DE2034503C3 - Steuereinrichtung für ein Fahrzeugtriebwerk - Google Patents

Description

der Druckwaage stellt ein Schieber eine Leitungs- Nach Fig. 2 sind in einem Gehäuse 15 der Modu-

verbindung von einem Druckerzeuger zu einem dop- lationsvorrichtung MD ein erster Regelkolben 16 und peltwirkenden Arbeitszylinder her, durch den ein ein zweiter Regelkolben 17 vorgesehen. Der Regel-Schieberradpaar fur zwei Übersetzungen in die eine kolben 16 weist eine an die Steuerleitung 3 anse- oder andere Kupplungsstellung bewegbar ist. Zur 5 schlossene Stirnfläche 18 auf. Die Steuerleitung" 3 Wahl der Übersetzung ist die mit dem Druckerzeuger steht außerdem mit einer Zulaufnut 19 in Verbinverbundene Leitung durch einen handbetätigten dung, die über eine Steuerkante 20 am Regelkolben Steuerschieber jeweils an die gewünschte Seite des 16 mit einer Steuernut 21 zusammenwirkt. Mit 22, Arbeitszylinders anschließbar. Eine Modulationsvor- 23, 24 sind Gegenflächen am Regelkolben 16 berichtung zur Änderung des von einem der beiden io zeichnet. Die Gegenflächen 23, 24 sind durch un-Druckgeber gelieferten Druckwertes in Abhängigkeit gleich lange, teleskopisch ineinander gelagerte von der Schaltstellung eines Mehrgang-Getriebes ist Büchsen 25, 26 gebildet, die einerseits an einem in dieser bekannten Einrichtung jedoch nicht ent- Bund 27 anliegen können und andererseits mit dem halten. Gehäuse 15 Druckkammern 30, 31 bilden. Die

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der 15 Steuerleitung 3 kann über die Steuernut 21 und über Zeichnung dargestellt und im folgenden näher be- Dreiwegeventile A, B, C mit Druckkammern vor den schrieben. Es zeigt Gegenflächen 22, 23, 24 verbunden werden.

Fig. 1 eine Prinzipskizze des Triebwerks mit der Der zweite Regelkolben 17 steht mit einer Stirn-

Steuereinrichtung, fl_äche 28 und einer Zulaufnut 29 mit der von der

Fig. 2 die Modulationsvorrichtung in schema- 20 Steuernut 21 ausweiterführenden Steuerleitung 3' in tischer Darstellung, Verbindung, und eine Gegenfläche 32 kann über ein

F i g. 3 ein Schaltschema, Dreiwegeventil D mit einer Steuernut 33 verbunden

F i g. 4 eine Betätigungseinrichtung für die Drei- werden, die mit einer Steuerkante 34 zusammenwirkt. Wegeventile, I_n der Steuerleitung 4, hinter den beiden Regelkolben

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie F-F in Fig. 4. 25 16 und 17, steht ein dem beim Gangwechsel jeweils In Fig. 1 ist ein Fahrzeugmotor M über eine neu eingestellten, d. h. zu schaltenden Gang entspre-Kupplung K mit einem Stufenwechselgetriebe G ver- chender, modulierter Druck zur Verfügung. Die bunden. Durch den Fahrzeugmotor M wird als Dreh- Größe der Gegenflächen 22, 23, 24 des ersten Regelzahlgeber ein hydraulischer Druckgeber 1 angetrie- kolbens 16 ist in dem dargestellten Ausführungsben, welcher über eine Steuerleitung 3 mit einer so beispiel jeweils gleich einer ganzzahligen Poten? Modulationsvorrichtung MD verbunden ist. Eine von q-, q\ qt des Stufensprunges q, "multipliziert mit der der Modulationsvorrichtung MD abgehende Steuer- Stirnfläche 18, während die Gegenflächc 32 des zweileitung 4 ist mit einem Vergleichergerät S verbunden. ten Regelkolbens 17 gleich dein Stufensprung q mal

Ein von der Cetriebeausgangswelle angetriebener, der Stirnfläche 28 ist.

als Drehzahlgeber dienender Druckgeber 2 ist über 35 In dem Schaltschema nach F i g. 3 sind die in den eine Steuerleitung 5 an das Vergleichergerät S ange- einzelnen Gängen jeweils betätigten Dreiwegeventile schlossen, das durch eine gleichfalls durch den Fahr- durch Kreuze bezeichnet, sowie die dazugehörigen zeugmotor M angetriebene Pumpe PE mit Drucköl modulierten Drücke Pv angegeben, versorgt wird. Das Vergleichergerät S ist über meh- F i g. 4 und 5 zeigen eine" Ausführungsform einer

rere Druckleitungen an die Arbeitskolben, beispiels- 40 Betätigungseinrichtung für die Dreiwegeventile. Eine weise einer Getriebeschaltung 6, einer Kupplungs- durch einen nicht gezeichneten Schalthebel drehbare betätigung 7, einer Motorbremse 8 und einer Ein- und axial verschiebbare Welle 36, die an die Gespritzpumpe 9 angeschlossen. triebeschaltung 6 angeschlossen ist (nicht dargestellt), Der durch den Druckgeber 1 in der Steuerleilung 3 weist ein in einer Ebene liegendes Nockenpaar 37, erzeugte, mit der Motordrehzahl ansteigende Öldruck 45 38 zum Betätigen der Direiwegeventile A, B, C und wird in der Modulationsvorrichtung MD umgekehrt einen Langnocken 39 zum Einschalten des Dreiproportional dem jeweiligen Übersetzungsverhältnis Wegeventils D auf. Die genannten Dreiwegeventile A, im Stufenwechselgetriebe vermindert. Auf diese Weise B, C, D sind vorzugsweise in der Getriebeschaltung 6 entsteht in der Steuerleitung 4 ein gestufter Druck, angeordnet und über zugehörige, nicht gezeichnete der mit dem in der Steuerleitung 5 angelieferten fahr- 50 Leitungen an die Modulationsvorrichtung MD angegeschwindigkeitsabhängigen Druck im Vergleicher- schlossen. Die strichpunktierten Linien in Fig. gerät S verglichen werden kann. Die beiden Steuer- geben den Verschiebeweg der Schiebewelle 36 nach leitungen 4 und 5 können beispielsweise an die Stirn- links bzw. die jeweilige Stellung der vechtcn Kante seilen eines Steuerkolbens angeschlossen sein, der des Langnockens 39 für jeweils zwei in einer Ebene den durch die Pumpe PE erzeugten Arbeitsdruck bei 55 liegende Gänge an, die mit römischen Ziffern beVorhandensein einer Drehzahldifferenz vor und zeichnet sind. In Fig. 5 bezeichnen die strichpunkhinter der Kupplung K den Betätigungskolben ent- tierten Linien die Lage der Gänge in zwei den Verweder der Einspritzpumpe 9 oder der Motorbremse 8 sciiiebewegen überlagerten Drehstellungen der zusteuert. Bei Drehzahlgleichheit kann die Getriebe- Schiebewelle 36, wobei zwischen den Drehstellungen schaltung 6 mit der Pumpe PE verbunden werden, 60 eine Leerlaufstellung (0) ergebende Drehstellung vorwodurch ein Gangwechsel erfolgt. gesehen ist.

Eine gestrichelte, mit dem Bezugszeichen 10 ver- Bei Ausfall der Schalthydraulik können die Gesehene Linie deutet an, daß die beim Gangwechsel triebegänge über die Schiebewelle 36 auch mechazu erreichende Gangstellung des Wechselgetriebes nisch geschaltet werden, der Modulationsvorrichtung MD signalisiert wird, im 65 Die Steuervorrichtung wirkt wie folgt: ausgeführten Beispiel mittels einer Betätigungsein- Wie aus F i g. 4 und 5 ersichtlich, ist in der gerichtung nach Fi g. 4 und 5, die noch näher erläutert zeigten Stellung durch den Nocken 37 das Dreiwege-• ' ventil C und durch den Langnocken 39 das Drei-

wegeventil D betätigt und dadurch in seine Stellung für Verbindung der Steuerleitung 3' mit der Druckkammer 31 gebracht. Gemäß Schaltschema (F i g. 3) ist somit der erste Gang eingeschaltet. Die Stirnfläche 18 des ersten Regelkolbens 16 (F i g. 2) ist durch den .Druck in der Steuerleitung 3 beaufschlagt. Das Drucköl gelangt außerdem über die Zulaufnut 19, die Steuernut 21 und das geschaltete Dreiwegeventil C zur Gegenfläche 24. Der erste Regelkolben 16 befindet sich im Gleichgewicht. Die Kraft des auf die Gegenfläche 24 wirkenden Öldruckes entspricht also der Kraft des Druckes, der auf die Stirnfläche 18 wirkt. Über den zwischen der Steuerkante 20 und der Steuernut 21 vorhandenen Ringspalt fließt das Drucköl unter einem durch die Flächenverhältnisse um -r reduzierten Wert weiter zur Stirnfläche

28 des zweiten Regelkolbens 17 und über die Zulaufnut 29, die Steuernut 33, das in die Verbindungsstellung geschaltete Dreiwegeventil D zur Gegenfläche 32. Auch der Regelkolben 17 befindet sich daher in einer Gleichgewichtsstellung. Durch einen Ringspalt zwischen der Steuerkante 34 und der Steuernut 33 drückt eine gewisse Ölmenge hindurch, welche den Leckölverlusten entspricht. Hinter der Steuernut 33 in der Steuerleitung 4 steht nunmehr

ein Druck zur Verfugung, der zusätzlich um —

reduziert ist. Die gesamte Druckreduktion beträgt somit

q« q q¹

Aufschalten vom ersten in den zweiten Gang

Die Schiebewelle 36 wird aus der in F i g. 4 und 5 gezeichneten Stellung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, bis der Langnocken 39 das Dreiwegeventil D abschaltet und in die die Gegenfläche 32 entlastende Stellung bringt, während das Dreiwegeventil C vom Nocken 37 freigegeben und durch den Nocken 38 erneut eingeschaltet wird. Somit ist lediglich das Dreiwegeventil C betätigt. Aus Fig. 2 ergibt sich weiterhin eine Beaufschlagung der Gegenfläche 24 des Regelkolbens 16. Der Regelkolben 17 dagegen befindet sich links in Anlage am Gehäuse, da ja das Dreiwegeventil D in seiner die zugehörige Druckkammer entlüftenden Lage ist. Durch den zweiten Regelkolben 17 erfolgt deshalb keine zusätzliche Druckreduktion. In der Steuerleitung 4 herrscht demnach ein auf den Wert —τ · P verminderter Druck.

Aufschalten vom zweiten in den dritten Gang

Die Schiebewelle 36 wird zunächst im Uhrzeigersinn in die O-Stellung gedreht, wodurch sich der Betätigungszapfen des Dreiwegeventils C zwischen den beiden Nocken 37 und 38 befindet und das Dreiwegeventil C abgeschaltet ist. Das Dreiwegeventil D bleibt weiterhin abgeschaltet. Die Schiebewelle 36 wird jetzt nach links (Fig. 4) gezogen und anschließend noch einmal im Uhrzeigersinn gedreht.

Damit ist das Dreiwegeventil B durch den Nocken 37 und das Dreiwegeventil D durch den Langnocken 39 eingeschaltet. Nach F i g. 2 ist die Gegenfläche 23 des ersten Regelkolbens 16 und zusätzlich die Gegenfläche 32 des Regelkolbens 17 beaufschlagt. Im

dritten Gang erfolgt daher eine Druckreduktion

von -j-.
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Die Schaltung des vierten bis siebten Ganges wird entsprechend vorgenommen.

Im achten Gang ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich, kein Dreiwegeventil eingeschaltet. In dieser Gangstellung ist die Schiebewelle 36 (F i g. 4) so weit nach links verschoben, daß die der strichpunktierten Linie I-II entsprechende Stelle der Schiebewelle an die Stelle der strichpunktierten Linie VII-VIII gerückt ist. Die Schiebewelle 36 ist außerdem gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so daß der Langnocken 39 nach rechts geschwenkt und das Ventil D ausgeschaltet ist. Der Nocken 38 liegt außerhalb der Betätigungsebene des Dreiwegeventils A. Die beider Regelkolben 16 und 17 befinden sich daher links in Anschlagstellung, und es baut sich in der Steuerleitung 4 ein ungedrosselter Druck P auf.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 geworden. In dieser Steuereinrichtung werden die Patentansprüche: Motor- und Getriebeausgangsdrehzahl mit Hilfe zweier als Drehzahlgeber wirkender Tacho-Genera-

1. Steuereinrichtung für ein Fahrzeugtriebwerk toren gemessen. Zur Modulation eines Drehzahlmit einem Fahrzeugmotor und einem Stufen- 5 wertes mit dem jeweils einzurückenden Gang können wechselgetriebe, einem ersten vom Fahrzeug- in den Vergleicherstromkreis des motorabhängigen motor angetriebenen Drehzahlgeber, einem zwei- Tacho-Generators dem Übersetzungsverhältnis der ten von der Getriebeausgangswelle angetriebenen einzelnen Gänge angepaßte Widerstände eingeschaltet Drehzahlgeber, einer Vorrichtung zur Modulation werden. Während eines Schaltvorganges werden die des Drehzahlwertes des motorabhängigen Dreh- io beiden Vergleicherstromkreise des motorabhängigen zahlgebers in Abhängigkeit vom beim Gang- und des von der Getriebeausgangsdrehzahl abhänwechsel neu eingestellten Gang, und einem mit gigen Tacho-Generators so zueinander abgeglichen, der Modulationsvorrichtung und mit dem zweiten daß diese Stromkreise Nebenstromkreise für die BeDrehzahlgeber verbundenen und in Abhängigkeit tätigung der Einspritzpumpe der Antriebsmaschine von beiden Drehzahlwerten Steuerkommandos 15 oder einer Bremse für die Antriebsmaschine steuern, an die Einheiten des Triebwerks abgebenden durch welche der für den Einrückvorgang nötige Vergleichergerät, dadurch gekennzeich- Gleichlauf der zu kuppelnden Getriebeglieder herbeinet, daß die beiden Drehzahlgeber in an sich geführt wird. Bei Gleichlauf schließen die Verbekannter Weise als Druckgeber (1, 2) ausgebil- gleicherstromkreise einen Hauptstromkreis, der elekdet sind und der motorabhängige Druckgeber (1) ao tromagnetische Ventile eines Vergleichergerätes erüber eine Steuerleitung (3) an eine Stirnfläche regt, durch die den einzelnen Gängen zugeordnete (18) und an eine mit einer Steuernut (21) zusam- Druckluftzylinder angesteuert werden,
menwirkende Zulaufnut (19) eines ersten Regel- Diese bekannte Einrichtung ist verhältnismäßig

kolbens (16) angeschlossen ist, daß die Steuernut aufwendig, da zwei Steuersysteme, bestehend aus (21) mit verschieden großen, über Dreiwegeven- 35 einem elektronischen und einem pneumatischen Teil, tile (A, B, C) beaufschlagbaren Gegenflächen (22, benötigt werden.

23, 24) des ersten Regelkolbens (16) und mit Eine sehr ähnliche Anordnung ist auch aus der

einer Zulaufnut (29) sowie der einen Stirnfläche DT-OS 14 80 158 bekannten welcher zum Einrücken (28) eines zweiten Regelkolbens (17) verbunden eines vorgewählten Ganges von einer Vergleicherist, und daß eine weitere Steuernut (33) über ein 30 schaltung ein elektrisches Signal an einen Gangweiteres Dreiwegeventil (D) an die Gegenfläche schaltmotor abgegeben wird. Zum Herstellen des (32) des zweiten Regelkolbens (17) und an das Gleichlaufs löst die Vergleicherschaltung Einrichtun-Vergleichergerät (S) angeschlossen werden kann, gen zum Beschleunigen oder Verzögern der Getriebewobei die genannten Gegenflächen jeweils größer eingangswelle aus. Diese Steuereinrichtung arbeitet sind als die zugehörige Stirnfläche der Regel- 35 mit einer erheblichen Anzahl elektrischer Kontakte, kolben. die im rauhen Fahrbetrieb eines schweren Nutzfahr-

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch zeuges störanfällig sind. Außerdem ist bei dieser Angekennzeichnet, daß zum Schalten der Gänge die Ordnung vorgesehen, daß zum Einwirken auf die ein Dreiwegeventile (A, B, C, D) einzeln oder korn- Beschleunigen oder Verzögern der Getriebeeingangsbiniert durch eine von einem Schalthebel betätigte 40 welle ergebenden Organe (Motorregelung, Bremse) Schiebewelle (36) zu betätigen sind, daß die Druckmittelantriebe verwendet werden, wodurch Gegenflächen (22, 23, 24) des ersten Regel- wiederum ein Wechsel des Steuersystems erforderkolbens (16) um Potenzen (q², q*, q^e... bzw. lieh ist.

q, q³, q»...) des Stufensprunges (q) größer sind Gegenüber den bekannten Anordnungen besteht als die zugehörige Stirnfläche (18) und daß die 45 die Aufgabe der Erfindung darin, die eingangs er-Gegenfläche (32) des zweiten Regelkolbens (17) wähnte Steuereinrichtung vollhydraulisch auszubilden um den Stufensprung (q) größer ist als die züge- und demgemäß eine hydraulische Modulationsvorhörige Stirnfläche (28). richtung zu finden, durch welche Drucksignale er-

3. Steuereinrichtung nach Anspmch 1 und 2, zeugt werden, die den einzelnen Gangstellungen eines dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite des 50 nach einer geometrischen Reihe gestuften Mehrgangersten Regelkolbens (16) ungleich lange, telesko- Getriebes mit dem Stufensprung q zugeordnet sind pisch ineinander gelagerte, mit ihren einen Stirn- Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnen· Seiten die Gegenflächen (23, 24) bildende Buch- den Merkmal des Anspruchs I angegeben.

sen (25, 26) angeordnet sind, welche einerseits Die Ansprüche 2 und 3 enthalten vorteilhafte

an einem Bund (27) des ersten Regelkolbens (16) 55 Weiterbildungen der Erfindung,
anliegen können und andererseits mit dem Ge- Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ist durcl

häuse (15) Druckkammern (30, 31) bilden. die Verwendung hydraulischer Bauteile sowohl in

Informationsteil als auch im Kraftteil robust ausge bildet und eignet sich daher auch für schwere Nutz

⁶° fahrzeuge, die z. B. im Bauslellenverkehr eingesetz

werden. Außerdem werden solche Störungen in de Steuereinrichtung vermieden, die durch den Über

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrich- gang von einem Steuersystem auf ein anderes ver jng für ein Fahrzeugtriebwerk nach dem Oberbegriff ursacht werden.

on Anspruch 1. 65 Aus der FR-PS 10 69 762 ist an sich bereits ein

Eine derartige Steuereinrichtung für ein Triebwerk Steuereinrichtung mit zwei hydraulischen Druck

lit Klauenschaltgetriebe ist durch die Zeitschrift gebern bekannt, welche an eine Druckwaage ange

Krafthand«. Heft 12/1967, S. 591, 592, bekannt- schlossen sind. Bei Druckgleichheit auf beiden Seite