DE1162701B - Selbsttaetige Schaltvorrichtung fuer ein Geschwindigkeitswechselgetriebe von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

/BlBLiOTtIEKX
( DES DEUTSCHEN J
V PATENTAMTES

Internat. Kl.: B 62 d

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 63 c-20/30

1 162 701
B 37358 II / 63 c
30. September 1955
6. Februar 1964

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Schaltvorrichtung für ein Geschwindigkeitswechselgetriebe von Kraftfahrzeugen mit einer Betätigungsvorrichtung für ein Drosselventil, das im hydraulischen Steuerkreis des Geschwindigkeitswechselgetriebes angeordnet ist und auf die Stellungen des Gashebels anspricht, wobei ein auf Unterdruck ansprechender Servomotor mit dem Vergaser und mit dem Ansaugrohr des Fahrzeugantriebsmotors verbunden ist und das Drosselventil beeinflußt. ίο

Bei selbsttätigen Schaltvorrichtungen mit Drosselventil (vielfach auch TV-Ventil genannt) im hydraulischen Steuerkreis wird im allgemeinen das Drosselventil vom Gashebel mittels eines mechanischen Gestänges eingestellt, welches das Drosselventil und den Gashebel verbindet. Der hydraulische Drosseldruck wird zur Bestimmung des Zeitpunktes zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses, d. h. des Umschaltern im Wechselgetriebe, mit Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit sowie auch zur Bestimmung des a° Einrückdruckes der die kinematische Kette schließenden Reibungskupplungen und Bremsen des Wechselgetriebes benutzt. Der Gashebel ist bekanntlich am Boden des Fahrzeugführerraumes angebracht, während das Drosselventil zu dem Kraftübertragungsmechanismus gehört, der unmittelbar hinter dem Fahrzeugantriebsmotor angeordnet ist. Infolge dieser Trennung von Gashebel und Drosselventil und infolge der Tatsache, daß eine Relativbewegung zwischen dem Boden und der Kraftübertragungsanlage vorhanden ist, war es schwierig, solche den Gashebel mit dem Wechselgetriebe verbindenden mechanischen Gestänge mit zufriedenstellend beständiger Arbeitsweise zu entwickeln. Solche Gestänge können nach ihrer Montage auch mit großen Schwierigkeiten in ihrer Einstellung gehalten werden.

Es ist eine diese Schwierigkeit vermeidende selbsttätige Getriebeschaltvorrichtung bekannt, bei der ein auf Unterdruck ansprechender Servomotor mit dem dem Vergaser in Strömungsrichtung nachgeschalteten Ansaugrohr des Fahrzeugantriebsmotors verbunden ist und das Drosselventil betätigt. Dadurch wird der vom Druckregler jeweils eingestellte Druck in gewisser Anpassung an die Momentenkurve des Fahrzeugantriebsmotors geregelt. Demnach wird mit Niederdrücken des Gaspedals ein höherer Druck eingestellt. Der geregelte Druck beeinflußt einerseits das Umschalten des Wechselgetriebes und andererseits den Anpreßdruck der Reibungsglieder in den Schaltvorrichtungen. Ein Mangel dieser Anordnung besteht darin, daß die Vakuumöffnungen des Drosselklappenventils häufig nicht ausreichend freigegeben Selbsttätige Schaltvorrichtung für ein
Geschwindigkeitswechselgetriebe von
Kraftfahrzeugen

Anmelder:

Borg-Warner Corporation, Chicago, IH.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,

Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Als Erfinder benannt:

William V. Harrison,

George E. Fünn, Muncie, Ind. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 14. Oktober 1954

(Nr. 462 300)

werden, wenn die Drosselklappe nur in geringem Maße bewegt wird. Auch hat der Saugrohrunterdruckverlauf zwar dieselbe Tendenz wie die Momentenkurve, jedoch ist die Abhängigkeit verzerrt.

Weiterhin ist eine Geschwindigkeitsbegrenzungsvorrichtung bekannt, bei der eine auf einen Servomotor wirkende Unterdruckleitung mit einer Verzweigung versehen ist, wobei der eine Zweig an einer verengten Stelle unterhalb der vom Gashebel betätigten Drosselklappe, ein weiterer Zweig noch weiter strömungsabwärts über ein Rückschlagventil an das anschließende Saugrohr angeschlossen, ist Etwa auf Höhe dieser letzteren Mündung sitzt im Saugrohr eine nur von dem Servomotor betätigte Hilfsdrosselklappe. Die Unterdruckleitung ist über einen Nebenauslaß auch von einem Fliehkraftregler am Zündverteiler gesteuert. Diese Einrichtung ist auf eine Getriebeschaltsteuerung nicht anwendbar.

Weiterhin ist eine Einrichtung zum selbsttätigen Aus- und Einrücken einer Trennkupplung bekanntgeworden, bei der bei Kupplungsbetätigung der Saugrohrunterdruck und der unmittelbar an der Drosselklappe abgegriffene Druck auf beide Seiten eines Servomotors einwirken. Infolge anderer Voraussetzungen ist diese Einrichtung nicht unmittelbar auf Getriebeschaltsteuerungen anwendbar.

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Bei einer weiteren bekannten Kraftübertragungs- gen auftretende, von der Stellung der Drosselklappe vorrichtung für Motorfahrzeuge wird ein Drossel- abhängige Unterdruck als Differenzdruck zur Erventil verwendet, das durch verschieden starke Dros- zielung der gewünschten Ansprechwirkung des seiung des Flüssigkeitsstromes den von der Drossel- Servomotors nutzbar gemacht wird, klappeneinstellung abhängigen Flüssigkeitsdruck mißt 5 Die mit dem Ansaugrohr verbundene verengte und durch den hinter der Drosselklappe in der Saug- öffnung kann in an sich bekannter Weise eine andere leitung des Motors herrschenden Unterdruck verstell- Größe als die andere öffnung haben, bar ist. Das Ventil hat acht öffnungen, von denen Das Drosselventil kann in an sich bekannter Weise

eine die Austrittsöffnung ist und drei Öffnungen mit ein Schaltventil steuern, durch welches das Gedem Druckspeisekanal verbunden sind. Eine weitere io schwindigkeitswechselgetriebe zwischen einem verdieser Öffnungen ist an den Kanal angeschlossen, hältnismäßig niedrigen und einem hohen Überder den Druck der Pumpenleitung dem Ventil zu- Setzungsverhältnis umschaltbar ist. Dabei kann ein führt. Eine weitere Öffnung ist ein Auslaß zum Abwärtsschaltventil zwischen dem Drosselventil und Sumpf, und schließlich steht eine öffnung mit dem dem Servomotor angeordnet und durch eine vom Kanal in Verbindung, der zur öffnung am Steuer- 15 Gashebel bei dessen Bewegung in die Öffnungslage zapfen des Wechselventils für den dritten und vierten der Motordrosselklappe steuerbare elektrische An-Gang führt. Das Ventil hat vier Bunde und einen lage über die eine mittels des Servomotors erzielbare Zapfen, der sich auswärts erstreckt und an einem Grenzstellung hinaus in eine Stellung bewegbar sein, Kolben in einem Zylinder befestigt ist. Im Kolben in der in an sich bekannter Weise das Schaltventil liegt eine Feder, die das Ventil in die Stellung ver- 20 zum Umschalten des Geschwindigkeitswechselgetrieschiebt, in der es den zum Druckspeisekanal ge- bes vom hohen auf ein niedriges Übersetzungsverlieferten Druck abmißt. Die Kolbenkammer in dem hältnis betätigt wird.

Zylinder steht in Verbindung mit dem Saugrohr des In der elektrischen Anlage kann ein an sich be-

Fahrzeugmotors, so daß der Unterdruck im Saugrohr kannter, vom Gashebel in dessen herabgedrückter auf den Kolben entgegen der Feder wirkt. Bei hohem 25 Stellung betätigter und eine Magnetspule steuernder Vakuum im Saugrohr, also bei geschlossener Ver- Tretschalter vorhanden sein, wobei das Abwärtsgaserdrosselklappe, ist das Vakuum imstande, die schaltventil durch die Magnetspule beeinflußt ist. Bei Feder zusammenzudrücken und den Kolben so zu einem bekannten Wechselgetriebe wird bereits ein bewegen, daß die Druckzufuhr zum Druckspeise- _eme Magnetspule zum Zweck des Herabschaltens kanal gedrosselt wird. Wenn die Drosselklappe zur 30 betätigender Tretschalter verwendet. Dabei berührt Erhöhung der Motorleistung geöffnet wird, vermin- der unter Wirkung einer Feder stehende Gashebel dert sich das auf den Kolben wirkende Vakuum und mit seinem Schaltarm, sobald er über die Vollgasläßt die Feder den Ventilkörper zurückschieben, wo- stellung hinaus getreten wird, eine Kontaktfeder, durch die Druckzufuhr zum Druckspeisekanal ver- während er beim Zurücklassen auf die Halbgasstelstärkt wird. Somit wächst der Druck, wenn die 35 i_ung über eine Schleiffeder hinwegschleift. Die Kon-Drosselklappe geöffnet wird, und zwar wird der taktfeder und die Schleiffeder sind isoliert ange-Druck in Abhängigkeit vom Unterdruck im Saugrohr ordnet.

in dem Maße abgemessen, wie die Drosselklappe ge- Bei einer Schaltvorrichtung der vorstehend defi-

öffnet wird. Somit wird dieses bekannte Drossel- nierten Art, bei der die Kraftübertragung von der ventil mittels eines Servomotors lediglich vom Saug- 40 Antriebswelle auf die getriebene Welle mittels einer rohrunterdruck beeinflußt. Obgleich durch eme druckmittelbetätigten Reibungseingriffsvorrichtung, solche Anordnung alle mechanischen Verbindungen wie einer Kupplung oder einer Bremse, erfolgt, kann zwischen dem Gashebel und dem Drosselventil weg- J_{n an} sich bekannter Weise das Drosselventil den fallen, ist die Anpassung der selbsttätigen Schaltvor- Eingriffsdruck der Reibungseingriffsvorrichtung mitgänge an den jeweiligen Fahrzustand des Fahrzeuges 45 tels eines ersten Hauptregelventils steuern. Dabei noch nicht zufriedenstellend, da, wie erwähnt, der kann mittels des über den Servomotor auf das Dros-Saugrohrunterdrack zwar die Tendenz der Momen- selventil einwirkenden Unterdruckes in an sich betenkurve wiedergibt, jedoch verzerrt. kannter Weise von diesem in einer Leitung ein Druck Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer erzeugt werden, der sich mit der Senkung des Gasselbsttätigen Schaltvorrichtung der obigen Art, die 50 hebeis vergrößert und ein Ausgleichsreglerventil beebenfalls unter Vermeidung von mechanischen Ver- einflußt, das einen Druck in einer Leitung erzeugt, bindungen zwischen dem Drosselventil und dem Gas- der sich mit der Senkung des Gashebels vermindert, hebel bzw. der Drosselklappe eine bessere Angleich- und in an sich bekannter Weise kann dieser letztmöglichkeit an den Fahrzustand erzielt, indem der genannte abnehmende Druck an das erste Haupt-Unterdruck durch besondere Anzapfungsart modifi- 55 reglerventil angelegt werden, um einen Druck in ziert und dadurch in seinem Verlauf besser an die einer Leitung zu erzeugen, der mit der Senkung des Momentenkurve angepaßt wird. Gashebels zunimmt und an die Reibungseingriffsvor-

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß richtung angelegt wird.

die mit dem Servomotor verbundene Unterdruck- Bei einer bekannten Schalteinrichtung, die mit

leitung eine Verzweigung mit zwei an verschiedenen 60 einigen zuvor definierten Weiterbildungen und wei-Stellen des Ansaugsystems des Fahrzeugantriebs- teren Ausgestaltungen der Erfindung vergleichbar ist motors einmündenden öffnungen, wie an sich be- und insbesondere die an sich bekannten Merkmale kannt, aufweist, von denen die eine verengte öffnung der Patentansprüche 3, 4, 6 und 7 umfaßt, sind mein an sich bekannter Weise mit dem Ansaugrohr ver- chanische Verbindungen zwischen dem Drosselventil bunden und die zweite verengte Öffnung an den Ver- 65 und dem Gashebel bzw. der Drosselklappe vorhangaser strömungsabwärts von der Motordrosselklappe den, auf deren Nachteile bereits hingewiesen wurde, in deren unmittelbarer Nähe angeschlossen ist. Da- Die Erfindung ist als Ausführungsbeispiel in der

durch wird erreicht, daß der an den beiden öffnun- Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise schematische Ansicht des Vergasers des Fahrzeugantriebsmotors und der anschließenden Verteilerleitung des Ansaugsystems, die einen auf Unterdruck ansprechenden Servomotor betätigen, der seinerseits ein Drosselventil betätigt, sowie auch eine elektrische Steueranlage für den Servomotor,

Fig. 2 die Ansicht nach der Linie 2-2 von Fig. 1 eines Teiles der Verbindung zwischen dem Servomotor und dem Drosselventil,

F i g. 3 die Vorderansicht einer Ausströmöffnung, die statt einer in F i g. 1 dargestellten Öffnung im Vergaser verwendet werden kann,

F i g. 4 ein Diagramm, das die Änderungen des Unterdrucks im Ansaugrohr und in einem modifizierten Steuervakuum zeigt, das sich aus den Unterdrücken im Vergaser und im Ansaugrohr ergibt, wobei diese Unterdrücke bei abgedrosseltem Betriebszustand des Fahrzeugantriebsmotors vorhanden sind,

F i g. 5 ein Diagramm, das ebenfalls den Ansaugrohrunterdruck und den modifizierten Steuerunterdruck bei bestimmten Drosselöffnungen darstellt, wenn die Motordrehzahl mit einer entsprechenden Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, bis ein Wechsel von einer mittleren Drehzahl (Zwischengang) zu einer hohen Drehzahl (großer Gang) im Wechselgetriebe erfolgt, und

F i g. 6 ein Diagramm, das den Änderungsverlauf während eines Wechsels des Übersetzungsverhältnisses, wie mit Bezug auf F i g. 5 erwähnt wurde, des modifizierten Steuerunterdruckes, des Ansaugrohrunterdruckes, des von dem Ansaugrohrunterdruck gesteuerten hydraulischen Druckes, des modifizierten DrosselunterdVuckes und des abgegebenen Drehmomentes des Wechselgetriebes darstellt.

Ein Abwärtsschaltventil67 (Fig. 1) wird mittels eines Unterdruck- oder Servomotors, der im gesamten einschließlich der unmittelbar angeschlossenen Bauteile mit 35 bezeichnet ist, gesteuert. Der Servomotor 35 (Fig. 1) umfaßt einen Gehäuseteil36 und einen daran befestigten zweiten Gehäuseteil 37. Eine Membran 38 aus flexiblem Material ist zwischen die Gehäuseteile 36 und 37 gespannt. Der Gehäuseteil 36 ist auf einer Seite der Membran 38 mit einem zur Außenluft führenden Entlüftungsschlitz 39 versehen, und der Gehäuseteil 37 ist mit einer Öffnung 40 versehen, die an eine Unteordruckquelle angeschlossen werden kann.

Die Membran 38 ist an einem Anker 41 an ihrer Mitte befestigt. Die Membran 38 ist zwischen einer Blechscheibe 42 auf ihrer einen Seite und einem hohlen Metallbecher 43 auf ihrer anderen Seite angeordnet. Eine Schraube 44 erstreckt sich im Anker 41 und durch den Becher 43, die Scheibe 42 und die Membran 38 hindurch, um die Membran zwischen der Scheibe 42 und dem Becher 43 festzuspannen und mit Bezug auf den Anker 41 zu fixieren.

Eine elektrische Wicklung 45 ist in dem Gehäuseteil 36 angeordnet, in die sich der Anker 41 bei Erregung der Wicklung 45 hineinbewegt. Die Wicklung 45 ist an einem Ende 46 geerdet und an ihrem anderen Ende an eine elektrische Zuleitung 47 angeschlossen.

Eine Muffe 48 mit einer konkav-konischen Endfläche 49 erstreckt sich durch den Gehäuseteil 36 und ragt teilweise in die Wicklung 45. Der Anker 41 hat ein konvex-konisches Ende 50, das so ausgebildet ist, daß es in Berührung mit der konischen Endfläche 49 an der Muffe 48 gelangt, wenn sich der Anker 41 in die Wicklung 45 bewegt. Der Anker 41 wirkt auf eine Schubstange 51, die durch die Muffe 48 verläuft. Eine Feder 52 ist in dem Becher 43 und in dem Gehäuseteil 37 angeordnet, um den Anker 41 in Stoßberührung mit der Schubstange 51 zu drücken. Ein Staubschutzelement 53 aus gummiartigem Material ist über der Muffe 48 und der Schubstange 51 angeordnet.

ίο Die Schubstange 51 ist mit dem Abwärtsschaltventilkolben 33 mittels eines Hebels 54 und einer Zugstange 55 gekuppelt. Der Hebel 54 ist auf einem festen Zapfen 56 drehbar gelagert, und die Schubstange 51 erstreckt sich in eine Ausnehmung 57 in einem Ende des Hebels 54. Die Zugstange 55 greift mit ihrem einen Ende in ©ine Öffnung 58 in dem anderen Ende des Hebels 54, mit ihrem anderen Ende in einen Schutz 59, der sich in dem äußeren Ende des Kolbens 33 des Abwärtsschaltventils 67 befindet.

Die elektrische Leitung 47 ist mit einem Tretschalter 60 verbunden, der auch an den üblichen Zündschalter 61 des Fahrzeugs angeschlossen ist. Der Zündschalter 61 steht in üblicher Weise mit der Fahrzeugbatterie 62 in Verbindung, von der ein Pol geerdet ist. Der Tretschalter 60 hat zwei Kontakte 63 und 64, die von einer Schalterzunge 65 überbrückbar sind. Die Schalterzunge 65 wird von einer Feder 66 in der nicht überbrückenden Lage mit Bezug auf die Kontakte 63 und 64 gehalten und ist mit einem Zapfen 67 versehen, der von dem üblichen Fahrzeuggashebel 68 betätigbar ist. Der Gashebel 68 hat eine übliche drehbar gelagerte Verbindung 69 mit einem festen Teil' des Fahrzeugs, um das Niederdrücken des Gashebels mittels Fußbedienung in der üblichen Weise zu ermöglichen.

Der Gashebel 68 ist in üblicher Weise mit der Drosselklappe 70 des Fahrzeugantriebsmotors verbunden. Die auf einer Welle 71 befestigte Drosselklappe 70 ist in dem verhältnismäßig großen Durchmesser aufweisenden Vergaserkanal 72 drehbar angeordnet. Der Kanal 72 legt zwischen dem verhältnismäßig verengten Vergaserhals 73 und dem Ansaugrohr 74, das mit den Zylindern des Fahrzeugantriebsmotors verbunden ist. Ein Drosselhebel 76 sitzt ebenfalls auf der Welle 71 außerhalb des Vergasers zum öffnen der Drosselklappe 70. Ein Anschlagstift 77 arbeitet mit dem Drosselhebel 76 zusammen und begrenzt die Drosselöffnungsbewegung der Drosselklappe 70 in eine weit geöffnete Drosselstellung (mit gestrichelter Linie gezeichnet) über einen Bewegungswinkel von im wesentlichen 80° in der dargestellten Ausführungsform.

Eine Verbindüngsstange 78 verbindet den Drosselhebel 76 mit einem Hebel 79, der am Gashebel 68 befestigt ist und mit der Verbindungsstange 78 um die Schwenkverbindung 69 dbs Gashebels 68 schwingt. Ein Verbindungsglied 80, das einen toten Gang hat, ist in der Verbindungsstange 78 vorgesehen. Die Totgangverbindung 80 besteht darstellungsgemäß aus einer zylinderartigen Hülse 81, einer in der Hülse gleitenden Scheibe 82 und einer Druckfeder 83, die sich zwischen der Scheibe 82 und dem geschlossenen Ende der Hülse 81 befindet. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Drosselklappe 70 aus ihrer dargestellten Drosselschließlage (Motorleerlauf) in ihre voll geöffnete Drosselstellung bewegt wird, in welcher der Drosselhebel 76 den Anschlagstift 77 durch Niederdrücken des Gashebels 68 infolge der durch

den Hebel 79, die Totgangverbindung 80 und die Verbindungsstange 78 auf den Drosselhebel 76 übertragenen Kraft gerade berührt. Eine solche Bewegung der Drosselklappe 70 erfolgt ohne Zusammendrücken der Feder 83 und der Totgangverbindung 80, und zwar vor der Berührung des Gashebels 68 mit dem Schalterzapfen 67. Wenn der Gashebel 68 weiter über seine voll geöffnete Drosselsteüung hinaus bewegt, d. h. abgesenkt wird, ist diese Bewegung infolge der elastischen Zusammendrückung der Feder 83 und der Totgangverbindung 80 ohne zusätzliche Bewegung des Drosselhebels 76 und der Drosselklappe 70 ermöglicht. Der Gashebel 68 berührt bei einer solchen Bewegung den Schalterzapfen 67 und bewegt die Schalterzunge 76 zwecks Überbrückung der Schalterkontakte 63 und 64.

Die Öffnung 40 des Servomotors 35 ist über eine Unterdruckleitung 84 mit dem Ansaugrohr 74 sowie mit dem Vergaserkanal 72 verbunden. Die Unterdruckleitung 84 ist mit einem Abzweigkanal 85 verbunden, der über eine verengte Öffnung 86 an das Ansaugrohr 74 angeschlossen ist. Die Leitung 84 ist auch mit einem Abzweigkanal 87 verbunden, der über eine verengte öffnung 88 mit dem Vergaserkanal 72 in Verbindung steht. Es wird bemerkt, daß die verengte Öffnung 88 unmittelbar unter der einen Kante der Drosselklappe 70 angeordnet ist, wenn sich die Drosselklappe 70 in ihrer geschlossenen Motorleerlaufstellung befindet, die mit ausgezogenen Linien dargestellt ist. Der Anschluß des Servomotors 35 an das Ansaugrohr 74 sowie an die Drosselöffnung 72 stellt einen Unterdruck in der Leitung 84 her, der sich viel genauer mit der durch Niederdrücken des Gashebels 68 ausgelösten Drehmomentanforderung des Fahrzeugführers ändert als der Druck, der in dem Ansaugrohr 74 allein vorhanden ist, wie im folgenden ausführlicher beschrieben wird. Die verengte Öffnung 88 ist vorzugsweise kleiner als die verengte Öffnung 86. In einer praktischen Ausführungsform der Erfindung wurde ein zufriedenstellender Betrieb mit einem Durchmesser der verengten Öffnung 88 von 0,711 mm und der verengten Öffnung 86 von 0,813 mm erhalten. Diese Bemessungsangaben sollen nur als Beispiel dienen und stellen keine Begrenzung der Erfindung dar.

Während des Betriebes stehen das Wechselgetriebe und seine hydraulische Steueranlage unter der Kontrolle des Fahrzeugführers mittels des Gashebels 68 und eines Handwählventils. Das Wechselgetriebe wird für verschiedene Betriebsarten durch Bewegen des Handwählventils in die Stellungen gebracht, die der gewünschten Betriebsart entsprechen.

F i g. 4 veranschaulicht die Art und Weise, in der sich der modifizierte Unterdruck in der Leitung 84 mit Bezug auf den Unterdruck in dem Ansaugrohr 74 für einen bestimmten Fahrzeugantriebsmotor und eine praktische Ausführungsform der Erfindung ändert, wobei der modifizierte Unterdruck in der Leitung 84 und der Unterdruck in dem Ansaugrohr 74 in Abhängigkeit von den Änderungen der Motordrehzahl aufgetragen sind. F i g. 4 zeigt die Unterdruckwerte, die bei abgedrosseltem Betriebszustand vorhanden sind, nämlich dann, wenn die getriebene Welle festgehalten wird und eine Erhöhung der Motordrehzahl infolge des Schlupfes im hydraulischen Drehmomentwandler des Wechselgetriebes zugelassen wird. Es sind die Unterdruckwerte im Ansaugrohr 74 in ausgezogenen Linien und die modifizierten Unterdrücke in der Leitung 84 in gestrichelten Linien für verschiedene Öffnungen der Drosselklappe 70 gezeichnet, die sich zwischen 0 und 80° öffnet. Wie man aus Fig. 4 erkennt, fällt der modifizierte Steuerunterdruck von einem hohen Wert auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert, wenn die Motordrehzahl sich über die Leerlaufdrehzahl hinaus erhöht, beispielsweise wenn die Drosselklappe 70 in eine Öffnungsstellung von 10° bewegt wird. Bei

ίο weiterer Erhöhung der Motordrehzahl nimmt der modifizierte Unterdruck nur geringfügig zu. Der Ansaugrohrunterdruck vergrößert sich mit der Motordrehzahl am stärksten für verhältnismäßig kleine Drosselöffnungen. Bei im wesentlichen vollkommen offenen Drosselstellungen sind der Ansaugrohrunterdruck und der modifizierte Steuerunterdruck im wesentlichen gleich. Der modifizierte Steuerunterdruck ändert sich mit den Stufen der Drosselöffnung fast proportional, bis eine Drosselöffnung von ange-

ao nähert 50° erreicht ist, wonach er ungefähr gleichbleibt. Gewöhnliche Verbrennungsmotoren geben keine merklich größere Leistung ab, wenn die öffnung der Drosselklappe 50° übersteigt, so daß es nicht erforderlich ist, den Unterdruck wesentlich oberhalb dieses Grades der Drosselöffnung zu ändern.

Fig. 5 veranschaulicht die gleichen Ergebnisse wie Fig. 4, jedoch ist bei diesem Betriebszustand die getriebene Welle 26 insofern entlastet, als sie das Fahrzeug im 2. Gang antreibt. Wie man aus F i g. 5 erkennt, nimmt auch hier der modifizierte Steuerunterdruck mit der Motordrehzahl in viel geringerem Maße zu als der Ansaugrohrunterdruck. Infolge dieses Verhaltens ist die Verwendung des reinen Ansaugrohrunterdruckes zur Regelung des Drosseldruckes in der Leitung 32 nicht zufriedenstellend. Aus F i g. 5 ist zu entnehmen, daß unter diesen Bedingungen die Motordrehzahl und der modifizierte Steuerunterdruck abnehmen, wenn einmal ein Maximalwert erreicht worden ist, z. B. bei 1800 U/min des Fahrzeugantriebsmotors bei einer öffnung der Drosselklappe 70 von 20°. Dies erfolgt infolge der Tatsache, daß an diesem besonderen Punkt eine Aufwärtsschaltung von dem 2. in den 3. Gang infolge der Wirkung des Schaltventils erfolgt, wodurch die Motordrehzahl herabgesetzt und der modifizierte Steuerunterdruck geändert wird. Es wirkt dann der hydraulische Drosseldruck des hydraulischen Steuerkreises in der Weise auf ein Schaltventil ein, daß die Umschaltung zwischen dem 2. und dem 3. Gang bewirkt wird. Somit ist es erforderlich, daß der hydraulische Drosseldruck angenähert gleichbleibt, wenn ein Wechsel von dem 2. auf den 3. Gang vorgenommen wird, damit ein schwankender Betriebszustand des Schaltventils nicht auftritt. Diesem Erfordernis wird mit den modifizierten Steuerunterdrücken genügt, die in gestrichelten Linien in F i g. 5 dargestellt sind, jedoch nicht mit den in ausgezogenen Linien dargestellten Ansaugrohrunterdrücken, im besonderen bei kleinen öffnungen der Drosselklappe 70.

Fig. 6 dient zur weiteren Veranschaulichung der Wirkung des modifizierten Unterdruckes in der Leitung 84 im Hinblick auf die Regelung des hydraulischen Drosseldruckes. Diese Figur zeigt in Verbindung mit der hier beschriebenen besonderen Ausführungsform der Erfindung die Art und Weise, in der sich der modifizierte Steuerunterdruck in der Leitung 84 während der Zeit des Umschaltens vom

2. in den 3. Gang unter der Steuerung des Schaltventils ändert. Die entsprechenden Änderungen des hydraulischen Drosseldruckes (in F i g. 6 als modifizierter Drosseldruck bezeichnet) und das abgegebene Drehmoment des Wechselgetriebes sind ebenfalls dargestellt. Für Vergleichszwecke ist der entsprechende Unterdruck in dem Ansaugrohr 74 zusammen mit einem hydraulischen Drosseldruck dargestellt, der im hydraulischen Steuerkreis auftreten würde, wenn nur der Ansaugrohrunterdruck anstatt der modifizierten Steuerunterdrücke direkt auf den Servomotor 35 ausgeübt würde.

In Fig. 6 wird angenommen, daß das Fahrzeug aus dem Stand im 2. Gang anfährt, wobei die Drosselklappe 70 von 0 bis 5° der geöffneten Stellung bewegt wird, so daß die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt und eine Schaltung vom 2. und auf den hohen Gang in 8 bis 9 Sekunden nach dem Anfahren erfolgt. Dieser Schaltvorgang wird durch ein nicht dargestelltes Reglerventil bewirkt, das mit dem ebenfalls nicht dargestellten Schaltventil zusammenarbeitet. Es wird bemerkt, daß sich der modifizierte Steuerunterdruck nur geringfügig zwischen der achten und der neunten Sekunde ändert, während welcher Zeit die Umschaltung vom 2. auf den 3. Gang tatsächlich erfolgt. Infolgedessen ändert sich der hiervon abhängige hydraulische Drosseldruck nur geringfügig, was erwünscht ist, damit ein schwankender Betriebszustand des Schaltventils nicht auftritt, da der hydraulische Drosseldruck an dem Schaltventil wirksam ist. Diese erwünschten Betriebsbedingungen treten jedoch nicht für den Ansaugrohrunterdruck und den Drosseldruck auf, die vorhanden sein wurden, wenn allein durch den Ansaugrohrunterdruck gesteuert wird. Man erkennt, daß sich der Ansaugrohrunterdruck zwischen der achten und neunten Sekunde beträchtlich ändert und daß dies auch für den durch den Ansaugrohrunterdruck gesteuerten Druck zutrifft, der sich einstellen würde, wenn der Drosseldruck nur durch den Ansaugrohrunterdruck gesteuert werden würde. Dieser große Unterschied zwischen dem Ansaugrohrunterdruck und einem dadurch gesteuerten Flüssigkeitsdruck ergibt sich aus der sehr schnellen Änderung der Motordrehzahl, wenn vom 2. auf den 3. Gang geschaltet wird.

Die Steuerung nach der Erfindung für das Drosselventil führt im wesentlichen zu den gleichen Ergebnissen, wie wenn das Drosselventil direkt von dem Gashebel 68 mittels eines mechanischen Verbindungsgestänges gesteuert würde, d. h., jedesmal, wenn der Gashebel in Richtung offener Drosselstellungen gedruckt wird, wird das Drosselventil betätigt, so daß ein zunehmender hydraulischer Drosseldruck entsteht. Da das Drosselventil vom Servomotor 35 mit der Anordnung nach der Erfindung betätigt wird, ist kern solches mechanisches Gestänge erforderlich. Bekanntlich gelangt ein solches Gestänge sehr leicht aus seiner Einstellung und ist anfänglich sehr schwierig zu justieren, im besonderen deshalb, weil im allgemeinen eine Relativbewegung zwischen dem Boden des Fahrzeugraumes, an dem der Gashebel angebracht ist, und dem das Drosselventil tragenden Wechselgetriebe vorhanden ist. In diesem Zusammenhang kann bemerkt werden, daß der mit dem Drosselventil über den Abwärtsschaltkolben 33 mechanisch, verbundene Servomotor 35 im allgemeinen auf dem Wechselgetriebe, angrenzend an den Kolben 33 des Abwärtsschaltventils 67, angebracht ist.

Da die Unterdruckanordnung nach der Erfindung die unmittelbar unter der Drosselklappe 70 angeordnete Öffnung 88 aufweist, kann der Einsatzpunkt (in Fig. 4 mit 89 angegeben) oder der Punkt, an dem das Drosselventil den Druck zu regem beginnt, ganz genau mit Bezug auf die Drosselöffnung eingestellt werden. Bei einem mechanischen Verbindungsgestänge zwischen dem Gashebel 68 und dem Kolben des Abwärtsschaltventils 67 gemäß bekannten Anordnungen war eine solche Einstellung des Verbindungsgestänges sehr schwierig, die den genauen Einsatzpunkt des Ventils in dauerhafter Weise einhalten würde. Wie oben erklärt wurde, ergibt der reine Ansaugrohcunterdruck bei Anwendung in Verbindung mit dem Servomotor 35 keine zufriedenstellenden Ergebnisse. Infolge der Anwendung der mit der öffnung 86 verbundenen öffnung 88 wird jedoch ein modifizierter Unterdruck erhalten, der sich in vorteilhafter Weise ganz genau mit der Drosselöffnung ändert.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Schaltvorrichtung für ein Geschwindigkeitswechselgetriebe von Kraftfahrzeugen mit einer Betätigungsvorrichtung für ein Drosselventil, das im hydraulischen Steuericreis des Geschwindigkeitswechselgetriebes angeordnet ist und auf die Stellungen des Gashebels anspricht, wobei ein. auf Unterdruck ansprechender Servomotor mit dem Vergaser und mit dem Ansaugrohr des Fahrzeugantriebsmotors verbunden ist und das Drosselventil beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Servomotor (35) verbundene Unterdruckleitung (84) eine Verzweigung mit zwei an verschiedenen Stellen des Ansaugsystems des Fahrzeugantriebsmotors einmündenden öffnungen (86 und 88) aufweist — wie an sich bekannt —, von denen die eine verengte öffnung (86) in an sich bekannter Weise mit dem Ansaugrohr (74) verbunden und die zweite verengte öffnung (88) an den Vergaser (72) strömungsabwärts von der Motordirosselklappe (70) in deren unmittelbarer Nähe angeschlossen ist.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Ansaugrohr (74) verbundene verengte öffnung (86) in an sich bekannter Weise eine andere Größe hat als die andere Öffnung (88).

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das Drosselventil ein Schaltventil steuert, durch welches das Geschwindigkeitswechselgetriebe zwischen einem verhältnismäßig niedrigen und einem hohen Übersetzungsverhältnis umschaltbar ist.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3 mit einem dem Drosselventil vorgeordneten, über den Gashebel betätigbaren Abwärtsschaltventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwärtsschaltventil (67) zwischen dem Drosselventil und dem Servomotor (35) angeordnet und durch eine vom Gashebel (68) bei dessen Bewegung in die Öffnungslage der Motordrosselklappe steuerbare elektrische Anlage über die eine mittels des Servomotors (35) erzielbare Grenzstellung hinaus in eine Stellung bringbar ist, in der in an sich bekannter Weise das Schaltventil zum Umschalten

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des Geschwindigkeitswechselgetriebes vom hohen auf ein niedriges Übersetzungsverhältnis betätigt wird.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der elektrischen Anlage ein an sich bekannter, vom Gashebel (68) in dessen herabgedrückter Stellung betätigter und eine Magnetspule (45) steuernder Tretschalter (60) vorhanden ist, wobei das Abwärtsschaltventil (67) durch die Magnetspule beeinflußt ist.

6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Kraftübertragung von der Antriebswelle auf die getriebene Welle mittels einer druckmittelbetätigten Reibungseingriffsvorrichtung, wie einer Kupplung oder einer Bremse, erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das Drosselventil den Eingriffsdruck der Reibungseingriffsvorrichtung mittels eines Hauptregelventils steuert.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des über den Servomotor (35) auf das Drosselventil einwirkenden

Unterdruckes in an sich bekannter Weise von diesem in einer Leitung ein hydraulischer Druck erzeugt wird, der sich mit der Senkung des Gashebels (68) vergrößert und ein Ausgleichsreglerventil beeinflußt, das einen hydraulischen Druck erzeugt, der sich mit der Senkung des Gashebels vermindert, und daß in an sich bekannter Weise dieser letztgenannte abnehmende Druck an das Hauptregelventil angelegt wird, um einen hydraulischen Druck zu erzeugen, der mit der Senkung des Gashebels zunimmt und an die Reibungseingriffsvorrichtung angelegt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 897 807;

deutsche Patentanmeldungen D 11162 11/63 c (bekanntgemacht am 15. 1. 1953), G 760111/63c (bekanntgemacht am 15. 10. 1953), G 8166 II/63c (bekanntgemacht am 10. 6. 1954);

belgische Patentschrift Nr. 503 755;

britische Patentschrift Nr. 582 069;

USA.-Patentschrift Nr. 2 362 655.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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