DE1957131A1 - Selbsttaetig schaltendes Getriebe mit variablem Umschaltpunkt - Google Patents

Description

PATENTANWALTS

Dr. D. Thomsen

Dipl.-Chem.

Tiedtke

Dipl.-lng.

G. Bühling Dipl.-Chem.

80C0 MÖNCHEN 2

TAL S3

TELEFON 0811/226894

TELEGRAMMADRESSE: THOPATENT

München 13. November 19 69 case .19794 Denso / T 3376

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha
Toyota-shi, Japan

und

Nippon Denso Kabushiki Kaisha. Aichi-ken» Japan

Selbstätig schaltendes Getriebe mit variablem Umschaltpunkt

Die Erfindung bezieht sich auf eine KraftÜbertragungsanlage für Kraftfahrzeuge und dergleichen und insbesondere auf ein selbstätig schaltendes Getriebe mit einem hydraulischen Drehmomentwandler und einem Mehrgangzahnradwechselgetriebe.

Bei dem bisher in Personenkraftwagen verwendeten selbstätig schaltenden Getriebenwird der Umschaltpunkt allgemein durch ein

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Signal bestimmt, das die Fahrzeuggeschwindigkeit (abgenommen von der Abtriebswelle eines Mehrgang-Zahnradwechselgetriebes) repräsentiert oder durch ein Signal, das die Umdrehung der Antriebsmaschine oder der Brennkraftmaschine repräsentiert und durch ein Signal, das den Unterdruck in der Ansaugleitung des Verbrennungsmotors repräsentiert oder durch ein Signal, das die Stellung des durch den Fahrer betätigten Gaspedals repräsentiert. Bin angewendetes Verfahren besteht darin, daiä man diese Signale in Form eines hohen und eines niedrigen Hydraulikdrucks erhält, den Umschaltpunkt auf der Basis der Zwischenbeziehung zwischen diesen beiden Hydraulikdrücken bestimmt und zugeordnete Ventile öffnet und schließt, um selektiv hydraulisch eine Betätigungseinrichtung wie Mehrscheibenkupplung oder Bandbremse in Einsatz zu bringen. Bei dem herkömmlichen selbstätig schaltenden Getriebe, das vollständig mit Hilfe von Hydraulikdruck gesteuert wird, unterliegen die in Form von Hydraulikdrücken ermittelten Signale Fehlern und sind daher generell ungenau. Dies bedeutet, daß auch der Umschaltpunkt häufig Fehlern unterliegt. Darüber hinaus ist der hydraulische Schaltkreis oder Betätigungskreis generell komplex und es ist nicht einfach, eine gegenüber der vorhandenen Funktion verbesserte Funktion zu erhalten. Fährt beispielsweise das Fahrzeug eine verhältnismäßig steile .Strecke aufwärts und trifft es auf eine relativ sanfte Neigung, so erfordert ein leichtes Entlasten des Gaspedals zur Aufrechterhaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit einen Gangwechsel in den höheren Gang. Trifft das Fahrzeug auf eine steile Neigung, so führt das Nieder-

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treten des Gaspedals zur Aufrecht erhaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit erst dann zu einem Gangwechsel in den niedrigen Gang, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit erheblich verringert ist, so daß für den Fahrer Unbequemlichkeiten tintstehen.

Befindet sich andererseits das Fahrzeug auf einer ebenen Straße oder fährt es auf einer sanften Gefällestrecke abwärts, führt das Niedertreten des Gaspedals zur Beschleunigung erst dann zu einem Gangwechsel in den höheren Gang» wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit im wesentlichen gleich der beim Aufwärtsfahren einer Steigung entwickelten Geschwindigkeit wird, wobei ein Gangwechsel unter diesen Umständen deswegen sehr unbefriedigend ist, weil vom Motor und der Übertragungsanlage erhebliche Geräusche erzeugt werden. Darüber hinaus variiert die' Belastung der die Straße erfassenden Räder in Abhängigkeit von Änderungen in der Zahl der Fahr"zeuginsassen oder von Änderungen des Gewichts von durch das Fahrzeug beförderten Gütern sowie ferner in Abhängigkeit davon, ob sich das Fahrzeug in einem Stadtbereich oder einem Stadtvorox'tsbereich befindet, wobei entsprechend unbefriedigende Gangwechsel erfolgen. Dies kommt daher, daß der Gangwechsel auf der Basis eines vorbestimmten einzigen Gangwechseldiagramms erfolgt, das für alle Zustände unter Einschluß der Aufwärtsfahrt auf einer steilen Steigung, der Abwärtsfahrt auf einem steilen Gefälle, der abrupten Beschleunigung auf einer ebenen Straße, der gemäßigten Beschleunigung auf einer ebenen Straße, der Fahrt

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auf einer ebenen Straße mit einer konstanten Geschwindigkeit und einer großen Variation in der Belastung während des Laufs in einem Stadtbereich und einen Vorortsbereich dient. Die vorgenannten Schwierigkeiten ergeben sich somit aus der Tatsache, daß eine Gangwechsellinie, die für eine mittlere Belastung genügt und die zu einem gewissen Ausmaß für eine große und eine kleine Belastung ausreicht, nicht gewählt wird.

Allgemein werden derartige Schwierigkeiten dadurch vermieden_s daß man das Getriebe von Hand auf niedrigen Gang schaltet und die Schaltung auf hohen Gang verhindert,

Aufgabe der Erfindung ist es, eine selbstätig schaltende Anlage mit einem Wandlergetriebe und einem hydraulischen Schaltkreis zu schaffen, das eine elektrische Steuervorrichtung für die Bestimmung des Umsehaltpunkts aus der Drehzahl des Verbrennungsmotors und dem Unterdruck in der Ansaugleitung oder der Drehzahl des Motors und dem Schlupfverhältnis oder dergleichen des Drehmomentwandlers zur Steuerung des Verteilungsventils in dem hydraulischen Schaltkreis aufweist, wobei der elektrischen Steuervorrichtung Schalteinrichtungen zugeordnet sind, die die Einstellung der elektrischen Steuervorrichtung verändern können, indem sie zur Anpassung an Änderungen der Belastung den Umschaltpunkt (die Umschaltlinie) variieren.

Die Erfindung ist bei einem selbstätig schaltenden Getriebe derjenigen Bauart, bei der der der Belastung des Motors zugeordnete Faktor wie der Grad des Niedertretens des Gaspedals,

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der Unterdruck in der Luftansaugleitung oder die Schlupfgröße des Drehmoment wand ler s und bei dej? die anderen Faktoren, die sich auf die Drehzahl des Motors wie die Geschwindigkeit der in den Motor strömenden Luft und die Umdrehung der Eingangswelle der Obertragungsanlage als die Hauptfaktoren für die Bestimmung des Umsehaltpunkts dienen und bei der eine elektrische Steuervorrichtung mit einem logischen Operationskreis oder einem Transistorrelaiskreis GangwechselInstruktionen

liefert, dadurch gekennzeichnet,' daß die Einstellungen für das Bestimmen des Umsehaltpunkts in der elektrischen Steuervorrichtung wie das Schlupfverhältnis des DrehmomentWandlers, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Drehzahl des Motors in Antwort auf den Schaltvorgang durch Schalteinrichtungen in Abhängigkeit von einer Änderung im Zustand der Straßenoberfläche oder des Gewichts von durch das Fahrzeug getragenen Gütern oder in Abhängigkeit vom Lauf in einem städtischen oder vorstadtischen Bereich geändert werfen. Erfindungsgemäß ist die Obertragungsanlage ungleich dem bekannten Fall mit Handschaltung des Getriebes bei dieser EüstaUung nicht ständig auf niedrigen Gang festgelegt, wobei der Gangwechsel vom niedrigen Gang zum hohen Gang zu jeder Zeit in Abhängigkeit von dem Wert der Umschaltbestimmungsfaktoren geändert wird, so daß das Fahrzeug mit dem günstigsten Gang laufen kann.

Bei der Erfindung wird eine elektrische Steuervorrichtung zur Steuerung des Verteilungsventils in dem hydraulischen Schaltkreis verwendet. Somit kann der Umschaltpunkt sehr genau bestimmt werden und man kann die notwendige Einstellung

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leicht erhalten. Ferner ist mit der elektrischen Steuervorrichtung eine Schalteinrichtung verbunden, um durch den Schaltvorgang der Schalteinrichtung die Einstellung der elektrisehen Steuervorrichtung zu variieren. Dementsprechend können die erforderlichen Gangv/echsel durch bloßes Verändern des Umschaltpunkts genau verwirklicht werden. Das bloße Hinzufügen der Schalteinrichtung au der elektrischen Steuervorrichtung ohne erhebliche Variierung der Anordnung der elektrischen Steuervorrichtung liefert ein billiges selbstätig schaltendes Getriebe verhältnismäßig einfachen Aufbaus.

Bei der Erfindung besteht die elektrische Steuervorrichtung aus Drehzahlverarbeitungskreisen» Schlupfverarbeitungskreisen und logischen Kreisen für das Betätigen des Verteilungsventils in dem hydraulischen Schaltkreis oder Arbeitskreis. Somit kann ein selbstätiger Gangwechsel selbst im Falle der Kotorbremeung bewirkt werden_t wobei dann die Antriebekraft von den Rädern auf den Motor übertragen wird und der Umsehaltpunkt im Falle der Motorbremsung nach Wunsch gewählt werden kann.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Schnittansieht durch eine Übertragungsanlage, die vorzugsweise bei einem erfindungsgemäßen selbstätig schaltenden Getriebe verwendet wird}

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Fig. 2,3,4 und 5 sind schematische Ansichten, die die Arbeitsweise des hydraulischen Schaltkreises verdeutlichen, wenn die Erfindung bei einem selbstätig schaltenden Zweiganggetriebe angewendet wird, wobei der hydraulische Schaltkreis in den Stellungen N, DL, DH und R gezeigt ist;

Fig. 6a und 6b zeigen in zwei graphischen Darstellungen den Umsehaltbereich vor und nach dem Ändern der Umsehaltpunkte;

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendeten elektrischen Steuervorrichtung zeigt;

Fig. 8a und 8b zeigen in Seitenansicht und in Frontansicht einen bei der Vorrichtung verwendeten Drehzahldetektor;

Fig. 9 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Drehzahlverarbeitungskreises in der Vorrichtung nach Fig. 7 verdeutlicht;

Fig. 10 bis 10c sind Darstellungen der Betriebsspannungswellenformen in dem Drehzahlverarbeitungskreis nach Fig. 9;

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Fig. 11a und 11b sind ein Blockdiagramm bzw. ein Schaltplan, die den Aufbau sines zu der Vorrichtung nach Fig. 7 gehörenden Schlupverarbeitungskreises mit variierbarer Einstellung zeigen;

Fig. 12 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Drehzahlverarbeitungskreises der Vorrichtung nach Fig. 7 mit variierbarer Einstellung zeigt;

Fig. 13 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Synchronsteuerungshaltekreises der Vorrichtung nach Fig. 7 zeigt;

Fig. IHa bis ltd sind graphische Darstellungen der Betriebsspannungswellenformen in dem Synchronst euerungs halt ekr eis gemäß Fig. 13;

Fig. 15 ist ein Blockschaltbild eines bistabilen Speicherkreises der Vorrichtung nach Fig. -7;

Fig. 16a bis 16c sind graphische Darstellungen der Betriebsspannungswellenformen des bistabilen Speicherkreises nach Fig. 15;

Fig. 17 ist ein Blockschaltbild, das die logische Operation für den Gangwechsel vom niedrigen Gang in den hohen Gang bei geringer und bei schwerer Belastung verdeutlicht}

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Fig. 18 ist ein Blockschaltbild, das die logische Operation bei einem kontinuierlichen Synchronsteuerungshaltesignal nach dem Gangwechsel vom niedrigen Gang auf den hohen Gang verdeutlicht;

Fig. 19 ist ein Blockschaltbild, das die logische Operation beim Verschwinden des Synchronsteuerungs haltesignals nach dem Gangwechsel vom niedrigen auf den hohen Gang verdeutlich;

Fig. 20 ist ein Blockschaltbild, das die logische Operation verdeutlicht, wenn das Schlupfverhältnis beim Gangwechsel vom hohen zum niedrigen Gang auf einen Wert kleiner als 0,6 oder 0,7 verringert worden ist;

Fig. 21 ist ein Blockschaltbild, das die logische Operation unter einem kontinuierlichen Synchronst euerungshaltesignal nach dem Gangwechael vom hohen zum niedrigen Gang verdeutlicht;

Fig. 22 ist ein Blockschaltbild, das die logische Operation beim Verschwinden des Synchronsteuerungshaltesignals nach dem Gangwechsel vom hohen zum nin.irirren Gaur verdeutlich!:.

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Als typisches Beispiel für die Anwendung der Erfindung wird im Folgenden ein selbstätig schaltendes Zweiganggetriebe im Aufbau und in der Arbeitsweise beschrieben. Selbstverständlich ist die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf ein Zweiganggetriebe beschränkt; vielmehr kann es auch bei selbstätig schaltenden Dreigang- oder Mehrganggetrieben Anwendung finden.

Zweigangwandlergetriebe

Gemäß Fig. 1 besitzt das Zweigangwandlergetriebe einen hydraulischen Drehmomentwandler 10, eine vordere Kupplung 20, eine hintere Kupplung 30, eine hintere Bremse 40 und ein Zahnradgetriebe 50. An der Eingangsseite des hydraulischen Drehmomentwandlers 10 ist die Ausgangswelle eines Motors (nicht gezeigt) unmittelbar an eine Welle 11 angeschlossen, die wiederum unmittelbar an eine Drehmomentwandlerpumpe 12 angeschlossen ist. Der Drehmomentwandler 10 besitzt eine Drehmomentwandlerpumpe 12, eine Drehmomentwandlerturbine 13, die der Pumpe 12 gegenüberliegt und einen Stator oder ein Leitrad, das zwischen der Pumpe 12 und der Turbine 13 liegt. Das Leitrad 15 ist mit einer Einwegkupplung 16 ausgerüstet. Da die Arbeitsweise dieser Elemente bekannt ist, erfolgt keine ins Einzelne gehende Beschreibung, Die Drehmomentwandlerpumpe 12 liefert ein hydraulisches Strömungsmittel, so daß die Turbine 13 durch die Bewegungsenergie des umlaufenden Strömungsmittels angetrieben wird und auf die Welle 14 der Drehmomentwandlerturbine 13 eine Antriebskraft übertragt. Somit besteht ein Unterschied zwischen der Drehung der Drehmomentwandlerpumpe

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12 und der Drehung der Drehmomentwandlerturbine 13, wobei die Drehkraft mit einer derartigen Drehdifferenz übertragen wird. Bei kleiner Drehdifferenz wird ein kleines Drehmoment übertragen, während bei großer Drehdifferenz ein großes Drehmoment übertragen wird. Der Drehmomentwandler 10 überträgt eine variierende Drehkraft. Die Drehdifferenz wird auch als Drehzahlverhältnis oder als Schlupfverhältnis bezeichnet.

An die Pumpenwelle 11 ist für einennoch später zu erläuternden Zweck eine hydraulische Pumpe 17 unmittelbar angeschlossen, die eine Zahnradpumpe sein kann. Die vordere Kupplung 20 besteht aus einer fest mit der Turbinenwelle IH verbundenen Kupplungstrommel 21, einer Mehrscheibenkupplung 22, einem Kupplungskolben 23, einer Federplatte 24 und einer Kupplungswelle 25.

Die hintere Kupplung 30 besteht aus einer fest mit der Kupplungstrommel 21 verbundenen Kupplungswelle 35, einer Kupplungstrommel 31,₍einer Mehrscheibenkupplung 32, einem Kupplungskolben 33 und einer Federplatte 34. Wird der Kupplungskolben 33 mit hydraulischem Druck beaufschlagt, kuppelt die Kupplung 32 die Kupplongstrommel 21 an die Kupplungstrommel 31.

Gemäß Fig. 2 besteht die hintere Bremse UO aus einem Bremskolben 41, einem Bremshebel 42, einem Bremsband 43, einer Rückholfeder 44 und einem Bremszylinder 45. Wird der Bremszylinder 45 mit Hydraulikdruck beaufschlagt, wird durch das

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Bremsband 43 ein Träger 58 des Zahnradgetriebes 50 gegen jegliche Drehung gegenüber dem Gehäuse 18 gesperrt.

Diese Kupplungen und Bremsen entsprechen denjenigen des Stands der Technik. Das Zahnradgetriebe 50 besteht zum Beispiel aus einem ersten Sonnenrad 51> einem zweiten Sonnenrad 57, einem dritten Sonnenrad 5.5, ersten Planetenrädern 52, zweiten Planetenrädern 54, einer Ausgangswelle 56 und einem Träger 58. Das Zahnradgetriebe 50 ist somit ein Planetenkegelradgetriebe, bei dem das erste Sonnenrad 51 und das zweite Sonnenrad 57 entgegengesetzt zueinander angeordnet sind und über die ersten Planetenräder 52 miteinander in Eingriff stehen, wobei die zweiten Planetenräder 54 mit den ersten Planetenrädern 52 fest verbunden sind und mit dem dritten Sonnenrad 55 kämmen. Das Planetenkegelradgetriebe hat folgende Arbeitsstellungen: Beim hohen Gang werden die vordere Kupplung 20 und die hintere Kupplung 30 betätigt, so daß das erste Sonnenrad 51 und das zweite Sonnenrad 57 mit der gleichen Drehzahl umlaufen. Da in diesem Fall der Träger 58 leerläuft, wird die Ausgangswelle 56 mit der gleichen Drehzahl wie die beiden Sonnenräder 51 und 57 gedreht, so daß die Umdrehung im Verhältnis 1:1 übertragen wird, wie man es auf Fig. 1 ersieht. Beim niedrigen Gang wird die vordere Kupplung 20 und die hintere Bremse 40 betätigt, so daß auf das erste Sonnenrad 51 die Umdrehung mit der Drehzahl der Eingangswelle übertragen wird; da der Träger 58 durch die hintere Bremse 40 gesperrt ist und das zweite Sonnenrad 57 leerläuft, wird die Ausgangswelle 56 mit einer Drehzahl gedreht, die l/K der Anzahl der Drehungen

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der Eingangswelle ist. Hier bedeutet K das Gangwechselverhältnis. Beim Rückwärtsgang werden die hintere Kupplung 30 und die hintere Bremse 40 betätigt, so daß die Drehung der Eingangswelle auf das zweite Sonnenrad 57 übertragen wird; da das erste Sonnenrad 51 leerläuft und der Träger 58 durch die hintere Bremse 40 blockiert ist, wird die Ausgangswelle 56 in Gegenrichtung mit einer Drehzahl gedreht, die l/K der Drehzahl der Eingangswelle ist.

Drehzahldetektoreinrichtung

Eine Einrichtung 70 für das Ermitteln der Drehzahl der Welle 11 der Drehmomentwandlerpumpe 12 besitzt einen Drehzahldetektor 71 (ins Einzelne gehende Beschreibung erfolgt später), der auf dem Gehäuse 18 sitzt und dem eine gezahnte Scheibe 72 zugeordnet ist, welche auf der Drehmomentwandlerpumpe 12 sitzt. Ist die Anzahl der Zähne der gezahnten Scheibe 72 n.,, dann ermittelt .der Drehzahldetektor 71 ein elektrisches Signal S. mit einer Frequenz, die n. mal der Anzahl der Umdrehungen N. der Drehmomentwandlerpumpe 12 ist. Da die Drehwelle des Verbrennungsmotors fest mit der Welle 11 der Drehmomentwandlerpumpe 12 verbunden ist, ist die Ermittlung des elektrischen Signals (S., = n^N-) gleich der Ermittlung der Drehzahl des 2-iotors.

Die Einrichtung 80 für die Ermittlung der Drehzahl der Welle 14 der Drehmomentwandlerturbine 13 besitzt einen an dem Gehäuse 18 sitzenden Drehzahldetektor 81 und eine gezahnte

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Scheibe 82, die auf der mit der Welle 14· der Drehmomentwandlerturbine 13 fest verbundenen vorderen Kupplungstrommel 21 sitzt. Der Drehzahldetektor 81 kann gleichen Aufbau wie der Drehzahldetektor 71 haben und es kann die gezahnte Scheibe gleichen Aufbau wie die gezahnte Scheibe 72 besitzen. Hat die gezahnte Scheibe 82 n„ Zähne, zum Beispiel 32 Zähne, dann ermittelt der Drehzahldetektor 81 ein elektrisches Signal S₂ mit einer Frequenz, die n„ mal der Anzahl der Umdrehungen N« der Turbinenwelle IU ist. Somit ist S₂ = H₃N₃ = 32xN_2> Anstelle der Ermittlung der Drehzahl der Welle 14 der Drehmomentwandlerturbine 13 durch die Detektoreinrichtung 80 kann ein Wert in noch zu beschreibender Weise verarbeitet werden, der an einer anderen Stelle ermittelt wird ι zum Beispiel ein Wert, der durch eine Einrichtung 90 für das Ermitteln der Drehzahl der Ausgangswelle 56 festgestellt wird. Ferner kann die Drehzahl der Welle I¹+ der Drehmomentwandlerturbine 13 an jeder beliebigen Stelle ermittelt werden» soweit eine derartige Stelle unmittelbar mit der Welle IU der Drehmomentwandlerturbine 13 verbunden ist.

Die Einrichtung 90 für die Ermittlung der Drehzahl der Ausgangswelle 56 besitzt einen am Gehäuse 18 sitzenden Drehzahldetektor 91 und eine mit der Ausgangswelle 56 festverbundene gezahnte Scheibe 92. Der Drehzahldetektor 91 kann den gleichen Aufbau wie der Drehzahldetektor 71 oder 81 haben. Hat die gezahnte Scheibe 92 n~ Zähne, zum Beispiel n₃ = 32, dann ermittelt der Drehzahldetektor 91 ein elektrisches Signal S, mit einer.Frequenz n₃ mal der Anzahl der Umdrehungen N₃

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der Ausgangswelle 56. Somit ist S₃ = n₃N_g = 32 χ N₃. Zwischen S₀ und S₀ besteht die folgende Beziehung:

S₂ = K ^2_ S₃ oder S₃ a ^3 S₂ n₃ n₂K

worin K = ·«— (Umschaltverhältnis oder Gangwechselverhältnis}

ist. Es kann somit die Drehzahl N₂ der Welle IH der Drehmomentwandlerturbine 13 aus der Drehzahl N₃ der Ausgangszeile 56 durch die vorbeschriebene arithmetische Operation ermittelt werden.

Ist die Drehzahl N₃ der Ausgangswelle 56 bekannt, &o ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bekannt. Ist die Drehzahl

N₁ der Welle 11 der Drehmomentwandlerpumpe 12 bekannt, so ist die Drehzahl des Motors bekannt. Ist die Drehzahl N₂ der Welle IM· der Drehmomentwandlerturbine 13 bekannt, so kennt man das Drehzahlverhältnis zwischen der Welle 11 der Drehmomentwandlerpumpe 12 und der Welle m der Drehmomentwandlerirax-tjine Dies bedeutet, daß das Schlupfverhältnis des Drehmomentwandlers 10 bekannt ist. Es ist somit möglich, den Zustand der Kraftübertragung .in den Drehmomentwandler 10 in dem spezifischen Zustand zu ermitteln.

Als Beispiel wird unter Bezugnahme auf die Fig. 8a und 8b der Aufbau der Einrichtung 90 für das Ermitteln der Drehzahl der Ausgangswelle 56 erläutert. Wie man in der Seitenansicht gemäß Fig. 8a ersieht, ist die in ihrer Drehmitte an der Welle 56 befestigte gezahnte Scheibe 92 eine scheibenförmige Platte aus magnetischem Material mit 32 im gleichen Abstand längs des

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Umfangs angeordneten Zähnen, wobei der Drehzahldetektor 91 am Gehäuse 18 diametral zur gezahnten Scheibe 9 2 ganz nahe dieser Scheibe angeordnet ist. Der Drehzahldetektor 91 besteht aus einem Permanentmagnet 101 und einer um diesen Permanentmagnet 101 gewickelten Spule 102. Der Permanentmagnet 101 und die Spule 102 sitzen in einem Gehäuse aus nichtmagnetischem Material, das auf dem Gehäuse 18 der Übertragungsanlage sitzt, so daß ein Ende des Permanentmagnets 101 ganz nahe dem Außenumfang der gezahnten Scheibe 9 2 liegt. Wandert die gezahnte Abschnitt der gezahnten Scheibe 9 2 beim Drehen der gezahnten Scheibe 9 2 durch das Magnetfeld des Permanentmagnets 101, erfolgt eine Änderung im Streufluß des Permanentmagnets 101, so daß in der Spule 102 eine elektromotorische Kraft erzeugt wird. Im- Falle des dargestellten Beispiels erzeugt eine vollständige Umdrehung der gezahnten Scheibe 9 2 zweiunddreißig Spannungsimpulse. Wie bereits dargelegt wurde, wird ein Spannungssignal bei einer Wechselspannung S₃ mit einer Frequenz n~ χ N₃" erhalten, wenn die mit n₃ Zähnen versehene gezahnte Scheibe 92 mit N₃ Umdrehungen pro Zeiteinheit umläuft. Das Spannungssignal erscheint an den Ausgangsklemmen 103.

Die Außenumfangsform der gezahnten Scheibe 72 in der Einrichtung 70 für das Ermitteln der Anzahl der Umdrehungen der Welle 11 der Drehmomentwandlerpumpe 12 und der gezahnten Scheibe 82 in der Einrichtung 80 für das Ermitteln der Zahl der Umdrehungen der Welle m- der Drehmomentwandlerturbine 13

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ist gleich derjenigen der gezahnten Scheibe 92, wobei jedoch erstere in bezug auf die Drehmomentwandlerturbine und die Kupplungstrommel in einer gegenüber letzterer unterschiedlicher V/eise angeordnet sind. Von den drei Drehzahldetektoreinrichtungen 70, 80, und 90 v/erden Ausgangssignalspannungen S., S₀ und S₀ erhalten, die zu Leitungen 311, 321 und 331 in

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Fig. 7 gehen.

Hydraulisches Betätigungssystem

Im Falle des selbstätig schaltenden Zweiganggetriebes hat das hydraulische Betätigungssystem oder Arbeitssystem einen Aufbau gemäß den Fig. 2, 3, 4- und 5. Das hydraulische Betätigungssystem besitzt eine Hydraulikdruckquelle 250 und einen hydraulischen Schaltkreis 2 30. Der hydraulische Schaltkreis 2 30 hat ein Gangstellungs-Stellventil 2 60, ein Verteilungsventil 270, einen Solenoid 2 80, Sperrventile 291 und 29 5 und Kanäle für ein hydraulisches Strömungsmittel oder öl. Die Hydraulikdruckquelle 250 besitzt die Hydraulikpumpe 17, einen ölfilter 259, eine ölwanne 258, ein Druckregulierventil 256, ein Drucksteuerventil 252, ein Entlastungsventil 253, einen ölkühler 254 und Kanäle für hydraulisches Strömungsmittel oder öl. Die Hydraulikdruckquelle 250 liefert öl unter Druck zum Drehmomentwandler 10, zum Getriebe 50 su dessen Schmierung und zum hydraulischen Schaltkreis 230. (Im Folgenden wird keine Beschreibung zj,v Arbeitsweise der Hyctoaulikdruckquelle 250 gegeben, ddt ciies bekannt ist.) Das Umschaltbereich-Stell-

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ventil 2 60 besitzt einen Ventilschieber 62 und ein Ventilgehäuse 261. Der Ventilschieber 262 ist mit einem Steuerhebel (nicht gezeigt) verbunden, der neben dem Fahrersitz angeordnet ist, so daß der Ventilschieber eine der Stellung des Steuerhebels entsprechende Stellung einnimmt, wenn dieser in eine der folgenden Stellungen geschaltet wird: P (Parken), R (Rückwärts), N (Neutral), D (Drive oder Fahrt) und L (niedriger Gang). Die Symbole P, R, N, D und L gemäß Fig. 2 repräsentieren die entsprechenden Stellungen des Ventilschiebers 62, der in Beziehung hierzu bewegt wird. Neben dem linken Ende des Ventilschiebers 62 ist eine Nut 2 63 vorgesehen, die ein an den Steuerhebel angeschlossenes Glied aufnimmt.

Befindet sich gemäß Fig. 2 das Gangstellungs-Stellventil 260 in der N-Stellung, dann ist der ölkanal oder öldurchgang 221 geschlossen, während die ölkanäle 222 und 22 7 geöffnet sind. Wird das Stellventil 260 in seine L-Stellung gebracht j steht der ölkänal 221 mit dem ölkanal 222 in Verbindung, während der ölkanal 227 geöffnet ist, wie es in dem Zustand der ■ DL-Stellung in Fig. 3 der Fall ist. Es ist jedoch eine Anordnung getroffen, bei der der Solenoid 2 80 in dar L-Stellung in keiner Weise erregt ist. Wird das Stellventil 260 in die D-Stellung oder genauer in die DL-Stellung gebrechts steht der ölkanal 221 mit dem ölkanal 222 in Veroindung, während der ßikar.al 227 gemäß Fig. 3 geöffnet ist, Wird c.tn: gem£ft später nachfolgender Beschreibung der Solenoid 2SO ? ;■:: ?^£·> ; t;v? , eic Uli-Stellung gemäß Pig. H erhalten. Wird das

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Stellventil 260 in seine R-Stellung gebracht, ist der ölkanal 221 mit dem ölkanal 227 verbunden, während der ölkanal 222 gemäß Fig. 5 geöffnet ist. In der P-Stellung des Stellventils 260 ist der ölkanal 221 geschlossen und sind die ölkanäle und 227 gemäß Fig. 21 geöffnet.

Das Verteilungsventil 270 besitzt ein Ventilgehäuse und einen Ventilschieber 272. Das eine Ende oder linke Ende des Ventilschiebers 272 ist an einen beweglichen Kern 283 des Solenoids 280 angeschlossen. Erhält der Solenoid 280 keinen Strom, so wird der Ventilschieber 272 durch die Wirkung einer Feder 279 in seine rechte Stellung gedrückt, die auf das andere oder rechte Ende des Ventilschiebers 272 wirkt, so daß der ölkanal 222 mit einem ölkanal 221 verbunden ist und ein ölkanal 223 gemäß Fig. 3 offen ist. Durch das Erregen des Solenoids 280 wird der Ventilschieber 272 nach links gedrückt, so daß der ölkanal 222 mit dem ölkanal 223 in Verbindung kommt und der ölkanal 224 gemäß Fig. 4 geöffnet wird. Wird dann der hydraulische Arbeitsdruck zum ölkanal 223 geschickt, stellt das Sperrventil 291 eine Verbindung, zwischen den ölkanälen 223 und 22 5 her und blockiert gemäß Fig. 4 den ölkanal 227. Wird hingegen der Hydraulikdruck zum ölkanal 227 geschickt, stellt das Sperrventil 291 eine Verbindung zwischen den ölkanälen 227 und 225 her und sperrt den ölkanal 223 gemäß Fig. 5. In Antwort auf den hydraulischen Arbeitsdruck in dem ölkanal 224 stellt das Sperrventil 29 5 eine Verbindung zwischen den ölkanälen 224 und 226 her und sperrt den ölkanal 227 gemäß

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Fig. 3. Andererseits stellt das Sperrventil 29 5 in Antwort ■ auf die Lieferung des hydraulischen Arbeitsdrucks zu dem ölkanal 22 7 eine Verbindung zwischen den ölkanälen 22 7 und 226 her und sperrt den, Ölkanal 22U, wie man es aus Fig. 5 ersieht.

Wird der Spule 282 des Solenoids 280 Strom zugeführt, wird der bewegliche Kern 28 3 nach links bewegt, während sich gleichzeitig der Schieber 272 des Verteilungsventils 2 70 in dieser Richtung bewegt, wie man es aus Fig. 4 ersieht. Der bewegliche Kern 28 3 wird durch die Kraft der Feder 2 79 in seine rechte Stellung rückgestellt, wenn die Stromzufuhr gesperrt wird, wie man es aus Fig. 3 ersieht. Zwar ist der Solenoid 280 ein bevorzugtes elektrisches Betätigungselement, jedoch kann ohne Abweichung vom Wesen der Erfindung ein anderes elektrisches Betätigungselement verwendet werden, das ein elektrisches Signal in eine mechanische Verschiebung umwandelt.

Durch die Tätigkeit der hydraulischen Elemente wird das Zahnradgetriebe 50 in eine der Stellungen N, D, L, R und P gebracht. Die Einzelheiten dieser Vorgänge werden im Folgenden erläutert.

(1) M-Zu st and

Gemäß Fig. 2 wird der hydraulische Arbeitsdruck durch

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das Gangstellung-Stellventil 260 unterbrochen, wobei sich alle Betätigungseinrichtungen unter Einschluß der vorderen Kupplung 20, der hinteren Kupplung 30, der hinteren Bremse HO in ihrer gelösten Stellung befinden und außer Einsatz sind. Daher kann sich die Welle 14 der Drehmomentwandlerturbine frei drehen. Dies bedeutet, daß das Fahrzeug steht. In der Fig. 2 sind die ölkanäle, die mit dicken unterbrochenen Linien gekennzeichnet sind, mit dem hydraulischen Arbeitsdruck beaufschlagt .

(2) D-Zustand

Der D-Zustand umfaßt zwei Zustände, nämlich DL-Zustand und DH-Zustand. Der DL-Zustand zeigt den niedrigen Gang im D-Zustand, der DH-Zustand den hohen Gang im D-Zustand an.

In dem DL-Zustand nimmt der Ventilschieber 272 des Verteilungsventils 270 seine rechte Stellung ein, während sich der Ventilschieber 262 des Stellventils 260 in seiner D-Stellung gemäß Fig. 3 befindet. Der hydraulische Arbeitsdruck wird zu den ölkariälen 221, 222, 224 und 226 geschickt, so daß die vordere Kupplung 20 und die hintere Bremse 40 beaufschlagt werden und die hintere Kupplung 30 gelöst ist, so daß das Zahnradgetriebe 50 in niedrigen Gang geschaltet wird.

In dcsn ^I;-Zu3land befindet sich der Ventilschieber 262 des Stellventils 2 60 in seiner D-Stellung_s während der Ventilschieber 272 des Verteilungsventils 270 gsmiiß Fig_s h seine linke

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_ O 9 _

Lage einnimmt (infolge Stromzuführung zu dem Solenoid 280). Der Hydraulische Arbeitsdruck wird zu den ölkanälen 221, 2 22, 22 3 und 225 geschickt, so daß die vordere Kupplung 20 und die hintere Kupplung 30 beaufschlagt werden und die hintere Bremse UO gelöst ist, womit das Zahnradgetriebe 50 in den hohen Gang geschaltet wird.

(3) L-Zustand

Im L-Zustand wird der Ventilschieber 2 62 des Stellventils 260 in seine L-Stellung gebracht, während der Ventilschieber 272 des Verteilungsventils 270 seine rechte Stellung einnimmt. Der hydraulische Arbeitsdruck wird zu denselben ölkanälen wie bei Fig. 3 geschickt, so daß die vordere Kupplung 20 und die hintere Bremse UO beaufschlagt werden und die hintere Kupplung 30 gelöst ist, womit das Zahnradgetriebe 50 in niedrigen Gang geschaltet wird.

(4) R- Zu st and

Gemäß Fig. 5 wird der Ventilschieber 2 62 des Stellventils 2 6C in seine R-Stellung gebracht, während der Ventilschieber 272 des Verteilungsventils 270 seine rechte Stellung einnimmt. Der hydraulische Arbeitsdruck wird über die ölkanäle 221, 227, 225 und 226 zu der hinteren Kupplung 30 und der hinteren Bremse HO ,^liefert} während die vordere Kupplung 20 gelöst ih". . L.·." don H-Zustand einzustellen»

(5) P-Zustand

In dem P-Zustand wird der Ventilschieber 2 62 des Stellventils 260 in seine P-Stellung gebracht, während der Ventilschieber 272 des Verteilungsventils 270 seine rechte Stellung einnimmt. Wie auch in dem N-Zustand gemäß Fig. 2 wird der hydraulische Arbeitsdruck durch den Ventilschieber 262 des Stellventils 260 unterbrochen, so daß alle Betätigungselemente gelöst sind. Eine nicht gezeigte Parkvorrichtung, die in Abhängigkeit von der P-Stellung des Stellventils 260 arbeitet und die Ausgangswelle 56 gegen Drehung mechanisch fixiert, ist bekannt.

Die Umschaltung zwischen .DH und DL in dem D-Zustand erfolgt selbstätig durch Erregen oder Entregen des Solenoids 280. Der Bereich der Umschaltung oder des Gangwechsels für das Erregen oder Entregen des Solenoids 2 80 an diesem Umschaltpunkt wird im Folgenden erläutert.

Umschalt- oder Gangwechseldiagramm

Bei der Erfindung wird der Arbeitszustand des Motors durch die Anzahl der Umdrehungen N₁ der Welle 11 der Drehmomentwandlerpumpe 12, der Arbeitszustand des Drehmomentwandlers 10 durch das Schlupfverhältnis und der Laufzustand des Fahrzeugs durch die Anzahl der Umdrehungen N₃ der Ausgangswelle 56 gegeben. Aus der Anzahl dieser Faktoren wird der für das Fahrzeug erforderliche Umschaltpunkt oder Gangwechselpunkt oder

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Gangschaltpunkt bestimmt. Läuft das Fahrzeug auf einer ebenen Straße oder in einem städtischen Bereich oder ist das Fahrzeug leicht belastet, muß der. Motor keine hohe Arbeitsleistung erbringen, so daß es in Hinsicht auf Geräuschentwicklung und Treibstoffkosten erwünscht ist, den Gangwechsel bei einer relativ kleinen Anzahl von Umdrehungen des Motors durchzuführen. Läuft andererseits das Fahrzeug auf einer geneigten Straße oder im Vorstadtbereich oder ist das Fahrzeug schwer belastet, ist es erwünscht, den Gangwechsel unter voller Motorkraft durchzuführen.

Die Fig. 6a zeigt die Umsehaltpunkte im Falle einer geringen Belastung. Die Umsehaltpunkte vom niedrigen zum hohen Gang sind durch ausgezogene Linien bc, ab, af und cg verdeutlicht. Die Linie bc repräsentiert die Anzahl der Umdrehungen N₁ = 1000 Upm der Welle 11 der Drehmomentwandlerpumpe 12. Die Linie ab repräsentiert die Anzahl der Umdrehungen N₂ = 1000 Upm der Welle 14 .der Drehmomentwandlerturbine 13. (Hier \ ist die Anzahl der Umdrehungen N₃ der Ausgangswelle 56 in Werten von N₂ ausgedrückt, welcher Wert die Anzahl der Umdrehungen der Welle 11 der Drehmomentwandlerturbine 13 angibt.) Die Linien af und cg repräsentieren die Schlupfverhältnisse 0,75 und 1,10 des Drehmomentwandlers 10. (Bekanntlich wird das Schlupfverhältnis durch Dividieren der Anzahl, der Umdrehungen N₂ der Welle 14 der Drehmomentwandlerturbine 13 durch die Anzahlumdrehungen N* der¹ Welle 11 der Drehmomentwandlerpunpe 12 erhalten.) Werden die Zustände des Drehmomentwandlers 10 ir einen durch diese Linien umfaßten Bereich gebracht, wird vom

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niedrigen auf den hohen Gang geschaltet. Nach dem Schalten bleibt der hohe Gang, sofern nicht der Betriebszustand des Drehmomentwandlers 10 über irgendeine der Umschaltlinien verschoben wird, die durch die unterbrochenen Linien b'c¹, a'b¹, a'f¹ und c'g¹ verdeutlicht sind. Diese Linien sind Umschaltpunkte vom hohen Gang zum niedrigen Gang. Die unterbrochene Linie b'c¹ repräsentiert die Anzahl Umdrehungen N₁ = .600 Upm der Welle 11 der Drehmomentwandlerpumpe 12. Die unterbrochene Linie a'b¹ repräsentiert die Anzahl Umdrehungen Ng = 600 Upm der Welle 14 der Drehmomentwandlerturbine 13. Die unterbrochenen Linien a'f und c'g' repräsentieren die Schlupfverhältnisse __2_ = 0,60 bzw.__2. = 1,20 des Drehmomentwandlers N₁ N₁

10. Eine Umschaltung vom hohen Gang zum niedrigen Gang erfolgt, wenn der Betriebszustand des Drehmomentwandlers 10 eine Verschiebung aus dem durch diese unterbrochenen Linien begrenzten Bereich erfährt.

Die Fig, 6b verdeutlicht die Umsehaltpunkte im Falle hoher Belastung. Die Umsehaltpunkte für das Schalten vom niedrigen zum hohen Gang sind durch die ausgezogenen Linien mn, Im, Ip und nq verdeutlicht. Die Linie mn repräsentiert die Anzahl Umdrehungen M^ = 1800 Upm der Welle 11 der Drehmomentwandlerpumpe 12. Die Linie Im repärsentiert die Anzahl Umdrehungen IL· ~ I⁸OQ Upm der Welle IU der Drehmomentwandlerturbine 13. (Hier wird die Anzahl Umdrehungen N-, der» Ausgangswelle 56 in Werten von IL· ausgedrückt, die. die Anzahl Umdrehunger, der Welle 14 der Drehmomentwandlerturbine 13 verdeut-

lion-an) Die Linien Ip und nq-repräsentieren die Schlupf verhältnis se _2, =0,9 bzw._J2 = 1,05 des Drehmoment Wandlers 10. N₁ N,

Eine Umschaltung vom niedrigen zum hohen Gang erfolgt, wenn der Betriebszustand des Drehmomentwandlers in einen durch diese ausgezogenen Linien umgrenzten Bereich verschoben wird. Die Umschaltpunkte für das Umschalten vom hohen zum niedrigen Gang sind durch die unterbrochenen Linien m'n', I'm', l'p' 'und n'q' verdeutlicht. Die unterbrochene Linie m'n¹ repräsentiert die Anzahl Umdrehungen N-, = 1200 Upm der Welle 11 der Drehmomentwandlerpumpe 12. Die unterbrochene Linie I'm' repräsentiert die Anzahl Umdrehungen N₂ = 1200 Upm der Welle IH der Drehmomentwandlerturbine 13. Die unterbrochenen Linien l'p¹ und n'q' repräsentieren das Schlupf verhältnis _2_ = O₅ 7

N ^Nl

bzw. __2_ = 1,15 des Drehmomentwandlers 10. Eine Umschaltung vom

hohen zum niedrigen Gang erfolgt, wenn der Betriebszustand des Drehmomentwandlers 10 den durch diese unterbrochenen Linien umgebenden Bereich verläßt.

Die oben angegebenen Werte dienen lediglich als Beispiel j selbstverständlich müssen die günstigsten Werte in Abhängigkeit von der Leistung des Verbrennungsmotors, dem Wandlergetriebe und dem Fahrzeug gewählt werden. In manchen Fällen sind d.ie Ums ehalt punkte (Linien) unter Einschluß der Ans^hl ür,<ire;'*.;.ngG-r. ¥..■ der Welle 11 der Drshaomentwandler-pumpe 12, der Ansahl Umdrehungen N« der Welle IU der Drehmomentwandler--» turh:\re 1? v.rd des Schlupfverhältr.isses * 2 des Dvvihino:T<.ervtwanä-

- 27 lers 10 nicht erforderlich.

Die Umschaltpunkte (Linien) sind durch gerade Linien verdeutlicht; selbstverständlich umfaßt die Erfindung auch den Fall, bei denen sie durch Kurven repräsentiert sind. Ferner sind die Umsehaltpunkte (Linien) durch die Anzahl Umdrehungen N₁ der Welle 11 der Drehmomentwandlerpumpe 12, der Anzahl Umdrehungen N₂ der Welle IM- der Drehmomentwandlerturbine 13 sowie durch das Schlupfverhältnis 2, welches das Verhältnis

von letzterer zur ersterer ist, repräsentiert; selbstverständlich können die Umschaltpunkte auch durch die Anzahl Umdrehungen des Motors und durch den Unterdruck in der Luftansaugleitung definiert werden. Auch hierauf erstreckt sich die Erfindung.

St euervorrichtung

Die Fig. 7 zeigt'den Aufbau einer elektrischen Steuervorrichtung für das Steuern des Gangwechsels entsprechend den Umsehaltdiagrammen nach den Fig. 6a und 6b. Die elektrische Steuervorrichtung besitzt einen Kreis 310 für das Verarbeiten der Drehzahl ML. der Welle 31 der Drehmomentwandlerpumpe 12, einen Kreis 320 für das Verarbeiten der Drehzahl N₂ der Welle 14· der Drehmomentwandlerturbine 13, einen Kreis 330 für das Verarbeiten der» Drehzahl N~ der Ausgangswelle 56, vier Schlupf-Verarbeitungskreise 410, 420, 430 und 440, vier Drehsahleinstellarbeitskreise 340, 350, 360 und 370, zwei UND-Kreise

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510 und 5 20, einen ODER-Kreis 530, einen bistabilien Speicherkreis 540, einen Synchronsteuerungshaltekreis 560, zwei NICHT-Kreise 570 und 610, zwei Gangstellungskreise 580 und 590 und eine Schalteinrichtung 433. Die elektrische Steuervorrichtung befindet sich in einem Zustand für die Durchführung von Steu-

vorgängen bei -in D-Stellung befindlichem Steuerhebel, wenn sie an eine Energiequelle durch einen Schalter (nicht gezeigt) angeschlossen wird.

W Gemäß Fig. 7 wird der Spannungsausgang S^ aus der Einrichtung 70 für die Ermittlung der Anzahl der Umdrehungen N- der Welle 11 der Drehmomentwandlerpumpe 12 über die Leitung 311 zu dem Drehzahlverarbeitungskreis 310 der Drehmomentwandlerpumpenwelle geliefert. Ober eine Leitung 312 wird von dem Kreis 310 ein die Drehzahl N- der Welle 11 der Drehmomentwandlerpumpe 12 repräsentierendes elektrisches SignaliN^ geliefert. (Im Folgenden wird ein elektrisches Signal, das die Anzahl der Umdrehungen oder die Drehzahl repräsentiert, in eckige Klammern ge-

L setzt.) Ober die Leitung 321 wird ein Spannungsausgang S₂ aus der Einrichtung 80 für die Ermittlung der Drehzahl N₂ der Welle 14 der Drehmomentwandlerturbine 13 an den Drehzahlverarbeitungskreis 320 der Drehmomentwandlerturbinenwelle geleitet. Über eine Leitung 32 2 wird von dem Kreis 320 ein die Drehzahl N₂ der Welle 14 der Drehmomentwandlerturbine 13 repräsentierendes elektrisches Signal ftü geliefert. Durch die Leitung 331 wird ein Spannungscusgang S_n von der Einrichtung 90 für die Ermittlung der Drehzahl N« der Ausgangswelle 5 6 zu dem Drehzahlverarboitungskreis 330 der Ausgangswelle geleitet.

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Über eine Leitung 332 wird von dem Kreis 330 ein die Drehzahl H₃ der Ausgangswelle 56 repräsentierendes elektrisches SignalΓν,Π geliefert.

Durch die Leitung 312 wird ein elektrisches Signal!M zu den Drehzahleinsteil-Verarbeitungskreis 340 geleitet, während durch die Leitung 342 von dem Kreis 340 ein elektrisches Signal geliefert wird, das den Ausdruck (/"Ν^,ν, 1800 Upm oder ΓίϊΓ] ^> 1200 Upm) repräsentiert. Die beiden Einstellungen Fm₁] > 1800 Upm und Fn₁"]> 1200 Upm des Drehzahleinstell-Verarbeitungskreises oder Arbeitskreises 340 können gegeneinander durch die Schaltung 433 umgeschaltet werden. In gleicher Weise wird durch die Leitung 312 das elektrische SignalfN^"! zu dem Drehzahleinstell-Verarbeitungskreis oder Arbeitskreis 350 geliefert. -Das elektrische Signal 1"NgI wird durch die Leitung 3 32 zu dem Drehzahleinsteil-Verarbeitungskreis oder Arbeitskreis 360 und 370 geliefert. Von den Arbeitskreisen 350, 360 und 370 werden über die Leitungen 352, 362 und 372 elektrische Signale geliefert, die die Werte ( JN₁ /,/1200 Upm oder Π^ 600 Upm), ( Pn₂"] > 1800 Upm oder Γν₂~Ι> 1000 Upm) und

n₂I,/1200 Upm oder Γν₂Ί^6ΟΟ Upm)repräsentieren. Hier bedeutet I N₂I einen Wert der durch Ausdrücken von /N₃ in Ausdrücken der Drehzahl der Welle 14 der Drehmomentwandlerturbine 13 erhalten wurde.

Die beiden Signale IN₁1 und Γν,jwerden über die Leitungen 312 bzw. 221 ZA dem Schlupfverarbeitun^okreis oder Schlupfarbeitskreis 410 gegeben« Über die Leitung ^lil2 wird von dem Ar-

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bexjskreis 410 ein Ausgangsspannun^ssignal geliefert, das

die Operation (

"Ν,

IJ

Die beiden Einstellungen ^2J>0,90 und

1 M

0,90 oder

Γν,Ι

1 M 5

Lu

Λ.

) repräsentiert. 0.75 des

Schlupfarbeitskreises 410 können durch die Schalteinrichtung 433 zueinander umgeschaltet v/erden. Über die Leitungen 312 und 322 werden die beiden Spannungssignale N. und N„ zu den Schlupf arbeitskreisen 420, 4.30 und H40 geliefert. Über die Leitungen 422, 432 und 442 werden von den Arbeitskreisen 420, 430 und 440 Ausgangsspannungsignale geliefert, die das Ergebnis der folgenden Rechnung

_2.i<0,70 oder

N.

<0,60), C

—ι 1
^N2 [< 1^20 oder

JH

1,10 oder

N,

/!,IBjrepräsentieren.

Durch die Leitungen 342, «H2, »f42, 362, 592 und 572 werden jeweils die Ausgangssignale des Drehzahleinstell-Arbeitskreises 340, des Schlupf ar-beitskr eis es 410, des Schlupfarbeitskreises 440, des Drehzalilelnstell-Arbeitskreises 360, des Arbeitskreises 59 0 für die Stellung des niedrigen Gangs sowie des NICHT-Kreises B57O zu dem UND-Kreis A510 geliefert. Über die Leitung 512 wird von dem UND-Kreis A510 ein Ausgangsspannungssignal geliefert, das das Ergebnis dieser logischen Operation repräsentiert.

a zu dem UKFD-Xröis B520 werden durch Leitungen 632, 542 und 572 zugeführt, während über die Leitung 52? ein Au.s~~.pgsspannungssignal von dem UND-Krai" 3320 geliefert wird.

Eingangsspannungssignale zu dem ODER-Kreis 530 werden durch Leitungen 352, 422, 432 und 372 zugeführt, während von dem ODER-Kreis 530 über die Leitung 532 ein Ausgangsspannungssignal geliefert wird.

Eingangsspannungssignale·zu dem bistabilen Speicherkreis 540 werden durch die Leitungen 512 und 522 geliefert, während der Kreis 540 über die Leitung 542 ein Ausgangsspannungssignal abgibt.

Über die Leitung 542 wird zu dem Synchronsteuerungs-Kaltekreis 560 ein EingangsSpannungssignal gegeben, während der Kreis 560 über die Leitung 562 ein Ausgangsspannungssignal liefert.

Über die Leitung 542 wird an den NICHT-Kreis A610 ein Eingangsspannungssignal angelegt, während der Kreis 610 über die Leitung 612 ein Ausgangsspannungssignal liefert.

Durch die Leitung 562 wird zu dem NICHT-Kreis B570 ein Eingangsspannungssignal geliefert, während dieser Kreis 570 über die Leitung 572 ein Ausgangsspannungssignal liefert. Über die Leitung 542 wird ein Eingangsspannungssignal zu dem Hochgangstellungskreis 580 geliefert. Über die Leitung 612 wird ein Eingangsspannungssignal zu dem Niedriggangstellungskreis 590 geliefert, während von dem Kreis 590 über die Leitung 592 ein Ausgangsspannungssignal abgegeben wird. Die Leitung 542 ist an den Solenoid 280 angeschlossen, so daß über

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die Leitung 542 das Ausgangssignal des bistabilen Speicherkreises 540 an den Solenoid 280 angelegt werden kann. Eine Leitung 444 verbindet die Schalteinrichtung 433 mit den Umschaltklemmen der Arbeitsschaltungen 340, .350, 360 und 370 sowie mit den Umschaltklemmen der Schlupfarbeitskreise 410, 420, 430 und 440.

.(1) Drehzahlverarbeitungskreise

Der Drehzahlverarbeitungskreis oder Drehzahlarbeitskreis 310 für die Drehmomentwandlerpumpenwelle, der Verarbeitungskreis oder Arbeitskreis 320 für die Drehzahl der Drehmomentwandlerturbinenwelle und der Verarbeitungskreis oder Arbeitskreis 330 für die Drehzahl der Ausgangswelle verarbeiten die jeweilige Drehzahl, wenn sie mit den Spannungssignalen S^, S« und S~ versorgt werden. Die Kreise sind im Aufbau ähnlich. Zum Beispiel hat der Arbeitskreis 310 für die Drehzahl der Drehmomentwandlerpumpenwelle den Aufbau nach Fig. 9. Il . Dem Arbeitskreis 310 wird das Eingangsspannungssignal S-, durch die Leitung 311 zugeführt. In dem Kreis 310 verstärkt ein Verstärkerkreis 313 das Signal, begrenzt ein Amplitudenbegrenzungskreis 314 die Amplitude des Signals auf einen festgelegten Wert und wandelt ein Frequenz-Gleichspannungsumwandlungskreis 315 (der ein Frequenzdetektor- und Gleichrichterkreis ist) die Wechselspannung in eine Gleichspannungjdie dann durch die Leitung 312 weitergeleitet wird. Die Fig. 10a zeigt die Spannungswellenform des Signals S^j diese Wellenform bleibt

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nach ien Verstärken das Signals S.. Die Fig, 10b zeigt die Wellenform des Ausgangs des Amplitudenbegrenzungskreises 314. Die Fig. 10c zeigt die Wellenform des Ausgangs des Frequenz-Gleichspannungsumwandlungskreises 315, d.h. die Wellenform des Ausgangs[TL J des Drehzahlarbeitskreises 310. In dem Kreis 310 wird

g somit eine arithmetische Operation von N. = __!_ durchgeführt.

ⁿl

Die Konstanten eines Zeitkonstantkreises, der aus einem Widerstand und einer Kapazität in dem Frequenzdetektorkreisabschnitt des Frequenz-Gleichspannungsumwandlungskreises 315 besteht,können derart variiert werden, daß der Drehzahlarbeitskreis 320 der DrehmOiTientwandierturbinenwelle und der Arbeitskreis 330 für die Drehzahl der Ausgangswelle die jeweiligen Rechnungen

N₂ = ^2. ^un<3 Nq = J^3_ durchführen können. Tin n«

(2) SchlupfVerarbeitungskreise

Die Ausgangsspannungssignale (N₁ und N~) der jeweiligen Drehzahlverarbeitungskreise oder Drehzahlarbeitskreise 310 und 320 gehen durch die Leitungen 312 bzw. 322 zu den vier Schlupfverarbeitungskreisen oder Schlupfarbeitskreisen 410, 420, 430 und 440, die alle ähnlichen Aufbau haben. Zum Beispiel hat der Schlupfarbeitskreis 410 einen Aufbau gemäß Fig. 11a. Die Leitungen 312 und 322 sind an das eine Ende von zugeordneten Potentiometern 414 und 415 angeschlossen. Das.andere Ende der Potentiometer 414 und 415 ist geerdet. Gleitarme 416 und 417 der jeweiligen Potentiometer 414 und 415 sind an einen Differenz iaiverstclrker kreis 418 angeschlossen,, dessen Ausgangssignai an ae.p Loitur ; 412 erscheint,

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Kit einem Teil 424 des Widerstands des Potentiometers ist ein Schaltkreis 434 parallelgeschaltet und es ist an den Schaltkreis 434 eine Leitung 444 angeschlossen, so daß der Schaltkreis 434 den gewünschten Schaltvorgang durchführen kann. Gemäß Fig. 11b besitzt der Schaltkreis 434.einen Transistor 437 und einen Widerstand 436. Wird die Schalteinrichtung 433 von Hand geschlossen, leitet der Transistor 437, während der Widerstandsabschnitt 424 des Potentiometers 414 zur Erde kurzgeschlossen ist. Wird andererseits die Schalteinrichtung 433 von Hand geöffnet, wird der Transistor 437 gesperrt und liefert einen Widerstand, der im Vergleich zu demjenigen des Widerstands 424 sehr hoch ist. In diesem Zustand ist das Potentiometer durch den Widerstand 424 geerdet.

In Fig. 11a ist eine Anordnung gezeigt, bei der ein einziger Schaltkreis 434 an das Potentiometer 414 gekoppelt ist; die Anzahl der Schaltkreise ist jedoch nicht auf eins beschränkt und es können den Potentiometern 414 und 415 zwei Schaltkreise zugeordnet werden, um einen Teil der Potentiometer zur Erde kurzzuschließen und einen derartigen Teil von Erde zu trennen.

Γν Ί ν Die Verarbeitung des SchlupfVerhältnisses/^2J ^> 0,75

wird mit Hilfe eines Beispiels erläutert. Der Ausdruck

^j j> G,75 ist gleichTn₂ j > o',75 [n^] , damit i~N₂j -0,75 Ν.« ! L-J ι., "i.i L «f

ίΐίΓ· > O.Für die Rechnung (n ~i -0,75 .N₁ /)■ 0 v.'i^d die Sc^altein-

richtung 433 in ihrer öffnungssteXlnng gehaltön» Kcbei oas Potentiometer m^:,· in Fig. 11a so eingestellt -;ird_} das cia deia

Gleitarm 416 eine Ausgangsspannung von 0,75 N₁ erscheint, wenn das Signal 'N₁J über die Leitung 312 an das Potentiometer 414 angelegt wird. Das Potentiometer 415 wird so eingestellt, daß an dem Gleitarm 417 eine Ausgangs spannung gleich Fl-I₂ / erscheint, wenn über die Leitung 322 das Signal JN₉/ angelegt

L- U

wird. Der Gleitarm 417 ist unmittelbar an die Leitung 322 angeschlossen. Werden diese beiden Spannungen an den Differentialverstärker 418 angelegt, wird der Unterschied zwischen ihnen,

r ~i Γ" "TI
d.h.lN« -0,75 JN^i gerechnet. Ist das Ergebnis positiv, wird

L _J L- .j»
die Differenz verstärkt und erscheint als feststehende Spannung an der Leitung 412; ist das Ergebnis negativ, erscheint an der Leitung 412' keine Ausgangsspannung. Somit zeigt das Erscheinen einer Spannung an, daß J N₂ j -0,75 jN^j^O, damit

^2 j.*7 0,75.

L^NiJ

Andererseits bedeutet die Rechnung des Schlupfverhältnis-

I¹V >■ 0,90, daß die Rechnung Γν₉*"1 -0,90 ΓνΓ] >O durchgeführt

JN₁J ' LU L-U

wird. Die Potentiometer 414 und 415 sind jedoch so eingestellt, daß an den zugeordneten Armen 416 und 417 die Signale 0,75 IN₁

Γ —f LJ

und N₂ erscheinen. Um die vorgenannte arithmetische Operation durchführen zu können, muß die vorherige Anordnung für das Durchrechnen von»N₂j -0,75 jN^I^O so modifiziert werden, daß

der Ausdruck|N,J -0,90 |-- N₁J^O gerechnet werden kann. Dies L Ί/ Lr* ü

wird dadurch bewirkt, daß man von dem Gleitarm 416 einen Ausgang mit dem Wert —ΓνΓ7erhalt. Und zwar wird dies dadurch erreicht, daß man die Schalteinrichtung 433 schließt und den Transistor 437 in dem Schaltkreis 434 in den Leitzustand brxa^t und dadurch einen Teil 424 des Potentiometers 414 mit geeignet

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Ί 957131

gewähltem Widerstand kurzschließt.

An der Leitung 412 erscheint keine Ausgangsspannung, wenn ^N2 ! < 0,75. Ist beispielsweise der Wert _^2_ U^O,75 gefordert,

kann eine derartige Operation dadurch durchgeführt werden, daß man .'N₂ j an die Leitung 312 anlegt, den Gleitarm 416 unmittelbar an die Leitung 312 anschließt, an die Leitung 322 N₁ anschließt und den Gleitarm 417 so einstellt, daß man eine Signalspannung mit dem Wert 0,75 N₁ I erhält.

In ähnlicher Weise kann eine Umwandlung des Schlupfarbeitskreises 430 erhalten werden, damit dieser anstelle von,^J

r ~] L^N1J

den AusdruckJ__2_ j ^>l,05 errechnet, indem man den Gleitarm 417

^!— 1-^ A r~ ~'l

in eine Stellung bringt, bei der ein Signal von —=—TrT-/N₀ /"

ι,zu ί L ι

U-W _J

erhalten wird» wobei ^man ferner den Schaltkreis 434 in Parallellage mit einem Teil 424 des Potentiometers 414 bringt und die Schalteinrichtung 433 schließt, um den Teil 42 4 des Potentiometers 414 kurzzuschließen.

Auf diese Weise kann das Einstellen des gewünschten Schlupfverhältnisses und das Umschalten der Schlupfverhältnisse durch Einstellen des Gleitarms eines der Potentiometer in die richtige Stellung und durch Überführen des Transistors des Schaltkreises in den Leitzustand und das dadurch erfolgte Kurzschließen eines Teils des Widerstands des Potentiometers herbeigeführt werden. Durch richtige Wahl der Eingangsklemmen der Potentiometer kann ferner eine arithmetische Operation des

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Schlupfverhältnisses in den beiden Fällen durchgeführt werden, in denen dieses größer oder kleiner als eine vorbestimmte Einstellung ist. Dies bedeutet, daß durch Schließen der Schaltein

N,

richtung 433 die Umwandlung
νοπ!^Λ2Ϊ >O,75 auf I ^2 .">0,90,von

! ν, ι' I N₁ r

vonj"2 71,10 auf Γ^Ν2 >l,05, und von

NT

durchgeführt v/erden.

<ζΌ,6Ο auf

2 1^0,70,

il

^2K 1,20 auf

"2 I <1,15

hl

(3) Drehzahleinstellarbeitskreise

Es sind vier Drehzahleinstellarbeitskreise 340, 350, 360 und 370 vorgesehen. Diese Kreise bestimmen in Abhängigkeit von der Größe der Eingangsspannungen] N7] und N,j gegenüber vorbe-

L ti L ⁰J stimmten Werten, ob ein Ausgangssignal geliefert wird oder nicht. Diese Kreise besitzen einen Kreis, der eine vorbestimmte Einstellung in eine andere umwandelt. Diese vier Kreise sind im Aufbau gleich. Der Aufbau beispielsweise des Drehzahleinstellarbeitskreises 340, der zwei umstellbare Einstellungen IL /» 1800 Upm und N₁ Γ> 1000 Upm hat, wird unter Bezugnahme auf Fig. 12 erläutert.

Die Eingangsspannung

, die die Drehzahl

reprä

sentiert, wird durch die Leitung 312 an ein Potentiometer 3 43 angelegt. Ein Cleitarm 344 ist an eine Bezugsspannungseinrichtung 345, beispielsweise an eine Zenerdiode angeschlossen, die bei einer gegenüber einer Bezugsspannung höheren Spannung leitet. Die Beaugsspannungseinrichtung 345 ist an einen Verstärker··

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' kreis 346 angeschlossen, dessen Ausgang an der Leitung 342 erscheint. Der Gleitarm 344 wird in eine geeignete Stellung gebracht, bei der er die an das Potentiometer 343 angelegte

C —!
Spannung \IL j in geeigneter Weise unterteilt. Ist die Spannung an dem Gleitarm 344 größer als eine Bezugsspannung der Bezugsspannungseinrichtung 345, sendet letztere ein Signal zu dein Verstärkerkreis 346, der das Signal verstärkt und eine derartige Spannung an die Leitung 342 abgibt. Ist andererseits die Bezugsspannung an der Bezugsspannungseinrichtung 345 höher als die Spannung am Gleitarm 344, erscheint am Ausgang keine Spannung. Es sei zum Beispiel angenommen, daß zu der Leitung 342 ein Ausgangsspannungssignal bei (M,. "]> 600 Upm geliefert werden kann, wenn der Gleitarm 344 des Potentiometers 343 in eine Stellung gebracht ist, bei der er unmittelbar an die Leitung 312 angeschlossen ist. In einem solchen Fall kann die Einstellung von 1000 Upm erhalten werden, indem man den Gleitarm 344 in

600

1000

eine Stellung bringt, die, gemessen vom geerdeten Ende

3
oder -g· der Gesamtlänge des Potentiometers 343 entspricht. Bei dieser Anordnung kann von der Leitung 342 ein Ausgangsspannungssignal erhalten werden, wenn JN₁ größer als 1000 Upm ist. Der Verstärkerkreis 346 kann einen Phasenumkehrkreis aufweisen und es kann dem Potentiometer 343 ein Schaltkreis 348 ähnlichen Aufbaus wie in Fig. lib zugeordnet werden, um den Abschnitt 3U7 des Widerstands des Potentiometers 343 kurzzuschließen und dadurch die Einstellung ΓνΓΙ J> 1000 Upm auf eine Einstellung von beispielsweise N., /" 1800 Upm umzuwandeln. Dies bedeutet, daß die Einstellung [νΓΓ>1800 Upm durch Kurzschließen des Widerstandsabschni^tts 347 entsprechend der Unterteilung

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(1800 - 1000) χ 600 = 2_ der Gesamtlänge des Potentiometers (1800 - 600) χ 1000 5 . .

343 erhalten werden, wenn der Gleitarm 344- so eingestellt wird, daß seine Stellung dem Wert ₁-qq-ö" = "5" ^der Gesamtlänge des Potentiometers 343 entspricht. Dies wird durch Schließen der Schalteinrichtung 433 bewirkt. Durch das Schließen der Schalteinrichtung 433 wird der Widerstandsabschnitt 347 des Potentiometers 343 kurzgeschlossen, wobei der Widerstand zwischen dem Gleitarm 344 des Potentiometers 343 und Erde den Wert fg-· = JL des verbleibenden Wider stands annimmt. Somit kann die Einstellung νοηίϊΟ^ 1000 Upm in die Einstellung Pn₁J ~? 1800 Upm

umgewandelt werden. In ähnlicher Weise kann die Umwandlung der Einstellung von ITlH¹C 600 Upm auf Fn₁ kr 1200 Upm, von [νΠ>1000 Upm auf [Ή >1800 Upm und von Γν^< 600 Upm auf

f"N^j<1200 Upm erfolgen.

(4) Stellkreis für hohen Gang, Stellkreis für niedrigen Gang und NICHT-Kreis

Um einen Gangwechsel vornehmen zn können, muß man wissen, ob sich das Getriebe im niedrigen oder .jn. hohen Gang befindet. Ein Signal, das die Energiezufuhr zu dem Solenoid 280 repräsentiert, könnte zur Anzeige des Zustands des Getriebes, d.h. für die Anzeige dienen, ob niedriger Gang oder hoher Gang eingelegt ist. Die an den Solenoid 280 angelegte Spannung wird als Signal der Hochgangstellung 580 genommen. Von dem NICHT-Kreis A610 (Phasenumkehrkreis oder Phasenumkehrschaltung, in der am Ausgang keine Spannung erscheint, wenn an den Eingang eine Spannung an-

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-UO-

gelegt wird) wird keine Ausgangsspannung geliefert, wenn die Spannung an den Solenoid 280 angelegt wird, während von den MICKT-Kreis eine Ausgangsspannung geliefert wird, wenn an den Solenoid 280 keine Spannung angelegt wird. Diese Ausgangssignalspannung wird als ein Signal der Niedriggangstellung 590 genommen. Anstelle der vorbeschriebenen Stellungssignale kann von dem hydraulischen Arbeitskreis oder von einen Teil des Zahnradgetriebes ohne Verlassen der Erfindung ein elektrisches Signal abgeleitet werden, solang ein derartiges Signal genau die Stellung des eingelegten Gangs übermittelt.

(5) Synchronsteuerungshältekreis

Für eine Zeitspanne nach dem Zuführen von Energie zu dem Solenoid 2 80 oder nach dem Sperren der Energiezufuhr zu dem Solenoid 280 führen der hydraulische Arbeitskreis und die Übertragungsanlage Gangwechselvorgänge durch, wobei diese Gangwechselvorgänge nicht vollständig ausgeführt werden, wenn während \ der vorgenannten Zeitspanne ein weiteres Umsehaltsignal oder Gangwechselsignal angelegt wird. Aus diesem Grunde ist es notwendig, die Vorrichtung in dem bestehenden Zustand zu halten, so daß das Anlegen eines weiteren Umschaltsignals die Vorrichtung erst dann betätigen kann, wenn die Umschaltvorgänge vollständig beendet sind.

Dies wird durch einen Arbeitskreis gemäß Fig. 13 erreicht. Dieser Synchronsteuerungshaltekreis 560 besitzt einen Differenzierkreis 563, einen Gleichrichterkreis 56Ί und einen monosta-

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bilen Multivibrator 565. Über die Leitung 542 wird dem Synchronst euerungshaltekr eis 560 eine an den Solenoid 280 angelegte Spannung mit einer Wellenform gemäß Fig. 14a zugeführt und durch den Differenzierkreis 563 gemäß Fig. 14b differenziert. Das differenzierte Spannungssignal wird durch den Gleichrichterkreis 5 64 gemäß Fig. 14c gleichgerichtet. Dieses Signal wird zum Triggern des monostabilien Multivibrators 565 benutzt, der ein Impulsausgangssignal liefert, bei dem gemäß Fig. 14d die Impulsdauer t ist. Dieses Ausgangssignal erscheint an der Leitung 562.

Für die Synchronsteuerung kann von einem geeigneten Abschnitt des hydraulischen Schaltkreises oder der Übertragungsanlage ein elektrisches Signal abgeleitet werden, das die Tatsache repräsentiert, daß die Übertragungsanlage das Schalten der Gangstellung nach der Zufuhr von Energie zu dem Solenoid 280 oder nach dem Sperren der Energiezufuhr zu dem Solenoid 280 beendet hat. Auch dies gehört zum Umfang der Erfindung.

(6) UND-Kreise

6.1 UHD-Kreis A510

Der UHD-Kreis A510 ist ein herkömmlicher UND-Kreis. Von dem UND-Kreis A510 wird ein Ausgangsspannungssignal geliefert, das an der Leitung 512 erscheint, wenn gleichzeitig das Signal über FlI₁J >» 1200 Uprn von der Drehzahleinstellarbeitsschaltung 340, das Signal über PV¹ _> 0,75 oder ! ^2 f > 0,90 von dem

5 M

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■ Γν "Ί ^

Schlupfarbeitskreis 410, das Signal über J2i<L 1,15 oaer

_Cs L^NlJ

! ^2^: <Z 1,20 von dem Schlupfarbeitskreis 440, das Signal über

(^N2) j> 1000 Upm oder (^N2) ^> 1800 Upm des Drehzahleinstellarbeitskreises 360, das Signal des Niedriggangstellkreises 590 und das Signal des NICHT-Kreises B57O vorliegen. ■

6.2 UND-Kreis B52O

Der UND-Kreis B520 ist ebenfalls ein herkömmlicher UND-Kreis. über den UND-Kreis 3520 erscheint an der Leitung 522
ein Ausgangsspannungssignal, wenn gleichzeitig das Ausgangssignal des ODER-Kreises 530, das Signal vom Hochgang-Stellungskreis 580 und das Signal von dem NICHT-Kreis B57O existieren.

(7) ODER-Kreis

Der ODER-Kreis 530 ist unter der Bezeichnung NOR-Kreis f bekannt. Wenn irgendeines der Signale wie das Ausgangssignal des Drehzahleinstellarbeitskreises 350, das Ausgangssignal des Schlupfarbeitskreises 420, das Ausgangssignal des Schlupfarbeitskreises 430, das Ausgangssignal des Drehzahleinstellarbeitskreises 370 auftritt,.wird von dem ODER-Kreis 530 ein Ausgangsspannungssignal geliefert, das an der Leitung 532 erscheint.

(8) Bistabiler Speicherkreis

Der bistabile Speichorkreis 540 hat einen Aufbau gemäß

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Fig. 15. Die Leitungen 512 und 522 sind an die Eingangsklemmen eines bistabilen Multivibrators 543 angeschlossen. Wird gemäß Fig. 16a von dem UND-Kreis A510 ein positives Spannungssignal über die Leitung 512 an den bistabilen Multivibrator 543 angelegt, wird dieser in einen der bistabilen Zustände gebracht und sein Ausgang durch einen Verstärkerkreis 544 verstärkt, wobei dieser Ausgang an der Leitung 542 erscheint, die zu den Solenoid führt. Die Ausgangsspannung des Verstärkerkreises 544 hat eine Wellenform gemäß Fig. 16c.

Wird über die Leitung 522 an den bistabilen Multivibrator 543 eine Eingangsspannung gemäß Fig. 16b angelegt, wird der bistabile Multivibrator 543 in den anderen stabilen Zustand gebracht, wobei sein Ausgang durch den Verstärker 544 verstärkt wird; es
wird jedoch von dem Verstärker 544 keine Ausgangsspannung geliefert, wie man aus Fig. 16c ersieht. Selbst wenn durch die Leitung 512 ein Eingangsspannungssignal an den bistabilen
Multivibrator 543 angelegt wird und dieses dann verschwindet, bleibt der bistabile Multivibrator 543 in seinem stabilen Zustand und liefert für eine'vorbestimmtt Zeitspanne fortlaufend Energie zu dem Solenoid 280. Das erneute Anlegen der Spannung über die Leitung 512 unmittelbar nach dem Anlegen der vorhergehenden Spannung unterbricht nicht den erregten Zustand des
Solenoids 280, wie man aus dem dritten Impuls in Fig. 16a und dem zweiten Impuls in Fig. l'8c entnehmen kann.

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- 44 Arbeitswaise der elektrischen Steuervorrichtung

(1) Logische Operation für das Umschalten vom niedrigen in den hohen Gang;

Im Falle eines Gangwechsels von niedrigen zum hohen Gang werden arithmetische und logische Operationen durchgeführt, wenn "die Umschalt bedingungen im Umschaltbereich liegen, wie er durch k die ausgezogenen Linien in Fig. 6a verdeutlicht ist. Es wird der Solenoid 280 erregt und der Ventilschieber 272 des Verteilungsventils 2 70 nach links gedrückt, so daß der hydraulische Arbeitskreis 230 von dem Zustand nach Fig. 3 in den Zustand nach Fig. 4 überführt wird; hierdurch wird bewirkt, daß die Betätigungselemente das Zahnradgetriebe 50 vom niedrigen Gang auf den hohen Gang umschalten.

In den Fig. 17 bis 22 sind die Kreise, in denen in der Steuervorrichtung nach Fig. 7 Spannungssignale erscheinen, durch ausgezogene Linien miteinander verbunden, während die Kreise, in denen keine Spannungssignale erscheinen, durch unterbrochene Linien verbunden sind. Gemäß Fig. 17 wird der Solenoid 2 80 erst erregt, wenn der Gang geschaltet ist. Somit liefert der NICHT-Kreis A610 ein Signal und damit der Mxedriggangstellungskreis 590 ein Signal. Dadurch, daß der Synchronsteuerungshaltekreis 560 kein Signal liefert, liefert der NICHT-Kreis B570 ein Ausgangssignal. Diese Signale gehen zu dem UND-Kreis A510.

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"957131

-M-S-

Bei geringer Belastung gilt die Bedingung 1I^ I >1000 Upm, wenn die Umdrehungen des Motors zunehmen. Bei einer noch höheren Fahrzeuggeschwindigkeit gilt die Bedingung Pn₂] /* 1000 Upm und wird die Bedingung 2 j "> 0,75, die das Schlupfverhältnis des

Drehmomentwandlers repräsentiert, befriedigt. (Selbstverständ-

Γν ""'

lieh ist in diesem Fall auch die Bedingung 2I<f1,10 befrie-

5J

digt.) Sind diese Bedingungen befriedigt, werden von den zugehörigen Arbeitskreisen 340, 360, 410 und 440 Ausgangssignale geliefert. Bei schwerer Belastung werden von den betroffenen Arbeitskreisen 340, 360, 410 und 440 Ausgangssignale geliefert, wenn die Bedingung j N^ j J^" 1800 Upm, die Bedingung I N₂J J> 18 00 Upm, die Bedingung JjLl ^0,90 und die Bedingung _2_\^_ 1,05

befriedigt sind. Diese Signale werden zu dem UND-Kreis A55O geliefert. Da alle notwendigen Eingänge an den UND-Kreis A510 geliefert werden, wird von diesem ein Ausgangssignal abgegeben und zu dem bistabilen Speicherkreis 540 geliefert. In diesem Fall kann der Umschaltbereich vom niedrigen auf den hohen Gang bei der schweren Belastung im Vergleich zu demjenigen bei geringer Belastung eingeengt werden, so daß eine ausreichende Beschleunigungs- oder Berganstiegskraft erhalten werden kann.

Das von dem UND-Kreis A510 zu dem bistabilen Speicherkreis 540 gelieferte Signal bringt letzteren in einen stabilen Zustand für die Lieferung von Energie zu dem Solenoid 280, wobei gemäß Fig. 18 zu demselben Zeitpunkt Energie zu dem Solenoid 280 geliefert wird. Somit worden die Umschaltvorgänge des hydraulischen Arbeitekreises und der Übertragungseinheit ausgelöst.

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Das Erregen des Solenoids 280 bedeutet das Anlegen einer Spannung an den Solenoid. Diese Spannung wird als Eingangsspannung an den Synchronsteuerungshaltekreis .560 geliefert, der ein Spannungssignal liefert, welches für eine Zeitspanne von t oder t Sekunden andauert. Der NICHT-Kreis B570 löscht sofort das Signal, das bishin bestand. Ferner wird durch das Anlegen einer Spannung an den Solenoid 280 von dem Hochgangstellungskreis 580 ein Signal geliefert und von dem Niedriggangstellungskreis 590 kein Signal geliefert, da der NICHT-Kreis A610 überhaupt kein Signal abgibt. Da unter den EingangsSignalen für den UND-Kreis A510 zwei Signale nicht vorhanden sind, verschwindet das Ausgangssignal von dem UKD-Kreis A510. Jedoch bleibt der bistabile Speicherkreis SHO in dem eingestellten Zustand und der Solenoid 280 erregt.

Der NICHT-Kreis B57O liefert ein Ausgangssignal, da das Synchronsteuerungshaltesignal nach t Sekunden gemäß Fig. 19 verschwindet. Dieses Signal und das Hochgangstellungssignal werden zu dem UND-Kreis B520 geliefert. Ein derartiger Zustand oder genauer, der in Fig. 19 gezeigte Zustand ist eine Form des Arbeit szustands der Steuervorrichtung während des Laufs des Fahr-. zeugs im hohen Gang.

(2) Logische Operation beim Umschalten vom hohen Gang auf den niedrigen Ganft. ___

Im Falle des Umschaltens vom hohen auf den niedrigen Gang v/erden arithmetische und logische Operationen durchgeführt, wenn

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der Arbeitszustand des Drehmomentwandlers den Umschaltbereich für leichte Belastung, wie er durch unterbrochene Linien in Fig. 6a angegeben ist und den Umschaltbareich, wie er in unterbrochenen Linien in Fig. 6b für schwere Belastung angegeben ist, verläßt. Der Solenoid 280 wird entregt und es wird der Ventilschieber 272 des Verteilungsventils 270 nach rechts bewegt, so daß der hydraulische Arbeitskreis 230 vom Zustand in Fig. 4 in den Zustand nach Fig. 3 wechselt, wodurch das Zahnradgetriebe 50 vom hohen Gang in den niedrigen Gang geschaltet wird.

Gemäß Fig. 20 hört der UND-Kreis A510 mit der Lieferung des Ausgangssignals auf, wenn vor dem Gangwechsel eines der angelegten Eingangssignale unter Einschluß des Drehzahleinstellsignals und des Schlupfsignals verschwindet, wobei jedoch der Solenoid 280 in erregtem Zustand gehalten bleibt.

Das Ausgangssignal des NICHT-Kreises B570 und das Signal vom Hochgangstellungskreis 580 werden zu dem UND-Kreis B520 geliefert. Ändert sich der Laufzustand des Fahrzeugs derart, daß das Schlupfverhältnis bei leichter Belastung jetzt kleiner als 0,6 und das Schlupfverhältnis bei schwerer Belastung kleiner als 0,7 ist, wird von dem Schlupfarbeitskreis

.ül < 0,60 und ^N2 / 0,70) H20 ein Aus gangs signal gemäß

hI KJ

Fig. 20 an den ODER-Kreis 530 angelegt. Der» ODER-Kreis 530 liefert sofort das Ausgangssignal an den UND-Kreis B520. Der UND-Kreis B520 liefert dann sofort ein Ausgangssignal, da er alle seine Eingänge hat.

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^ S 5 71 31

Das Ausgangssignal von dem UND-Kreis B52O wird

• gemäß Fig. 21 zu dem bistabilen·Speicherkreis 540 gegeben, so daß der stabile Zustand des bistabilen Speicherkreises 540 umgekehrt und gleichzeitig der Solenoid 2 80 entregt wird. Da zu diesem Zeitpunkt der Synchronsteuerungshaltekreis 560 für t Sekunden ein Signal liefert, hört der NICKT-Kreis B5 7O mit der Lieferung des Signals auf, das an der Leitung 572 erschienen war. Das Ausgangssignal des UND-Kreises B52O verschwindet, da auch das Signal von dem Hochgangstellungskreis 580 verschwindet. Gemäß Fig. 22 verschwindet nach t Sekunden das Signal vom Synchronsteuerungshaltekreis 560, wobei man erkennt, daß das Signal vom NICHT-Kreis 570 und das Signal vom Niedriggangstellungskreis 590 zu dem UND-Kreis A510 geliefert werden, was bedeutet, daß das Fahrzeug im niedrigen Gang läuft.

In den Fig. 20, 21 und 22 sind die Signale von dem Drehzahleinstellarbeitskreis ( Γν.Π>1000 Upm und Fn₁ J\>1200 Upm) 340 und das Signal vom Drehzahleinstellarbeitskreis (jNrJjMOOO Upm und - |N₂/>1800 Upm) 360 in dünnen ausgezogenen Linien dargestellt, da sie von den oberen Vorgängen unabhängig sind, so daß zu diesen Signalen keine besondere Erläuterung gegeben wird.

Die Vorbeschreibung befaßt sich mit dem speziellen Fall,

γμ —

bei dem das Signal vom Schlupfarbeitskreis (Γ2 /0,60 und

"N""¹ . ^L'^<:Lj

2_;<O,7O) 420 erscheint. Man erkennt, daß dann, wenn eines der

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anderen Signale, zum Beispiel das Signal von dem Schlupfarbeitskreis (r^N2 (.X 1,10 und ^Λ2 /ΐ,Οδ) 440 oder das Signal vom

/"Tl ¹J

L-i-J U J—' r -1 ρ -ι

Drehzahleinstellarbeitskreis" ( N₁ <; 600 Upm und JN₁ /1200 Upm) 350 und das Signal vom Drehzahleinstellarbeitskreis CjN₂//600 Upm und/~N₂ ;<^1200 Upm ) 370 erscheint, dieses Signal zu dem ODER-Kreis 530 geführt wird, so daß zum Umschalten vom hohen auf den niedrigen Gang ein Vorgang ausgelöst wird, der vollständig gleich dem zuvor beschrieben Vorgang ist.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf ein selbstätiges schaltendes Zweiganggetriebe erläutert; selbstverständlich ist die Erfindung auch bei einem selbstätig. schaltenden Dreiganggetriebe oder einem selbstätig schaltenden iMehrganggetriebe anwendbar. Auch in einem derartigen Fall kann in ähnlicher Weise eine arithmetische Operation des Schlupfverhältnisses des Drehmomentwandlers, eine arithmetische Operation der Einstellung der Drehzahlen des Motors und der Drehzahlen, die die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentieren, durchgeführt werden, wobei diese Signale für das Erregen oder Entregen eines Solenoids oder mehrerer Solenoide benutzt werden, um ein Verteilungsventil oder mehrere Verteilungsventile (die die gleiche oder eine ähnliche Funktion wie das Verteilungsventil 270 haben) mit Hilfe eines oder mehrerer Solenoide (die die gleiche oder eine ähnliche Funktion wie der Solenoid 2 80 haben) umzuschalten, so daß eine Umschaltung vom niedrigen auf den hohen Gang, d.h. vom ersten zum zweiten Gang, vorn zweiten zum dritten Gang usw. und eine Umschaltung vom hohen zum niedrigen Gang, d.h. vom zweiten zum ersten, vom dritten zum zweiten usw. vorgenommen werden

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kann. Aus der vorliegenden Ausführungsform ersieht man, daß. der selbstätige Gangwechsel über drei Vorwärtsgänge durch Ändern der Umsehaltpunkte (Linien) über Änderung der Einstellung der jeweiligen Arbeitskreise unter Einschluß der Drehzahleinstellarbeitskreise und der Schlupfarbeitskreise bewirkt werden kann. Auch eine derartige Übertragungsanlage gehört mit zu der Erfindung.

Bei dem illustrierten und beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden Umsehaltpunkte (Linien) auf der Basis der Drehzahlen N₁ der Welle 11 der Dr ehmoment wand ler pumpe 12 und der⁴ Drehzahlen N« der Welle 14 der Drehmomentwandlerturbine 13 gewählt; selbstverständlich können auch Umsehaltpunkte (Linien) gewählt werden, die auf den Drehzahlen des Motors und dem Unterdruck in der Luftansaugleitung basieren. Auch eine derartige Abwandlung gehört zu der Erfindung.

Gemäß Beschreibung wird die Schalteinrichtung 433 unmittelbar von Hand gesteuert; selbstverständlich kann die Schalteinrichtung 433 auch mit dem Fuß betätigt werden. Anstelle von handbetätigten Schalteinrichtungen können auch nichtselbstätige Schalteinrichtungen verwendet werden, die in Abhängigkeit vom Gaspedal, in Abhängigkeit vom Bremspedal oder in Abhängigkeit von Schalthebel betätigt werden. Zur Erfindung gehört auch eine selbstätige Schalteinrichtung, die in Abhängigkeit von der Neigung einer Straße arbeitet.

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Bei der beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine elektrische Steuervorrichtung mit Arbeitskreisen und logischen Kreisen verwendet. Sofern jedoch der Unterdruck in der Luftansaugleitung und die Drehzahlen des Motors als Hauptfaktoren für die Bestimmung der Umschaltpunkte verwendet werden, kann die elektrische Steuervorrichtung einen beliebigen anderen Aufbau haben.

Bei der vorgenannten Ausführungsform werden alle Einstellungen der elektrischen Steuervorrichtung durch die Schalteinrichtung geändert. Selbstverständlich kann das Ändern eines Teils der Einstellung der elektrischen Steuervorrichtung durch die Schalteinrichtung erfindungsgemäß durchgeführt werden.

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   v/l. ifielbstätige Übertragungsanlage mit variablem Umschaltpunkt mit einer Übertragungseinheit, die einen Dreh-

   k · momentwandler mit einer arbeitsmäßig an die Eingangswelle der Übertragungseinheit angeschlossenen Drehmomentwandlerpumpe und einer arbeitsmäßig an die Eingangswelle einer Gangwechseleinrichtung angeschlossenen Drehmomentwandlerturbine aufweist, wobei ferner Reibungseinrichtungen für das selektive Einsetzen von Zahnrädern in der Gangwechseleinrichtung der Übertragungseinheit und ein hydraulischer Arbeitskreis vorgesehen sind, der ein Verteilungsventil für das Verteilen von hydraulischem Strömungsmittel zu der Reibungseinrichtung zur Steuerung dieser Einrichtung aufweist, gekennzeichnet

   ' durch eine elektrische Steuervorrichtung für das Steuern des Verteilungsventils (270) im hydraulischen Arbeitskreis (230) und durch eine Schalteinrichtung (433), die an die elektrische Steuervorrichtung angeschlossen ist, um die Einstellungen der elektrischen Steuervorrichtung in Abhängigkeit vom offenen oder geschlossenen Zustand der Schalteinrichtung zu variieren.

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2. 2. Selbstätige Obertragungsanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Arbeitskreis mit einem ersten Drehzahleinstellarbeitskreis (340) für das Erzeugen eines elektrischen Signals, das proportional zur Umlaufgeschwindigkeit der Eingangswelle (11) des Drehmomentwandlers (10) ist, einem zweiten Drehzahleinstellarbeitskreis (360) für das Erzeugen eines Signals, das proportional zur Umlaufgeschwindigkeit der Eingangswelle (14-) oder der Ausgangswelle (56) der Gangwechs el einrichtung (50) ist und mit einem Schlupfarbeitskreis (410,420,430, 440), der bei Erhalt der elektrischen Ausgangssignale von dem ersten und zweiten Drehzahleinstellarbeitskreis eine arithmetische Berechnung des Verhältnisses der Umlaufgeschwindigkeit der Eingangswelle des Drehmomentwandlers und der Umlaufgeschwindigkeit der Eingangswelle oder der Ausgangswelle der Gangwechseleinheit durchführt, wobei ein logischer Kreis vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Arbeitskreises die Betätigung des Verteilungsventils des hydraulischen Arbeitskreises veranlaßt und durch eine Schalteinrichtung (433), die mit wenigstens einem der Drehzahleinstellarbeitskreise und dem Schlupfarbeitskreis verbunden ist, um wenigstens eine der Einstellungen der Drehzahleinstellarbeitskreise und des Schlupfarbeitskreises in Abhängigkeit von der offenen oder geschlossenen Stellung der Schalteinrichtung zu variieren.

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