DE1954739C3

DE1954739C3 - Elektronische Regelvorrichtung für den Leitungsdruck im hydraulischen Steuerkreislauf der Steuervorrichtung eines selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebes von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1954739C3
Application number: DE1954739A
Authority: DE
Inventors: Yoichi Yokohama Kanagawa Mori
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1968-10-30
Filing date: 1969-10-30
Publication date: 1982-05-06
Also published as: DE1954739B2; GB1272257A; DE1954739A1; US3602069A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Regelvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art

Der Leitungsdruck des hydraulischen Steuerkreislaufs der Steuervorrichtung eines selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebes, mit dem die Reibungsschaltmittel des Wechselgetriebes bei ihrer Ansteuerung beaufschlagt werden, soll weder zu hoch sein, damit die Reibungsschaltmittel nicht zu abrupt wirksam werden und mechanische Schaltstöße begründen, noch darf er zu niedrig sein, da dann die Reibungsschaltmittel nur langsam wirksam werden und mit hohem Verschleiß verbundene Reibungswärme erzeugt wird. Es hat sich herausgestellt daß befriedigende Schaltvorgänge dann erzielt werden können, wenn der Leitungsdruck proportional zum Drehmoment der Turbinenwelle des hydrodynamischen Drehmomentwandlers des selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebes geregelt wird

So zeigt die US-PS 25 57 421 eine Steuervorrichtung eines selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebes, das eine mechanische Verstärkung des Leitungsdrucks abhängig vom Leitradmoment des hydrodynamischen Drehmomentwandlers gestattet, das jedoch nur in einem gewissen Teilbereich des Wandlerbetriebs dem Drehmoment der Turbinenwelle entspricht

In der US-PS 3170323 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Signals beschrieben, das das über eine Welle übertragene Drehmoment wiedergibt Die bekannte Vorrichtung erfaßt das Drehmoment der Ausgangswelle einer Antriebsmaschine und arbeitet mit zwei Gebern, die auf dieser Welle in gegenseitigem Abstand montiert sind. Es wird die relative Verdrehung der beiden Geber erfaßt und zur Erzeugung eines Ausgangssignals weiterverarbeitet Wollte man diese bekannte Vorrichtung an der Turbinenwelle des hydrodynamischen Drehmomentwandler« eines selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebes einsetzen, so träten insofern Schwierigkeiten auf, als die Turbinenwelle im allgemeinen recht kurz ist, so daß sich dss von ihr übertragene Drehmoment nur ungenau erfassen läßt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Regelvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Gattung so auszubilden, daß die das übertragene Drehmoment wiedergebende Wellenverdrehung sehr genau gemessen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der Regelvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit den im Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst

Es wird somit die Torsion der Ausgangswelle des Wechselgetriebes erfaßt auf der die Geber für eine sehr genaue Messung hinreichend weit voneinander entfernt montiert werden können. Die Einwirkung des Stufenteils des Wechselgetriebes auf das von der Turbinenwelle des hydrodynamischen Drehmomentwandlers aufgegebene Drehmoment wird durch eine Spannungsteileranordnung kompensiert, wie sie in ähnlicher Form gemäß der BE-PS 6 94 925 für die Verarbeitung von Fahrzeuggeschwindigkeitssignalen bereits bekannt ist Auf diese Weise läßt sich ein Leitungsdruckverlauf realisieren, der mit guter Genauigkeit dem vom hydrodynamischen Drehmomentwandler abgegebenen Drehmoment folgt

In den Zeichnungen sind in der Beschreibung näher erläuterte Ausführungsbeispiele der Regelvorrichtung nach der Erfindung dargestellt

F i g. 1 ist eine schematische Darstellung eines selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebes, dessen Steuervorrichtung mit dei* Regelvorrichtung nach der Erfindung ausgestattet ist;

F i g. 2 bis 7 sind graphische Darstellungen der Beziehung zwischen dem Drehmomentverhältnis gegenüber dem Übersetzungsverhältnis, dem Turbinendrehmoment gegenüber der Turbinendrehzahl, dem Leitungsdruck gegenüber dem Übersetzungsverhältnis, dem Leitungsdruck gegenüber der Turbinendrehzahl, dem Turbinendrehmoment gegenüber der Turbincndrehzahl unter einer anderen Bedingung und dem Ausgangswellendrehmoment gegenüber der Ausgangswellendrehzahl im ersten, zweiten und dritten Gang;

Fig.8 ist ein Blockschaltbild einer elektronischen Regelvorrichtung nach der Erfindung;

F i g. 9 ist eine der F i g. 8 entsprechende Darstellung, die eine abgewandelte Ausführungsform der elektronischen Regelvorrichtung zeigt;

F i g. 10 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Leitungsdruck und dem Torsionsmoment der Turbinenwelle des hydrodynamischen Drehmomentwandlers;

F i g. 11 ist eine graphische Darstellung verschiedener elektrischer Wellenformen von elektrischen Strömen, die an verschiedenen Stellen der Regelvorrichtung gemäß F i g. 8 auftreten;

F i g. 12 ist eine der F i g. 11 ähnliche Darstellung, die der Regelvorrichtung nach F i g. 9 entspricht

Gemäß Pig. 1 besitzt das selbsttätig schaltbare Wechselgetriebe eine Antriebswelle 10, eine Ausgangs-

welle 11 und eine Turbinenwelle 12, Die Antriebswelle 10 kann die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs sein, während die Ausgangswelle 11 in beliebiger Weise mit den Fahrzeugrädern verbunden ist Die Antriebswelle 10, die Ausgangswelle 11 und die Turbinenwelle 12 sind gegenüber dem nicht gezeigten Getriebegehäuse drehbar gelagert, wobei die Turbinenwelle 12 gegenüber der Antriebswelle 10 und der Ausgangswelle 11 eine Relativdrehzahl haben kann. Das selbsttätig achaltbare Wechselgetriebe besitzt ferner einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 13, hydraulisch betätigte, als Reibungskupplungen ausgebildete Eingangskupplungen 14 und 15, hydraulisch betätigte Reibungsbremsen 16 und 17 sowie einen ersten und einen zweiten Planetenrädersatz 18 und 18'. rs

Der hydrodynamische Drehmomentwandler 13 weist ein Pumpenrad 19, ein Turbinenrad 20 und ein Leitrad 21 auf. Das Pumpenrad 19, das Turbinenrad 20 und das Leitrad 21 sitzen in einem nicht gezeigten strömungsmitteldichten Wandlergehäuse, von dessen einem Teil das Pumpenrad 19 gebildet wird. Das Pumpenrad wird durch die Antriebswelle 10 angetrieben. Das Turbinenrad 20 ist gegenüber dem nicht gezeigten Getriebegehäuse drehbar gelagert Zur Abstützung des Leitrades 21 in einer Drehrichtung am Getriebegehäuse ist eine Einwegbremse 22 vorgesehen. Diese Einwegbremse 22 kann beliebigen Aufbau haben und gestattet eine freie Drehung des Leitrades 21 in Yorwärtsdrehrichtung, d. h. in der Drehrichtung der Antriebswelle 10, und verhindert eine Drehung des Leitrades 21 in der Gegendrehrichtung.

Der hydrodynamische Drehmomentwandler 13 arbeitet in bekannter Weise und treibt das Turbinenrad 20 mit einem Drehmoment an, das größer als das in das Pumpenrad des hydrodynamischen Drehmomentwandlers durch die Antriebsmaschine eingeleitete Drehmoment ist Die Schaufeln des Leitrades 21 ändern die Strömungsrichtung des Strömungsmittels zwischen dem Turbinenrad und dem Pumpenrad. Hier erfolgt die Abstützung des Leitrades 21 in Gegendrehrichtung zur Drehrichtung der Antriebswelle 10, so daß die Einwegbremse 22 die Drehung des Leitrades 21 in dieser Drehrichtung verhindert Erreicht die Drehzahl des Turbinenrades 20 eine vorbestimmte Größe, wird die Abstützrichtung der Schaufeln des Leitrades 21 geändert so daß das Leitrad 21 in Vorwärtsdrehrichtung umlaufen wird. Die Einwegbremse 22 erlaubt eine derartige Drehung des Leitrades 21. In diesem Betriebszustand arbeitet der hydrodynamische Drehmomentwandler 13 als eine einfache Strömungskupplung für den Antrieb des Turbinenrades 20 mit im wesentlichen derselben Drehzahl und ohne Vergrößerung des Drehmoments:

Der erste und der zweite Planetenrädersalz 18 und 18' umfassen je ein Sonnenrad 24 und 25, die auf einer auf der Ausgangswelle 11 drehbar gelagerten Hohlwelle 126 befestigt sind. Ferner weist der erste Planetenrädersatz 18 ein Ringrad 26 auf, das an einer Antriebsglocke 27 ausgebildet ist die über eine Kuppkingswelle 12a und die zweite Eingangskupplung 15 mit der Turbinenwelle 12 verbindbar ist. Auch der zweite Planetenrädersatz 18' weist ein Ringrad 28 auf, das an einer mit der Ausgangswelle 11 verbundenen Abtriebsglocke 29 ausgebildet ist Vervollständigt wird der erste Planetenradenatz 18 durch Planetenräder 30, die drehbar auf 6;i einem mit der Ausgangswelle 11 verbundenen Planetenrfiderträger 31 gelagert sind. In gleicher Weise weist der zweite Plantenradersatz 18' Planetenräder 32 auf, die drehbar an einem Planetenräderträger 33 gelagert sind, der durch die Reibungsbremse 16 am nicht gezeigten Getriebegehäuse festbremsbar ist Die Planetenräder 30 kämmen mit dem Sonnenrad 24 und mit dem Ringrad 26, und die Planetenräder 32 stehen mit dem Sonnenrad 25 und dem Ringrad 28 im Eingriff.

Das selbsttätig schaltbare Wechselgetriebe umfaßt ferner eine Verbindungstrommel 34, die am ausgangsseitigen Ende an die beide Sonnenräder 24 und 25 tragende Hohlwelle 12/j angeschlossen ist und an ihrem antriebsseitigen Ende durch die erste Eingangskupplung 14 mit der Turbinenwelle 12 verbindbar ist Zwischen einem den Planetenräderträger 33 des zweiten Planetenrädersatzes 18' mitbildenden trommeiförmigen Abschnitt 36 und dem Getriebegehäuse ist eine Einwegbremse 35 angeordnet

Die erste Eingangskupplung 14 verbindet die durch das Turbinenrad 20 antreibbare Turbinenwelle 12 über die Verbindungstrommel 34 mit der die Sonnenräder 24 und 25 tragenden, auf der Ausgangswelle 11 drehbar gelagerten Hohlwelle 120.

Die zweite Eingangskupplung i5 -/erbindet die vom Turbinenrad 20 antreibbare Turbinenwelle 12 mit dem Ringrad 26 des ersten Planetenrädersatzes 18. Die Reibungsbremse 16 zum Schalten des Langsamganges und des Rückwärtsganges bremst den Planetenräderträger 33 über seinen trommeiförmigen Abschnitt 36 am Getriebegehäuse ab. Die Reibungsbremse 17 dient zum Abbremsen der Verbindungstrommel 34 in einem mittleren Gang. Die Einwegbremse 35 kann beliebigen Aufbau haben und gestattet eine freie Drehung des den glockenförmigen Abschnitt 36 aufweisenden Planetenräderträgers 33 des zweiten Planetenrädersatzes 18''in Vorwärtsdrehrichtung, d.h. in der Drehrichtung der Antriebswelle 10, und verhindert die Drehung des Planetenräderträgers 33 in Gegendrehrichtung.

Das selbsttätig schaltbare Wechselgetriebe kann in eine Neutralstellung geschaltet werden. In Vorwärtsfahrtrichtung sind ein langsamer, ein mittlerer und ein schneller Gang schaltbar. Ferner kann ein Rückwärtsgang geschaltet werden. Befindet sich gemäß der nachfolgenden Tabelle I das selbsttätig schaltbare Wechselgetriebe in der Neutralstellung, sind die erste und zweite Eingangskupplung 14 und 15, die Reibungsbremse 17, die Reibungsbremse 16 und die Einwegbremse 35 außer Eingriff. Der Kraftfluß in beiden Übertragungsrichtungen wird im willkürlich geschalteten ersten langsamen Gang durch Einrücken der zweiten Eingangskupplung 15 und durch Anziehen der ersten Reibungsbremse 16 hergestellt wobei das Obersetzungsverhältnis R\ gleich 2,46 ist Der langsame Gang wird im Wählbereich »selbsttätige Schalfing« durch Einrücken der zweiten Eingangskupplung 15 und diTch Wirkung der Einwegbremse 35 hergestellt wobei das Übersetzungsverhältnis R\ gleich dem bei willkürlicher Schaltung 2,46 ist. Der mittlere Gang im Wählbereich »selbsttätige Schaltung« wird durch Einrücken der zweiten Eingangskupplung 15 und durch Anziehen de/ zweiten Reibungsbremse 17 herbeigeführt, wobei das Übersetzungsverhältnis R₂ ·« 1,46 ist Der scnnelle Gang im Wählbereich »selbsttätige Schaltung« wird durch Einrücken der ersten und der zweiten Eingangskupplung 14 und 15 herbeigeführt, wobei das übersetzungsverhältnis A3 = 1,00 ist. Der Rückwärtsgang wird durch Einrücken der ersten Eingangskupplung 14 und der ersten Reibungsbremse 16 herbeigeführt wobei das Übersetzungsverhältnis R_n, - 2,18 ist

	5	Erste Eingangs kupplung	1	9 54	739	O O	6	Einweg bremse	Übersetzungs verhältnis
Tabelle I		O O					I . I I I I	R₁ = 2,46 /?, = 2.46 K₂ =1,46 /?, = 1,00
Wähl bereich	Zweite Eingangs kupplung	Zweite Erste Reibungs Reibungs bremse bremse
Di Dl D3 R N	O O O O	O

Das Symbol »O« bedeutet, daß die Reibungsschaltmittel durch Steuerdruckmittel mit Leitungsdruck beaufschlagt sind. Das Zeichen »*« bedeutet, daß die Einwegbremse durch Abstützkraft zur Wirkung kommt. Im Wählbereich »I« kann im langsamen Gang eine Bremsung mit der Antriebsmaschine durchgeführt werden. »D1, D2 und D 3« bezeichnen den langsamen Gang, den mittleren Gang und den schnellen Gang im Wählbereich »selbsttätige Schaltung« und »R« bezeichnet den willkürlich schaltbaren Rückwärtsgang.

Wird mit dem Fahrzeug im willkürlich geschalteten langsamen Gang (Wählbereich I) angefahren, tritt Schlupf zwischen dem Pumpenrad 19 und dem Turbinenrad 20 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 13 auf, wobei das Turbinenrad 20 mit einem Drehmoment angetrieben wird, das größer als das in das Pumpenrad 19 eingeleitete Drehmoment ist, so daß der hydrodynamische Drehmomentwandler 13 und die diesem nachgeschalteten Planetenrädersätze 18 und 18' das Drehmoment zwischen der Antriebswelle 10 und der Ausgangswelle 11 vervielfachen. In diesem Betriebszustand arbeitet die Einwegbremse 22 derart, daß sie das Leitrad 21 gegen Drehung festhält. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 13 bewirkt ein allmähliches Anfahren des Fahrzeugs. Läuft das Fahrzeug, so dreht sich nach einer Zeit das Turbinenrad 20 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 13 mit einer bestimmten Drehzahl. Die Einwegbremse 22 wird dann freigegeben, wodurch sich das Leitrad 21 in Vorwärtsdrehrichtung zu drehen beginnt. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 13 arbeitet nunmehr als einfache Strömungskupplung und liefert keine Vergrößerung des Drehmoments. In dem willkürlich geschalteten Wählbereich »I« kann das selbsttätig schaltbare Wechselgetriebe auf keinen höheren Gang geschaltet werden, sondern ist auf diesen langsamen Gang festgelegt.

Wird mit dem Fahrzeug im Wählbereich »D« — selbsttätige Schaltung — angefahren, wird bei einer vorbestimmten Fahrgeschwindigkeit gemäß nachfolgender Beschreibung selbsttätig auf einen höheren Gang geschaltet. Der einzige Unterschied zwischen dem langsamen Gang im Wählbereich »1« und im Wählbereich »Da besteht darin, daß im Wählbereich »I« der Vorwärtsantrieb stets im langsamen Gang erfolgt, wenn ein grö8eres Drehmoment für den Antrieb des Fahrzeugs erforderlich ist, oder wenn Bremsung mit der Antriebsmaschine benötigt wird Bei Vorwärtsantrieb im langsamen Gang im Wählbereich »Da, in dem das Schalten der Gänge selbsttätig erfolgt hält die Einwegbremse 35 den Planetenräderträger 33 des zweiten Planetenrädersatzes 18' zur Erzeugung eines Abstützdrehmoments fest Dadurch wird das Obersetzungsverhältnis /?i, das gleich 2,46 ist zwischen der Turbinenwelle und der Ausgangswelle erzielt

Das selbsttätig schaltbare Wechselgetriebe wird durch Einrücken der zweiten Eingangskuppiung 15 und der zweiten Reibungsbremse 17 in den mittleren Gang geschaltet. Die zweite Reibungsbremse 17 hält die Verbindungstrommel 34 fest, während die Einwegbremse 35 außer Wirkung kommt. Das von der Antriebsmaschine abgegebene Drehmoment wird über den hydrodynamischen Drehmomentwandler 13, die Turbinenwelle 12 und die zweite Eingangskupplung 15 auf das

.Ό Ringrad 26 des ersten Hianetenrädersatzes 18 übertragen. Mittels des von der zweiten Reibungsbremse 17 festgehaltenen Scr.nenrades 24 wird das Drehmoment vervielfacht und auf die Ausgangswelle 11 übertragen. Somit wird zwischen der Turbinenwelle und der

2s Ausgangswelle das Übersetzungsverhältnis /?2 von 1,46 hergestellt.

Im schnellen Gang erfolgt ein direkter Antrieb zwischen der Antriebswelle 10 und der Ausgangswelle 11. Dazu werden die beiden Eingangskupplungen 14 und

yo 15 eingerückt und die zweite Reibungsbremse 17 wird freigegeben. Unter diesen Bedingungen laufen die beiden Planetenrädersätze 18 und 18' in sich gesperrt als Einheit um, wodurch zwischen der Turbinenwelle und der Ausgangswelle das Übersetzungsverhältnis R= 1.00 hergestellt wird.

Beim willkürlichen Einschalten des langsamen Ganges im Wählbereich »I« wird die zweite Eingangskupplung 15 eingerückt und die erste Reibungsbremse 16 angelegt, während die zweite Reibungsbremse 17 außer Eingriff ist. Die erste Reibungsbremse 16 nimmt das Abstützmoment auf, so daß das in das Ringrad 26 des ersten Planetenrädersatzes 18 eingeleitete Drehmoment über den festgehaltenen Planetenräderträger 33 des zweiten Planetenrädersatzes 18' vervielfacht und auf die Ausgangswelle 11 übertragen wird.

Der Rückwärtsgang wird dadurch eingeschaltet daß die erste Eingangskupplung 14 und die erste Reibungsbremse 16 eingerückt werden. Der Kraftfluß im Rückwärtsgang verläuft von der Antriebswelle 10 über den hydrodynamischen Drehmomentwandler 13 zur Turbinenwelle 12 und dann durch die erste Eingangskupplung 14 zum Sonnenrad 25 des zweiten Hanetenrädersatzes 18'. Über den durch die erste Reibungsbremse 16 festgehaltenen Planetenräderträger 33 wird das Drehmoment vervielfacht und auf die Ausgangswelle 11 übertragen, wobei im zweiten Planetenrädersatz die Drehrichtung sich umkehrt In diesem Rückwärtsgang beträgt das Übersetzungsverhältnis 2,18. Im selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebe wird das von der Antriebsmaschine abgegebene Drehmoment T_c durch den hydrodynamischen Drehmomentwandler auf Ti vergrößert das gleich ist dem Produkt aus dem Drehmomentverhältnis τ des hydrodynamischen Drehmomentwandlers und dem Antriebsmaschinendrehmo- ment. Dieses vergrößerte Drehmoment T₁ wird über die Turbinenwelle zu der Eingangskupplung 14 oder 15 übertragen. Das Drehmoment wird ferner in den Planetenrädersätzen vergrößert wo es mit dem

Übersetzungsverhältnis R der Planetenrädersätze multipliziert wird. Das zur Ausgangswelle des Wechselgetriebes übertragene Drehmoment ist somit gleich T₀, das wiederum gleich dem Produkt aus dem Übersetzungsverhältnis R in den Planetenrädersätzen und dem Drehmoment T, an der Turbinenwelle ist. In diesem Fall variiert das Drehmomentverhältnis r des hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit der Änderung des Drehzahlverhältnisses e des hydrodynamischen Drehmomentwandlers gemäß F i g. 2, wonach im Punkt a das Drehmomentverhältnis angenähc' 2 ist, wenn das Drehzahlverhältnis e gleich Null ist. Steigt das Drehzahlverhältnis e auf 0,8 an, wird das Drehmomentverhältnis τ angenähert I, wie es der Kupplungspunkt b zeigt. Steigt das Drehzahlverhältnis e über den Kupplungspunkt b weiter an, bleibt das Drehmomentverhältnis r unverändert und wird bei 1 gehalten. Nähert sich das Drehzahlverhältnis edem Wert 1, fällt das Drehmomentverhälinis r abrupt ab. wie es beim Punkt c angedeutet ist. Der Bereich von Null zum Kupplungspunkt bdes Drehzahlverhältnisses (a-b) wird gewöhnlich als Umwandlungsbereich und der Bereich vom Kupplungspunkt bis 1 (b-c) als Kupplungsbereich bezeichnet.

Da die Kurve des Drehmomentverhältnisses gegenüber dem Drehzahlverhältnis gemäß F i g. 2 etwa gerade verläuft, kann sie für alle praktischen Zwecke der Steuerung des selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebes als eine Gerade angenommen werden.

Der Leitungsdruck des hydraulischen Steuerkreislaufs der Steuervorrichtung des selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebes sollte in Zuordnung zur Änderung des Turbinendrehmoments T, oder genauer zum Produkt aus dem Antriebsmaschinendrehmoment T_e und dem Drehmomentverhältnis r des hydrodynamischen Drehmomentwandlers variieren. Dies ist in F i g. 3 gezeigt.

In Fig.6 steht der Punkt /"der Turbinenwellendrehzahl für den Kupplungspunkt entsprechend b in Fi g. 2. Der Punkt f ist eine Konstante, welche durch die Stellung der Drosselklappe der Antriebsmaschine bestimmt wird. Der Punkt /"kann beispielsweise gemäß F i g. 4 bei 0,75 liegen. Die Kurve gemäß F i g. 3 hat einen Verlauf, daß das Turbinendrehmoment T, bei der Turbinendrehzahl N, gleich Null, angenähert 2,0 ist. Steigt die Turbinendrehzahl N, an, fällt das Turbinendrehmoment T, so weit ab, bis die Turbinendrehzahl N, den Kupplungspunkt erreicht, bei dem das Turbinendrehzahlmoment T, angenähert 1,0 ist Selbst wenn die Turbinendrehzahl M weiter über diesen Kupplungspunkt hinaus ansteigt, bleibt das Turbinendrehmoment Ti bis zur maximalen Turbinendrehzahl konstant Die Kurve nach Fig.3 kann auch als Gerade angesehen werden, wie es in F i g. 5 dargestellt ist

Die F i g. 7 zeigt in einem Diagramm die Beziehungen zwischen dem Ausgangswellendrehmoment und der Ausgangswellendrehzahl im ersten, zweiten und dritten Gang, wenn die Drosselklappe der Antriebsmaschine in einer Stellung festgehalten wird. Hier bezeichnen die einzelnen Kurven unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse. Das Übersetzungsverhältnis im ersten Gang ist gemäß der Kurve h höher als dasjenige beim zweiten und dritten Gang, wie es durch die Kurven / und j angedeutet ist

Die Fig.8 zeigt ein Blockschaltbild der elektronischen Regelvorrichtung für den Leitungsdruck- Diese Vorrichtung besitzt zwei Scheiben 40 und 41, die in einem bestimmten Abstand voneinander auf der Ausgangswelle 11 sitzen, jeweils mehrere Zähne am Umfang haben und zusammen mit der Ausgangswelle umlaufen. Es sind zwei elektromagnetische Geber 42 bzw. 43 vorgesehen, die jeweils an einer bestimmten Stelle am Umfang neben der jeweiligen Scheibe 40 bzw. 41 sitzen und eine Wechselspannung gleicher Phase erzeugen. Mit den elektromagnetischen Gebern 42 bzw. 43 ist jeweils über eine Leitung 46 bzw. 47 ein Wellenformer 44 bzw. 45 verbunden. Es sind zwei

ίο Differenzierglieder 48 bzw. 49 vorgesehen, die die Ausgangsspannung des jeweils zugeordneten Wellenformers 44 bzw. 45 differenzieren. Die Differenzierglieder 48 bzw. 49 sind jeweils über eine Leitung 50 bzw. 51 mit dem Wellenformer 44 bzw. 45 verbunden. Über

ι < Leitungen 53 und 54 ist an die Differenzierglieder 48 und 49 ein Flip-Flop-Kreis 52 angeschlossen. Der Flip-Flop-Kreis 52 erzeugt eine Rechteckwelle, die bei einem Impuls von einem der Differenzierglieder 48 oder 49 ansteiet und bei einem Impuls von Hem iinrterpn Hpr Differerzierglieder 49 oder 48 abfällt und eine Dauer hat, die proportional zur Phasendifferenz zwischen den an den jeweiligen elektromagnetischen Gebern 42 und 43 erzeugten Ausgangsspannungen ist. An den Flip-Flop-Kreis 52 ist über eine Leitung 56 ein Integrator 55 angeschlossen, der die Ausgangsrechteckwelle des Flip-Flop-Kreises 52 integriert und eine Gleichspannung erzeugt, die proportional zur Dauer der Impulse der Rechteckwelle ist. Einem elektrischen Schalter mit mehreren Kontaktpaaren 57, 58 und 59 sind mehrere

w Widerstände 60, 61 und 62 zugeordnet, die diese Gleichspannung zur Lieferung einer dem jeweils eingeschalteten Gang entsprechenden Spannung teilen und die Schaltung zum Integrator 55 öffnen oder schließen. Es ist ein elektrohydraulisches Druckregel-

is ventil 63 vorgesehen, das den Leitungsdruck in Abhängigkeit vom elektrischen Ausgangssignal des Spannungsteilers regelt. Mit 64 ist eine Energieversorgungsquelle bezeichnet Die Wellenformer 44 und 45 können Schmitt-Trigger- Schaltungen sein. Die Anordnung der Kontaktpaare 57, 58 und 59 und der Widerstände 60,61 und 62, die jeweils dem ersten, dem zweiten und dem dritten Gang zugeordnet sind, ist derart, daß das Ausgangssignal durch den Widerstand 60 für den ersten Gang, durch die Widerstände 60 und 61 für den zweiten Gang und durch die Widerstände 60, 61 und 62 für den dritten Gang bestimmt wird. Die Schaltung besitzt ferner geerdete Leitungen 65 bis 71, die an die Energieversorgungsquelle 64, die elektromagnetischen Geber 42 und 43, die

Wellenformer 44 und 45, die Differenzierglieder 48 und

49, den Flip-Flop-Kreis 52, den Integrator 55, die

Widerstände 60 bis 62 und das elektrohydraulische Druckregelventil 63 angeschlossen sind. Die beschriebene Regelvorrichtung regelt den Lei-

tungsdruck somit in Abhängigkeit von dem Drehmoment der Turbinenwelle des hydrodynamischen Drehmomentwandlers.

In F i g. 9 ist eine abgewandelte Ausführungsform der elektronischen Regelvorrichtung nach Fig.8 gezeigt Diese abgewandelte Regelvorrichtung stimmt im wesentlichen mit der Vorrichtung nach F i g. 8 überein. Sie verwendet jedoch ein UND-Glied 72, um eine Rechteckwelle zu erzeugen, die eine Impulsdauer hat, die der Phasendifferenz der Rechteckwellen der Wellenformer 44 und 45 entspricht Das UND-Glied ist mit dem Weflenformer 44 bzw. 45 über eine Leitung 73 bzw. 74 verbunden. Der Integrator 55 ist über eine Leitung 75 an das UND-Glied 72 angeschlossen und

integriert die Ausgangsrechteckwelle des UND-Gliedes 72 zur Erzeugung einer Gleichspannung, die proportional zur Dauer der Rechteckwelle ist.

Wenn an der Ausgangswelle 11 des Wechselgetriebes kein Torsionsmoment auftritt, sind die Ausgangsspannungen der Wellenformer 44 und 45 um 180° zueinander phasenverschoben, so daß an dem UND-Glied 72 keine Spannung erzeugt wird. Tritt hingegen an der Ausgangswelle U Drehmoment auf, zeigen die Rechteckwellen eine seitliche Überlappung, die proportional zu dem über die Ausgangswelle 11 übertragenen Drehmoment ist. Diese Überlappung der beiden Wellen erlaubt dem UND-Glied 72 die Erzeugung einer Rechteckwelle mit einer dem Überlappungsabschnitt entsprechenden Dauer. Diese Ausgangsspannung gelangt über die Leitung 75 zu dem Integrator 55, der eine Gleichspannung erzeugt, die proportional zur Dauer der Ausgangsspannungsimpulse des UND-Gliedes ist. Die Ausgangsgleichspannung des Integrators 55 wird ü^^pr Hip SchElter und die ^'iderstärici'* 2n ds^c elektrohydraulische Druckregelventil 63 geleite!, das den Leitungsdruck des hydraulischen Steuerkreislaufs der Steuervorrichtung des selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebes regelt.

Die Fig. 10 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen dem Leitungsdruck und dem Torsionsmoment der Turbinenwelle des Drehmomentwandlers.

In der Fig. 11 sind verschiedene Wellenformen gezeigt, die an verschiedenen Stellen der in F i g. 8 gezeigten Regelvorrichtung auftreten. In der F i g. 11 bezeichnet (A) die Wechselstromwellen der elektromagnetischen Geber 42 und 43, (B) die Rechteckwellen von den Wellenformern 44 und 45, (C) die Wellen am Ausgang der Differenzierglieder 48 und 49, (D) die Rechteckwelle des Flip-Flop-Kreises 52 und (E) die

Gleichspannung vom Integrator 55.

Fig. 12 ist das Gegenstück /.u Fig. 11, das in Verbindung mit der Regelvorrichtung nach F i g. 9 erhalten wird. In F i g. 12 entsprechen die Wellenformen (A), (B) und (D) den Wellenformen gemäß Fig. 11,

ίο wobei die Wellenform (C) die Welle ist, die von dem UND-Glied 72 abgeleitet wird.

Aus der Beschreibung läßt sich entnehmen, daß der Leitungsdruck des hydraulischen Steuerkreislaufs in Abhängigkeit vom Drehmoment der Turbinenwelle des

is hydrodynamischen Drehmomentwandlers dadurch geregelt wird, daß eine dem Torsionsmoment in der Ausgangswelle entsprechende Spannung aufgenommen wird und diese zur Kompensation der Drehmoment-Wandlung durch den gestuften mechanischen Teil des

dem eingelegten Gang korrigiert wird.

Außerdem ist klar, daO ein F^:.nergicverlust in (Ic Ölpumpe des hydraulischen Steuerkreislaufs dadurch climinicil wild, daß der Lcitungsdruck im hydraulischen

:> Steuerkreislauf innerhalb vernünftiger Grenzer, gehalten wird.

Die beschriebene Kegelvorrichtung hat ferner den Vorteil, daß kein herkömmlicher Regler notwendig ist. du sie zugleich ein elektrisches Fahrgeschwindigkeitssignal liefert.

Hierzu Λ lü.ilt

Claims

Patentansprüche;

1. Elektronische Regelvorrichtung für die drehmomentabhängige Steuerung des Leitungsdrucks im S hydraulischen Steuerkreislauf der Steuervorrichtung eines selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebes von Kraftfahrzeugen, mit einer Drehmoment-Meßvorrichtung, die abhängig von der Verdrehung einer Getriebewelle eine Gleichspannung liefert, deren ι ο Größe dem übertragenen Drehmoment entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment-Meßvorrichtung das Drehmoment der Ausgangswelle (11) des Wechselgetriebes erfaßt, und daß ihr Ausgang über mindestens einen rs Spannungsteiler (60, 61, 62) mit einem elektrohydraulischen DruckregelventU (63) verbunden ist, das die Höhe des Leitungsdrucks abhängig von der Größe der von der Drehmoment-Meßvorrichtung gelieferten Gleichspannung regelt, wobei mindestens ein an sich bekannter, von der Schaltstellung des Wechselgetriebes abhängiger Schalter (57, 58, 59) das elektrohydraulische Druckregelventil (63) so mit den Abgriffen des Spannungsteilers verbindet, daß der jeweils an das elektrohydraulische Druckregelventil (63) gelegte Teil der Gleichspannung in an sich bekannter Weise um so größer ist, je höher der jeweils eingeschaltete Gang des Wechselgetriebes ist

Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Schaltstellung des Wechselgetriebes abhängige Schalter aus drei Kontaktpaaren (57* 58 une 59) besteht, von denen jeweils eines im erscsn bzw. im zweiten bzw. im dritten Gang geschlossen ist