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Steuereinrichtung zum selbsttätigen Verstellen von Geschwindigkeitswechselgetrieben,
insbesondere hydrostatischen Getrieben in Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Steuereinrichtung zum selbsttätigen Verstellen von Geschwindigkeitswechselgetrieben,
insbesondere hydrostatischen Getrieben in Kraftfahrzeugen, mit einem Regler, der
die maximal zugelassene Drehzahl der Antriebsmaschine in Abhängigkeit von einer
Betriebsgrößer der Maschine begrenzt.
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Einrichtungen zum Ändern der maximal zugelassenen Drehzahl sind bekannt.
So wird bei derartigen Anordnungen mit Stufengetrieben die Umschaltdrehzahl bzw.
bei Anordnungen mit stufenlosen Getrieben, die sich infolge des Steuereingriffes
in die Übersetzung einstellende Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Größe des
vom Antriebsmotor verlangten Drehmomentes geregelt, derart, daß mit steigendem Drehmoment
die höchste Motordrehzahl in einer Getriebestufe ansteigt. Bei anderen Anordnungen
hängt die Umschaltdrehzahl bzw. die sich bei stufenlosem Übersetzungswechsel einstellende
Drehzahl von der Fahrgeschwindigkeit derart ab, daß sie mit Rücksicht auf die Geräuschentwicklung
mit steigender Fahrgeschwindigkeit bis zu einer zugelassenen maximalen Drehzahl
ansteigt.
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Es ist auch bekannt, unter Übersteuerung der Drehzahlbegrenzung durch
willkürlichen Eingriff des Fahrers die Umschaltdrehzahl im ganzen Geschwindigkeitsbereich
bis zur, zugelassenen Maximaldrehzahl zu erhöhen. Dies geschieht in der Regel dadurch,
daß durch Betätigen des Drehmomentregelorgans (Gaspedals) über die Vollaststellung
hinaus die selbsttätige Begrenzung der Motordrehzahl aufgehoben wird, so daß nach
Bedarf eine der betreffenden Drehzahl zugeordnete Höchstleistung der Maschine erreichbar
ist.
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Diese bekannten selbsttätigen Schaltregelungen befriedigen jedoch
auch in Verbindung mit den bekannten Möglichkeiten eines willkürlichen Eingriffes
in die Schaltsteuerung durch den Fahrer nicht in allen Fällen, da der Betrieb eines
Kraftfahrzeuges so mannigfache Fahrzustände umfaßt, daß nur unter Berücksichtigung
möglichst aller Faktoren die zu stellenden Anforderungen zuverlässig erfüllbar sind.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine allen Anforderungen weitgehend entsprechende
Betriebsweise zu ermöglichen und die maximal zugelassene Drehzahl der Antriebsmaschine
abhängig von der Abtriebsgeschwindigkeit, insbesondere mit Rücksicht auf die Geräuschgrenze,
derart zu begrenzen, daß mit zunehmender Abtriebsgeschwindigkeit die zugelassene
Höchstdrehzahl heraufgesetzt wird..
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Die Erfindung besteht darin, daß folgende an sich bekannte Einrichtungen
miteinander vereinigt vorgesehen sind: a) ein hydraulisches Drehzahlregelorgan,
das die nachgeschaltete hydraulische Schaltvorrichtung in Abhängigkeit von der Drehmomentanforderung
beeinflußt, b) eine zwischen das Drehzahlregelorgan und die hydraulische Schaltvorrichtung
geschaltete, hydraulisch betätigte Einrichtung (Drehzahlbegrenzungsorgan), welche
die vom Drehzahlregelorgan gesteuerte Schaltbewegung der Schaltvorrichtung im Sinne
einer Erhöhung der maximal zugelassenen Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Abtriebsgeschwindigkeit
beeinflußt, und c) eine ebenfalls zwischengeschaltete Einrichtung (Verstellschieber),
welche die Schaltbewegung der hydraulischen Schaltvorrichtung in Abhängigkeit von
der Motordrehzahl beeinflußt.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist zum Aufheben der von der
Abtriebsgeschwindigkeit abhängigen Drehzahlbegrenzung und gegebenenfalls zum Erhöhen
der Motordrehzahl bis zum maximal erreichbaren Höchstwert das dem Drehzahlbegrenzungsorgan
vorgeschaltete, willkürlich einstellbare, vom Drehmomentregelorgan der Antriebsmaschine
bediente Drehzahlregelorgan-in an sich bekannter Weise über seinen zur normalen
Regelung dienenden Verstellbereich hinaus zusätzlich verstellbar, und zwar derart,
daß dadurch die Wirkung des Drehzahlbegrenzungsorgans ausgeschaltet ist. Das Drehzahlregelorgan
kann zu diesem Zweck auch unabhängig vom Drehmomentregelorgan, vorzugsweise in Abhängigkeit
von einem Bremsbedi:enungsgli.ed, verstellbar sein.
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Die Abhängigkeit vorn Bremsbedienungsglied ermöglicht hierbei einen
Bremsbetrieb des Motors, indem
z. B. die kleinste Motordrehzahl
von Hand bestimmt werden kann und diese Drehzahl alsdann auch bei zurückgenommenem
Drehmomentregelglied nicht unterschritten wird. Hierbei kann in der Stellung Bremsen
dem Drehmomentregelorgan der Gesamtfahrbereich zugeordnet sein, indem z. B. ein
ganz zurückgenommener, als Drehmomentregelorgan dienender Fahrfußhebel der maximalen
Motorbremse bei geschlossener Drosselklappe und maximaler Motordrehzahl entspricht.
Ein Niedertreten des Hebels verringert zunächst diese maximale Motordrehzahl z.
B. bis zu einem Nullpunkt, in welchem der Motor die normale Leerlaufstellung einnimmt,
worauf sich bei weiterem Niedertreten die Drosselklappe öffnet und die Motordrehzahl
entsprechend wächst. Dem ersten Bereich bei geschlossener Drosselklappe folgt hierbei
ein Bereich des Motorantriebes.
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Das Drehzahlbegrenzungsörgan kann einen Steuerschieber umfassen, der
einerseits unter einem in Abhängigkeit von der Abtriebs- bzw. Fahrgeschwindigkeit
geregelten, gegebenenfalls durch eine Feder unterstützten Druck steht und die Verbindung
vom Drehzahlregelorgan zum Verstellschieber steuert und andererseits unter einen
Druck gesetzt ist, wenn das Drehmomentregelorgan über. die Vollaststellung hinausbewegt
bzw. eine gleichartig wirkende Regelbewegung vorgenommen wird, so daß der langsame
Gang durch die Schaltvorrichtung eingeschaltet wird.
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Zweckmäßig ist hierbei eine solche Anordnung vorgesehen, daß nach
Einschalten des langsamen Ganges der gesteuerte, auf den Verstellschieber wirkende
Druck zur Erzeugung einer Hysteresiswirkung nach Aufsteuern der Verbindung vom Drehzahlregelorgan
zur Schaltvorrichtung das Drehzahlbegrenzungsorgan zusätzlich in dieser Stellung
zu halten sucht, auch wenn der vom Drehmomentregelorgan in der Überlaststellung
gesteuerte, auf das Drehzahlbegrenzungsorgan wirkende Druck auf dieses zu wirken
aufhört. Das Steuerglied des Drehzahlbegrenzungsorgans ist zu diesem Zweck als an
sich bekannter Differentialkolben ausgebildet, wobei der gesteuerte Druck in an
sich bekannter Weise auf die Differentialfläche entgegen einem von der Abtriebsdrehzahl
abhängigen. Druck wirkt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Verstellschieber
vorgesehen, der die Schaltbewegung der Schaltvorrichtung zwischen einem Schnellgang
und einem langsamen Gang vorzugsweise stufenlos dadurch steuert, daß ein vom Drehzahlregelorgan
gesteuerter Druck die Schaltvorrichtung mittels des Verstellschiebers auf den langsamen
Gang und ein von der Motordrehzahl abhängiger Druck dieselbe auf den schnellen.
Gang zu verstellen sucht. Dabei kann die Anordnung mit einem Bereichswahlschieber
derart zusammenwirken, daß bei Einstellung des letzteren auf Leerlauf durch den
Verstellschieber die Schaltvorrichtung auf den langsamen Gang eingestellt wird,
wenn der Abtrieb eine bestimmte Drehzahl nicht überschreitet, während der schnelle
Gang hergestellt wird, wenn der Abtrieb diese Drehzahl überschreitet. Hierzu dient
ein Sperrschieber, der in Abhängigkeit von der Abtriebsgeschwindigkeit vorzugsweise
hydraulisch derart verstellbar ist, daß das Druckmittel über den Bereichswahlschieber
nur dann zum Verstellschieber bzw. zur Schaltvorrichtung zwecks Schaltens auf den
langsamen. Gang gelangt, wenn der Abtrieb eine bestimmte Drehzahl nicht überschreitet.
Eine solche Regelung des Getriebes im Leerlauf hat vor allem auch den Vorteil, daß
der Motor durch Anschleppen oder Anschieben des Fahrzeuges verhältnismäßig leicht
angeworfen werden kann. Indem gleichzeitig die nötige Kraft für das Losreißen des
Motors gewährleistet ist, kann dadurch das Anfahren sehr weich und stoßfrei gehalten
werden. Beim anschließenden Verstellen auf Vorwärtsgang kann der Motor langsam auf
Drehzahl gebracht werden, wobei sich das einstellende Übersetzungsverhältnis nach
der jeweils gewählten Stellung des Drehmomentregelgliedes in gleichzeitiger Abhängigkeit
von der Fahrgeschwindigkeit richtet und erst, wenn das Fahrzeug eine gewisse Geschwindigkeit
angenommen hat, eine selbsttätige Schaltung in Richtung Schnellgang eintritt. Würde
schon bei Fahrzeugstillstand und bei Stellung des Getriebes auf Leergang sich das
Getriebe in Richtung Schnellgang verstellen, so würde die Zeit zu lang sein, bis
es einem Rückwärtskommando folgt. Ebenso würde die Startbereitschaft leiden. wenn
z. B. beim Anhalten vor einer Straßenkreuzung der Bereichswahlschieber zwischenzeitlich
auf Leerlauf eingestellt würde.
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Des weiteren kann, durch den Sperrschieber erreicht werden, daß der
Rückwärtsgang erst unterhalb einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit wirksam wird.
Betriebsgefährdende Zustände werden dadurch vermieden.
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In einer Ausführungsform umfaßt die Schaltvorrichtung zwei Kolben
mit drei von diesen gebildeten Druckräumen, von denen derjenige Druckraum, der der
gemeinsamen Endstellung beider Kolben gegenüberliegt, durch ein Druckmittel mit
im wesentlichen. konstantem Druck beaufschlagt ist, während der ihm gegenüberliegende
Druckraum mit einem Druckmittel gespeist ist, dessen Druck in Abhängigkeit vom Drehmomentregelorgan
bzw. von dem von diesem. verstellten Drehzahlregelorgan bzw. vom Drehzahlbegrenzungsorgan
geregelt ist und der zwischen beiden Kolben liegende Druckraum mit einem nur bei
Stellung des Bereichswahlschiebers auf den Rückwärtsgang wirksamen Druckmittel beaufschlagbar
ist.
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Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus den Ansprüchen. Darüber hinausgehende
Teile der Beschreibung dienen lediglich der Erläuterung, ohne Gegenstand der Erfindung
zu sein.
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Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. In der Zeichnung ist dieses in einem Schaltschema dargestellt,
und zwar zeigt Fig.1 eine Gesamtdarstellung des Schaltschemas bei auf mittlere Leistung
eingestelltem Drehzahlregel-Organ, Fig. 2 einen Teil des Schaltschemas bei auf niedrige
Leistung eingestelltem Drehzahlregelorgan, Fig. 3 den gleichen Teil des Schaltschemas
bei auf hohe Leistung eingestelltem Drehzahlregelorgan, wobei in den Fig. 1 bis
3 der Bereichswahlschieber je auf Vorwärtsgang eingestellt ist bzw. als eingestellt
angenommen wird, Fig. 4 einen anderen Teil des Schaltschemas bei auf Rückwärtsgang
eingestelltem Bereichswahlschieber und Fig. 5 ein Regeldiagramm.
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P1 ist die vom Motor angetriebene Primärpumpe, P2 die vom Wagen angetriebene
Sekundärpumpe. Die Pumpen P1 und P2 arbeiten über Leitungen 100 und 101 auf ein
Umschaltventil R" welches von einer Feder 102 auseinandergedrückte Einzelventile103
und 104 umfaßt. Letztere sperren jeweils gegen den geringeren Druck der Sekundär-
oder der Primärpumpe ab und lassen den jeweils höheren Druck über eine Leitung 105
in eine Leitung 1 übertreten.
Mit ein- und zweistelligen Zahlen
sind Öldruckkreise bezeichnet, wobei die einstelligen Zahlen diejenigen Leitungen
kennzeichnen, welche entweder (1) unmittelbar über das Umschaltventil R1 von den
Pumpen P1 oder P2 oder (2) über einen Druckregler D1 bzw. (3) über ein Drehzahlregelorgan
D2 bzw. (4 bis 7) über Fliehkraftregler Dm, Dw mit Drucköl beliefert werden. Die
zweistelligen Zahlen, welche sich durch hinter die Grundzahlen tretende Ziffern
1 bis 5 ergeben, bezeichnen einzelne Leitungen, in welche die Schalt- und Regelkreise
1 bis 7 durch weitere Regelorgane unterteilt werden. Bei 0 ist jeweils ein nach
außen führender Abfluß angedeutet.
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Der Druckregler D1 dient als Regelorgan zur Bestimmung und Aufrechterhaltung
eines über dem Umgehungsdruck liegenden Schaltdruckes in der Leitung 1. Er umfaßt
einen Kolben 106 mit den Einzelkolben 106 a und 106 b, den eine Feder 107 in die
linke Endstellung zu drücken sucht, ferner die Druckräume 108, 109 und 110. An diese
sind die Zuleitung 1 und die Ableitung 2 angeschlossen, welche unter anderem zu
den Fliehkraftreglern. Dm und Dw führt. In der rechten Endstellung des Druckreglers
D1 wird ferner die Leitung 100 bei 0 mit der Außenluft verbunden.
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Der vom Motor angetriebene, z. B. auf der Welle der Pumpe P1 angeordnete
Fliehkraftregler Dm enthält einen Stufenkolben 112 mit den Teilkolben 112a und 112
b und einen Stufenkolben 113 mit den Teilkolben 113 a und 113 b sowie
Druckräume 114 und 115. Angeschlossen ist er an die Zuleitung 2 und die Ableitungen
4 und 5. Das aus der Leitung 2 in die Druckräume 114 und 115 eintretende Drucköl
sucht die zwei Stufenkolben nach der Mitte gegeneinanderzudrücken, wobei jedoch
in einer bestimmten Stellung des Kolbens der Zufluß gesperrt wird. Dem wirken die
Fliehkräfte der Kolben 112 und 113 entgegen und suchen, dem Öldruck entgegenwirkend,
den Zufluß zu vergrößern. Aus dem Zusammenwirken dieser beiden Kräfte ergibt sich
der Regeldruck 4 bzw. 5.
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Der von der Abtriebswelle bzw. vom Wagen angetriebene, z. B. auf der
Welle der Pumpe P2 angeordnete Fliehkraftregler Dw enthält in entsprechender Weise
zwei Stufenkolben 116 und 117 sowie Druckräume 118 und 119. Angeschlossen ist er
an die Zuleitung 2 und die Ableitungen 6 und 7. Seine Wirkungsweise ist grundsätzlich
die gleiche wie die des Fliehkraftreglers Dm.
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Die Leitungen 5 und 7 führen zu einem Wechselventil R2, das Einzelventile
120 und 121 umfaßt, die eine Feder 122 in die geschlossene Stellung zu drücken sucht.
Je nachdem, welcher von den in den Leitungen 5 und 7 herrschenden Drücken stärker
ist, öffnet sich das zugeordnete Einzelventil 120 bzw.121, so daß die eine oder
andere der beiden genannten Leitungen mit der Leitung 51 verbunden wird.
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Das Drehzahlregelorgan D2 umfaßt einen Differentialkolben 133 mit
dem kleineren Teilkolben 133 a und dem größeren Teilkolben 133 b und Druckräume
134 a, 134 b und 134 c, die mit Leitungen 22, 21 a, 21 b und 3 verbunden sind bzw.
verbunden werden können. Eine Feder 135 sucht den Kolben 133 nach links zu verschieben.
Beim Betätigen des als Drehmomentregelorgan dienenden Fahrfußhebels F wird die Feder
135 mittels eines Nockens 136 und einer Stößelhülse 136a mehr oder weniger vorgespannt.
Das Vorspannen der Feder 135 kann gegebenenfalls auch durch einen Handheben, z.
B. durch das Bremsbedienungsglied H, über ein Hebelgestänge 136 b geschehen. Das
Drehzahlregelorgan D2 hat vor allem die Aufgabe, de Getriebeschaltung in Abhängigkeit
von der Drehmoment anforderung (also insbesondere von der Stellung des Fahrfußhebels
F bzw. in Abhängigkeit vom Bremsbedienungsglied H oder einem sonstigen Betätigungsorgan
in Richtung eines starken Ganges) zu beeinflussen.
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Ein Drehzahlbegrenzungsorgan Bs hat die Aufgabe, die durch das Drehzahlregelorgan
D2 beeinflußte Motordrehzahl im unteren Geschwindigkeitsbereich auf einen mit der
Fahrgeschwindigkeit zunehmenden Höchstwert zu begrenzen. In der, Stellung »Übergas«
des Fahrfußhebels F ist diese Begrenzung unwirksam. Das Drehzahlbegrenzungsorgan
Bs umfaßt einen durch eine Feder 128' nach links gedrückten Kolben 128 mit Teilkolben
128 a, 128 b und 128 c sowie Druckräume 129, 130,131 und 132 und ist an die Leitungen
6, 3 und 22 einerseits sowie 31 und 32 andererseits. angeschlossen. Der von der
Leitung 3 in die Leitung 31 übertretende Druck wird nach Überschreiten eines Grenzwertes,
der von der Höhe des Druckes in der Leitung 6 abhängt, abgerebelt.
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Ein mit der Leitung 1 verbundener, die Schaltung des Getriebes im
Vorwärtsgangbereich auslösender Verstellschieber Vs umfaßt einen Kolben 123, den
eine Feder 124 in die rechte Endstellung zu drücken sucht. Er enthält ferner Druckräume
125, 126 und 127. Angesschlossen ist er außer an die Leitung 1 an die Leitungen
31, 13; 15 und 4.
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Ein Bereichswahlschieber Bw weist einen Steuerkolben 137 mit Teilkolben
137 a bis 137 e sowie Druckräume 138, 139, 140 und 141 auf und ist mit den Zuleitungen
2, 11 und 51 sowie den Ableitungen 21, 12, 14a, 14c, 52 und 53 verbunden. Der Bereichswahlschieber
Bw ist von Hard bedienbar und stellt die drei Grundschaltungen für Vorwärtsfahrt
V, Leerlauf L und Rückwärtsfahrt R her.
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Ein nur im Rückwärtsgang betätigter Umschaltschieber Us enthält einen
Kodben 142 mit den größeren Teilkolben 142a bis 142c und dem auf kleineren Durchmesser
abgesetzten Teilkolben 142d. Eine Feder 143 sucht ihn in die äußerste Rechtslage
zu drücken. Er weist die Druckräume 144, 145, 146 und 147 auf und ist mit den Zuleitungen
1, 12, 14 b, 52 und 53 sowie den Ableitungen 13 und 54 verbunden.
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Ein Sperrschieber Ss enthält einen Kolben 158, der von einer Feder
159 in die linke Endlage gedrückt wird. Er enthält Druckräume 160, 161 und 162 und
ist mit den Leitungen 1, 7, 11 und 14c verbunden, wobei die Leitung 11 durch Verschieben
des Kolbens 158 nach rechts mit 0 verbunden werden kann.
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Der Sperrschieber Ss verhindert durch Verschieben nach rechts ein
Umschalten in den Rückwärtsgang, solange der Wagen eine bestimmte zugelassene Fahrgeschwindigkeit
überschreitet.
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Der Umschaltschieber Us bewirkt, daß während des Umschaltvorganges
von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt der Wandler ausgekuppelt ist, um Druckspitzen und
eine unerwünschte Drehmomentumkehr zu verhüten:.
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Ein vom Bereichswahlschieber BW über den Umschaltschieber US und die
Leitung 54 gesteuerter, als Kurzschluß- bzw. Absperrvorrichtung wirkender Anfahrschieber
Af umfaßt einen Kolben 148 mit auf drei verschiedene Durchmesser abgesetzten und
in den Zylinderstufen. 150a, 150b und 150c des Steuerraumes 150 geführten
Teilkolben 148 a, 148 b und 148 c. Er wird durch eine Feder 148 d belastet, welche
ihn in die rechte Endlage zu drücken sucht. Er weist einen mit der Leitung 54 verbrunderem.
Druckraum 149 sowie einen Druckraum .150 auf, der eine Kurzschlüßleitung 151 (151
a und 151 b) steuert, welche dazu
dient, den hydrostatischen Wandler
Hw über den Raum 150 kurzzuschließen und dadurch auszukuppeln. Das Kurzschließen
wird aufgehoben, indem der Kolben 148 durch den in der Leitung 54 bzw. im Druckraum
149 herrschenden Druckgegen die Wirkung der Feder 148 d nach links verschoben wird.
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Der hydrostatische Wandler Hw zur Kraftübertragung von Antriebsmotor
auf den Abtrieb, z. B. die Antriebsachse eines Kraftfahrzeuges, umfaßt die Getriebepumpe
P und den Getriebemotor M.
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R3 und R4 sind Ventile zum Füllen des Wandlerhochdrucksystems über
den Leitungsabschnitt 2, R5 ist ein Überdruckventil zur Begrenzung eines bestimmten
Druckes in der Leitung 2 nach oben.
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Eine Schaltvorrichtung Vk dient zur Übersetzungseinstellung des Wandlers
Hw. Sie enthält einen Kolben 152 mit der fest mit diesem verbundenen Regelstange
153 und einen Gleitkolben 154, weiterhin Druckräume 155, 156 und 157 und ist mit
den Leitungen 2, 14 und 15 verbunden. Durch axiales Verschieben der Regelstange
153 nach links wird der Schnellgang Gs, durch Verschieben in die gezeichnete Mittelstellung
der langsame Gang G1 und durch Verschieben nach rechts der Rüclkwärtsgang Gr eingeschaltet.
Der Rückwärtsgang wird dadurch eingestellt, daß der in dem durch einen Anschlag
154a aufgehaltenen Gleitkolben 154 frei bewegliche Kolben 152 nach rechts bis in
seine rechte Endstellung bewegt wird. Das Umschalten zwischen dem schnellen Gang
Gs und dem langsamen Gang G1 erfolgt stufenlos bzw. kann stufenlos erfolgen.
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Wirkungsweise Bei Stillstand des Wagens und laufendem Motor steht
die Sekundärpumpe P2 still, während die Primärpumpe p1 in geringem Umfang Öl fördert.
Im Umschaltventil R1 öffnet sich somit das Ventil 103, während das Ventil 104 geschlossen
bleibt. Das vom Umschaltventil R1 über die Leitung 1 nach dem Druckraum 108 des
Druckreglers D1 übertretende Öl verschiebt den Kolben 106 gegen die Wirkung der
Feder 107 nach rechts. Nach einem gewissen Hub wird die Steuernut 109a und damit
die Leitung 1 mit dem Druckraum 109 und der Leitung 2 verbunden, wobei der Druck
des nach Leitung 2 übertretenden Öles reduziert wird. Auf diese Weise werden genaue
Drücke in den beiden Leitungen 1 und 2, beispielsweise im Verhältnis 1:1/2, eingeregelt.
Bei einem bestimmten Druck in der Leitung 1 öffnet im Druckraum 110 der Teilkolben
106 b und läßt das von der Primärpumpe gelieferte Drucköl aus der Leitung 100 nach
0 abfließen.
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Das Drucköl aus dem Leitungsabschnitt 2 verteilt sich auf die Fliehkraftregler
Dm und Dw, wo es zu den Stufenkolben 112 und 113 bzw. 116 und 117 und bei einem
Auswärtsverschieben derselben unter der Wirkung der Fliehkraft in die Druckräume
114 bzw. 115 gelangt. Durch die schon oben erläuterte Gegenwirkung des Druckes aus
der Leitung 2 und der Fliehkraft wird der dadurch: drehzahlabhängige Druck in den
Leitungen 4 und 5 bzw. 6 und 7 geregelt.
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Der Druck im Leitungsabschnitt 2 gelangt des weiteren zum Bereichswahlschieber
Bw. Wird dieser für Vorwärtsfahrt in die in Fig. 1 gezeichnete Stellung V gebracht,
so wird der Druck aus der Leitung 2 über den Raum 141 in die Leitung 21 und von
dort über die Zweigleitungen 21 a bzw. 21 b zum Drehzahlregelorgan D2 geleitet.
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Die rechte Kolbenseite 149 des Anfahrschiebers Al ist hierbei über
die Leitung 51, den Steuerraum 140, die Leitung 52 und den Steuerraum 147 des Bereichsschiebers
Us und Leitung 54 mit dem Umschaltventil R2 verbunden. Da der Motor vorerst nur
geringe Drehzahl hat, herrscht auch in der zum Umschaltventil R2 führenden Leitung
5 nur geringer Druck, der den Kolbenschieber 148 nicht nach links verschieben kann,
auch wenn er das Ventil 120 öffnet und zum Druckraum 149 gelangt. Der Kolben 148
des Anfahrschiebers Af befindet sich somit in seiner in, Fig. 1 gezeichneten rechten
Endstellung; die Pumpe P des Wandlers Hw ist über die Kurzschlußleitungen 151 a
und 151 b und den Steuerraum 150 kurzgeschlossen und kann daher keine Leistung auf
den Getriebemotor M übertragen.
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Im Schaltschema nach Fig. 1 ist, wie später noch beschrieben wird,
ferner angenommen, daß sich Druck im Raum 127 des Verstellschiebers Vs befindet.
Sein Kolben 123 nimmt daher die in Fig. 1 gezeichnete linke Endstellung ein, und
der in der Leitung 1 herrschende Druck kann sich über den Raum 126 und die Leitung
15 auf den Druckraum 155 der Schaltvorrichtung Vk fortpflanzen. Der Kolben 154 und
damit die Regelstange 153 wird daher in der in Fig. 1 gezeichneten Mittellage gehalten.
Das Getriebe ist somit zum Anfahren auf größte Untersetzung, also auf den langsamen
Gang Gl, eingestellt.
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In der nicht gezeichneten Stellung Leerlauf L des Bereichswahlschiebers
Bw unterscheidet sich die Schaltung von derjenigen in der Vorwärtsstellung V dadurch,
daß die Verbindung von der Leitung 51 nach der Leitung 52, die in diesem Fall an
0 liegt, und damit über die Leitung 54 zum Druckraum 149 sowie von der Leitung 2
nach der Leitung 21 durch die Kolben 137c bzw. 137e des Bereichswahlschiebers Bw
gesperrt ist. Gleichzeitig sind die Leitungen 11 und 12 miteinander verbunden. Es
ist daher einerseits ein Bewegen des Kolbens 148 des Anfahrschiebers Af nach links,
d. h. ein Schließen der Kurzschlußleitung 151 durch den Anfahrschieber, unmöglich,
während andererseits der aus Leitung 21 über die Leitungen 21 a, 134 c, 3, 131 und
31 gespeiste Raum 127 drucklos ist, so daß sich der Kolben 123 des Verstellschiebers
Vs in der in Fig. 2 gezeichneten rechten Endlage befindet. Trotzdem kann Druck aus
der Leitung 1 nach er Leitung 15 gelangen, da beide Leitungen infolge Stillstehens
des Fliehkraftreglers Dw, also Drucklosigkeit der Leitung 7, und infolge des in
seiner linken Endlage befindlichen Kolbens 158 des Sperrschiebers Ss über den Raum
161 des letzteren, ferner über die Leitungen 11, 139, 12, 146, 13 und 126 miteinander
verbunden sind. Die Schaltvorrichtung Vk nimmt daher in diesem Falle die Stellung
nach. Fig. 1 ein. Voraussetzung ist jedoch, daß der Wagen steht oder nur geringe
Geschwindigkeit hat, wie sie z. B. beim Schieben in der. Garage auftritt. Rollt
jedoch der Wagen im Leerlauf mit größerer Geschwindigkeit, so wird der Kolben 158
des Sperrschiebers Ss infolge des in der Leitung 7 entstehenden Druckes nach rechts
verschoben und damit der Raum 155 der Schaltvorrichtung Vk über die Leitungen 15,
13, 12 und 11 am Sperrschieber Ss entleert, wodurch der Schnellgang Gs eingeschaltet
wird.
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Beim Gasgeben aus der Vorwärtsstellung V des Bereichswahlschiebers
Bw zum Anfahren erhöht sich die Drehzahl des Fliehkraftreglers Dm. Es haut
sich ein Druck in der Leitung 5 auf, der über das Umschalt-Ventil R2, Leitung 51,
Raum 140; Leitung 52, Raum 147 und Leitung 54 den Kolben 148 des Anfahrschiebers
A, nach links bewegt und so die Kurzschlußleitung 151 a, 151 b abschließt.
Der Wandler H" beginnt nun Drehmoment zu übertragen.
Während des
Betriebes liegt der niedrigere Verstelldruck in der Leitung 2 ständig auf dem Kolben
152 und sucht ihn in Richtung Schnellgang zu verschieben, wird aber daran gehindert,
solange der aus der Leitung 1 stammende Druck in der Leitung 15 und im Raum 155
den Kolben 154 von links her belastet.
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Beim Betätigen des Fahrfußhebels F wird der Kolben 133 des Drehzahlregelorgans
D2 durch Erhöhen der Vorspannung der Feder 135 mittels der Kurvenscheibe 136 stärker
belastet. Hierdurch wird der Regeldruck in der Leitung 3, der vom Vordruck in den
Leitungen 2 bzw. 21 gespeist wird und auf die Differenzfläche des Stufenkolbens
133b, 133a entgegen der Feder 135 wirkt, geregelt.
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Wenn kein oder wenig Gas gegeben wird (Fig.2), so ist der Druck in
der Leitung 3 gering; der Schieber 128 liegt infolgedessen ganz links, da die am
Stufenkolben 128 c, 128 b nach rechts drückende Kraft des Öldruckes 3 durch den
vom Fliehkraftregler Dw gelieferten Druck aus der Leitung 6 zusammen mit der Feder
128' überwunden wird. Infolgedessen ist, wie Fig. 2 zeigt, die Verbindung von der
Leitung 3 nach der Leitung 31 ungedrosselt freigegeben, und der Verstellschieber
Vs regelt die Motordrehzahl entsprechend dem vom Drehzahlregelorgan D2 vorgegebenen
Druck, wobei der Schaltkolben 154 sich z. B. in eine mittlere Lage 154' zwischen.
dem schnellen Gang Gs und dem langsamen Gang Gl einstellt und damit eine entsprechende
Übersetzung herbeiführt.
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Wird mehr Gas. gegeben, z. B. durch Verstellen des Fahrfußhebels F
in die Stellung nach Fig. 1, so wird bei kleiner Fahrgeschwindigkeit ein Druckwert
in der Leitung 3 erreicht, dessen Kraft auf die Differenzfläche des Kolbens 128
größer als die entgegenwirkende Kraft der Feder 128' und des Druckes aus der Leitung
6 ist. Dann bewegt sich der Kolben 128 nach rechts und regelt in der Leitung 31
einen Druck ein, der den nach links wirkenden Verstellkräften das Gleichgewicht
hält und kleiner ist als der Druck in der Leitung 3. Damit wird die durch den Verstellschieber
Vs eingeregelte Motordrehzahl von nun an durch den Druck in der Leitung 31 bestimmt
und ihr weiterer Anstieg auch bei stärkerem Gasgeben verhindert.
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Fig.5 zeigt, wie beispielsweise in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit
die Motordrehzahl nm nach einer Kurve n' zwischen der Abtriebsdrehzahl 0 und einer
bestimmten Abtriebsdrehzahl nw1 begrenzt wird. Ist nmax die maximal zulässige Motordrehzahl,
so stellt a das Sperrgeebiet dar, das vom Drehzahlbegrenzungsorgan Bs gesperrt ist.
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Bei vollständigem Durchtreten des Gaspedals (d. h. bei »Übergas«)
entsprechend der Stellung nach Fig. 3 wird der Kolben 133 des Drehzahlregelorgans
D2 ganz nach links verschoben. Es tritt daher Öl von der Leitung 21 b über die Leitung
22 in den Raum, 129 des Drehzahlbegrenzungsorgans Bs, wodurch der Kolben 128 ganz
nach rechtsgedrückt wird. Der Öldruck aus den Leitungen 21 bzw. 3 kann infolgedessen
ungehindert und ohne Drosselung von der Leitung 3 über die Leitungen 32 und 31 nach
dem Druckraum 127 fließen, wodurch die Drehzahlbegrenzung durch das Drehzahlbegrenzungsorgan
Bs aufgehoben ist. Dieser Zustand wird auch nach Rücknahme des Fahrfußhebels F von
der Übergasstellung und damit Verschwinden des Druckes in den Leitungen 22 und 129
aufrechterhalten, solange die auf den Stufenkolben 128c nach rechts wirkende Druckkraft
größer als der Gegendruck von der Leitung 6 her ist. Erst wenn der Druck in der
Leitung 3 eine kleinere Wirkung ausübt als der von der Feder 128' unterstützte Druck
in der Leitung 6, springt der Kolben 128 wieder in eine weiter links liegende Lage
nach Maßgabe des aus der Leitung 3 auf die Differenzfläche des Kolbens 128 wirkenden
Druckes.
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Der langsame Gang Gl wird demnach über den Verstellschieber Vs in
dessen linker Stellung eingerückt. In diesem Falle erhält der Verstellkolben 154
den Druck über die Leitung 1, den Raum 126 und die Leitung 15. Dies, ist dann der
Fall, wenn bei einer Motordrehzahl, die kleiner als die der Fahrfußhebelstellung
normalerweise entsprechende ist, der durch Feder 124 unterstützte Druck im Raum
125 vom Druck im Raum 127 überwunden wird.
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Fig.4 zeigt einen Teil des Schaltschemas bei auf Rückwärtsgang eingestelltem
Bereichswahlschieber Bw. Während des Überschaltens vom Vorwärts- auf den Rückwärtsgang
aus der Stellung des langsamen Ganges Gl stellt sich in dem sich füllenden Kolbenraum
156 der Schaltvorrichtung Vk ein Druck ein, der kleiner ist als der durch den Druckregler
D1 normalerweise eingeregelte Wert und dessen Größe von den Bewegungswiderständen
der Schaltvorrichtung Vk und vom Gegendruck im Raum 157 abhängt. Erst nach Erreichen
der Endstellung des Kolbens 152 stellt sich im Raum 156 der normale Regeldruck des
Druckreglers D1 ein. Der Umschaltschieber Us ist so ausgelegt, daß der durch die
Leitung 14 b auf die kleine Kolbenfläche 142 d übertragene Druck im Raum 156 während
der Umschaltperiode nicht ausreicht, um die Kraft der Feder 143 zu überwinden, und
den Umschaltschieber Us erst in die linke Stellung schiebt, sobald der Druck nach
Beendigung des Umschaltens auf seinen normalen Wert angestiegen ist. Somit liegt
(bei noch in der Lage nach. Fig. 1 befindlichem Umschaltschieber Us) der Raum 149
des Anfahrschiebers Af zunächst über die Leitung 54, den Raum 147, die Leitung 52
und den Raum 140 an 0. Der Kolben 148 nimmt seine rechte Endlage ein, so daß die
Pumpe P des Wandlers über die Leitung 150 kurzgeschlossen ist und im Wandler Druckspitzen
während der Drehmomentenumkehr verhindert sind. Wenn aber nach Umschalten des Schiebers
142 in die linke Endlage Druck über die Leitung 53 in die Leitung 54 gelangt, erhält
der Anfahrschieber Af wieder den von der Motordrehzahl abhängigen Druck und steuert
den Anfahrvorgang wie bei Vorwärtsfahrt.
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Nach Rückschalten des Bereichswahlschiebers Bw bleibt während des
Bewegens der Schaltvorrichtung Vk nach links im Raum 156 ein Teildruck erhalten,
der in der Leitung 14a infolge der Strömungswiderstände bis zum Wert Null an der
Ausflußstelle absinkt. Dieser auf die Druckflächen 142 c und 142 d des Umschaltschiebers
Us wirkende Druck hält diesen in der linken Endlage und unterbricht somit die Druckzufuhr
über die Leitung 52 nach der Leitung 54 zum Anfahrschieber Af, bis nach Abschluß
der Kolbenbewegung der Druck im Raum 156 der Schaltvorrichtung y'k auf den Wert
Null absinkt und damit der Umschaltschieber U, in seine rechte Endstellung zurückgeht.