DE2425680A1 - AUTOMATIC LOAD OR TORQUE CONTROL FOR VEHICLES AND EQUIPMENT FOR IT - Google Patents

AUTOMATIC LOAD OR TORQUE CONTROL FOR VEHICLES AND EQUIPMENT FOR IT

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DE2425680A1
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clutch
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DE19742425680
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Dan Dr Wolf
Amotz Yavnai
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    • F16HGEARING
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    • F16H2710/16Control devices for speed-change mechanisms, the speed change control is dependent on function parameters of the gearing the gearing is not described or not essential
    • F16H2710/22Control devices for speed-change mechanisms, the speed change control is dependent on function parameters of the gearing the gearing is not described or not essential the control being electric

Description

•W-ta«. H. MITSCHEHLICH Wpl.-lns. K. GUNSCHUANH• W-ta «. H. INCLUDING Wpl.-lns. K. GUNSCHUANH

•r. nt. nat W. KORBES __ „ . xrvr7.• r. nt. nat W. KORBES __ “. xrvr7 .

Hm-In^j. sch μ ι OT-evens 28, Mai 1974Hm-In ^ j. sch μ ι OT-evens May 28, 1974 I MÜNCHEN 22. SUiMdMitr. MI MUNICH 22. SUiMdMitr. M. Technion ResearchTechnion Research

and Development Foundation Ltd.and Development Foundation Ltd.

Senate House, Technion CitySenate House, Technion City

32 OOP Haifa/Israel 32 OOP Haifa / Israel

Patentanaeldung Patent application

Automatische Belastungs- oder Drehmomentsteuerung für Kraftfahrzeuge und 'Einrichtung dafür·"'Automatic load or torque control for motor vehicles and 'equipment for it · "'

Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Belastungsbzw. Drehmoment steuerung für Kraftfahrzeuge und- dergleichen, die Über ein (Übertragungs-)Getriebe angetrieben werden, wie z.B. Straßenfahrzeuge, Traktoren, Straßenbaumaschinen, Erdbewegungsgeräte und dergleichen.The invention relates to an automatic load or Torque control for motor vehicles and the like, that are driven via a (transmission) gearbox, such as road vehicles, tractors, road construction machines, Earth moving equipment and the like.

Im folgenden wird der Ausdruck "hydraulische Kupplung" sowohl für Drehmomentwandler als auch für hydraulische Kupplungen verwendet, wie sie in aulomatishen Transmissions- oder Kraft-Übertragungseinheiten verwendet werden.In the following the term "hydraulic clutch" is used both for torque converters as well as for hydraulic clutches used as they are in automatic transmission or power transmission units be used.

Der Wirkungsgrad einer automatischen KraftUbertragungseinheit mit einem Drehmomentwandler oder mit einer hydraulischen Kupplung als verbindendes Glied zwischen einem Motor, insbesondere Verbrennungsmotor, und dem mechanischen Getriebe ist im wesentlichen abhängig von dem Schlupf zwischen dem antreibenden Teil und dem angetriebenen Teil der Kupplung. Diese Kraftübertragungen sind daher für automatischen Gangstufenwechsel ausgebildet, um den Motor nicht zu überlasten und um nichtThe efficiency of an automatic power transmission unit with a torque converter or with a hydraulic clutch as a connecting link between an engine, in particular an internal combustion engine, and the mechanical transmission is im essentially dependent on the slip between the driving part and the driven part of the clutch. These power transmissions are therefore designed for automatic gear change in order not to overload the engine and not to

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(zufällig) das Drehmoment an der hydraulischen Kupplung über den Bereich des optimalen Wirkungsgrades ansteigen zu lassen. Gangstufenwechsel wird erreicht durch einen Kombinationseifekt der Umdrehungen der Welle, die eine Ölpumpe antreibt, einerseits und der Drossel- oder Gashebelöffnung andererseits. Der sich ergebende Öldruck wird einem Umschaltsteuerventil sngepaiBt bzw. zugeführt, durch das das Öffnen oder Schließen der Kupplungen und Bremsbänder des angepaßten zugehörigen Planetengetriebes erfolgt. Es ist ersichtlich, daß unrichtige Belastungseinstellung entweder den Schlupf der hydraulischen Kupplung vergrößert, was zu Energieverlusten und damit übermäßiger eierhitzung führt, oder zu einem zu großen übersetzungsverhältnis führen kann, während das Drehmoment niedrig ist und der Schlupf der hydraulischen Kupplung klein ist.(coincidentally) the torque on the hydraulic clutch over to increase the range of optimal efficiency. Gear change is achieved through a combination effect the revolutions of the shaft that drives an oil pump on the one hand and the throttle or throttle opening on the other. The resulting oil pressure becomes a changeover control valve SngepaiBt or supplied, through which the opening or closing the clutches and brake bands of the adapted associated Planetary gear takes place. It can be seen that improper load adjustment can either result in the slippage of the hydraulic Coupling enlarged, which leads to energy losses and thus excessive egg heating, or too large transmission ratio can result while the torque is low and the slip of the hydraulic clutch is small is.

Eine Steuerung des (Übertragungs-)Getriebes durch zwei kombinierte Faktoren der Abtriebswellengeschwindigkeit bzw. -drehzahl und der Drosselklappenöffnung ist kompliziert und, unter gewissen Umständen, im Hinblick auf das Motordrehmoment unbefriedigend. Außerdem ist sie relativ aufwendig.A control of the (transmission) gearbox by two combined Factors of output shaft speed and throttle opening is complicated and, under under certain circumstances, unsatisfactory in terms of engine torque. In addition, it is relatively complex.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine automatische Belastungs- oder Drehmomentensteuerung für Kraftfahrzeuge und dergleichen zu finden, die die obengenannten Nachteile nicht aufweist. Diese Aufgabe wird durch eine wie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 umrissene Steuerung gelöst, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist, wie dies im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegeben ist. Weitere Ausgestaltungen und "Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.It is an object of the present invention to provide an automatic load or torque control for motor vehicles and the like, which do not have the above-mentioned disadvantages. This task is performed by a like in the The preamble of claim 1 outlined control is solved, which is characterized according to the invention, as in the characterizing part of claim 1 is specified. Further refinements and developments of the invention emerge from the subclaims emerged.

Bei der vorliegenden Erfindung wird der proportionale Schlupf der Teile der hydraulischen Kupplung ausgenutzt, um die Gangstufen des Getriebes, d.h. das übersetzungsverhältnis der mechanischen Transmission, zu ändern bzw. umzuschalten, imIn the present invention, the proportional slip of the parts of the hydraulic clutch is used to set the gear steps of the transmission, i.e. the transmission ratio of the mechanical transmission, to change or switch over, in

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Hinblick darauf, konstantes Drehmoment bei optimalen Drehzahlen des Motors auszunutzen. In ähnlicher Weise kann damit bei Erdbewegungsmaschinen die Belastung durch den Bodenwiderstand oder dergleichen verändert werden, und zwar durch hydraulisches Anheben oder Absenken der Schaufel, des Aufreißers, des Schiebers.oder des jeweiligen Werkzeuges, das über oder gegen den Boden bewegt wird, wenn der Schlupf jeweils zu hoch oder zu niedrig ist.Respecting constant torque at optimal speeds of the engine. In a similar way, it can reduce the load caused by the resistance of the soil in earthmoving machines or the like can be changed by hydraulically raising or lowering the shovel, ripper, des Slide. Or the respective tool, which over or against the ground is moved when the slip is too high or too low.

Die Erfindung besteht in einer automatischen Belastungssteuerung für ein Straßenfahrzeug, ein Kettenfahrzeug oder irgendeine andere angetriebene Maschine, die eine hydraulische Kupp^ lung oder einen Drehmomentenwandler als verbindendes Glied zwischen dem Motor und dem mechanischen Getriebe hat. Bei der Erfindung werden die Umdrehungen des antreibenden Teiles und des angetriebenen Teiles der hydraulischen Kupplung dem Eingang einer Meßeinrichtung für den Schlupf zugeführt, die daraufhin ein elektrisches Ausgangssignal für das Einschalten einer niedrigeren Gangstufe abgibt, wenn der proportionale Schlupf einen vorgegebenen hohen Wert erreicht hat, und die ein Ausgangssignal abgibt für das Einschalten einer höheren Gangstufe, wenn immer der proportionale Schlupf einen vorgegebenen niedrigen Wert erreicht hat. Bei Erdbewegungsmaschinen kann das Ausgangssignal der Meßeinrichtung für den Schlupf dazu verwendet werden, die Belastung bzw. Arbeitslast, die auf das der Maschine zugehörige Arbeitswerkzeug einwirkt, zu verringern, und zwar dadurch, daß dieses vom Boden abgehoben, sein Angriffswinkel verändert oder etwas Ähnliches vorgenommen wird.The invention consists in an automatic load control for a road vehicle, tracked vehicle, or any other powered machine which has a hydraulic coupling ^ ment or a torque converter as a connecting link between the engine and the mechanical transmission. In the Invention, the revolutions of the driving part and the driven part of the hydraulic clutch are the input a measuring device for the slip supplied, which thereupon an electrical output signal for switching on a lower Gives off gear when the proportional slip has reached a predetermined high value, and an output signal gives off for switching on a higher gear, if the proportional slip has always reached a predetermined low value. For earthmoving machines, the output signal can be the measuring device for the slip can be used to determine the load or workload on the machine associated work tool acts to reduce, namely by the fact that it is lifted from the ground, its angle of attack changed or something similar is done.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung sind •zwei rotierende Teile vorgesehen, von denen das eine mit der antreibenden und das andere mit der angetriebenen Seite der hydraulischen Kupplung verbunden ist. Diese "Verbindung ist entweder direkt oder geht über eine mechanische Übertragung. Sie ist mit Einheiten, die magnetische oder optische Impulse aussenden, versehen, die in gleichen Abständen von de-In a preferred embodiment of the invention are • two rotating parts provided, one with the driving and the other is connected to the driven side of the hydraulic clutch. This "connection is either directly or via a mechanical transmission. It is made with units that are magnetic or optical Send out impulses, provided at equal intervals from the

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ren Achse und gleichmäßigem Abstand voneinander angeordnet sind. Es sind zwei Impulszähler vorgesehen und so angeordnet, daß sie Impulse von jeder der Seiten erhalten und einem Ausgang eines gemeinsamen Logikschaltkreises zugeführt werden, der so ausgebildet ist, daß er die Impulse in elektrische Signale umwandelt, die bei einem vorgegebenen maximalen und einem vorgegebenen minimalen proportionalen Schlupf der angetriebenen Seite der Kupplung ausgesandt werden. Diese Signale werden weiter wenigstens einem elektro-hydraulischen oder elektro-pneumatischen Steuerventil zur Umschaltung der Gangstufe der mechanischen Kraftübertragung, die mit der angetriebenen Kupplungshälfte verbunden ist, oder zur Veränderung der Stellung des Arbeitswerkzeuges der Maschine zugeführt.Ren axis and evenly spaced from each other are. Two pulse counters are provided and arranged to receive pulses from each of the sides and an output a common logic circuit which is adapted to convert the pulses into electrical signals converts that at a given maximum and a given minimum proportional slip of the driven Side of the clutch. These signals are further at least one electro-hydraulic or electro-pneumatic control valve for switching the gear stage of the mechanical power transmission that is driven with the Coupling half is connected, or fed to change the position of the work tool of the machine.

Die impulseemittierenden Einheiten können aus einer Mehrzahl von Körpern aus magnetischem Material, wie z.B. Eisen, bestehen, die in gleichen Abständen und hervorspringend über den Umfang eines kreisförmigen oder zylindrischen Körpers angeordnet sind und von denen eine mit der Antriebs- und die andere mit der Abtriebswelle der hydraulischen Kupplung verbunden sind. Die Impulse werden dadurch erzeugt, daß diese Körper durch das magnetische Feld der magnetischen Aufnahmeeinrichtung hindurch bewegt werden, wobei diese Einrichtung in der Nähe der Körper vorgesehen ist.The pulse-emitting units can consist of a plurality of bodies made of magnetic material such as iron, which are arranged at equal intervals and protruding around the circumference of a circular or cylindrical body and one of which is connected to the drive shaft and the other to the output shaft of the hydraulic clutch are. The pulses are generated by the fact that these bodies are exposed to the magnetic field of the magnetic recording device be moved therethrough, this device being provided in the vicinity of the body.

Bei einer anderen Ausführungsform werden die Impulse optisch erzeugt, wobei die Mechanik aus einem rotierenden Körper besteht, der eineAizahl in gleichmäßigen Abstäbden voneinander angeordneten Spalten oder Schlitze aufweist, die den Umfang dieses Körpers mit Löchern ausbildet. Weiter umfaßt diese Mechanik eine Lichtquelle und einen Lichtsensor, der auf gegenüberliegenden Seiten der mit Lötern versehenen Anteile des rotierenden Körpers in der Weise angeordnet ist, daß das von der Quelle ausgesandte Licht den Sensor immer dann erreicht, wenn ein Spalt oder ein Schlitz den. Lichtweg kreuzt.In another embodiment, the pulses are generated optically, with the mechanism consisting of a rotating body, the one number in regular intervals arranged columns or slots, which forms the circumference of this body with holes. Next includes this Mechanics a light source and a light sensor on opposite sides of the parts provided with soldering of the rotating body is arranged in such a way that the light emitted by the source always reaches the sensor if a gap or a slit denotes. Light path crosses.

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Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der Beschreibung zu den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen hervor, und es zeigen:Further explanations of the invention can be found in the description of the exemplary embodiments shown in the figures and show it:

Fig.1 eine■schematische Seitenansicht einer Steuereinrichtung mit einer magnetisch arbeitenden Pulsmeßeinrichtung für Schlupf,1 shows a schematic side view of a control device with a magnetic pulse measuring device for slip,

Fig.2 einen Drehmomentwandler mit einer optisch arbeitenden Meßeinrichtung und einer elektronischen Gangstufen-Steuereinrichtung.. 2 shows a torque converter with an optically working Measuring device and an electronic gear step control device ..

Fig.1 zeigt eine hydraulische Kupplung 1, die von einer Eingangs— bzw. einer Antriebswelle 11 angetrieben wird, die fest mit einem Antriebstorus 12 verbunden ist. Dieser Torus 12 hat radiale Blätter oder Schaufeln innerhalb des Kupplungsgehäuses. Die Strömung des in der Kupplung rotierenden bzw. umlaufenden Öles erteilt einen in ähnlicher Weise angegebenen Torus 13 ein Drehmoment mit demselben Richtungssinn, jedoch mit einer niedrigeren Geschwindigkeit bzw. Drehzahl als sie die Antriebswelle hat. Das Drehmoment des angetriebenen Torus wird auf ein mechanisches Getriebe oder eine Planetengetriebeanordnung 2 über die Ausgangs- bzw. Abtriebswelle 14 übertragen. Fig.1 shows a hydraulic clutch 1, which is from an input- or a drive shaft 11 which is fixedly connected to a drive torus 12 is driven. This torus 12 has radial blades or vanes within the clutch housing. The flow of the rotating resp. circulating oil gives a similarly specified torus 13 a torque with the same sense of direction, however at a lower speed or rotational speed than the drive shaft has. The torque of the driven torus is based on a mechanical gear or a planetary gear arrangement 2 transmitted via the output or output shaft 14.

Diese Abtriebswelle dreht sich, wie leicht einzusehen, mit niedrigerer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl als die Antriebswelle. Der Quotient, gebildet aus der Differenz der Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen, geteilt durch die Antriebsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl wird als "proportionaler Schlupf" der Kupplung bezeichnet. Dieser Schlupf s =(nO~n1)/nO oder das Drehzahlverhältnis r = n1/nO soll in bestimmten Grenzen gehalten werden, und zwar in Übereinstimmung mit der Ausgestaltung der Flüssigkeitskupplung. Auf diese weise lassen sich hohe Reibungsverluste und übermäßige Erhitzung der hydraulischen Flüssigkeit vermeiden. Es ist die Aufgabe des mechanischen (Übertragungs-)Getriebes 2, eine Überbelastung der Kupplung und der Maschine dadurch zu vermeiden, daß ein pas-As is easy to see, this output shaft rotates at a lower speed or rotational speed than the drive shaft. The quotient, formed from the difference between the speeds or speeds, divided by the drive speed or speed is referred to as the "proportional slip" of the clutch. This slip s = (nO ~ n1) / nO or that Speed ratio r = n1 / nO should be kept within certain limits in accordance with the design of the fluid coupling. In this way you can Avoid high friction losses and excessive heating of the hydraulic fluid. It's the job of the mechanical (Transmission) gearbox 2, an overload of the Clutch and the machine by ensuring that a suitable

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sendes Verhältnis der Drehzahl n1 der Kupplung-Abtriebswelle und der Drehzahl n2 der (Getriebe-)Antriebswelle 21, die sich am hinteren Ende des Getriebes befindet und von der die Leistung auf die Fehrzeugräder übertragen v.-ird, vorgesehen bzw. eingestellt wird.sendes ratio of the speed n1 of the clutch output shaft and the speed n2 of the (gear) drive shaft 21, which is located at the rear end of the transmission and from which the power is transmitted to the vehicle wheels v.-ird, provided or set will.

Vie· zuvor erwähnt, werden bei bekannten automatischen Getrieben die Gangstufen mittels Öldruck geschaltet, der durch die miteinander verbundenen Faktoren der Drossel- oder Gashebelstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit, ausgedrückt in Drehzahl n2, erhalten wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform nach der Erfindung dient der relative Schlupf der Kupplungs-Abtriebswelle dazu, eine automatische Gangstufenumschaltung wie folgt in Gang zu setzen. Es sind zwei übereinstimmende Getrieberäder oder in anderer \ieise mit Zähnen versehene Räder 31 und 32 aus einer Stahllegierung vorgesehen, die eine übereinstimmende Anzahl τοη Zähnen 33 haben. Das Rad 31 ist auf der Antriebswelle 11 und das Red 32 auf der Abtriebswelle 14 fest angebracht und sie rotieren zusammen mit diesen Wellen. Den Zähnen 33 gegenüber befinden sich in einem engen Abstand vom jeweiligen Rad zwei magnetische Aufnahmeeinrichtungen 34 und 35, deren magnetisches Feld durch einen jeden der vorbeikommenden Zähne unterbrochen wird, was zu jeweils einem elektrischen Impuls führt. Diese Impulse werden dann zwei Zählern 36 und 37 zugeführt, die so ausgebildet sind, daß sie ihre Ausgangssignale einem logischen Schaltkreis 35 zuführen. Dieser Ereis 33 ist so programmiert, daß er Befehle an einen Elektromagneten 39 eines pneumatischen oder hydraulischen Steuerventils überträgt, und zwar abhängig von bestimmten niedrigen und hohen Punkten oder Werten des berechneten Schlupfes (nO-n1)/nO. Damit bzw. dadurch wird die Gangstufe des mechanisches Getriebes in eine höhere oder eine niedrigere Gangstufe umgeschaltet, wodurch man einen gewünschten Schlupf der Kupplung erhält und die Motorleistung steuert. Die Verbindung zwischen dem Steuerventil 39 und dem Getriebe 2 ist durch die drei Leitungen 22 dargestellt. Für Getriebe mit einer größeren Anzahl von Gang-As mentioned above, automatic transmissions are used in known automatic transmissions the gear steps are switched by means of oil pressure, which is determined by the factors linked to the throttle or throttle lever position and the vehicle speed in terms of speed n2 is obtained. In the present embodiment according to the invention is the relative slip of the clutch output shaft to do this, an automatic gear change as follows to set in motion. There are two matching gear wheels or wheels 31 and 32 which are otherwise provided with teeth made of a steel alloy, which have a matching number of 33 teeth. The wheel 31 is on the drive shaft 11 and the red 32 firmly attached to the output shaft 14 and they rotate along with these waves. The teeth 33 opposite are at a close distance from each Wheel two magnetic recording devices 34 and 35, whose magnetic field is interrupted by each of the passing teeth, resulting in an electrical impulse at a time leads. These pulses are then fed to two counters 36 and 37 which are adapted to receive their output signals a logic circuit 35 feed. This rice 33 is programmed to send commands to an electromagnet 39 of a pneumatic or hydraulic control valve transmits, depending on certain low and high Points or values of the calculated slip (nO-n1) / nO. In order to or thereby the gear stage of the mechanical transmission is switched to a higher or a lower gear stage, whereby a desired clutch slip is obtained and the engine power is controlled. The connection between the control valve 39 and the transmission 2 is represented by the three lines 22. For transmissions with a larger number of gear

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stufen sind noch mehr Leitungen erforderlich.stages, even more lines are required.

Statt den Schlupf (nO-ni)nO zu berechnen, können die elektronischen Einrichtungen derart passend ausgebildet sein, daß sie mit dem Drehzahlverhältnis r = n1/nO arbeiten, "wobei einInstead of calculating the slip (nO-ni) nO, the electronic Means be designed to match that they work with the speed ratio r = n1 / nO, "where a

fester Wert "nO" gegeben ist und die zweite Drehzahl "n1" variabel ist. Dementsprechend wird der Last- oder Drehmoment-"wechsel vorgenommen. Dies wird dadurch erreicht, daß man von dem Impulszähler 36 auf der Motorseite ein Signal jedes Mal dann abgeben läßt, wenn eine feste Anzahl von Impulsen "No", z.B. 1000 Impulse, eingegangen ist. Während dessen wird die Anzahl der Impulse "N1" von dem zweiten Zähler 37 gezählt und auf den logischen Schaltkreis gegeben. Die Anzahl N1 gibt das Drehzahlverhältnis wieder. Letzteres darf sich in einem relativ engen Bereich des logischen Schaltkreises verändern, der an jedem Ende der Gangstufe Umschaltbefehle für einen Gangwechsel gibt. Falls z.B. die Anzahl der Impulse, die von dem Zähler 37 gezählt worden sind, zu einem Zeitpunkt N1 = 950 ist, wobei dieser Zeitpunkt durch die Zählung "1000 Impulse" des Zählers 36 bestimmt ist, würde dies einem Drehzahlverhältnis von 0,95 oder 5% Schlupf entsprechen. Wenn z.B. die Grenzwerte für den Bereich des Schlupfes 6% und 2% sind, entsprechend einem Drehzahlverhältnis von 0,94 und 0,98, wird bei 940 Impulsen ein Befehl zum Umschalten in niedrigeren Gang und bei 980 Impulsen ein Befehl zur Umschaltung in höheren Gang gegeben. Es ist ersichtlich, daß die Anzahl 1000 willkürlich gewählt ist und daß eine jede andere Anzahl gewählt werden kann, die der Anzahl der Zähne und der Motorumdrehungen Rechnung trägt.fixed value "nO" is given and the second speed "n1" is variable. The load or torque change is carried out accordingly. This is achieved by having the pulse counter 36 on the motor side emit a signal every time a fixed number of "No" pulses, for example 1000 pulses, has been received During this, the number of pulses "N1" is counted by the second counter 37 and sent to the logic circuit. The number N1 indicates the speed ratio If, for example, the number of pulses that have been counted by the counter 37 is at a point in time N1 = 950, this point in time being determined by the count "1000 pulses" of the counter 36, this would be a speed ratio of 0.95 or correspond to 5% slip. for example, if the limits for the range of the slip, 6% and 2%, corresponding to a speed ratio of 0.94 and 0.98, w A command to switch to a lower gear is given with 940 pulses and a command to switch to a higher gear is given with 980 pulses. It can be seen that the number 1000 is chosen arbitrarily and that any other number can be chosen which takes into account the number of teeth and the number of revolutions of the motor.

Fig.2 zeigt eine ähnliche Ausführungsform, jedoch mit einem Drehmomentwandler 1', einer bekannten Ausführungsform, der an die Stelle der hydraulischen Kupplung gesetzt ist. Dieser Drehmomentwandler besteht aus einer Pumpe 12, die mit der Antriebswelle 11 verbunden ist, die durch das Wandlergehäuse hindurchgeht. Des weiteren besteht er aus einem Stator 15 undFig.2 shows a similar embodiment, but with one Torque converter 1 ', a known embodiment, the is put in place of the hydraulic clutch. This torque converter consists of a pump 12 connected to the drive shaft 11 is connected, which passes through the converter housing. It also consists of a stator 15 and

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einer Turbine 13, die mit der Abtriebswelle 14 verbunden ist. Der Schlupf der Turbine 13 in bezug auf die Pumpe 12 wird gemessen und dazu verwendet, das mechanische (Übertragungs-)Getriebe mittels der nachfolgenden Anordnung zu steuern. Es sind zwei parallele Scheiben 32' und 31' vorgesehen, von denen die eine mit der Abtriebswelle 14 und die andere mit dem Pumpengehäuse 12 fest verbunden sind. Sie laufen dementsprechend mit verschiedenen Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen, entsprechend dem Schlupf der angetriebenen Turbine. Beide Scheiben sind nahe ihrem äußeren Rand mit einer gleichen Anzahl von radial gerichteten engen Schlitzen 33' versehen bzw. perforiert, die in gleichen Abständen voneinander sind und auf gleichem Durchmesser liegen. Es ist eine Lichtquelle 5, z.B. eine kleine Glühbirne, vorgesehen, die sich zwischen den beiden Scheiben auf dem Radius bzw. Durchmesser der Schlitze 33' befindet. Zwei Lichtsensoren 34' und 35' befinden sich auf der jeweiligen Außenseite der Scheiben gegenüber der Lichtquelle. Diese sind so ausgebildet und so angeordnet, daß sie das durch die Schlitze hindurchtretende Licht bei deren Durchtritt aufnehmen. a turbine 13 which is connected to the output shaft 14. The slip of the turbine 13 with respect to the pump 12 is measured and used to control the mechanical (transmission) transmission by means of the following arrangement. It two parallel disks 32 'and 31' are provided, of which one is firmly connected to the output shaft 14 and the other to the pump housing 12. They run accordingly at different speeds or rotational speeds, according to the slip of the driven turbine. Both discs are provided or perforated near their outer edge with an equal number of radially directed narrow slots 33 ', which are at the same distance from each other and are on the same diameter. It is a light source 5, e.g. small light bulb, is provided, which is located between the two discs on the radius or diameter of the slots 33 '. Two light sensors 34 'and 35' are located on the respective outside of the panes opposite the light source. These are designed and arranged so that they through absorb light passing through the slits as they pass through.

Der Wechsel von Dunkelheit und Licht, der von den Sensoren aufgenommen wird, ergibt eine große Anzahl von Impulsen, die auszudrücken sind durch No = ηθ·ζ, N1 = η1·ζ, worin ζ die Anzahl der Schlitze in einer jeden Scheibe angibt. Diese Impulse werden auf zwei Zähler 36 und 37 übertragen, die Signele an einen logischen Schaltkreis 38 abgeben. Letzterer dient dasu, die notwendigen Befehle an einen Elektromagneten 39 eines elektro-hydraulischen oder elektro-pneumatischen Steuerventils 40 abzugeben, das die Gangstufen bzw. -schaltung des mechanischen Getriebes 2 schaltet.The alternation of darkness and light recorded by the sensors gives a large number of pulses to be expressed by No = ηθ · ζ, N1 = η1 · ζ, where ζ is the number indicating the slots in each disc. These pulses are transmitted to two counters 36 and 37, the signals on output a logic circuit 38. The latter serves the purpose the necessary commands to an electromagnet 39 of an electro-hydraulic or to deliver electro-pneumatic control valve 40, which controls the gear steps or shift of the mechanical Transmission 2 shifts.

In Verbindung mit dieser Ausführungsform sei darauf hingewiesen, daß ein Drehmomentenwandler ausgestaltet ist:a\ für e«hr viel größeren Bereich des Schlupfes als bei einer hydraulischen Kupplung; b\ für ein Verhältnis der Pumpenges chwindiglceit bzw. -drehzahl zur Turbinendrehzahl bei maximalem WirkungsgradIn connection with this embodiment it should be pointed out that a torque converter is designed: a \ for e «hr much larger area of slip than with a hydraulic clutch; b \ for a ratio of the pump speed or speed to turbine speed at maximum efficiency

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verschieden von 1:1, abhängig von der Krümmung und den Winkeln der Schaufeln» Dementsprechend kann der Wandler geeignet sein, daß für ihn die Grenzwerte zwischen unterstem Wert des Schlupfes s 20% und höchstem Wert des Schlupfes = hO% festgelegt werden, wobei der Wirkungsgrad des Wandlers zwischen diesen Werten zufriedenstellend ist.different from 1: 1, depending on the curvature and the angles of the blades »Accordingly, the converter can be suitable for setting the limit values between the lowest value of the slip s 20% and the highest value of the slip = hO% , whereby the efficiency of the converter is satisfactory between these values.

Dies steht im Gegensatz zu Strömungskupplungen, bei denen ein Schlupf von 3% als obere Grenze gewählt sein kann, um Energieverluste zu vermeiden und eine Gangumschaltung einzuleiten.This is in contrast to fluid couplings, in which a slip of 3% can be selected as the upper limit in order to avoid energy losses and to initiate a gear change.

Bei Erdbewegungsmaschinen kann der durch die Einrichtung bei oberem und- unterem Grenzwert des Schlupfes gegebene Befehl auf eine hydraulische Mechanik übertragen werden, die einen Nach- oder Aufreißer, eine Schaufel oder ein ähnliches Werkzeug anhebt oder absenkt, oder die den Angriffswinkel einer solchen Schaufel verändert.In the case of earthmoving machines, the facility at Command given to the upper and lower limit value of the slip be transferred to a hydraulic mechanism, which is a ripper or ripper, a shovel or a similar tool raises or lowers, or the angle of attack of such Shovel changed.

Die Erfindung ist nicht auf die beiden voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und es können viele weitere Ausgestaltungen und Abwandlungen im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden. Z.B. kann anstelle von Zähleinrichtungen mit magnetischen und optischen Impulsen jegliche andere bekannte Meßeinrichtung für Schlupf verwendet werden, mit der ein passendes Ausgangssignal für das Aussenden der Befehle zum Umschalten der Gangstufe in einem Automatikgetriebe erhalten werden kann.The invention is not restricted to the two embodiments described above and many others can be used Refinements and modifications are made within the scope of the invention. E.g. instead of counting devices with magnetic and optical pulses any other known measuring device for slip can be used with the appropriate Output signal for sending the commands for changing the gear ratio in an automatic transmission can be obtained can.

Anstelle von. Getrieberädern, wie sie bei der elektromagnetischen AusfUhrungsform gezeigt sind, kann ein jeglicher anderer., magnetische Impulse aussendender rotierender Körper vorgesehen sein, z.B. eine Scheibe aus nichtleitendem Material, wie z.B. Plastilmaterial, in das Streifen aus Eisen im bzw. am Umfang desselben eingefügt sind.Instead of. Gears, as shown in the electromagnetic embodiment, can be any other., Magnetic Rotating bodies emitting pulses can be provided, e.g. a disk made of non-conductive material such as plastic material, are inserted into the strips of iron in or on the periphery of the same.

Die Anzahl der impulseaussendenden Einheiten ist abhängig von der Anzahl der Umdrehungen der hydraulischen Kupplung und fürThe number of pulse-emitting units depends on the number of revolutions of the hydraulic clutch and for

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sehr hohe Umdrehungsgeschwindigkeiten kann es zweckmäßig sein, nur einen oder zwei impulse-aussendende Punkte auf dem Umfang vorzusehen.very high rotational speeds, it can be useful only one or two impulse-emitting points on the circumference to be provided.

Die impulseaussendenden, rotierenden Körper können an einem jeden Teil der hydraulischen Kupplung angebracht sein, vorausgesetzt daß der proportionale Schlupf gemessen werden kann. Es kann z.B. zweckmäßig sein, einen magnetisch arbeitenden Aufnehmer den auf dem Motorschwungrad befindlichen Zähnen des Starterkranzes gegenüber anzuordnen und ein zweites Rad an irgendeinem Teil der Vorrichtung anzubringen, die mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit läuft, die derjenigen des Turbinenrades angepaßt ist. Es ist nicht notwendig, die gleiche Anzahl von impulseaussendenden Einheiten auf beiden Seiten der Kupplung vorzusehen, da die Ausgänge der Pulszähler entsprechend eingestellt bzw. angepaßt werden können.The pulse-emitting rotating bodies can be attached to any part of the hydraulic coupling, provided that the proportional slip can be measured. For example, it may be appropriate to use a magnetically operating transducer facing the teeth of the starter ring on the engine flywheel and a second wheel on any one To attach part of the device that runs at a speed of rotation that of the turbine wheel is adapted. It is not necessary to have the same number of pulse-emitting units on both sides of the coupling provided, since the outputs of the pulse counters can be set or adapted accordingly.

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Claims (5)

PatentansprücheClaims Automatische Belastungs- bzw. Drehmomentsteuerung für Kraftfahrzeuge u. dgl., die eine hydraulische Kupplung oder einen Drehmomentwandler zwischen dem Motor und den Antriebsrädern oder -ketten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des antreibenden Teiles (12) und die des angetriebenen Teiles (13) der hydraulischen Kupplung (1) oder des Drehmomentwandlers (1♦) dem Eingang einer Meßeinrichtung (34 bis 38) zugeführt werden, die so ausgebildet ist, daß sie bei einem vorgegebenen Wert des Schlupfes der Kupplung (1) bzw. des Wandlers (11) ein elektrisches Ausgangssignal zur Veränderung der (Drehmoment-)Belastung des Motors abgibt, wobei durch dieses Signal entweder eine andere Gengstufe feines^mechanischen (Übertregungs-jGetriebes eingeschaltet oder die Belastung einer Vorrichtung, die an dem Fehrzeug angebracht ist, verändert wird.Automatic load or torque control for motor vehicles and the like, which have a hydraulic clutch or a torque converter between the engine and the drive wheels or chains, characterized in that the speed of the driving part (12) and that of the driven part (13 ) the hydraulic clutch (1) or the torque converter (1 ♦) are fed to the input of a measuring device (34 to 38), which is designed so that it is at a predetermined value of the slip of the clutch (1) or the converter (1 1 ) emits an electrical output signal to change the (torque) load on the motor, with this signal either switching on a different level of fine mechanical (overexcitation) gear or changing the load on a device attached to the vehicle. 2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal bei einem vorgegeben hohen Wert des Schlupfes des Umschalten auf eine niedrigere Gangstufe oder eine Verringerung der Belastung der Vorrichtung am Fahrzeug veranlaßt.2. Control according to claim 1, characterized in that that the signal at a predetermined high value of the slip of switching to a lower gear or causes a reduction in the load on the device on the vehicle. 3. Einrichtung zur automatischen Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zwei rotierende Körper (31, 32, 31S 32·) aufweist, von denen der eine (31, 31') mit der antreibenden Seite (12) und der andere Körper (32, 321) mit der angetriebenen Seite (13) der Kupplung (.1) bzw. des Wandlers (11) direkt oder indirekt verbunden ist, wobei jeder dieser· Körper mit Magnetische oder optische Impulse aussendenden Einheiten (33, 33') versehen ist, die auf gleichem Durchmesser bezogen auf üjre Achse und in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind, daß die Einrichtung Im-3. Device for automatic control according to claim 1 or 2, characterized in that the device has two rotating bodies (31, 32, 31S 32 ·), one of which (31, 31 ') with the driving side (12) and the other body (32, 32 1 ) is connected directly or indirectly to the driven side (13) of the clutch (.1) or the transducer (1 1 ), each of these bodies having units (33 , 33 '), which are arranged on the same diameter in relation to the axis and at equal distances from one another, so that the device im- 409881/0344409881/0344 pulssensoren (34, 35 > 35', 34') aufweist, die so ausgebildet sind, daß sie magnetische oder optische Impulse aufzunehmen vermögen:und von denen je eine? in der Nähe je eines der rotierenden Körper (31, 32, 31', 32') engeordnet ist, daß die Einrichtung Impulszähler (36, 37) aufweist, die elektrisch mit je einem der Sensoren verbunden und so angeordnet sind, daß sie ihre Ausgangssignsie an einen gemeinsamen Logikschaltkreis (3B) der Einrichtung abgeben, der den proportionalen Schlupf der Kupplung bzw. des Wandlers errechnet und einen Befehl en eine eleKtro-hydraulische oder elektro-pneumatische Einrichtung (39, 40) abgibt, mit dem bei Erreichen eines vorgegebenen, insbesondere hohen, Wertes des Schlupfes durch Änderung der automatischen Kraftübertragung und Umschalten in eine andere, insbesondere niedrigere, Gangstufe die Belastung geändert, insbesondere verringert, wird und umgekehrt.having pulse sensors (34, 35> 35 ', 34') which are designed in this way are that they are able to absorb magnetic or optical impulses: and one of each of them? close ever one of the rotating bodies (31, 32, 31 ', 32') is en-ordered is that the device has pulse counters (36, 37) which are electrically connected to one of the sensors and so are arranged to give their output signals to a common logic circuit (3B) of the device, which calculates the proportional slip of the clutch or the converter and an electro-hydraulic command or electro-pneumatic device (39, 40) with when a predetermined, in particular high, value of the slip is reached by changing the automatic Power transmission and switching to another, especially lower, gear change the load, in particular is reduced, and vice versa. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden rotierenden Körper die Form von Scheiben (31, 32, 31', 32') oder Zylinder haben und eine Anzahl Impulse emittierende Teile (33) aus magnetischem Material, z.B. Eisen, haben, die gleichmäßig entlang des Umfanges des einzelnen Körpers (31, 32) verteilt sind, wobei diese Teile elektromagnetische Impulse erzeugen, wenn sie durch das Feld einer magnetischen Aufnahmeeinrichtung (35) in deren Nähe hindurchlaufen.4. Device according to claim 3, characterized that the two rotating bodies have the shape of disks (31, 32, 31 ', 32') or cylinders and one Number of pulse-emitting parts (33) made of magnetic material, e.g. iron, which are uniformly spaced along the Perimeter of the individual body (31, 32) are distributed, wherein these parts generate electromagnetic pulses when passed through the field of a magnetic pickup (35) run through them near them. 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder der rotierenden Körper als Scheibe (31', 32') oder als hohler Zylinder ausgebildet ist und mit einer Anzahl in gleichen Abständen voneinander angeordneter Spalte bzw. Löcher im Umfang versehen ist, und daß eine Lichtquelle (5) und ein Lichtsensor (34, 35) auf gegenüberliegenden Seiten der Spalte bzw. Löcher (35') derart angeordnet sind, daß von der Lichtquelle ausgesandtes Licht den jeweiligen Sensor iiXJiier dann, erreicht, wenn ein Spalt bzw. Loch den Lichtweg kreuzt. 40988 1/5. Device according to claim 3, characterized in that that each of the rotating body is designed as a disc (31 ', 32') or as a hollow cylinder and with a Number of equally spaced gaps or holes is provided in the circumference, and that a light source (5) and a light sensor (34, 35) are arranged on opposite sides of the gaps or holes (35 ') in such a way that Light emitted by the light source then reaches the respective sensor when a gap or hole passes through the light path crosses. 40988 1 / Der PatentanwaltThe patent attorney
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