, die entsprechend Signaleingaben
von dem Tachometer 83 und dem Zahnstangen-Positionssensor 124 durchgeführt wird.
Außerdem
ist der elektronischen Reglercontroller 5 mit einem hydraulischen
Anhebecontroller 125 zum hydraulischen Antrieb des Arbeitsmaschinen-Zusatzgeräts 120 und
mit einem elektronischen Regler 126 verbunden (einer Antriebsvorrichtung
für eine
Brennstoffeinspritzmengen-Controller-Zahnstange).
-
In
jeder der elektrischen Steuerschaltungen, die in 3 und 4 gezeigt
sind, ist eine Ausgangsseite der Logikschaltung 80 mit
einer Verzögerungsschaltung 88 verbunden,
die wiederum mit der Eingangsseite einer Solenoid-Antriebsschaltung 86 und
einer Solenoid-Antriebsschaltung 85 verbunden ist. Die
Solenoid-Antriebsschaltung 85 treibt die Solenoide SL,
SM, SH, S1, S2 und S3 der elektromagnetischen Proportionsselektorventile
VL, VM, VH, V1, V2 und V3 in einer Anregungsrichtung an. Die Solenoid-Antriebsschaltung 86 treibt
diese Solenoide so an, dass eine Erregung abgesetzt wird.
-
Die
Ausgangsseite der Logikschaltung 80 ist mit der Solenoid-Antriebsschaltung 85 und
einer Druck(-Erhöhungseigenschaft)-Einstellschaltung 87 verbunden.
Die Ausgangsseite der Druckeinstellschaltung 87 ist mit
der Solenoid-Antriebsschaltung 85 verbunden.
Die Druckeinstellschaltung 87 speichert zwei Typen von
Solenoid-Anregungsmustern, die dazu benutzt werden, zwei Typen von
Druckerhöhungseigenschaften
zu erhalten, wie durch Druckerhöhungsgraphen
U1 und U2 in 10 dargestellt ist.
-
Außerdem ist
die Ausgangsseite der Logikschaltung 80 mit der Verzögerungsschaltung 88,
einer Zeiteinstellschaltung 90 und einer Druck(-Absenkungseigenschafts)-Einstellschaltung 89 verbunden.
Die Ausgangsseite der Zeiteinstellschaltung 90 ist mit
der Verzögerungsschaltung 88 verbunden.
Die Solenoid-Antriebsschaltung 86 ist
mit der Ausgangsseite der Verzögerungsschaltung 88 und
mit der Ausgangsseite der Druckeinstellschaltung 89 sowie
mit der Solenoid-Antriebsschaltung 86 verbunden.
Die Druckeinstellschaltung 89 speichert drei Typen von
Solenoidanregungs-Aufhebungsmustern, die dazu benutzt werden, drei
Arten von Druckabsenkungseigenschaften zu erhalten, wie durch die
Druckabsenkungsgraphen D1, D2 und D3 in 11 dargestellt
ist. In der Logikschaltung 80 werden eine zum Einrücken bestimmte
Kupplung und eine zum Ausrücken
bestimmte Kupplung entsprechend einem Signal bestimmt, welches eine
Nachschaltposition des Primär-Drehzahlwechselhebels 81 darstellt,
die durch das Potentiometer 82 erfasst wird. Außerdem wird
entsprechend einer nachstehend beschriebenen Logik eine Hydraulikdruck-Ablenkungseigenschaft
für die
zum Ausrücken
bestimmten Kupplungen festgelegt. Die elektrische Steuerschaltung
gemäß 3 führt eine
Einstellung durch den Modusauswahlschalter 84 durch. Andererseits
gibt die elektrische Steuerschaltung gemäß 4 Signale
von den rechten und linken Zugsensoren 122R/L sowie dem
Zugkraftsensor 123 ein. Die Schaltung bestimmt eine Druckerhöhungseigenschaft
für zum
Ausrücken
bestimmte Kupplungen entsprechend Eingaben von dem elektronischen
Reglercontroller 5. Darüberhinaus
bestimmt gemäß Eingaben
von den Drucksensoren PSL, PSM, PSH, PS1, PS2 die Schaltung die
Notwendigkeit einer Steuerung, die durchgeführt wird, um ein Eindringen
von Fremdstoffen in die Hydraulikkupplungen zu verhindern.
-
Die
Logikschaltung 80 sendet ein Signal an die Solenoid-Antriebsschaltung 85.
Dieses Signal bewirkt, dass die Solenoid-Antriebsschaltung 85 ein
ON-Signal an einen Solenoid für
ein anzusteuerndes elektromagnetisches Proportionsselektorventil
sendt. Gleichzeitig sendet die Logikschaltung 80 an die
Druckeinstellschaltung 87 ein Druckeinstellsignal zum Auswählen eines
der Solenoid-Anregungsmuster.
Dadurch wird eine Steuerung zur Übertragung
des ON-Signals an den Solenoid entsprechend dem Solenoid-Anregungsmuster,
das in der Druckeinstellschaltung 87 eingestellt war, durchgeführt.
-
Desgleichen
sendet die Logikschaltung 80 ein Signal an die Solenoid-Antriebsschaltung 86,
und das Signal bewirkt, dass die Solenoid-Antriebsschaltung 86 ein
OFF-Signal an einen Solenoid für
ein angesteuertes elektromagnetisches Proportionsselektorventil
sendet. Gleichzeitig sendet die Logikschaltung 80 an die Druckeinstellschaltung 89 ein
Druckeinstellsignal zum Auswählen
eines der Solenoid-Nichterregungsmuster. Dadurch
wird eine Steuerung zur Übertragung
des OFF-Signals an den Solenoid entsprechend dem Solenoid-Erregungsmuster
durchgeführt,
welches in der Druckeinstellschaltung 89 eingestellt war.
-
Zusätzlich zu
der Logikschaltung 80 sind ähnliche elektrische Steuerschaltungen 85, 86, 87, 88, 89 und 90 entweder
in dem oben beschriebenen Controller 4 oder in der Primär-Drehzahlwechsel-Hydraulikventileinheit 3 vorgesehen.
Gemäß der Solenoid-Antriebsschaltung 85 und
der Solenoid-Antriebsschaltung 86 werden
Steuersignale (EIN/AUS-Signale) an Zielelemente der Solenoide SL,
SM, SH, S1, S2 und S3 der elektromagnetischen Proportionsselektorventile
VL, VM, VH, V1, V2 gesendet, die in der Primär-Drehzahlwechsel-Hydraulikventileinheit 3 vorgesehen
sind.
-
Nachstehend
wird eine Beschreibung hinsichtlich des Getriebesystems für das Arbeitsfahrzeug
(den Traktor) vorgenommen, der mit dem Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1' des sechsstufigen
Drehzahlwechseltyps ausgestattet ist, der in 5 dargestellt
ist.
-
Individuelle
Komponenten und Aufbauten in dem Getriebesystem sind die gleichen
wie die in 1 gezeigten, außer der
ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17'. Die erste Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17' gemäß 1 ist
so konfiguriert, dass sie den Zwischendrehzahlstufen-Getriebezug ausschließt, d.h. die
Zahnräder 51 und 55,
um dadurch zweistufige Drehzahlwechsel zu ermöglichen. Außerdem werden mit dem gesamten
Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1', der so konfiguriert
ist, dass er die Kombination der ersten hydraulischen Drehzahlwechseleinheit 17' und der zweiten
hydraulischen Drehzahlwechseleinheit 20 aufweist, insgesamt sechsstufige
Drehzahlwechsel ermöglicht.
-
Im
einzelnen werden gemäß Kombinationen
von alternativen Verbindungen der Hydraulikkupplungen
57 und
59 sowie
alternativen Verbindungen der Hydraulikkupplungen
66,
67 und
68 die
ersten und zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten
17' und
20 so
eingestellt, dass erste bis sechste Drehzahlverhältnisse (Ausgangsdrehzahl/Eingangszahl;
d.h., die Drehzahl der zweiten Drehzahlwechselwelle
19/Drehzahl
der ersten Antriebswelle
15) erhalten werden. <Tabelle
2>
Drehzahlverhältnisse | Hydraulikkupplungen,
die in der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 verbunden
sind | Hydraulikkupplungen,
die in der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 verbunden
sind |
erstes | 57 | 66 |
2tes | 59 | 66 |
drittes | 57 | 67 |
4tes | 59 | 67 |
5tes | 57 | 68 |
6tes | 59 | 68 |
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6 zeigt
einen Nenn-Hydraulikkupplungssteuerungs-Hydraulikkreislauf in dem Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1' gemäß 5.
Die gleichen Bezugsziffern/Symbole wie die in 2 gezeigten
stellen die gleichen darin dargestellten Elemente dar. Eine elektrische
Steuerschaltung ist hier zwar nicht offenbart, sie ist aber so konfiguriert,
dass der Drucksensor PS und der Solenoid SM von der elektrischen
Steuerschaltung gemäß 4 oder 5 weggelassen
sind und erste bis sechste Drehzahlpositionen eines Primär-Drehzahlwechselhebels 81 darin
aufgenommen sind.
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7 und 8 zeigen
jeweils den Traktor, der das entweder in 1 oder 5 gezeigte
elektrische Steuersystem anwendet. Die mit den Bezugsziffern gezeigten
Elemente sind bereits in Zusammenhang mit dem in 1 bis 4 gezeigten
Getriebesystem beschrieben worden. Der Traktor umfasst ein Lasterfassungsmittel,
das bei der Bestimmung einer Druckerhöhungseigenschaft für zum Einrücken bestimmten
Kupplungen verwendet wird, und wendet die in 4 gezeigte
elektrische Steuerschaltung statt der in 3 gezeigten
an. Außerdem
ist die Primär-Drehzahlwechsel-Hydraulikventileinheit 3 gemäß 9 in
der in 8 gezeigten Position angeordnet und, wie oben
beschrieben wurde, für
den sechsstufigen Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1' gemäß 5 vorgesehen.
Um ihn für
den neunstufigen Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1 gemäß 1 anzuwenden,
muss die Konfiguration so modifiziert werden, dass die Ventilvorrichtung
durch eine Ventilvorrichtung ersetzt wird, in der das elektromagnetische
Proportionsselektorventil VM und der Drucksensor PSM hinzugefügt und untergebracht
werden.
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Nachstehend
wird eine Beschreibung hinsichtlich der Hydraulikdruck-Steuerung
in dem Drehzahlwechselmechanismus mit Hydraulikkupplung der vorliegenden
Erfindung vorgenommen. Die Hydraulikdruck-Steuerung, die nachstehend
beschrieben wird, kann entweder auf den neunstufigen Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1 gemäß 1 oder
auf den sechsstufigen Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1' gemäß 5 angewandt
werden.
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10 zeigt
eine Druckerhöhungseigenschaft
für eine
zum Einrücken
bestimmte Kupplung bei einem Drehzahlwechsel. Im einzelnen wird
von einer Einrückstartzeit
t0, wenn einem angesteuerten Solenoid ein ON-Signal
zugeführt
wird (die Anregung wird gestartet) ein Kupplungsbetätigungs-Hydraulikdruck p
allmählich erhöht, um schließlich einen
normalen Hydraulikdruck p1 zu erreichen,
wie durch die Druckerhöhungsgraphen U1
und U2 gezeigt ist.
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Bei
den Druckerhöhungsgraphen
U1 und U2 wird der Druckerhöhungsgraph
U1 für
einen niedrigen Pegel auf eine Straßenfahrzeit eingestellt, wenn
eine Fahrlast niedrig ist, während
der Druckerhöhungsgraph U2
für den
hohen Pegel auf eine Arbeitsfahrzeit eingestellt wird, wenn die
Fahrlast hoch ist. Wenn die Fahrlast hoch ist, muss eine Drehmoment- Übertragungseffizienz zwangsläufig erhöht werden
und eine Lastwiderstandskraft muss ausgeübt werden. Zur Zeit der Straßenfahrt,
wenn die Fahrlast gering ist, da Bedienungskomfort erforderlich
ist, muss ein Stoß,
der entsprechend eines Hydraulikdruckanstiegs bei dem Kupplungsschaltvorgang
vorkommen kann, minimiert werden. In einer Konfiguration, welche
die elektrische Steuerschaltung gemäß 3 anwendet,
benutzt eine Bedienungsperson den Modusauswahlschalter 84,
um zu bestimmen, welcher der Druckerhöhungsgraphen U1 oder U2 eingestellt
ist. In einer Konfiguration, welche die elektrische Steuerschaltung
gemäß 4 verwendet,
hängt eine
Bestimmung hinsichtlich der Einstellung der Druckerhöhungsgraphen
U1 oder U2 von einer Bestimmung bzw. Festlegung ab, die in der Logikschaltung 80 vorgenommen
wird. Die Bestimmung wird in der Logikschaltung 80 entweder
gemäß Signaleingaben
von den rechten/linken Zugsensoren 122R/L und dem Zugkraftsensor 123 gemäß 8 oder
aber einem Motorlastverhältnissignal,
das über
den elektronischen Reglercontroller 5 eingegeben wird,
vorgenommen.
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Nachstehend
wird mit Bezug auf 12 und 13 eine
Beschreibung hinsichtlich eines Verfahrens zum Bestimmen einer Druckerhöhungseigenschaft
für eine
zum Einrücken
bestimmten Kupplung entsprechend einer Lasterfassung vorgenommen,
die mittels der rechten und linken Zugsensor 122L und 122R sowie dem
Zugkraftsensor 123 durchgeführt wird.
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Wenn
das rechte/linke untere Verbindungselement 121 zurückgezogen
wird, erfasst der rechte/linke Zugsensor 122L/122R dessen Last.
Je nach der Zugkraft treten Abweichungen bei dem Wert der Spannungseingabe
in die Logikschaltung 80 auf. In 12 ist
die Summe der Ausgangs-Spannungswerte
der zwei Zugsensoren 122 durch einen Lastspannungswert
L dargestellt. Wenn der Lastspannungswert L ein Wert L1 bei normaler
Fahrzeit (auf der Straße)
ist, ist der Lastspannungswert L bei einer Zugarbeits-Fahrzeit ein
Wert L2, der kleiner ist als der Wert L1. Ein Schwellenwert L3 ist
zwischen den Werten L1 und L2 eingestellt, und in einem Fall, in
der Lastspannungswert L gleich oder kleiner ist als der Schwellenwert
L3, wird dieser als Auswahlzone einer Druckerhöhungseigenschaft für eine Primär-Drehzahlwechsel-Hydraulikkupplung
in einem Zuglastmodus dargestellt.
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Andererseits
schaltet der Zugsensor 123 in einer Normalfahrzeit (auf
der Straße)
auf PFF, und schaltet auf ON, wenn er einer Last bei einer Zugarbeits-Fahrzeit
ausgesetzt ist. Wenn der Zugsensor 123 eingeschaltet ist,
wird eine Auswahl für
eine Druckerhöhungseigenschaft
für die
Primär-Drehzahlwechsel-Hydraulikkupplung
im Zuglastmodus vorgenommen.
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Im
einzelnen wird, wie in einem Ablaufdiagramm in 13 gezeigt
ist, in mindestens einem der Fälle, bei
denen der Lastspannungswert L, der von den rechten/linken Zugsensoren 122 in
die Logikschaltung 80 eingegeben wird, gleich oder kleiner
ist als L3 (Schritt 201), und bei dem der Zugsensor 123 auf
ON geschaltet ist bzw. wird (Schritt 202), der Graph U2
für Zuglastmodus-Druckerhöhung gewählt (Schritt 204).
In dem anderen Fall, d.h., wenn der Lastspannungswert L des rechten/linken
Zugsensor 122L/122R auf OFF geschaltet ist und
gleichzeitig der Zugsensor 123 auf OFF geschaltet ist,
wird der Normalfahrmodus-Druckerhöhungsgraph
U1 ausgewählt
(Schritt 203).
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Nachstehend
wird mit Bezug auf 14 bis 16 eine
Einführung
hinsichtlich einer weiteren Ausführungsform
gegeben, welche ein Druckerhöhungsmuster
entsprechend der Erfassung durch den elektronischen Reglers des
Motors für
Motorlasten (Lastverhältnisse)
bestimmt. Die Ausführungsform
der Steuerung kann bei einem Fahrzeug angewandt werden, in das ein
Dieselmotor entsprechend dem Motor 10 eingebaut ist.
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Wie
in 4 dargestellt ist, ist der elektronische Regelungs-Controller 5 mit
der eingabeseitigen Schnittstelle der Logikschaltung 80 verbunden,
um dadurch eine Eingabe von Last-Verhältnissignalen in dem elektronischen
Regelungs-Controller
in die Logikschaltung 80 zu ermöglichen. Der elektronische
Regelungs-Controller 5 ist mit einem Hydraulikdruckanhebe-Controller 125,
dem oben beschriebenen Tachometer 83, welcher die Motordrehfrequenz
erfasst, und dem Zahnstangen-Positionssensor 124, welcher
die Position der Steuerzahnstange des Reglers für die Kraftstoffeinspritzmenge
erfasst, verbunden.
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Der
elektronische Regelungs-Controller 5 berechnet Lastverhältnisse
gemäß den Eingaben
von dem Tachometer 82 und dem Zahnstangen-Positionssensor 124.
Außerdem
gibt er ein Motorlastverhältnissignal ein,
welches basierend auf den Lastverhältnissen an dem Hydraulikdruck-Anhebecontroller 125 ausgegeben wird
und dadurch ein Motorlastverhältnissignal
dazu zu nutzen, ein hydraulisches Hebezeug der Arbeitsmaschinen-Anbringungsvorrichtung 120 anzuheben.
Gleichzeitig gibt der elektronische Regelungs-Controller 5 ein
Motorlastverhältnissignal
ein, verwendet ein Ausgabesteuersignal, das von der Logikschaltung 80 zurückgekoppelt
wird, um die Zahnstange zu bewegen, und steuert dadurch die Kraftstoffeinspritzmenge.
Unter diesen Motorlastverhältnissignalen,
die von dem elektronischen Regelungs-Controller 5 ausgegeben
werden, wird das Signal für
den Hydraulikdruck-Anhebecontroller 125 mit einer langen
Frequenz ausgegeben, um eine Übersteuerung
zu verhindern, welche den Wirkungsgrad der Arbeit verringern kann.
Das Signal für
die Logikschaltung 80 wird mit einer kurzen Frequenz ausgegeben,
so dass die Motordrehfrequenz rasch entsprechend der Last gesteuert
werden kann. Durch Anwendung der Signalausgabe an die Logikschaltung 80 mit
kurzer Frequenz ohne Durchführen
einer Modifikation können
Druckerhöhungseigenschaften
rasch entsprechend den Lastverhältnissen
bestimmt werden, wodurch das Signal wirksam für eine Hydraulikdruck-Steuerung
der Hydraulikkupplung eingesetzt werden kann.
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Wie
in 14 dargestellt ist, wird eine Motordrehfrequenz
Ne, die durch eine Spannungseingabe von dem Tachometer 83 zu
dem elektronischen Regelungscontroller 5 dargestellt ist,
von Ne3 auf Ne1 geändert, das
kleiner ist als Ne3. Andererseits wird gemäß 15 eine
Zahnstangenposition Ls, deren Daten von dem Zahnstangenpositionssensor 124 in
den elektronischen Regelungscontroller 5 eingegeben wurden,
von Ls3 auf Ls1 geändert
(auf einer Seite, auf der die Kraftstoffeinspritzmenge relativ groß ist),
das höher
ist als Ls3. Auf diese Weise wird, wenn die Verringerung der Motordrehfrequenz
und der Anhebevorgang (d.h. eine Steigerung der Kraftstoffeinspritzmenge)
gleichzeitig ablaufen, und zusätzlich
die einzelne Verringerung und der Anhebevorgang mit spezifischen
Eigenschaften auftreten, eine Bestimmung derart vorgenommen, dass
eine Zuglast auf das Fahrzeug einwirkt und der Druckerhöhungsgraph
U2 in der Druckeinstellschaltung 87 eingestellt wird.
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Nachstehend
wird mit Bezug auf 16(a) und 16(b) eine Beschreibung hinsichtlich des
Ablaufs der Druckerhöhungseigenschaftseinstellung
gegeben, die basierend auf einer Erfassung der Motordrehfrequenz und
der Zahnstangenposition durchgeführt
wird. Zunächst
erfasst als Vorbedingungsverarbeitung der Tachometer 83 Motordrehfrequenzen
Ne mit einer spezifischen kurzen Frequenz, der Zahnstangenpositionssensor 124 erfasst
Zahnstangenpositionen Ls mit der gleichen Frequenz wie der für die Motordrehfrequenz
Ne, und die Werte der Erfassungen werden seriell darin gespeichert.
In Schritt 301 speichert unter den Motordrehfrequenzen
Ne, die der Reihe nach erfasst werden, die Schaltung zumindest die
Motordrehfrequenz Ne2 (die unmittelbar vorher erfasste Drehfrequenz),
Ne3 (die zweite vorher erfasste Drehfrequenz), Ne4 (die dritte vorher erfasste
Drehfrequenz) und Ne5 (die vierte vorher erfasste Drehfrequenz).
Gleichzeitig (in Schritt 312 in dem Ablauf zur Vereinfachung
der Beschreibung) speichert das System unter den Zahnstangenpositionen
Ls, die der Reihe nach erfasst werden, zumindest die Zahnstangenpositionen
Ls2 (unmittelbar vorher erfasste Position zur Zeit t2),
Ls3 (zweite vorher erfasste Position bei t3),
Ls4 (dritte vorher erfasste Position bei t4)
und Ls5 (vierte vorher erfasste Position bei t5).
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Dann
wird eine neue Motordrehfrequenz Ne von dem Tachometer 83 zu
einer aktuellen Erfassungsstartzeit t1 erfasst,
und ein Signal, das eine aktuell erfasste Motordrehfrequenz Ne1
darstellt, wird in den elektronischen Regelungscontroller 5 eingegeben
(Schritt 302). Dann wird die unmittelbar vorher erfasste
Motordrehfrequenz Ne2 wieder abgerufen und die aktuelle Motordrehfrequenz
Ne1 mit der vorherigen Ne2 verglichen, um zu überprüfen, ob die beabsichtigte Verringerung
der Motordrehfrequenz erreicht worden ist; d.h., es wird überprüft, ob Ne1 < Ne2 erreicht worden
ist (Schritt 303). Nach der Überprüfung der Verringerung der Motordrehfrequenz
wird eine Berechnung eines Verringerungsbetrags a1 (= Ne2 – Ne1) durchgeführt (Schritt 304).
Außerdem
werden Daten der gespeicherten Motordrehfrequenzen Ne2, Ne3, Ne4
und Ne5 abgerufen und eine Überprüfung zumindest
für die
Verringerung der Motordrehfrequenz von der vierten vorher erfassten Frequenz
aus durchgeführt.
Anschließend
werden Berechnungen durchgeführt,
um Verringerungsbeträge
a2 (= Ne3 – Ne2),
a3 (= Ne4 – Ne3)
und a4 (= Ne5 – Ne4)
zu erhalten (Schritte 305 bis 310), um dadurch
zu überprüfen, ob
a1 – a2 > a3 – a4 ist,
d.h., ob die Zunahme des Reduktionsverhältnisses der Motordrehfrequenz erreicht
worden ist (Schritt 11).
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Falls
die Motordrehfrequenz verringert worden ist und der Verringerungsbetrag
pro Zeiteinheit in diesem Fall größer geworden ist, ist vorstellbar,
dass die Geschwindigkeit entweder wegen einer Beschleunigungseinstellung
oder einer Zuglast verringert worden ist. Falls die Geschwindigkeit
wegen einer Beschleunigungseinstellung verringert worden ist, wird
angenommen, dass die Zahnstangenposition in dem elektronischen Regler 126 auf
einer Reduktionsseite des Kraftstoffeinspritzbetrags ist (eine Zahnstangenpositions-Erfassungsspannung
sollte gesunken sein). Andererseits kann in einem Fall, in dem die
Motordrehfrequenz verringert worden ist, aber die Zahnstangenposition
zu einer Brennstoffeinspritzmengen-Erhöhungsseite verschoben worden ist
(die Zahnstangenpositions-Erfassungsspannung wurde erhöht), trotz
der Tatsache, dass die Motordrehfrequenz verringert worden ist,
der Fall bestimmt werden, dass der elektronische Regler 126 eine der
Last entsprechende Steuerung durchgeführt hat.
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Unter
der obigen Konzeption werden Ls2, Ls3, Ls4 und Ls5 nach obiger Beschreibung
gespeichert (Schritt 312). In diesem Zustand wird eine
neue Zahnstangenposition Ls durch den Zahnstangenpositionssensor 124 zu
einer aktuellen Erfassungsstartzeit t1 erfasst,
und ein eine erfasste Zahnstangenposition Ls1 darstellendes Signal
wird in den elektronischen Regelungscontroller 5 eingegeben
(Schritt 313). Anschließend werden Daten der Motordrehfrequenz
Ls2, die unmittelbar vorher erfasst wurden, abgerufen, und die aktuellen Zahnstangenposition
Ls1 wird mit der vorhergehenden Ls2 verglichen, um dadurch zu überprüfen, ob
die Zahnstangenposition angehoben worden ist (zu einer Erhöhungsseite
der Kraftstoffeinspritzmenge verschoben wurde), d.h., um zu überprüfen, ob
Ls1 > Ls2 erreicht
worden ist (Schritt 314). Nach der Überprüfung des Anhebens der Zahnstangenposition
wird eine Berechnung einer Verringerungsmenge b1 (= Ls1 – Ls2) durchgeführt (Schritt 315).
Außerdem
werden gespeicherte Daten der Zahnstangenpositionen Ls2, Ls3, Ls4
und Ls5 abgerufen, und es wird eine Überprüfung zumindest für die Verringerung
der Motordrehfrequenz von dem vierten vorhergehenden Erfassungsergebnis
aus durchgeführt.
Anschließend
werden Berechnungen durchgeführt,
um Verringerungsbeträge
b2 (= Ls3 – Ls2),
b3 (= Ls4 – Ls3)
und b4 (= Ls5 – Ls4)
zu erhalten (Schritte 316 bis 321), um dadurch
zu überprüfen, ob
b1 – b2 > b3 – b4 ist,
d.h., ob die Erhöhung
in dem Erhöhungsschaltverhältnis hinsichtlich
der Zahnstangenposition erreicht worden ist (Schritt 322).
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Auf
diese Weise wird in einem Fall, bei dem die Verringerung der Motordrehfrequenz
und das Anheben der Zahnstangenposition gleichzeitig vorgenommen
werden, und die einzelnen Abweichungen abrupt sind, der Fall bestimmt,
dass ein Lastzustand vorliegt, und ein Solenoid-Anregungsmuster
zum Implementieren einer Steuerung, die durch den Graphen U2 der
beabsichtigten Zugarbeits-Druckerhöhung dargestellt wird, wird
in der Druckeinstellschaltung 87 eingestellt (Schritt 323).
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Im
anderen Fall wird ein Solenoid-Anregungsmuster für die Implementierung einer
Steuerung, wie sie durch den Graphen U1 für die beabsichtige Druckerhöhung für die Normalfahrt
(auf der Straße)
dargestellt ist, in der Druckeinstellschaltung 87 eingestellt
(Schritt 324).
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Wie
nachstehend beschrieben wird, werden die Druckerhöhungseigenschaften
(Druckerhöhungsgraphen)
so festgelegt, dass die Solenoid-Nichtanregungsmuster in der Druckeinstellschaltung 89 entsprechend Motordrehfrequenzen
und dergleichen ausgewählt
werden, die von dem Tachometer 83 erfasst werden. Um eine
Modifizierung entsprechend Lasten der Druckerhöhungseigenschaft zu ermöglichen,
kann die Druckerhöhungseigenschaft
für zum
Ausrücken
bestimmte Kupplungen ebenfalls so erstellt werden, dass sie basierend
auf Motorlastverhältnissignalen
modifiziert wird, die in die Logikschaltung 80 entweder
von Lastverhältnis-Erfassungsmitteln,
wie z.B. den rechten und linken Zugsensoren 122 und dem
Zugkraftsensor 123 oder dem elektronischen Regelungscontroller 5 eingegeben
werden.
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Nachstehend
wird wiederum mit Bezug auf 10 eine
detaillierte Beschreibung hinsichtlich der gesamten Erhöhungsverarbeitung
eines Betriebshydraulikdrucks p gegeben. Ein Solenoid für eine Ziel-Hydraulikkupplung
zu einer Kupplung-Einrück-Startzeit
t0 wird auf ON geschaltet, und die Zufuhr
von Fluid zu einer Fluidkammer der Ziel-Hydraulikkupplung wird gestartet. Der
Betriebshydraulikdruck p in der Fluidkammer steigt geringfügig zur
Zeit t0 an und nimmt dann allmählich zu.
Zu einer Zeit ta, wenn einige Zeit seit der Zeit t0 verstrichen
ist, wird die Fluidkammer mit Fluid gefüllt, und bei Erfassung des
Ankommens des Hydraulikdrucks p an einem Kolbenhaltedruck pa (d.h.
einem Druck, der eine Betätigung
des Kolbens ermöglicht),
wird der Hydraulikdruck p rasch auf einen normalen Druck zu dieser
Zeit angehoben.
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In
einem Zeitraum bis zu einer Zeit tb, wie teilweise in jedem der
Druckerhöhungsgraphen
U1 und U2 gezeigt ist, nimmt der Hydraulikdruck p allmählich zu
und die Kupplung verbleibt in einem Schlupfzustand. Zur Zeit tb
erreicht der Hydraulikdruck p einen Wert, der zum vollständigen Einrücken der
Kupplung erforderlich ist. Anschließend wird, wie in einem Teil
b jedes der Druckerhöhungsgraphen
U1 und U2 gezeigt ist, der Hydraulikdruck p allmählich bis zu einem Normaldruck
p1 angehoben, um dadurch einen Druckbeaufschlagungszustand
der Kupplung zu bewirken. Wenn der Hydraulikdruck p den Normaldruck
p1 erreicht, ist das Einrücken der
Kupplung abgeschlossen.
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11 zeigt
eine Hydraulikdruck-Absenkungseigenschaft für eine zum Ausrücken bestimmte
Kupplung zur Zeit des Drehzahlwechsels. Im einzelnen sind Fälle dargestellt,
in denen von einer Zeit ts an, wenn ein OFF-Signal an einen Zielelementsolenoid
angelegt wird (daher wird die Erregung gestartet), ein Kupplungsbetätigungs-Normaldruck
p1 verringert wird, wie durch die Graphen
D1, D2 und D3 einer Hydraulikdruck-Absenkungseigenschaft dargestellt
ist. Der Graph D1 der Hydraulikdruck-Absenkungseigenschaft stellt einen
Fall dar, bei dem unmittelbar nachdem die Erregung des Solenoids
abgesetzt wurde, der Druck p rasch vom Normaldruck p1 zu
einem Kolbenhaltedruck p2 gesenkt wurde.
Die Hydraulikdruck-Absenkungseigenschaftgraphen D2 und D3 stellen
jeweils einen Fall dar, bei dem nach einem raschen Absenken des
Drucks p auf einen Druck, der höher
ist als der Kolbenhaltedruck p2, dieser
allmählich
auf Null gesenkt wird (oder den niedrigsten benachbarten Wert).
Daher ist der Absenkungsgrad von D2 größer als der von D3.
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In
jedem Fall wird die Hydraulikkupplung zu einer Neutralposition hin
gedrängt.
Die Gesamtausrückperiode
der Kupplung, d.h., eine Periode, in der der Druck p auf Null gesenkt
wird (oder den niedrigsten Wert in der Umgebung) (auch in dem Fall
der Einstellung des Hydraulikdruck- Absenkungseigenschaftsgraphen D3, welcher
die geringste Druckabsenkung darstellt), ist kürzer als die Gesamtausrückperiode
nach obiger Beschreibung.
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Druckabsenkungseigenschaftsgraphen
sind nicht auf die drei Graphen D1 bis D3 beschränkt. Der Winkel in dem sanft
fallenden Druckabsenkungsabschnitt, wie er sowohl bei D2 als auch
D3 zu ersehen ist, kann auf verschiedene Weise eingestellt sein,
so dass eine Steuerung, wie sie durch andere Druckabsenkungseigenschaftsgraphen
dargestellt ist, implementiert werden kann. Der Einfachheit der
Beschreibung halber wird jedoch angenommen, dass die in 19 bis 22 gezeigten
Ausführungsformen,
die nachstehend beschrieben werden, die Kapazität zur Durchführung einer
Steuerung aufweisen, die durch die Hydraulikdruck-Absenkungseigenschaftsgraphen
D1, D2 und D3 dargestellt ist.
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Der
Druck wird allmählich
erhöht,
und die Hydraulikdruckerhöhungseigenschaft
wird im Verlauf von a bis b gemäß der Steuerung
einer an jeden der Solenoide angelegten Spannung variiert. Außerdem wird
der variable Öffnungsgrad
des einzelnen elektromagnetischen Proportionsselektorventils benutzt,
um den Hydraulikdruck geringfügig
zu variieren, wie durch den Hydraulikdruck-Absenkungseigenschaftsgraphen D2 oder
D3 dargestellt ist. In dem in 2 gezeigten
Hydraulikkreislaufdiagramm ist der individuell variable Öffnungsgrad in
einem äußeren Abschnitt
mit einem Bezugssymbol Va dargestellt. Entsprechend den Variationen
in der an die einzelne variable Öffnung
Va angelegten Spannung wird die Drainagemenge von dem einzelnen
elektromagnetischen Proportionsselektorventil gesteuert, wodurch
ein Variieren des Absenkungsverhaltens des Hydraulikdrucks bewirkt
wird.
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Nachstehend
wird mit Bezug auf 17 bis 26 eine
Beschreibung hinsichtlich der Beziehung zwischen dem Einrückverlauf
und dem Ausrückverlauf
einer Kupplung bei einem Drehzahlwechsel gegeben.
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Zunächst wird
als Basiskonzept entweder die erste Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 oder
die zweite Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 so konfiguriert,
dass keine totale Sperre der Energiezufuhr während des Drehzahlwechsels
stattfindet. Wenn eine der Drehzahlwechseleinheiten einen Nicht-Übertragungszustand
antrifft, d.h., wenn alle Hydraulikkupplungen in einer der Drehzahlwechseleinheiten
in ausgerückten Zuständen gehalten
sind, wird in der Primär-Drehzahlwechselvorrichtung
keine Übertragung
durchgeführt,
d.h. eine Übertragung
wird zwischen der ersten Antriebswelle 15 und der zweiten
Drehzahlwechselwelle 19 nicht durchgeführt. Falls im obigen Zustand
eine Arbeitsfahrt erfolgte, könnte
das Fahrzeug unversehens gestoppt werden, und außerdem würde ein starker Stoß, der ein
unangenehmes Gefühl
vermittelt, durch den Hydraulikdruckanstieg entsprechend einem aus
dem obigen Zustand durchgeführten
Einrücken
einer Kupplung verursacht.
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Wie
oben beschrieben wurde, ist die Kupplungseinrückperiode länger als die Kupplungsausrückperiode
(auch wenn irgendeines der Druckabsenkungsmuster eingestellt ist),
und der Hydraulikdruck zur Betätigung
der Zielkupplung wird allmählich
erhöht.
Unter Berücksichtigung
der obigen Ausführungen
ist die vorliegende Erfindung so angeordnet, dass die Verringerung
des Hydraulikdrucks einer zum Ausrücken bestimmten Kupplung bei
einer allmählichen
Druckzunahme für
eine zum Einrücken
bestimmte Kupplung gestartet wird. Dadurch wird eine Periode, in
der ein Druck p zum Betätigen
des Ausrückens
der Kupplung höher
gesteuert wird als der Kolbenhaltedruck pa (ein Zustand, bei dem
die Kupplung Schlupf hat) so gesteuert, dass sie eine Periode überlappt,
in der ein Druck p zum Betätigen
der einrückenden
Kupplung höher
ist als der Kolbenhaltedruck (ein Zustand, in dem die Kupplung Schlupf
aufweist). D.h., auch wenn die Übertragungseffizienz
auf den niedrigsten Wertepegel reduziert wird, wird entweder die
zum Ausrücken
bestimmte Kupplung oder die zum Einrücken bestimmte Kupplung so
gesteuert, dass sie Schlupf aufweist, wodurch ein Fall vermieden
wird, bei dem eine der Kupplungen in einen ausgerückten Zustand
gezwungen wird und der Primär- Drehzahlwechselmechanismus
in einen Nicht-Übertragungszustand
gezwungen wird.
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In
diesem Zusammenhang sind beispielsweise, wie in den Zeitübergangsgraphen
der 17 und 19 hinsichtlich
Hydraulikkupplungsbetätigungs-Hydraulikdrücken (Graphen,
die jeweils einen Hydraulikkupplungsbetätigungsdruck p relativ zu einer
Zeit t zeigen), Bereiche, in denen eine in Eingriff befindliche Kupplung
und eine außer
Eingriff befindliche Kupplung für
gewöhnlich
Schlupf aufweisen (nachstehend wird der vorgenannte Bereich als "gemeinsamer Schlupfbereich" bezeichnet), durch
abfallende Linien dargestellt. Der Zustand und der Bereich des gemeinsamen
Schlupfbereichs sind vorzugsweise so eingestellt, dass ein Drehzahlwechsel
(ein Schalten der Geschwindigkeitsposition) am reibungslosesten
durchgeführt
werden kann, d.h., ein gutes Schaltgefühl gewährleistet werden kann, ohne
von der Kapazität
der Hydraulikpumpe 50 beeinflusst zu werden.
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Um
die Geschwindigkeit durch Schalten von Kupplungen des Primär-Geschwindigkeitsmechanismus 1 oder 1' durch Betätigen des
Primär-Drehzahlwechselhebels 81 zu ändern, wie
aus den Tabellen 1 und 2 ersichtlich ist, gibt es zwei Fälle. In
einem der Fälle
wird eine Hydraulikkupplung von neuem eingerückt, und eine andere, eingerückte Hydraulikkupplung
wird nur in einer, nämlich
der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 (17') oder der zweiten
Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 ausgerückt. In
dem anderen Fall wird eine Hydraulikkupplung von neuem eingerückt und
eine andere, eingerückte
Hydraulikkupplung wird in jeder der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten 17 (17') und 20 ausgerückt.
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In
dem ersteren Fall werden beispielsweise die folgenden Arbeitsgänge durchgeführt. In
dem Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1,
wenn der Primär-Drehzahlwechselhebel 81 von
der zweiten Geschwindigkeitsposition zur fünften Geschwindigkeitsposition
hochgeschaltet wird, bleibt die eingerückte Hydraulikkupplung 58 in
der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 unverändert, und
die Hydraulikkupplung 67 wird von neuem eingerückt und
die eingerückte
Hydraulikkupplung 66 in der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 ausgerückt. Wenn
der Primär-Drehzahlwechselhebel 81 von
der sechsten Geschwindigkeitsposition zur dritten Geschwindigkeitsposition
heruntergeschaltet wird, bleibt die eingerückte Hydraulikkupplung 67 unverändert in
der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20, und die
Hydraulikkupplung 57 wird von neuem eingerückt und
die eingerückte
Hydraulikkupplung 59 in der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 ausgerückt.
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In
dem letzteren Fall werden beispielsweise die folgenden Arbeitsgänge durchgeführt. In
dem Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1,
wenn der Primär-Drehzahlwechselhebel 81 von
der zweiten Geschwindigkeitsposition zur sechsten Geschwindigkeitsposition
hochgeschaltet wird, werden die eingerückte Hydraulikkupplung 59 in
der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 und
die Hydraulikkupplung 67 in der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 von
neuem eingerückt,
und die Hydraulikkupplung 58 in der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 sowie
die Hydraulikkupplung 66 in der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 werden
ausgerückt.
Wenn der Primär-Drehzahlwechselhebel 81 von
der neunten Geschwindigkeitsposition zur fünften Geschwindigkeitsposition
heruntergeschaltet wird, werden die eingerückte Hydraulikkupplung 58 in
der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 sowie
die Hydraulikkupplung 67 in der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 von
neuem eingerückt,
und die Hydraulikkupplung 59 in der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 sowie
die Hydraulikkupplung 68 in der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 ausgerückt.
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In
dem Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1' wird in dem
ersteren Fall beispielsweise, wenn der Primär-Drehzahlwechselhebel 81 zwischen
der ersten Geschwindigkeitsposition oder der zweiten Geschwindigkeitsposition
entweder hochgeschaltet oder heruntergeschaltet wird, die Hydraulikkupplung 66 in
der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 eingerückt gehalten,
eine der Hydraulikkupplungen 57 und 50 wird in
der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17' eingerückt, und
die andere Hydraulikkupplung ausgerückt. Im letzteren Fall beispielsweise,
wenn der Primär-Drehzahlwechselhebel 81 zwischen
der zweiten Geschwindigkeitsposition und der dritten Geschwindigkeitsposition
entweder hochgeschaltet oder herabgeschaltet wird, wird ein Austausch
einer eingerückten
Kupplung zwischen den Hydraulikkupplungen 57 und 59 in
der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 durchgeführt, und
ein Austausch einer eingerückten
Kupplung wird zwischen den Hydraulikkupplungen 66 und 67 in
der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 durchgeführt.
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Kurz
gesagt, können
zwei Drehzahlwechsel bewerkstelligt werden. Einer der Drehzahlwechsel
wird so bewerkstelligt, dass in dem Gesamt-Primär-Drehzahlwechselmechanismus
eine Hydraulikkupplung ausgerückt
wird und eine Hydraulikkupplung von neuem eingerückt wird (was nachstehend als "Drehzahlwechsel mit ausgerückten/eingerückten Hydraulikkupplungen
auf der Basis eines Zielelements" bezeichnet
wird). Der andere Drehzahlwechsel wird so bewerkstelligt, dass in
dem gesamten Primär-Drehzahlwechselmechanismus zwei
Hydraulikkupplungen ausgerückt
werden und zwei Hydraulikkupplungen neu eingerückt werden (was nachstehend
als "Drehzahlwechsel
mit zwei ausgerückten/eingerückten Hydraulikkupplungen
auf der Basis von zwei Zielelementen" bezeichnet wird). In beiden Fällen ist
es wesentlich, den vorgenannten gemeinsamen Schlupfbereich sicherzustellen. 17 und 18 zeigen
jeweils Zeitübergangsgraphen
(Graphen von Betriebsdrücken
p relativ zu einer Zeit t) hinsichtlich individueller Hydraulikkupplungsbetätigungs-Hydraulikdrücken in
der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17' und der zweiten
Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 auf der gleichen Zeitachse.
Gleichzeitig zeigen die Figuren jeweils Zeitübergangs-Spannungsgraphen hinsichtlich
der Drucksensoren.
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17 zeigt
den Drehzahlwechsel mit ausgerückten/eingerückten Hydraulikkupplungen
auf der Basis eines Zielelements, bei denen der Primär-Drehzahlwechselhebel 81 zwischen
der ersten Geschwindigkeitsposition und der zweiten Geschwindigkeitsposition
entweder hochgeschaltet oder heruntergeschaltet wird.
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18 zeigt
den Drehzahlwechsel mit ausgerückten/eingerückten Hydraulikkupplungen
auf der Basis von zwei Zielelementen, wobei der Primär-Drehzahlwechselhebel 81 zwischen
der zweiten Geschwindigkeitsposition und der dritten Geschwindigkeitsposition
hochgeschaltet oder heruntergeschaltet wird. Für jeden Druckanstiegsabschnitt
der einzelnen Hydraulikdruck-Zeitübergangsgraphen in 17 und 18 wird
die erforderliche Periode zum Auffüllen der Fluidkammer (Einrückstartzeit
t0 zu Druckanstiegszeit ta) gemäß 10 nicht
berücksichtigt,
und es wird angenommen, dass der Druck über den Kolbenhaltedruck pa
ansteigt, sobald die Position des Primär-Drehzahlwechselhebels 81 geschaltet
worden ist. Außerdem
wird angenommen, dass die Drucksensoren PSL, PSM, PSH, Ps1, Ps2
und Ps3, die jeweils in den 17 und 18 dargestellt
sind, als Schalter funktionieren, der einschaltet, wenn der Druck
höher steigt
als ein Schalter-Schaltungsdruck pd, der höher eingestellt ist als der
Kolbenhaltedruck pa.
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Nachstehend
wird 17 erläutert.
Zunächst
wird, wenn der Primär-Drehzahlwechselhebel 81 entweder
auf die erste Geschwindigkeitsposition oder die zweite Geschwindigkeitsposition
gestellt wird, in der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 ein
Hydraulikdruck 66p auf dem Normaldruck p1 gehalten, der Drucksensor
PS1 bleibt eingeschaltet, einzelne Hydraulikdrücke 67p und 68p für die Hydraulikkupplungen 67 und 68 bleiben
auf Null, und die Drucksensoren PS2 und PS3 werden abgeschaltet.
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In
der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17', wenn der Primär-Drehzahlwechselhebel 81 von der
ersten Geschwindigkeitsposition zu der zweiten Geschwindigkeitsposition
hochgeschaltet wird, beginnt ein Hydraulikdruck 59p für die zum
Einrücken
bestimmte Kupplung 59 anzusteigen und wird dann allmählich auf den
Normaldruck p1 angehoben. In diesem Ablauf,
wenn ein Hydraulikdruck 59p den Schalter-Schaltungsdruck pb
erreicht, schalten die Drucksensoren PSH auf ON. Etwas später als
der Anstieg im Druck 59p beginnt ein Hydraulikdruck 57p für die zum
Ausrücken
bestimmte Kupplung 57 zu fallen, und ein Druckabsenkungs-Linienabschnitt hiervon
kreuzt einen Druckanstiegslinienabschnitt des Hydraulikdrucks 59p.
D.h., ein Betätigungs-Hydraulikdruck für die zum
Ausrücken
bestimmte Kupplung nimmt im Verlauf der allmählichen Zunahme eines Betätigungs-Hydraulikdrucks für die zum
Einrücken
bestimmte Kupplung ab. Auf diese Weise werden, wie durch die abfallenden
Linien dargestellt ist, gemeinsame Schlupfbereiche der beiden Hydraulikkupplungen 57 und 59 sichergestellt.
Wenn der abfallende Hydraulikdruck 57p unter den Schalter-Schaltungsdruck pb
gesenkt wird, schaltet der im ON-Zustand befindliche Drucksensor
PSL ab.
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Wenn
dann der Primär-Drehzahlwechselhebel 81 von
der zweiten Geschwindigkeitsposition zur ersten Geschwindigkeitsposition
heruntergeschaltet wird, beginnt der Hydraulikdruck 57p für die Hydraulikkupplung 57 anzusteigen
und nimmt dann allmählich
zu, und der Hydraulikdruck 59p für die Hydraulikkupplung 59 nimmt
ab.
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Wie
oben beschrieben wurde, werden gemeinsame Schlupfbereiche wie im
obigen Fall sichergestellt. Im Verlauf des Druckanstiegs, wenn der
Hydraulikdruck 57p den Schalter-Schaltungsdruck pb erreicht, schaltet
der im OFF-Zustand befindliche Drucksensor PSL ein. Wenn der absinkende
Hydraulikdruck 59p unter den Schalter-Schaltungsdruck pb
reduziert wird, schaltet der im ON-Zustand befindliche Drucksensor
PSH ab.
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Wenn
der Zustand zur Zeit des Hochschaltens (von der ersten Geschwindigkeitsposition
zur zweiten Geschwindigkeitsposition) mit dem Zustand zur Zeit des Herunterschaltens
(von der zweiten Geschwindigkeitsposition zur ersten Geschwindigkeitsposition)
verglichen wird, ist der gemeinsame Schlupfbereich zur Zeit des
Herunterschaltens relativ eng. Da zur Zeit des Herunterschaltens
die Rotationsträgheit
vor dem Schaltvorgang (im Zustand der zweiten Geschwindigkeitsposition)
als Übertragungskraft
auf eine Drehwelle auf der Sekundärseite der Kupplung, die eingerückt/ausgerückt wird,
einwirkt, werden die Schlupfbereiche so gesteuert, dass sie eng
sind, um einen reibungslosen und raschen Drehzahlwechsel zu ermöglichen.
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In 18,
die einen Fall zeigt, bei dem die Geschwindigkeit zwischen der zweiten
Geschwindigkeitsposition und der dritten Geschwindigkeitsposition
geschaltet wird, werden Hydraulikkupplungen in jeder der ersten
bzw. zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17' bzw. 20 ausgerückt/eingerückt. Im
einzelnen wird in der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17' eine Hydraulikdruck-Steuerung, wie sie
mit Bezug auf 17 beschrieben wurde, für den Ausrück-/Einrückvorgang
der Hydraulikkupplungen 57 und 59 individuell zur
Zeit des Hochschaltens (von der zweiten Geschwindigkeitsposition
zu der dritten Geschwindigkeitsposition) und zur Zeit des Herunterschaltens
(von der dritten Geschwindigkeitsposition zur zweiten Geschwindigkeitsposition)
durchgeführt.
Andererseits beginnt in der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 gleichzeitig
mit dem Anstieg des Hydraulikdrucks 57p für die Hydraulikkupplung 57 die
zum Einrücken
bestimmte Kupplung 67p anzusteigen und erhöht sich
dann allmählich
parallel zu der Zunahme des Hydraulikdrucks 57p bis zum
Normaldruck p1. Gleichzeitig nimmt parallel
zur Verringerung des Hydraulikdrucks 59p für die zum Ausrücken bestimmte
Kupplung 59 in der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17' und etwas später als der
Anstieg im Hydraulikdruck 67p des Hydraulikdrucks 66p für die zum
Ausrücken
bestimmte Kupplung 66 ab. Zur Herunterschaltzeit nimmt
der Hydraulikdruck 66p für die zum Einrücken bestimmte
Kupplung 66 zu, und der Hydraulikdruck 67p für die zum Ausrücken bestimmte
Kupplung nimmt synchron mit der Zunahme des Hydraulikdrucks 59p für die zum
Einrücken
bestimmte Kupplung 59 und der Verringerung des Hydraulikdrucks 57p für die zum
Ausrücken
bestimmte Kupplung 57 ab. Auf diese Weise wird ähnlich der
Zeitübergangs-Hydraulikdruckeigenschaft
in der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17', die in 17 gezeigt
ist, ein sehr großer
gemeinsamer Schlupfbereich zur Hochschaltzeit entweder in der ersten
Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17' oder der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 sichergestellt.
Ein- und Ausschaltvorgänge der
Drucksensoren für
die einzelnen Hydraulikkupplungen werden im folgenden offenbart.
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17 und 18 sind
an den Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1' anpassbar.
Um sie zur Anpassung an den Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1 abzustimmen,
wird eine Modifikation derart vorgenommen, dass im Fall der 17 der
Betätigungs-Hydraulikdruck 59p für die Hochgeschwindigkeitseinsatz-Hydraulikkupplung 59 gegen
den Betätigungs-Hydraulikdruck 58p für die Zwischengeschwindigkeitseinsatz-Zwischengeschwindigkeitskupplung 58 in
der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 ausgetauscht wird,
und die Hydraulikkupplung 59 so gesteuert wird, dass sie
im wesentlichen in allen Zeiträumen
ein Übergangsstadium
einnimmt (to transit). Außerdem
wird der Zeitübergangsspannungsgraph
hinsichtlich der Drucksensoren PSH gegen den Zeitübergangsspannungsgraphen
hinsichtlich des Drucksensors PSM ausgetauscht, und die Drucksensoren
PSH werden so gesteuert, dass sie zu allen Zeiten im OFF-Zustand
sind.
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18 zeigt
den Fall des Drehzahlwechsels mit ausgerückten/eingerückten Hydraulikkupplungen
auf der Basis von zwei Zielelementen. Da der Wechsel durch einfaches
Austauschen zwischen den Ausrück-/Einrückvorgängen der
Zwischengeschwindigkeitskupplungen 58 und 59 nur
in der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 durchgeführt wird,
ist er in dem Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1 nicht
anwendbar. Um den Fall der 18 so
zu arrangieren, dass er auf den Primär-Drehzahlwechselmechanismus 1 anwendbar
ist, wird eine Modifikation derart vorgenommen, dass beispielsweise
der Primär-Drehzahlwechselhebel 81 zwischen
der dritten Geschwindigkeitsposition und der vierten Geschwindigkeitsposition
geschaltet wird. In diesem Fall wird zur Hochschaltzeit in der ersten
Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 die
Hydraulikkupplung 59 so gesteuert, dass sie ausrückt, und
die Hydraulikkupplung 57 wird so gesteuert, dass sie einrückt. Daher können die
Zeitübergangsgraphen
hinsichtlich der Hydraulikdrücke 57p und 59p und
die Zeitübergangs-Spannungsgraphen
hinsichtlich der Drucksensoren PSL und PSH, die in 18 gezeigt
sind, ohne Modifikation verwendet werden, und die Zwischengeschwindigkeitskupplung 58 geht
in allen Perioden im wesentlichen auf Null über, und der Drucksensor PSM
geht in allen Perioden in den OFF-Zustand über. In der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20 werden
die zum Ausrücken
bestimmten Kupplungen 66 und 67 so gesteuert, dass
sie ausrücken
und einrücken,
und die Hydraulikkupplung 68 wird so gesteuert, dass sie
in einem ausgerückten
Zustand bleibt. Daher können
die Hydraulikdruck-Zeitübergangsgraphen
und die Drucksensor-Zeitübergangsspannungsgraphen
ohne Modifikation angewandt werden.
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Vorstehend
wird beschrieben, dass in in den 17 und 18 dargestellten
Fällen
die erforderlichen Zeitperioden für die zum Einrücken bestimmten
Kupplungen zwischen den Hydraulikkupplungen 57 und 59 zum
Auffüllen
der Fluidkammer zum besseren Verständnis der Beschreibung nicht
berücksichtigt
werden. In der Praxis aber nehmen die Hydraulikdruck-Zeitübergangsgraphen
die Formen an, wie sie in 10 gezeigt sind,
welche die erforderlichen Zeitperioden für das Auffüllen der Fluidkammer haben.
Die erforderliche Periode für
das Auffüllen
der Fluidkammer variiert je nachdem, ob die Hydraulikkupplungen
zur Zeit des Drehzahlwechsels bei den Kupplungen auf der Basis eines
Zielelements oder auf der Basis von zwei Zielelementen ausgerückt/eingerückt werden.
Im einzelnen erhöht
sich die erforderliche Zeitperiode für das Auffüllen der Fluidkammer im wesentlichen
um das Doppelte im Vergleich zu dem Fall der EinzelZielelementsetzung.
Außerdem
variiert die erforderliche Periode je nach der Motordrehfrequenz.
Im einzelnen werden proportional zu der Verringerung der Motordrehfrequenz
Antriebskräfte
der Hydraulikpumpen reduziert. Daher erhöhen sich Hydraulikdrücke langsam,
um die erforderliche Periode zum Auffüllen der Fluidkammer zu verlängern.
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Angenommen,
eine Verzögerungszeit
einer Ausrück-Startzeit ts in Bezug
auf die Einrück-Startzeit
t0 ist fest eingestellt, um einen angemessenen
gemeinsamen Schlupfbereich entsprechend der Betätigung zum Bewirken des Ausrückens/Einrückens von
Hydraulikkupplungen auf der Basis eines Zielelements zu erhalten. In
diesem Fall, wenn der Drehzahlwechsel mit einem Ausrücken/Einrücken von
Hydraulikkupplungen auf der Basis eines Zielelements durchgeführt wird,
wird die Druckanstiegszeit ta stärker
verzögert
als in dem ersteren Fall, um dadurch die Verzögerungszeit der Ausrück-Startzeit
ts in Bezug auf die Druckanstiegszeit ta relativ zu reduzieren.
Daher ist der gemeinsame Schlupfbereich schmäler als der gemeinsame Schlupfbereich,
der bei dem Drehzahlwechselmuster erhalten werden kann, bei dem
ein Drehzahlwechsel beim Ausrücken/Einrücken von
Hydraulikkupplungen auf der Basis eines Zielelements erfolgt. D.h.,
der Bereich des gemeinsamen Schlupfbereichs ist klein, und dadurch
wird das Schaltgefühl
beeinträchtigt.
Je nach dem Fall kann die Ausrück-Startzeit ts früher stattfinden
als die Druckanstiegszeit ta, um dadurch das Entstehen eines gemeinsamen Schlupfbereichs
unmöglich
zu machen (d.h. nachdem eine zum Ausrücken bestimmte Kupplung von
einem Schlupfzustand weg ausgerückt
worden ist, steigt der Hydraulikdruck für eine zum Einrücken bestimmte
Kupplung an, um sie in einen Schlupfzustand zu versetzen). Der Vorfall
dieser Art ist nicht konform mit dem oben beschriebenen Basiskonzept.
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Die
vorliegende Erfindung wird daher so durchgeführt, dass die den Unterschied
in den erforderlichen Perioden für das
Ausfüllen
der Kupplungs-Fluidkammer in den beiden Fällen kompensiert. Um die Kompensation
zu bewerkstelligen, ermöglicht
die Erfindung, dass Verzögerungszeiten
der Ausrück-Startzeit
ts in Bezug auf die Einrück-Startzeit
to entsprechend den individuellen Fällen unterschiedlich eingestellt
werden.
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Für Verzögerungszeiten
der Ausrück-Startzeit
ts in Bezug auf die Einrück-Startzeit
t0 gemäß 3 oder 4 wird
eine gewisse Anzahl von Verzögerungsmustern
in der Zeiteinstellschaltung 90 gespeichert. Gemäß einem
Eingangssignal von einem Element wie dem Potentiometer 82 oder
dem Tachometer 83 gibt die Logikschaltung 80 einen
Verzögerungsmuster-Auswahlparameter
an die Zeiteinstellschaltung 90 aus. Ein Solenoid-Steuersignal
basierend auf einem ausgewählten
Verzögerungsmuster
wird von der Zeiteinstellschaltung 90 in die Verzögerungsschaltung 88 eingegeben.
Die Verzögerungsschaltung 88 wird
zum Verzögern
einer OFF-Antriebszeit eines in der Solenoid-Antriebsschaltung 86 vorgesehenen
Solenoids um einen vorbestimmten Betrag verwendet, wodurch der Erhalt
der Verzögerungszeit
ermöglicht
wird.
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Außerdem werden
entsprechend der Gesamtzahl von vier Mustern zur Hochschaltzeit
und zur Herunterschaltzeit in einer Nenndrehzeit und einem Niedergeschwindigkeitsdrehzustand
des Motors die vorgenannten Verzögerungszeiten
eingestellt, und gleichzeitig wird eine Druckabsenkungseigenschaft
für zum
Ausrücken
bestimmte Kupplungen eingestellt.
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Im
einzelnen werden die Hydraulikdruck-Steuermuster für die Primär-Drehzahlwechselhydraulikkupplungen
entsprechend vier Einzelfällen
zur Hochschaltzeit und zur Herunterschaltzeit im Nenndrehzustand
und dem Niedergeschwindigkeitsdrehzustand des Motors vorgesehen.
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Nachstehend
wird eine Beschreibung bezüglich
einer in 19 bis 22 gezeigten
Ausführungsform,
einer in 23 und 24 gezeigten
Ausführungsform
und einer in 25 und 26 gezeigten
Ausführungsform
gegeben. In jeder der Figuren zeigt A einen Hydraulikdruck-Steuergraphen
im Fall eines Drehzahlwechsels mit ausgerückten/eingerückten Hydraulikkupplungen
auf der Basis eines Zielelements, und B zeigt einen Hydraulikdruck-Steuergraphen
im Fall eines Drehzahlwechsels bei ausgerückten/eingerückten Hydraulikkupplungen
auf der Basis von zwei Zielelementen. In jeder der Figuren sind
A und B gleich den Zeiteinheitsintervallen auf der Horizontalachse
und den Druckeinheitsintervallen auf der Vertikalachse.
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19 zeigt
Hydraulikdruck-Steuerzustände
zu einer Hochschaltzeit in dem Nenndrehzahl-Motordrehzustand. Der
Tachometer 83 gemäß 3 oder 4 gibt
ein Signal, das für
den Nenndrehzustand des Motors repräsentativ ist, in die Logikschaltung 80 ein.
Das Potentiometer 82 gibt in die Logikschaltung 80 ein Signal
ein, welches die Position des Primär-Drehzahlwechselhebels 81 vor
oder nach einem Hochschaltvorgang darstellt. Die Logikschaltung 80 bestimmt,
ob der Fall das neuerliche Einrücken
nur einer Hydraulikkupplung oder das neuerliche Einrücken von
zwei Hydraulikkupplungen erfordert.
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19A zeigt einen Hydraulikdruck-Steuerzustand
in dem Fall, bei dem Hydraulikkupplungen auf der Basis eines Zielelements
ausgerückt/eingerückt werden.
Daher bleibt zu einer Ausrück-Startzeit
ts, während eine
Hydraulikkupplung ausgerückt
wird, um dadurch einen Betriebsdruck p hierfür zu verringern, eine weitere Hydraulikkupplung
eingerückt,
wobei ein Betriebsdruck p auf einem normalen pa gehalten wird. 19B zeigt einen Steuerzustand in dem Fall,
in dem auf zwei Zielelementen basierende Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden.
Daher werden zur Ausrück-Startzeit ts zwei
Hydraulikkupplungen ausgerückt,
um dadurch Betriebsdrücke
p für die
beiden Kupplungen zu verringern. In jedem der Fälle von 19A oder
dem Fall von 19B wird in der Druckeinstellschaltung 89 ein
Solenoiderregungs-Abschaltsteuermuster
zum Erstellen des Hydraulikdruckabsenkungseigenschaftsgraphen D1
ausgewählt,
und der Betriebsdruck p für
die auszurückende Hydraulikkupplung
wird abrupt auf einen Pegel reduziert, der gleich oder niedriger
ist als der Kolbenhaltedruck pa.
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Die
Anordnung wird so modifiziert, dass Motorladezustände in den
bei A und B der 19 gezeigten Fällen sich
nicht voneinander unterscheiden, und das gleiche Solenoiderregungsmuster
in der Druckeinstellschaltung 87 für die beiden eingestellt wird,
um das gleiche Druckerregungsmuster zu implementieren. Diese Anordnung
ist den in 20 bis 22 gezeigten
Fällen,
die nachstehend beschrieben werden, gemeinsam.
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Wie
durch den Vergleich zwischen den 19A und 19B zu ersehen ist, wird eine Verzögerungszeit Δt2 der Ausrück-Startzeit ts von einer Einrück-Startzeit
t0 (die nachstehend als "Verzögerungszeit" bezeichnet wird),
die in 19B gezeigt ist, in dem Fall,
in dem auf zwei Zielelementen basierende Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden,
länger
eingestellt als eine Verzögerungszeit Δt1 in dem Fall, in dem auf einem Zielelement
basierende Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden, was einer Zeitdifferenz
von der Einrück-Startzeit
t0 bis zu einer Druckanstiegszeit ta entspricht.
Dadurch werden die Zustände
und die Zonen eines gemeinsamen Schlupfbereichs, die durch abfallende
Linie in A und B dargestellt sind, so gesteuert, dass sie im wesentlichen
gleich sind. Daher können
auch dann, wenn irgendeine Art von Hochschaltvorgang durchgeführt wird,
gute Drehzahlwechselgefühle,
die einander ähnlich
sind, erreicht werden.
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20 zeigt
Hydraulikdruck-Steuerzustände
zu einer Herunterschaltzeit in einem Nennmotordrehzustand, wobei
A einen Fall zeigt, in dem auf einem Zielelement basierende Hydraulikkupplungen
ausgerückt/eingerückt werden,
und B einen Fall zeigt, in dem auf zwei Zielelementen basierende
Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden. Ähnlich den
in 19 gezeigten Fällen
wird in jedem der bei A und B gezeigten Fälle ein Druckabnahmemuster
auf D1 eingestellt.
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Ähnlich den
Fällen
in 19 wird, um im wesentlichen den gleichen gemeinsamen
Schlupfbereich bei A und B hinsichtlich des Zustands und des Bereichs
zu erhalten, eine Verzögerungszeit Δt2' bei
B so gesteuert, dass sie länger
ist als eine Verzögerungszeit Δt1' bei
A, was der Zeitdifferenz von einer Einrück-Startzeit t0 bis zu
einer Druckanstiegszeit ta entspricht.
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Unter
Berücksichtigung
einer bei der Fahrt eines Fahrzeugs erzeugten Trägheitskraft werden jedoch Δt1' und Δt2' zu
Herunterschaltzeiten so gesteuert, dass sie jeweils kürzer sind
als Δt1 und Δt2. Dadurch wird der gemeinsame Schlupfbereich
im Vergleich zu der in 19 gezeigten Hochschaltzeit
verschmälert,
um dadurch eine Verbesserung der Energieeffizienz zu bewirken.
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21 zeigt
Hydraulikdruck-Steuerzustände
zu einer Hochschaltzeit bei einer Niedergeschwindigkeits-Motordrehung
(Leerlaufdrehzahl oder eine dieser ähnliche Drehzahl). Daher gibt
der in 3 oder 4 gezeigte Tachometer 83 ein
Signal in die Logikschaltung 80 ein, welches repräsentativ
für den
Niedergeschwindigkeits-Motordrehzustand ist. Ein Einstellen der
Verzögerungszeiten Δt1 und Δt2 wird ähnlich
der in 19 gezeigten Einstellung durchgeführt. Im
Niedergeschwindigkeits-Motordrehzustand aber wird die Drehfrequenz
der Hydraulikpumpe 50 noch weiter verlangsamt als zur Zeit
einer Nenngeschwindigkeits-Motordrehung. Daher ist die erforderliche
Periode zum Auffüllen
der Kupplungs-Fluidkammer,
die für
den Anstieg eines Hydraulikdrucks p zu einem Druck erforderlich
ist, der gleich oder höher
ist als der Kolbenhaltedruck pa, d.h. die Zeit von einer Einrück-Startzeit t0 zu einer Druckanstiegszeit ta ist länger als
die in jedem der Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustände gemäß 19.
Daher werden die Verzögerungszeiten Δt1 und Δt2, die unter Berücksichtigung der erforderlichen
Periode der Fluidkammer-Auffüllung
in dem Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand
eingestellt wurden, ohne Modifikation verwendet. Gleichzeitig wird ähnlich dem
in 19 gezeigten Fall ein Druckabsenkungseigenschaftsgraph
auf D1 eingestellt. In diesem Fall ist sowohl bei A als auch B ein
gemeinsamer Schlupfbereich sehr schmal. D.h., da ein ausreichender Bereich
nicht sichergestellt werden kann, wird das (Schalt-) Gefühl beim
Drehzahlwechsel beeinträchtigt.
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Bei
dem in 21 gezeigten Fall wird ein Solenoidanregungs-Aufhebungsmuster
in der Druckeinstellschaltung 89 ausgewählt, um einen Betriebsdruck
für eine
Hydraulikkupplung langsam zu verringern, d.h., um den Hydraulikdruckabsenkungsgraphen
D2 oder D3 zu implementieren. Um zu bewirken, dass die Druckminderung
langsam erfolgt, wie oben beschrieben wurde, wird der variable Öffnungsgraph
Va in jedem der elektromagnetischen Proportionsselektorventile angewandt.
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Gemäß dem Drucksteuergraphen
in 21A, der den Fall einer Zeit des
Hochschaltens zeigt, das in einem Zustand durchgeführt wird,
in dem auf einem Zielelement basierende Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden,
wird der Druck zur Ausrück-Startzeit
abrupt verringert. Nachdem der Druck auf einen spezifischen Druckpegel
verringert worden ist, wird der Druckabsenkungsgraph D2, bei dem
der Druck langsam abnimmt, eingestellt. Dadurch wird die Zone eines
gemeinsamen Schlupfbereichs so gesteuert, dass sie im wesentlichen
gleich derjenigen in 19 ist.
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Außerdem ist
gemäß dem Drucksteuergraphen
in 21B, welche den Fall einer Zeit
des Hochschaltens zeigt, das in einem Zustand durchgeführt wird,
in dem auf zwei Zielelementen basierende Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden,
die oben beschriebene erforderliche Periode zum Auffüllen der
Fluidkammer so lang, dass sogar eine Ausrück-Startzeit ts entsprechend
einer länger
als die Druckanstiegszeit ta eingestellten Verzögerungszeit Δt2 früher
einsetzt als die Druckanstiegszeit ta. Daher wird der Hydraulikdruckabsenkungsgraph
D3 gewählt,
bei dem der Druck noch langsamer verringert wird als bei dem Druckabsenkungsgraphen
D2, um einen gemeinsamen Schlupfbereich zu erhalten. Außerdem wird
die Zone des Bereichs so gesteuert, dass sie im wesentlichen gleich
der in 19 gezeigten ist.
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22 zeigt
Hydraulikdruck-Steuerzustände
zu einer Herunterschaltzeit bei einer Niedergeschwindigkeits-Motordrehung. Ähnlich dem
in 21 gezeigten Fall gibt der Tachometer 83 gemäß 3 oder 4 in die
Logikschaltung 80 ein Signal ein, das repräsentativ
für den
Niedergeschwindigkeits-Motordrehzustand ist. In A und B von 22 werden
die Graphen in A und B von 21, d.h.
die gleichen Druckabsenkungsmuster wie die zu Hochschaltzeiten,
in der Druckeinstellschaltung 89 eingestellt. In der Zeiteinstellschaltung 90 werden ähnlich den
Fällen
zu Zeiten des im Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand durchgeführten Herunterschaltens,
die in 20 gezeigt sind, um die Energieeffizienz
zu verbessern, Zeiten Δt1' und Δt2',
die jeweils kürzer
sind als die Verzögerungszeiten Δt1 und Δt2 zur Hochschaltzeit, eingestellt. Auf diese
Weise werden gemeinsame Schlupfbereiche, die im wesentlichen die
gleichen Zonen der gemeinsamen Schlupfbereiche wie in 20A und 20B aufweisen,
sichergestellt, um dadurch ein gutes Schaltgefühl beim Drehzahlwechsel zu
erhalten.
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Die
vorliegende Ausführungsform
ist ein Verfahren zu Erhalt eines konstanten gemeinsamen Schlupfbereichs
ungeachtet des Zeitunterschieds in den erforderlichen Perioden zum
Auffüllen
der Fluidkammer einer zum Einrücken
bestimmten Kupplung zwischen dem Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand
und dem Niedergeschwindigkeits-Motordrehzustand.
Wie durch den Vergleich zwischen den 19A und 21A, zwischen den 19B und 21B, zwischen den 20A und 22A oder zwischen den 20B und 22B ersichtlich ist, modifiziert die Ausführungsform,
um das vorgenannte Verfahren durchzuführen, die Druckabsenkungseigenschaft
für die
zum Ausrücken
bestimmte Kupplung. Als alternatives Verfahren ist vorstellbar,
dass die Verzögerungszeit,
d.h. die Zeit zwischen der Einrück-Startzeit t0 und der Ausrück-Startzeit modifiziert wird.
Außerdem
ist vorstellbar, dass sowohl die Druckabsenkungseigenschaft als
auch die Verzögerungszeit
modifiziert werden.
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Nachstehend
wird die in 23 und 24 dargestellte
Hydraulikdruck-Steuerung beschrieben. Die in 19 bis 22 gezeigte
Hydraulikdruck-Steuerung steuert die Verzögerungszeit so, dass sie in
dem Fall, in dem auf einem Zielelement basierende Hydraulikkupplungen
ausgerückt/eingerückt werden,
von dem Fall, in dem auf zwei Zielelementen basierende Hydraulikkupplungen
ausgerückt/eingerückt werden,
unterschiedlich ist. D.h., in letzterem Fall wird die Verzögerungszeit
auf die Verzögerungszeit Δt2 oder Δt2' eingestellt.
Eine in 23 oder 24 dargestellte
Hydraulikdruck-Steuerung benutzt jedoch die Verzögerungszeiten Δt1 oder Δt1',
die entweder in dem Fall des Drehzahlwechsels mit auf einem Zielelement
basierenden, ausgerückten/eingerückten Hydraulikkupplungen
eingestellt werden, oder in dem Fall des Drehzahlwechsels mit auf
zwei Zielelementen basierenden, ausgerückten/eingerückten Hydraulikkupplungen.
Dadurch steuert die Hydraulikdruck-Steuerung statt einer unterschiedlichen
Steuerung der Verzögerungszeit
das Druckabsenkungsmuster so, dass es sich in den einzelnen Fällen unterscheidet.
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23 zeigt
Fälle des
in dem Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand
durchgeführten
Hochschaltens. Die Verzögerungszeit
von einer Einrück-Startzeit
t0 zu einer Ausrück-Startzeit ts wird auf Δt1 in jedem der Fälle eingestellt, in dem auf
einem Zielelement basierende Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden,
oder in dem auf zwei Zielelementen basierende Hydraulikkupplungen
ausgerückt/eingerückt werden.
In jedem der Fälle
wird ein Solenoidanregungs-Aufhebungsmuster, das für die obige
Anordnung geeignet ist, in der Druckeinstellschaltung 89 ausgewählt. Dadurch
kann in dem ersteren Fall eine Steuerung, wie sie durch den Hydraulikdruck-Absenkungseigenschaftsgraphen
D1 dargestellt ist, wie im Fall der 19A,
implementiert werden, und gemäß 23B kann in dem letzteren Fall eine Steuerung
implementiert werden, wie sie durch den Druckabsenkungsgraphen D2
mit dem Abschnitt, bei dem der Druck langsam verringert wird, dargestellt
ist, implementiert werden. Da die Verzögerungszeit auf Δt1 eingestellt wird, wenn auf zwei Zielelementen
basierende Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden, wird im Vergleich
zu dem Fall, bei dem auf einem Zielelement basierende Hydraulikkupplungen
ausgerückt/eingerückt werden,
eine Periode (t0 bis ta) zum Auffüllen einer
Fluidkammer so erhöht,
dass sie relativ lang ist, und die Zeit zwischen der Hydraulikdruckanstiegszeit
ta und der Ausrück-Startzeit
ts wird so reduziert, dass sie relativ kurz ist. Der Druck wird
stattdessen aber langsam verringert, wodurch die Zonen der gemeinsamen
Schlupfbereiche in den Fällen
von A und B so gesteuert werden, dass sie im wesentlichen gleich
sind.
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24 zeigt
Fälle eines
in dem Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand
durchgeführten
Herunterschaltens. Die Verzögerungszeit
wird auf Δt1' eingestellt,
die kürzer
ist als Δt1, und zwar in jedem Fall, bei dem auf einem
Zielelement basierende Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden,
oder bei dem auf zwei Zielelementen basierende Hydraulikkupplungen
ausgerückt/eingerückt werden.
In jedem der Fälle
wird ein Solenoidanregungs-Aufhebungsmuster, das für diese
Anordnung geeignet ist, in der Druckeinstellschaltung 89 ausgewählt. Dadurch
kann, wie in 24A gezeigt ist, in dem
ersteren Fall eine Steuerung implementiert werden, wie sie durch
den Hydraulikdruck-Absenkungseigenschaftsgraphen D1 dargestellt
wird, wie im Fall von 20A (23A) implementiert werden, und gemäß 24B kann im letzteren Fall eine Steuerung,
wie sie durch den Druckabsenkungsgraphen D2 mit dem Abschnitt, in
dem der Druck langsam verringert wird, dargestellt ist, wie im Fall
von 23B implementiert werden. Dadurch
werden die gemeinsamen Schlupfbereiche gemäß 24A und 24B, welche die Energieeffizienz verbessern,
enger gesteuert als die gemeinsamen Schlupfbereiche, wie sie in 23A und 23B gezeigt
sind. Die Zonen der gemeinsamen Schlupfbereiche in den beiden Fällen werden
aber so gesteuert, dass sie im wesentlichen gleich sind, wie in 24A und 25B gezeigt
ist.
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Die
in 23A und 23B dargestellte
Ausführungsform
offenbart die Steuerung in dem Nenngeschwindigkeits- Motordrehzustand.
Eine hierzu ähnliche
Steuerung kann aber auch in dem Niedergeschwindigkeits-Motordrehzustand
implementiert werden. In diesem Fall wird die Verzögerungszeit
so gesteuert, dass sie in jedem der Fälle, in denen auf einem Zielelement
basierende Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden, oder in denen auf
zwei Zielelementen basierende Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden,
gleich ist. Außerdem
wird das Druckabsenkungsmuster so eingestellt, dass es das Vorsehen
gemeinsamer Schlupfbereiche ermöglicht,
welche die gleichen Zonen wie die gemeinsamen Schlupfbereiche aufweisen, die
in dem Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand
erhalten werden können.
Zu einer Hochschaltzeit, bei der auf zwei Zielelementen basierende
Hydraulikkupplungen ausgerückt/eingerückt werden,
wie in 22B gezeigt ist, ist aber beispielsweise
die Periode (t0 bis ta) zum Auffüllen der
Fluidkammer so lang, dass die gemeinsamen Schlupfbereiche bei eingestellter
Verzögerungszeit Δt1' nicht
erhalten werden können.
Um in diesem Fall die Implementierung einer Steuerung zu ermöglichen,
wie sie durch einen Druckabsenkungsgraphen mit einem abfallenden
Druckabsenkungsabschnitt dargestellt ist, der noch sanfter fällt als
der in 22B gezeigte D3, ist vorstellbar,
dass ein Solenoidanregungs-Aufhebungsmuster, welches dem entspricht,
in der Druckeinstellschaltung 89 gespeichert wird, eingestellt
wird, oder dass die Verzögerungszeit
länger
eingestellt wird als Δt1' (beispielsweise
auf Δt2' eingestellt
wird), und zwar nur für
den speziellen Fall.
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25 zeigt
eine Ausführungsform
einer Steuerung bei einem Hochschaltvorgang, die im Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand
durchgeführt
wird, ohne dass eine Verzögerungszeit
vorgesehen ist. Im einzelnen wird eine Ausrück-Startzeit ts so gesteuert,
dass sie zu einer Einrück-Startzeit t0 passt. Wegen dieser Anordnung wird ein
Solenoidanregungs-Aufhebungsmuster, das für diese Anordnung geeignet
ist, in der Druckeinstellschaltung 89 ausgewählt. Dadurch
wird in dem bei A dargestellten Fall eine Steuerung implementiert,
die durch einen Druckabsenkungsgraphen (wie z.B. D2) mit einem Abschnitt
dargestellt wird, der eine langsame Druckminderung darstellt, und
in dem bei B gezeigten Fall wird unter Berücksichtigung der längeren Fluidkammer-Auffüllzeit als
im Fall von A eine Steuerung implementiert, die durch einen Druckabsenkungsgraphen
(z.B. D3) mit einem Abschnitt, der eine noch langsamere Druckminderung
darstellt, dargestellt ist. Gemäß den obigen
Ausführungen
können,
obwohl keine Verzögerungszeit
vorgesehen ist, gemeinsame Schlupfbereiche mit im wesentlichen den
gleichen Zonen wie in den in 19A und 19B gezeigten Fällen nach wie vor sichergestellt
werden.
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26A und 26B zeigen
Fälle zur
Zeit eines Hochschaltvorgangs, der im Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand
durchgeführt
wird, wobei Verzögerungszeiten
individuell kürzer
eingestellt werden als die Verzögerungszeiten Δt1 und Δt2, die in den in 19A und 19B gezeigten Fällen eingestellt sind. In jedem der
Fälle wird
ein Solenoidanregungs-Aufhebungsmuster, das für diese Anordnung geeignet
ist, in der Druckeinstellschaltung 89 ausgewählt. Dadurch
wird in dem bei A gezeigten Fall eine Steuerung implementiert, die durch
einen Druckabsenkungsgraphen (wie z.B. D2) mit einem Abschnitt,
der eine langsame Druckminderung darstellt, dargestellt werden kann,
und in dem bei B gezeigten Fall wird unter Berücksichtigung, dass die Fluidkammer-Auffüllzeit länger ist
bei dem Fall von A, eine Steuerung implementiert, die von einem
Druckabsenkungsgraphen (wie z.B. D3) mit einem Abschnitt, der eine
noch langsamere Druckminderung darstellt, dargestellt werden kann.
Somit wird die Verzögerungszeit
verringert und gleichzeitig eine Druckabsenkungseigenschaft in geeigneter
Weise eingestellt. Dadurch können
gemeinsame Schlupfbereiche mit im wesentlichen den gleichen Zonen
wie bei den in 19A und 19B gezeigten
Fällen
sichergestellt werden, und ein gutes Betätigungsgefühl kann erreicht werden.
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Obwohl
die Ausführungen
der Steuerung gemäß den 25 oder 26 keinen
anderen Fall offenbaren als den zur Zeit eines Hochschaltvorgangs,
der im Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand
durchgeführt
wird, kann jede von ihnen auch auf den Fall zur Zeit eines Hochschalt-
oder Herunterschaltvorgangs in einem Niedergeschwindigkeits-Motordrehzustand
angewandt werden. In diesem Fall kann die Anordnung so getroffen
werden, dass zwar keine Verzögerungszeit
vorgesehen ist oder eine Verzögerungszeit
verringert ist, dass aber Druckabsenkungseigenschaften (Druckabsenkungsgraphen)
in geeigneter Weise eingestellt werden, um eine Sicherstellung eines
gemeinsamen Schlupfbereichs zu gestatten. Alternativ können die
Hydraulikdruck-Steuerverfahren gemäß 19 bis 26 entsprechend
den verschiedenen Fällen
kombiniert werden. Beispielsweise kann das Verfahren so eingerichtet
sein, dass keine Verzögerungszeit
beim Hochschalten in den Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand vorgesehen
ist, oder eine kurze Verzögerungszeit
beim Herunterschalten in den Nenngeschwindigkeits-Motordrehzustand
vorgesehen ist.
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Außerdem kann
das Steuerverfahren so eingerichtet sein, dass wie im Fall jeder
der einzelnen Ausführungsformen
gemäß 19 bis 22 Drehzustände des
Motors in den Nenngeschwindigkeits-Drehzustand und den Niedergeschwindigkeits-Drehzustand
unterteilt werden, um Hydraulikdruck-Absenkungseigenschaften für Hydraulikkupplungen
zu variieren. Alternativ kann das Steuerverfahren so eingerichtet
sein, dass die Motordrehzustände
nicht klassifiziert sind, sondern dass der Neigungsgrad des Hydraulikdruck-Absenkungsgraphen
gemäß 11 kontinuierlich
variiert werden kann, so dass er den Drehfrequenzen des Motors 10 entspricht,
d.h., so dass er in Proportion zu der Verringerung der Drehfrequenz
abnimmt. Beispielsweise kann das Verfahren so eingerichtet werden,
dass ein Erfassungswert, der von dem Tachometer 83 erhalten wird,
mit der Nenn-Motordrehfrequenz verglichen wird, und der Öffnungsgrad
der variablen Öffnung
Va entsprechend dem Vergleichsergebnis gesteuert werden kann, so
dass eine Steuerung, die von einem Druckabsenkungsgraphen dargestellt werden
kann, dessen Neigungsgrade in Proportion zu der Verringerung der
Motordrehfrequenz abnehmen, in der Druckeinstellschaltung 89 implementiert
werden kann. Gemäß dieser
Anordnung kann eine Fluid(kammer)-Auffüllzeit für eine Hydraulikkupplung, die
in Proportion zu der Verringerung der Motordrehfrequenz länger sein
muss, kontinuierlich kompensiert werden, damit sie der Motordrehfrequenz entspricht,
und ein gemeinsamer Schlupfbereich kann in dem Hydraulikdruck-Steuergraphen
sichergestellt werden, wodurch zu jeder Zeit ein guter Drehzahlwechsel-Schaltvorgang
ermöglicht
wird.
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Nachstehend
wird eine Beschreibung hinsichtlich der Erfassung einer anormalen
Hydraulikkupplung gegeben, wobei die Erfassung mittels dem zwischen
jedem der elektromagnetischen Proportionsselektorventile und der
diesen entsprechenden Hydraulikkupplung vorgesehenen Drucksensor
durchgeführt
wird, und hinsichtlich einer Hydraulikdruck-Steuerung entsprechend der Erfassung.
Eine Druckerhöhungseigenschaft
für eine
zum Einrücken
bestimmte Kupplung, eine Druckabsenkungseigenschaft für eine zum
Ausrücken
bestimmte Kupplung und Startzeiten der Einrück- und Ausrückhübe werden
spezifisch entsprechend den erforderlichen Bedingungen eingestellt.
Dies ermöglicht
es, die Vorhersage für
eine Zeit vorzunehmen, wenn ein Drucksensor-Erfassungswert eines Hydraulikdrucks
für eine
zum Ausrücken
bestimmte Kupplung abzunehmen beginnt auf einen Druckwert, welcher
einem zulässigen
energieabsorptionswert einer Verkleidung einer Reibungsscheibe der
Hydraulikkupplung entspricht (Schalter-Schaltdruck pb, der in den
oben beschriebenen Figuren, wie z.B. 17 und 18 dargestellt
ist). Daher wird die Zeit durch die Vorhersage der Druckabsenkungszeit eingestellt.
Wenn die Drucksensoren einen höheren
Pegel als vorgenannten Druckwert (Schalter-Schaltdruck pb) auch dann angeben, nachdem
die eingestellte Zeit verstrichen ist, empfängt die Logikschaltung 80 ein
Eingabesignal von diesen und bestimmt dadurch, dass die zum Ausrücken bestimmte
Kupplung beispielsweise wegen des Eindringens von Fremdstoffen anormal
funktioniert.
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Wie
in den Figuren, beispielsweise 17 und 18,
gezeigt ist, ist jeder der Drucksensoren so konfiguriert, dass er
als Schalter fungiert, der auf ON schaltet, wenn der Druck höher ist
als der Schalter-Schaltdruck pb. In diesem Fall, wenn einer der
Drucksensoren für
eine zum Ausrücken
bestimmte Kupplung nach wie vor im ON-Zustand verbleibt, auch wenn
die oben beschriebene Einstellzeit verstrichen ist, bestimmt er, dass
die Kupplung anormal funktioniert.
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Damit
der Drucksensor für
die zum Ausrücken
bestimmte Kupplung die Erfassung der Anormalität ausführt, muss er eine zum Ausrücken bestimmte
Kupplung identifizieren, die entsprechend verschiedener Arten von
Drehzahlwechseln variabel ist. Daher ist eine Steuerung hierfür kompliziert.
In jeder der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten 17 (17') und zweiten
Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten 20 wird davon ausgegangen,
dass eine zum Ausrücken
bestimmte Kupplung alternativ zu einer Drehzahlwechselzeit ausgewählt wird.
Daher kann in jeder der Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten, wenn
zwei oder mehr Drucksensoren sich in einem höheren Zustand befinden als
der Schalter-Schaltdruck pb (oder wenn sie auf ON geschaltet sind), die
Bestimmung so vorgenommen werden, dass die Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit
eine anormale Hydraulikkupplung aufweist. Im einzelnen kann gemäß einer
Berechnung, die für
die Anzahl von Drucksensoren durchgeführt wird, welche höhere Hydraulikdrücke erfasst
haben als den Schalter-Schaltdruck pb nach dem Verstreichen der
oben beschriebenen eingestellten Zeit zu einer Drehzahlwechselzeit
in jeder der einzelnen Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten,
eine Bestimmung vorgenommen werden, ob die Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit
normal oder anormal funktioniert, ohne eine Identifizierung von
zum Ausrücken
bestimmten Kupplungen vorzunehmen. Dieses Verfahren kann als Anormalitäts-Bestimmungsverfahren
angewandt werden.
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Wie
oben beschrieben wurde, werden, wenn eine anormale Kupplung erfasst
wird, Einrück-
bzw. Eingreifbefehle für
die Solenoide für
alle elektromagnetischen Proportionsselektor ventile von der Logikschaltung 80 und
den Solenoid-Antriebsschaltungen 85 und 86 neu
eingestellt. D.h., dass selbst zum Einrücken bestimmte Hydraulikkupplungen
ausgerückt
werden. Die Einheit wird somit so gesteuert, dass sie sich in einem Zustand
befindet, in dem höchstens
eine Hydraulikkupplung, die nicht ausgerückt werden kann, weil ein Fremdstoff
in ihre Fluidkammer eingedrungen ist, mit Betriebsfluid mit einem
höheren
Druck als den Schalter-Schaltdruck
gefüllt
wird. Dadurch wird ein anormales doppeltes Einrücken in einem Getriebezug vermieden.
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Alternativ
ist vorstellbar, einen Betriebsdruck p zu erhöhen, der auf eine Hydraulikkupplung
einwirkt, welche mit einem Drucksensor zu verbinden ist, der ein
ON-Signal positiv zur frühesten
Zeit ausgibt, d.h., eine Hydraulikkupplung, die vor dem Schalten
eingerückt
ist und einen Fremdstoff in sich aufweist, auf den Normaldruck p1 zu bringen. Auf diese Weise wird die vorgenannte
Hydraulikkupplung so gesteuert, dass sie sich in einem vollständigen Druckkontaktzustand
befindet. Dadurch wird zumindest der Fremdstoff, der in der Fluidkammer
der Hydraulikkupplung vorliegt, nicht von der Kupplung bei ihrem
Einrücken
zusammengequetscht und wird in einem Zustand des Flottierens in
dem Fluid gehalten, wodurch ein Schaden an der Hydraulikkupplung
vermieden werden kann.
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Bei
jedem der Hydraulikdruck-Steuerverfahren wird vorzugsweise die Existenz
einer anormalen Kupplung einer Bedienungsperson als Ergebnis der
Erfassung einer anormalen Kupplung beispielsweise auf dem Wege eines
Aufleuchtens einer Warnlampe bekannt gegeben.
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27 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Steuern gemäß einer
Ausführungsform.
Die Steuerung wird für einen
Fall implementiert, bei dem ein Fremdstoff in eine Hydraulikkupplung
eingebracht wird. In der Steuerung wird davon ausgegangen, dass
der Drucksensor eine Funktion als Schalter hat, der in Reaktion
auf die Erfassung eines höheren
Hydraulikdrucks als dem Schalter-Schaltdruck pb auf ON schaltet.
Zunächst
bestimmt im Schritt 401 die Verarbeitung, ob sich der Motor 10 in
Betrieb befindet oder nicht. Falls der Motor 10 betrieben wird,
geht die Verarbeitung zu Schritt 402 über. Im Schritt 402 geht,
falls in den drei Drucksensoren in der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 oder
in den zwei Drucksensoren in der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17' zwei oder mehr
Teile hiervon auf ON geschaltet sind, die Verarbeitung zu Schritt 403 über. Im
Schritt 403 wird, um den Druck für eine Hydraulikkupplung entsprechend
einem Drucksensor, der sich in einem ON-Zustand befand, bevor der
Primär-Drehzahlwechselhebel 81 geschaltet
wurde, ein Solenoid für
ein elektromagnetisches Proportionsselektorventil angeregt, und
andere Solenoide werden in ihrer Anregung abgestellt, um die Hydraulikkupplungen
außer
der vorgenannten Hydraulikkupplung so zu steuern, dass sie ausrücken. Kurz
gesagt, wird der Zustand der ersten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 (17') zu dem Vorschaltzustand
zurückgeführt. Alternativ
kann die Verarbeitung in dem Schritt so modifiziert werden, dass
Solenoide für
alle elektromagnetischen Proportionsselektorventile bei der ersten
Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 (17') abgeregt werden.
Anschließend
wird in Schritt 404 ein Warnmittel (eine Lampe oder ein
Summton) zum Bekanntgeben einer Anormalität betätigt, welche in der ersten
Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 17 (17') verursacht
wurde.
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Anschließend wird
bei Schritt 405 in den drei Drucksensoren in der zweiten
Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20, wenn zwei oder mehr
Teile hiervor auf ON geschaltet sind, die Steuerung der Schritte 403 und 404 durchgeführt. Auch
in der zweiten Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit 20, wenn
zwei oder mehr Drucksensoren nicht auf ON geschaltet sind, bestimmt
die Verarbeitung den Fall dass der Zustand derselben ohne Anormalität ist, welche
den Eingriff bzw. das Einrücken
einer Hydraulikkupplung verunmöglicht,
das Einrücken
einer zum Einrücken
bestimmten Hydraulikkupplung ermöglicht
und das Ausrücken
einer zum Ausrücken
bestimmten Hydraulikkupplung ermöglicht
(Schritt 406).
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Im
obigen ist die vorgesehene Beschreibung hinsichtlich der Hydraulikkupplungs-Hydraulikdruck-Steuerung
der vorliegenden Erfindung annähernd
abgeschlossen. Nachstehend wird eine Beschreibung hinsichtlich einer
Ausführungsform
einer Hydraulikschaltung gegeben, die in 28 dargestellt
ist und die durch Modifizieren der in 2 gezeigten
Hydraulikkupplung so konfiguriert ist, dass sie einfacher ist. Die
oben beschriebenen elektromagnetischen Proportionsselektorventile
VL, VM, VH, V1, V2 und V3 werden durch elektromagnetische Selektorventile
VaL, VaM, VaH, Va1, Va2 bzw. Va3 ersetzt. Der Fluidzuführkreislauf 70 ist mit
diesen elektromagnetischen Selektorventilen individuell über elektromagnetische
Proportionsventile 110 verbunden. Ein Behälteranschluss
jedes der elektromagnetischen Selektorventile ist mit einem elektromagnetischen
Steuerventil 111 verbunden. Jedes der elektromagnetischen
Steuerventile 11 ist mit einer variablen Öffnung 111A ausgestattet.
In 28 ist die variable Öffnung 111A außerhalb
des elektromagnetischen Steuerventils 111 dargestellt,
um leicht erkennbar zu sein. Die variablen Öffnungen 111a sind
statt der variablen Öffnungen
Va gemäß 2 vorgesehen.
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Jedes
der elektromagnetischen Proportionsventile 110 wird auf
eine Neutralposition N eingestellt, wobei ein entsprechender Solenoid
auf einen Nichterregungszustand eingestellt ist, während er
in eine Betätigungsposition
I bei einem entsprechenden angeregten Solenoid eingestellt ist.
Um ein Ausrücken
einer Hydraulikkupplung zu bewirken, wird das dieser entsprechende
elektromagnetische Proportionsventil 110 in die Neutralposition
N gestellt, wodurch die Verbindung zwischen dem elektromagnetischen
Selektorventil, das mit der Kupplung verbunden ist, und dem Fluidzuführkreislauf 70 unterbrochen
wird. Gleichzeitig wird die Anregung eines Solenoids für das elektromagnetische
Selektorventil aufgehoben und wird über das entsprechende elektromagnetische
Steuerventil 111 auf einen Fluidbehälter eingestellt. Zu dieser
Zeit wird bei Einstellung des elektromagnetischen Steuerventils 111 auf
eine X-Position Fluid von dem elektromagnetischen Steuerventil 111 zu
dem Fluidbehälter zurückgeführt, ohne
dass die variable Öffnung 111A dazwischen
benutzt wird. Daher wird die vertikal-lineare Hydraulikkupplung-Druckminderung
zur Ausrückstartzeit
ts implementiert, die in 11 gezeigt
ist. Bei einem auf eine Y-Position eingestellten elektromagnetischen
Steuerventil 111 wird Betriebsfluid allmählich zu
dem Fluidbehälter über die
variable Öffnung 111A zurückgeführt, wodurch
der Hydraulikdruck langsam verringert wird. Daher wird, um eine
Steuerung durchzuführen,
wie sie durch den Hydraulikdruck-Absenkungseigenschaftsgraphen
D1 gemäß 11 dargestellt
ist, wenn jedes der elektromagnetischen Proportionsventile 110 und
die elektromagnetischen Proportionsventile auf eine Fluidrückführposition (Neutralposition
N) eingestellt sind, das elektromagnetische Steuerventil 111 auf
die X-Position während
des gesamten Reduktionsverlaufs eingestellt, durch den der Druck
p in der Fluidkammer der zum Ausrücken bestimmten Kupplung im
wesentlichen auf Null zurückgeführt wird.
Auf ähnliche
Weise wird zur Durchführung
einer Steuerung, wie sie durch den Druckabsenkungsgraphen D2 oder
D3 dargestellt ist, wenn jedes der elektromagnetischen Proportionsventile 110 und
der elektromagnetischen Proportionsventile auf ähnliche Weise auf eine Fluidrückführposition
(Neutralposition N) eingestellt ist, das elektromagnetische Steuerventil 111 zunächst auf
die X-Position eingestellt, um den Druck p in der Fluidkammer der
zum Ausrücken
bestimmten Kupplung abrupt zu mindern, wobei dann das elektromagnetische
Steuerventil 11 so geschaltet wird, dass es auf die Y-Position
eingestellt wird, um dadurch den Betriebsdruck p langsam zu verringern.
Außerdem
wird der Öffnungsgrad
der variablen Öffnung 111A so
eingestellt, dass eines der durch D2 und D3 dargestellten Steuermuster
ausgewählt
wird.
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Um
eine Hydraulikkupplung einzurücken,
wird der Solenoid so für
das entsprechende elektromagnetische Proportionsventil 110 angeregt,
um auf eine Position I eingestellt zu werden, und ein Solenoid für ein elektromagnetisches
Selektorventil, das damit zu verbinden ist, wird ebenfalls angeregt,
um die Einheit so zu steuern, dass sie sich in einem Zustand befindet,
in dem Fluid von dem Fluidzuführkreislauf 70 zu
der vorgesehenen Hydraulikkupplung zugeführt wird. In diesem Zustand
wird das elektromagnetische Proportionsventil 110 so gesteuert,
dass es den Öffnungsgrad
für das
Fluid verringert, das von dem Fluidzuführkreislauf 70 dem elektromagnetischen
Selektorventil zugeführt
wird, wodurch der Betriebsdruck p, der auf die zum Einrücken bestimmte
Kupplung einwirkt, erhöht
wird.
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Die
Hydraulikkreislaufkonfiguration, die in 28 gezeigt
ist, kann auch mit der elektrischen Steuerschaltung gemäß 3 oder 4 kombiniert
werden, um für
die Hydraulikdruck-Steuerung eingesetzt zu werden, wie sie in den 17 bis 27 dargestellt
ist.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie
oben beschrieben wurde, wird die vorliegende Erfindung in dem Drehzahlwechselmechanismus mit
den Hydraulikkupplungen eingesetzt. Im einzelnen wird sie in dem
Drehzahlwechselmechanismus eingesetzt, der aus den mehreren Hydraulik-Drehzahlwechseleinheiten,
die im Tandem verbunden sind, konfiguriert ist, wobei die Hydraulik-Drehzahlwechseleinheit über die
mehreren Hydraulikkupplungen verfügt, die alternierend eingerückt werden.
Die Erfindung ermöglicht
einen reibungslosen, sicheren und komfortablen Drehzahlwechsel,
der zu jeder Zeit unabhängig
von der Motordrehfrequenz und der Drehzahlstufen-Schaltbedingung implementiert
werden kann. Außerdem
ermöglicht
die Erfindung eine wirksame Vermeidung einer doppelten Übertragung
bei einer Anormalität
wie dem Eindringen eines Fremdstoffs in die Hydraulikkupplung während des
Drehzahlwechsels. Daher bietet die Erfindung signifikante Vorteile
für Fahrzeuge,
welche die Erfindung anwenden, wie z.B. landwirtschaftliche Traktoren
und andere Arbeitstraktoren, die viele Drehzahlwechselstufen erfordern.