DE1755282A1 - Einrichtung zur Bestimmung der Schaltpunkte in hydraulischen Schaltvorrichtungen selbsttaetig schaltender Kraftfahrzeugwechselgetriebe - Google Patents
Einrichtung zur Bestimmung der Schaltpunkte in hydraulischen Schaltvorrichtungen selbsttaetig schaltender KraftfahrzeugwechselgetriebeInfo
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- F16H61/0262—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being hydraulic
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Description
ZAHNRADPABRIK FRIEDRICHSHAPEN
Aktiengesellschaft
Friedrichshafen
Einrichtung zur Bestimmung der Schaltpunkte in hydraulischen Schaltvorrichtungen selbsttätig
schaltender Kraftfahrzeugwechselgetriebe
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung ύ
der Schaltpunkte in hydraulischen Schaltvorrichtungen selbsttätig schaltender Kraftfahrzeugwechselgetriebe.
Bei der Ausgestaltung hydraulischer Schaltvorrichtungen für Getriebe mit selbsttätigem Gangwechsel müssen verschiedene
Faktoren berücksichtigt werden, die zueinander im Widerspruch stehen. So sind die Kennzeichen größter Wirtschaftlichkeit
einer Antriebsanlage beste Ausnützung der eingeleiteten Antriebsleistung
bei niedrigstem Brennstoffverbrauch. Eine Leistungserhöhung bedingt jedoch einen Mehrverbrauch an Brennstoff
und umgekehrt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ab einer vorbestimmten Gaspedalstellung die jeweils maximale Leistung des
Antriebsmotors im jeweiligen Gang auszufahren und unterhalb dieser vorbestimmten Gaspedalstellung die Schaltung so vor7
zunehmen, daß mit optimalem Verbrauch gefahren wird, wobei die ' Rückschaltung oberhalb der vorbestimmten Gaspedalstellung in
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den Bereich des optimalen Verbrauchs einbezogen wurde und diese Hysteresis wesentlich größer ist als diejenige unterhalb
der vorbestimmten Gaspedalstellung. Damit wird das Ziel verfolgt, von der kleinstmöglichen Leistung bis zu einer vorbestimmten
Leistung der Antriebsanlage eines Kraftfahrzeuges den automatischen Wechsel zwischen zwei benachbarten Gängen
ausschließlich von einem geringstmöglichen Brennstoffverbrauch fc abhängig zu machen, beispielsweise um ein Kraftfahrzeug von
Stand auf eine mittlere Fahrgeschwindigkeit zu bringen ohne Anwendung maximaler Beschleunigungswerte bzw. um das Fahrzeug
auf einer vorbestimmten mittleren Fahrgeschwindigkeit zu halten=
Ferner sollen ab einer vorbestimmten bis zur maximalen Laststellung die Aufschaltungen bei optimaler Leistungsausnützung
erfolgen, z. B. für Geschwindigkeitserhöhung bei Übergang vom Stadt- zum Fernstraßenverkehr.
Schließlich soll das Fahrzeug im Überlandverkehr zwecks Überholen langsamer fahrender Fahrzeuge maximal beschleunigt
werden.
Diese Forderungen werden durch die Einrichtung nach vorliegender Erfindung erfüllt, die aus einem Schaltkolben
und einem Steuerschieber besteht, die auf gleicher Mittelachse zueinander angeordnet sind und mittels auf den Steuerschieber
wirkender Federkraft in der Schaltstellung für den unteren Gang gehalten werden, während der Schaltkolben entgegen der
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Federkraft mit Drucköl beaufschlagbar ist, dessen Druckhöhe
in unmittelbarer Abhängigkeit zur Fahrgeschwindigkeit (Reglerdruck)
steht, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein als Druckminderventil ausgebildetes Drosseldruckventil zur Erzeugung eines yon der geforderten Motorleistung
abhängigen Druckes angeordnet ist, und daß der Drosseldruck, der dem von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen Druck entgegenwirkt,
erst nach Erreichen einer vorbestimmten Motorleistung dem Schaltkolben und dem Steuerschieber zugeführt wird.
Ferner ist ein Kennzeichen der Erfindung, daß das Drosselventil einen mit dem Leistungsregler (Gaspedal) des
Antriebsmotors verstellbaren Drosseldruckkolben aufweist, daß der Drosseldruckkolben einen Ringraum aufweist, und daß
zwischen dem Drosseldruckkolben und dem der Differenzfläche
des Schaltkolbens zugekehrten Kolbenraum ein erster Kanal angeordnet ist, der ab einer vorbestimmten Stellung des
Leistungsreglers (Gaspedals) mit dem Ringraum des Drosseldruckkolbens verbunden ist.
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Schließlich weist die Einrichtung nach vorliegender Erfindung das Kennzeichen auf, daß ein zweiter Kanal zwischen
dem Drosseldruckkolben und einem Ringraum des kleineren Schaltkolbens angeordnet ist, der in der unteren Schaltstellung von
dem kleineren der Schaltkolben abgeschlossen ist und mit der Entlüftung des Drosseldruckventils verbunden ist, und daß in
der der Höchstleistung des Fahrzeugmotors zugeordneten Stellung
des Leistungsreglers (Graspedals) der Ringraum des Drosseldruckkolbens räumlich mit dem ersten und zweiten Kanal verbunden ist.
in der Zeichnung ist ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. In dieser zeigt:
Fig. 1 die Einrichtung nach vorliegender Erfindung in ihrer Einstellung für geringsten Brennstoffverbrauch;
Fig. 2 die Einrichtung in ihrer Einstellung für den oberen Leistungsbereich der Antriebsanlage;
Fig. 3 die Einrichtung in ihrer Einstellung für größte Beschleunigung des Fahrzeuges
(Kick-down) und
Fig. 4 die Lage der Schaltpunkte in Abhängigkeit von der Belastung und der Drehzahl des Antriebsmotors.
In der Fig. 1 bis 3 ist mit 40 ein Drosseldruckventil bezeichnet, dem durch den Kanal 206 DruckÖl zugeführt wird,.
109825/0410 *A
' Das Drosseldruckventil ist ein Druckminderventil, das einen von
der Stellung des Leistungsreglers (Gaspedals) des Antriebsmotors abhängigen Drosseldruck liefert, in der Weise, daß
mit zunehmender Leistungsanforderung der Drosseldruck gesteigert wird.
Das Drosseldruckventil 40 weist einen Ventilschieber 41 mit den Steuerkolben 41a und 41b auf, zwischen denen ein Druck- ^
ölzufuhrkanal 206 in einen Ringraum 46 und ein Drosseldruckkanal 48 in einen Ringraum 45 münden. Zwischen dem Steuerkolben
41a und einem gleichachsig angeordneten Drosseldruckkolben 42 ist eine Druckfeder 43 angeordnet, die den Ventilschieber
41 in die rechte Endstellung verstellt. Durch einen Kanal 49 wird auch die freie Endfläche des V/entilkolbens 41b
mit Drucköl beaufschlagt. Hierbei wirkt der Beaufschlagungsdruck des Ventilkolbens 41b der Druckfeder 42 entgegen.
Auf den Drosseldruckkolben 42 wirkt die Verstellkraft des Leistungsreglers (Gaspedals) in Richtung des Pfeiles G,
d. h. mit zunehmender Leistungsanforderung wird die Spannung der Ventilfeder 43 und somit der Drosseldruck erhöht.
Der Drosseldruckkolben 42 weist eine Ringnut 42a auf, in die der Drosseldruckkanal 48 mündet. In übrigen ist die
Ringnut in der Ausgangslage abgeschlossen. Die Ringnut 42a bleibt auch bis zu einer vorbestimmten Verstellung nach rechts
t verschlossen; bei weiterer Verstellung dee Droeselkolbens 42
109825/0410 ./.
nach rechts öffnet er einen ersten Kanal 220 und bei Anforderung maximaler Leistung ist außer dem ersten Kanal 220 ein
zweiter Kanal 221 mit dem Ringkanal 42a verbunden. Durch diese beiden Kanäle gelangt der Drosseldruck vom Kanal 48 zu einem
Schaltkolben 91 und einem Steuerschieber 98.
Der Schaltkolben 91 besteht aus zwei Kolben, einem größeren 91a und einem kleineren 91b, die mittels einer Kolbenstange
fest miteinander verbunden sind. Die freie Endfläche des
größeren Kolbens 91a kann durch eine Leitung 241 mit Drucköl von einem Regler beaufschlagt werden, der fahrgeschwindigkeitsabhängig
angetrieben wird0 Auf gleicher Längsachse ist
der Ventilschieber 98 mit den drei Steuerkolben 98a, 98b und 98c angeordnet, von denen der Kolben 98a im Durchmesser kleiner
ist als die beiden anderen, jedoch sind die Kolben 98b und 98c im Durchmesser wiederum kleiner als der Kolben 91b des Schaltkolbens.
Die Kolben 91b und 98a stoßen mit ihren freien Enden zusammen,. Auf den Steuerkolben 98c wirkt eine Feder 105« die die
beiden Kolben 91 und 98 in der in Pig. 1 und 2 dargestellten Lage hält»
Mit dem Drosseldruckkolben 42 ist ein Ringraum 94 des S'chaltkolbens 91 mittels des ersten Kanals 220 verbunden, Außerdem
zweigt von dem ersten Kanal 220 ein Kanal 22Od ab, der in den Raum 106 mündet, in dem die Ventilfeder 105 angeordnet ist.
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Der zweite Kanal 221 verbindet den Drosselkolben 42 mit
dem Ringraum 96 des kleineren Schaltkolbens 91b» In den Pig=
und 2 schließt der Kolben 91b den Ringraum 96 ab„
Der Eingraum 97 dient lediglich zur Entlüftung des zwischen dem Schaltkolben 91^ und dem Steuerkolben 98a verbleibenden
Raumes«,
Zwischen den beiden Steuerkolben 98a und 98b befinden '
sich der Ringraum 99S der mit dem (nicht dargestellten)
ölsumpf verbunden ist (Entlüftung), und der Ringraum 1GO,
der mittels eines Kanals 215 mit einem Reibschaltelement
des zu schaltenden Getriebes oder mit dem nächstfolgenden Steuer- und Schaltventil für weitere Gänge verbunden ist.»
Im Bereich des Steuerkolbens 98b befinden sich die beiden
Ringräume 101 un,d 102, die mit der Druckölzufuhrleitung
verbunden sind oder mit einem vorhergehenden Schalt- und Steuer- Λ
ventil..
Zwischen den beiden Steuerkolben 98b und 98c ist ein Ringraum 103 angeordnet, der mit einem Druckölkanal 216 zu
einem (nicht dargestellten) Schaltelement des zu bedienenden Getriebes verbunden ist»
Der Steuerkolben 98c dient zur Steuerung eines Ringraumes
"Ό4, der zwecks Entlüftung mit dem (nicht dargestellten) Ölsumpf
verbunden ist» Der Zapfen 98d dient als Anschlag bzw. vVeg-
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BAD OWlGiNAL ,
O f
begrenzung des Ventilschiebers 98 beim Aufschalten, wie Figo
zeigt ο
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Solange sich der Ringraum 42a des Drosseldruckkolbens 42 nicht
in räumlicher Verbindung mit dem Kanal 220 befindet, erfolgen die Gangschaltungen bei konstanter Drehzahl bzw= konstanter
Fahrgeschwindigkeit. In dem Diagramm Figo 4 entspricht dies
™ der Drehzahl n.. . Der Knickpunkt der strichpunktierten Linie
bei der mit LI bezeichneten Motorbelastung ist in seiner Höhe von der Lage der Einmündung des Kanals 220 in die
Führungsbohrung zum Drosseldruckkolben 42 abhängig» Erreicht der Ringraum 42a des Drosseldruckkolbens 42 den Kanal 22O1,
so wird der Schaltkolben 91 durch den überwiegenden Druck auf seine Differenzfläche (Fläche von Kolben 91a minus Fläche
von Kolben 9'b) im Anschlag links gehalten, ebenso wird das Steuerventil 98 durch das in den Federraum 106 strömende
* Drucköl von rechts beaufschlagt» Diesen Drücken entgegen
wirkt ein von der Fahrgeschwindigkeit abhängiger Druck, der vom Regler über den Kanal 241 dem Kolbenraum 93 zugeführt·wird»
Der in dem Ventil 40 erzeugte Drosseldruck steigt mit der Leistungsanforderung bzw. mit der daraus sich ergebenden
Belastung L des Antriebsmotors. Die größten Drosseldrücke werden in dem Ventil 40 bei größter Leistungsanforderung Lm___
πι ει χ
mit Gaspedal in Vollgasstellung erzielt; ein wenig höherer Drosseldruck wird dann noch bei Übertreten der Vollgasstellung
- beim sogenannten "Kick-down" - erzielt, um maximale
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Beschleunigungswerte zu erreichen= Mit steigender Leistungsanforderung wird das Aufschalten in den höheren Gang demnach
in einen Bereich höherer Fahrgeschwindigkeit verlegt, denn in
jedem Fall muß der im Regler auf der Abtriebswelle erzeugte und durch den Kanal 241 dem Schaltkolbenraum 93 zugeführte
Druck den Drosseldruck übersteigen, um eine Verstellung des
Schaltkolbens und Steuerventils 98 nach rechts in die in Fig» 3 gezeigte Stellung zu erzielen«,
In Figo 4 ist die strichpunktierte Linie den Aufschaltpunkten
und die ausgezogene Linie den Bückschaltpunkten zugeordnet. Solange der Ringkanal 42a des Drosseldruckventils 40
keine Verbindung mit dem Kanal 220 hat, erfolgt die Umschaltung in den höheren Gang bei jeweils gleicher Fahrgeschwindigkeit,'
die der Drehzahl n. der Getriebeabtriebswelle entspricht o Mit
dem Erreichen der Motorbelastung L1 erhält der Ringkanal 42a
des Drosseldruckventils 40 Verbindung mit dem Drosseldruckkanal
22Oo Der Raum 94 des Schaltventils 91 füllt sich mit
Drucköl, ebenso der Raum 106 des Steuerventils 98» Dem Reglerdruck
im Raum 93 steht nunmehr ein Druck entgegen, das Umschalten in den höheren Gang kann daher erst bei höherem
Druck im Raum 93 erfolgen, d. h„ bei höherer Fahrgeschwindigkeit
bzw* größerer Drehzahl n2 der Getriebeabtriebswelle= Die
Steigerung der Motorleistung ist dabei zunächst gering infolge der Drosselwirkung bei geringer Öffnung des Ringkanals 42a„
Zwischen den Drehzahlen n2 und n, der Getriebeabtriebswelle
bzw„ den zugehörigen Fahrgeschwindigkeiten wandern die Schalt-
t punkte gleichmäßig nach oben, bis die größte Motorbelastung
Aiax erreicht ist.- 109825/0410
BAD OWGSHAL ·/·
Wird das Gaspedal über die Vollgasstellung hinaus bewegt, so wird die Spannung der Feder 43 des Drosseldruckventils 40
nochmals erhöht, demzufolge der Drosseldruck in den leitungen und 20Od sowie in den Räumen 94 und 106 ebenfalls gesteigert
wird« Gleichzeitig erreicht der Ringkanal 42b den Kanal 221,
durch den nunmehr zusätzlich Drosseldruck zum Schaltkolben 91 fließt ο Auf diese Weise wird ein weiteres Verschieben der Aufschalt
punkte bis zu höheren Fahrgeschwindigkeiten und bis zu maximalen Beschleunigungswerten erreicht»
Die Hysteresis zwischen den Auf- und Rucksehaltpunkten
wird durch die Differenzfläche der Kolben 98a und 98b erzeugt»
Die Größe der Hysteresis hängt von der Flächendifferenz ab und kann bis 0 gehen« Es ist üblich, daß bei Lm_v die Vollast
erreicht ist» Der Überweg über Lmax hat auf die Last keinen
Einfluß, jedoch auf die Schaltpunkte. Beim Überschreiten
von L muß ein spürbarer Widerstand überwunden werden, um
anzuzeigen, daß diese Sonderstellung erreicht ist* Es ist deshalb nicht wünschenswert, daß unterhalb von L dauernd
geschaltet wird aus Verbrauchsgründen. Deshalb sind die Rückschaltungen
n," - η«1 stark in den unteren Drehzahlbereich
verzogen, jedoch so, daß oberhalb L-| noch relativ günstig in
den nächst niederen Gang geschaltet wird, um Zugkraft zu bekommen«
Die große Hysteresis wird erzielt durch das Verschieben des Kolbens 91 nach rechts, der Ringraum 94 wird
abgeschlossen und über 96,221 entlüftet. Die Rückschaltung
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zwischen L., und !*„·„ erfolgt wieder geschwindigkeitsunabhängig
bei. H1 ' r. Die Hysteresis wird von der Durchmesserdifferenz der
Steuerkolben 98a und 98b bestimmte
Die Erfindung ist anwendbar für Getriebe mit beliebig
vielen Gängen, wenn die Ventilanordnung so gewählt ist« daß
für die Schaltung 1-2 und 2-1, 2-3 und 3-2, 3-4 und 4-3 jeweils
die Anordnung getroffen wird, wie für Kolben 91 und
Ventil 98 beschrieben ist«
'6 = 4 = 1 96{
Schr/S (/Jr Akte 4809
109825/04 10 bad original
Claims (1)
1.6-4.1-968
/^V . 1O9825/0A1O Akte 4809
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681755282 DE1755282C3 (de) | 1968-04-20 | Hydraulische Schaltvorrichtung für ein selbsttätig schaltbares Kraftfahrzeugwechselgetriebe | |
SE03829/69A SE356262B (de) | 1968-04-20 | 1969-03-19 | |
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FR6912158A FR2006616A1 (de) | 1968-04-20 | 1969-04-18 | |
US817984A US3580112A (en) | 1968-04-20 | 1969-04-21 | Automatic gear-shift control for automotive transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681755282 DE1755282C3 (de) | 1968-04-20 | Hydraulische Schaltvorrichtung für ein selbsttätig schaltbares Kraftfahrzeugwechselgetriebe |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1755282A1 true DE1755282A1 (de) | 1971-06-16 |
DE1755282B2 DE1755282B2 (de) | 1976-01-29 |
DE1755282C3 DE1755282C3 (de) | 1976-09-09 |
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2447531A1 (de) * | 1973-10-06 | 1975-04-17 | Nissan Motor | Drosselventil |
DE3205198A1 (de) * | 1982-02-13 | 1983-09-08 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Hydraulische steuereinrichtung fuer ein automatisches getriebe |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2447531A1 (de) * | 1973-10-06 | 1975-04-17 | Nissan Motor | Drosselventil |
DE3205198A1 (de) * | 1982-02-13 | 1983-09-08 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Hydraulische steuereinrichtung fuer ein automatisches getriebe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2006616A1 (de) | 1969-12-26 |
DE1755282B2 (de) | 1976-01-29 |
SE356262B (de) | 1973-05-21 |
US3580112A (en) | 1971-05-25 |
GB1229063A (de) | 1971-04-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |