DE2035404A1 - Selbstschaltende Ubertragungsanlage - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE	2035404 MÜNCHEN 2 TAL -39 TEU 0*11/226894 29505) ■ . ' CABLES: THOPATENT TELEX: FOLGT
Dipi ehem. Dr. D. Thomsen D.pi.-ing. KTiedtke Dipi ehem. G. Bühling	FRANKFURT(MAIN)So FUCHSHOHL 7) TEU 0i11/514«66 ■
- Dipwng. W.Weinkauff

Antwort erbeten nach: Please reply to:

8000 München 2

•Τ. 3727 - case 21786

16. Juli 1970

Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Toyota-shi, Japan

und

Nippondenso Kabushiki Kaisha Aichi-ken, Japan

Selbstschaltende Übertragungsanlage

Die Erflndung bezieht sieh auf eine selbstschaltende Übertragungsanlage, die so ausgelegt ist, daß sie den Stoß unterbindet, der infolge Drehmomentänderung auf das Fahrzeug übertragen wird, wenn im Getriebe der Übertragungsanlage für-das Schalten die Zahnräder in Eingriff gebracht werden. ·

• 009888/1554 ; :

Wenn bisher bei einem Kraftfahrzeug, das mit einer selbstschaltenden übertragungsanlage mit Drehmomentwandler ausgerüstet ist, die Reibungeeingriffeinrichtungen für Gangwechsel betätigt werden, wird an der Abtriebswelle der Übertragungsanlage eine impulsartige Drehmomentänderung hervorgerufen, da ein Unterschied zwischen dem vom Motor übertragenen Drehmoment und dem Freilaufdrehmoment des Kraftfahrzeugs besteht, so daß diese Drehmomentänderung auf das Fahrzeug einen Stoß ausübt und damit eine kurzzeitige Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs hervorruft und das Wohlgefühl des Fahrers beeinträchtigt. Bisher ist es bekannt, den Arbeitsöldruck in Abhängigkeit von den Stellungen im ersten, zweiten und dritten Gang der Übertragungsanlage allmählich zu vermindern. Ferner ist es bekannt, den Arbeitsöldruck in Abhängigkeit von den öffnungen des Drosselventils, der Motordrehzahl, der Fahrzeuggeschwindigkeit usw. etwas zu verändern. .

Diese Maßnahmen haben den Nachteil komplexer hydraulischer Schaltungen und unstabilen Betrieb? der hydraulischen Schaltung infolge Änderung der Betriebsbedingungen durch Änderungen der Arbeitsöltemperatur.

Zur Überwindung der vorgenannten Nachteile hat sich die Erfindung zum Ziel gesetzt, eine selbsttätig schaltende Übertragungsanlage mit Drehmomentwandler und elektrischen Betriebsschaltungen zu schaffen, die den Arbeitsöldruck beim Garagwechsel reduzieren ,um den während der Gangwechselvorgänge hervorgerufenen

009886/1554

Stoß zu beseitigen. .

Die Erfindung besteht im wesentlidren ii einer aeltstsclBUDemen Übertragungsanlage mit Wandlergetriebe,deren wesertüchen Teile geierraEichnet sind durch einen hydraulischen Arbeitskreis und eine elektrische Schaltung für die Steuerung des in dem hydraulischen Arbeitskreis vorgesehenen Verteilungsventils, wobei der der Übertragungsanlage zugeführte-Arbeitsöldruck in Abhängigkeit von einem beim Gangwechsel erzeugten Signal vermindert wird, um den während des Gangwechsels erzeugten Stoß zu beseitigen, während bei Übertragung des Drehmoments mit Ausnahme beim Gangwechsel der Arbeitsdruck auf einem ausreichend hohen Wert gehalten wird, uir. Schlupf der Reibungseingriffeinrichtungen in der übertragur.csanlage zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird bei einer selbstschaltenden übertragur.gsanlage mit Drehmomentwandler, die Gangwechsel entsprechend einer vorbestimmten Umschaltlinie vornimmt, der Arbeitsöldruck bein Gangwechsel vermindert, so daß der erzeugte und auf das Kraftfahrzeug während des Gangwechsels übertragene Stoß beseitigt wird. Darüber hinaus kann bei einer selbstschaltenden übertragu^csanlace mit Drehmomentwandler mit Umschaltbetriebsschaltung die Betriebsschaltung für das Steuern des Öldrucks von den UKD-Schaltur.cen Gebrauch machen, die gemeinsam mit der» ^mschaltbetriebsKhaiung Ur.-schaltsignale liefern, so daß der durch einen Gangwechsel hervorgerufene Stoß durch den Zusatz von wenigen Komponenten wie Schai-

009886/1554
BAD ORIGINAL

tungen und Ventilen verhindert werden kann.

Bei der Erfindung besteht ein weiterer Effekt darin * daPj bei Änderung des Übersetzungsverhältnisses von einem hohen zu einen niedrigeren Gang der Arbeitsöldruek nur dann vermindert wird, wenn. die Motordrehzahl niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, so daß beim Gangwechsel der Arbeitsöldruek nur für den Fall vermindert wird, bei dem die Minderung des Arbeitsöldrucks tatsächlich notwendig ist, so daß die Minderung des Arbeitsöldrucks bei Gangwechselvorgängen vermieden wird, bei denen das Motordrehmoment nicht groß genug ist, um wirklich Drehmomentänderungen herbeizu* · führen und keine Notwendigkeit zur Verminderung des Arbeitsöldrucks besteht, die lediglich eine Vergrößerung des Schlupfs der Reibungseingriffeinrichtungen bedingt (wie im Falle von [Hl] >1OOO Upm für Gangwechsel von einem hohen Gang zu einem niedrigen Gang bei der vorbeschriebenen Ausführungsform).

Erfindungsgemäß besteht ein weiterer Effekt darin, daß dann, wenn das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit läuft und nicht viel größere Drehmomentübertragung braucht (wo JN2~f>3000 Upm), der Arbeitsöldruek trotz Gangwechsel auf einem niedrigen Wert gehalten wird, so daß der Kraftverbrauch der Zahnradpumpe verringert wird, keine Motorleistung verbraucht wird und die Abnutzung der Zahnradpumpe beseitigt wird. -

009886/1554

Erfindungsgemäß ist es ferner möglich, vollständige Beseitigung eines Stoßes selbst unter den Umständen zu gewährleisten, bei denen das Auftreten eines besonders starken Stoßes erwartet werden kann, da eine Zeitverzögerungsschaltung vorgesehen wird, um den Arbeitsöldruck vor Beginn eines Gangwechselvorgangs zu vermindern.

Erfindungsgemäß wird die Zeit der Verringerung des Arbeitsöldrucks durch die Verwendung einer Zeitverzögerungsschaltung hinter die Zeit verzögert, bei der ein Gangwechselvorgang auszulösen ist, so daß der Arbeitsöldruck nur während einer kurzen Zeitspanne vermindert wird, wenn die Druckminderung am meisten benötigt wird, so daß jeglicher Stoß infolge Gangwechsel beseitigt und die Abnutzung der Reibungseingriffeinrichtungen vermindert wird. ^:

Die Erfindung gewährleistet somit die Beseitigung von Stössen infolge Gangwechseln in einer Weise, die selbstschaltenden Übertragungsanlagen mit Drehmomentwandler bestens angepaßt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsformen näher erläutert.

009886/ 1 554

Pig. % ist eine Schnittansicht durch eine erfindungsgeniässe Ubertragungsanlage;

Fig. 2 zeigt in einem Diagramm den Aufbau eines hydraulischen Arbeitskreises, wie er verwendet wird, wenn die Erfindung bei einer selbstschaltenden Zweigangübertragungsanlage angewendet wird;

Fig. 3a und 3b sind graphische Darstellungen, die. ein Bei-

spiel der Umscnaltbereiche verdeutlichen;

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das eine elektronische Betriebsschaltung verdeutlicht;

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Drehzahldetektoreinrichtung zeigt, welche zusammen mit der elektronischen Betriebsschaltung verwendet wird;

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild einer Drehzahlbetriebsschaltung in der elektronischen Betriebsschaltung;

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild einer Schlupfbetriebsschaltung in der elektronischen Betriebsschaltung;

009886/1554

2035A04

Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer in der elektronischen Betriebsschaltung vorgesehenen Betriebsschaltung für Drehüsahleinstellung;

Fig. 9 ist ein Blockschaltbild einer bei der elektronischen Betriebsschaltung verwendeten synchronen Zeithalteschaltung;

Fig. 10 ist ein Blockschaltbild einer bistabilen Speicherschaltung in der elektronischen Betriebsschaltung;

Fig. 11 ist eine schenatische Darstellung, die den Aufbau eines Regulierventils verdeutlicht;

. Fig. 12 ist eine schematische Darstellung, die eine weitere Ausführungsfornt des Druckerhöhungsventils Ir. Regu⁴-lierventil zeigt;

Fig. 13 ist ein Blockschaltbild einer Betriebsschaltung für die Steuerung des Öldrucks.

Die Erfindung wird nunmehr im einzelnen unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform erläutert, bei der die Erfindung in einer selbstschaltenden Zweigang-Übertragungsanlage angewendet worden ist. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf eine derartige Anwendung beschränkt, sondern kann in gleicher Weise für selbst-.■ schaltende Dreigang- oder Mehrgang-übertragungsanlagen r.it mehr als drei Vorwärtsgängen angewendet werden. 0098 86/ Ib oh

Es wird zunächst der Aufbau einer selbstschaltenden Zweigang-Ubertragungsanlage erläutert. Eine Ausführungsform der Übertragungsanlage wird als typisches Beispiel aus eins? Zweigang-Ubertragungsanlage mit Drehmomentwandler und zwar unter Bezugnahme auf Fig. 1 erörtert. Diese selbstschaltende Zweigang-übertragungsanlage mit Drehmomentwandler besitzt einen Drehmomentwandler 1Ö und .eine Getriebeübertragungsanlage mit einer vorderen Kupplung 20, einer hinteren Kupplung 30, einer hinteren Bremse 40 und einen Zahnradgetriebe 50· An der Eintrittsseite des Drehmomentwandlers 10 ist die Austrittswelle eines Verbrennungsmotors, der nicht gezeict ist, unmittelbar an die Drehmomentwändlerpumpenwelle 11 angeschlossen, während die Welle 11 unmittelbar an eine Drehmomentwandlerpumpe 12 angeschlossen ist. Der Drehmomentwandler besitzt die Drehmomentwandlerpumpe 12, die Drehmomentwandlerturbine 13 und ein Leitrad 15, das dazwischen angeordnet ist, wobei eine Einwegkupplung 16 vorgesehen ist. Die Arbeitsweise dieser Elemente ist bekannt und wird nicht im einzelnen erläutert; die Drehmomentwandlerpumpe 12 liefert ein Umlaufströmungsmittel, während die Drehmomentwandlerturbine 13 infolge des Arbeitsvermögens des Umlaufströmungsrcittels auf eine Turbinenwelle 1*4 eine Drehkraft ausübt.

Die Drehkraft wird von der Pumpe auf die Turbine mit einer Drehzahldifferenz zwischen den Gliedern (Schlupfverhältnis) übertragen. Bei kleinem Drehzahlunterschied ist das übertragene Drehmoment klein, während ein großes Drehmoment übertragen wird, wenn ein großer Unterschied zwischen den beiden Geschwindigkeiten vorliegt. Diese Glieder übertragen daher variierende Drehkräfte. Der

009886/1554

BAP ORiQlNAt

erwähnte Geschwindigkeitsunterschied kann in Werten des Geschwindigkeitsverhältnisses (Schlupfverhältnis) ausgedrückt werden. '" _ ' - ■ ~ ^: '

Eine öldruckpumpe 17 besteht aus einer Zahnradpumpe und ist unmittelbar aus später zu erörternden Gründen an die Drehmomentwand lerpumpenwelle 11 angeschlossen. Die vordere. Kupplung. 20 besteht aus einer Kupplungstrommel 21, die an die Drehmomentwandlerturbinenwelle 14 angearbeitet ist, einer Mehrscheibenkupplung 22, einem Kupplungskolben 23, einer Plattenfeder 2¹J und einer Kupplungswelle 25, so daß bei Anlegen des Arbeitsöldrucks an den Kupplungskolben 23 die Wellen 14 und 25 über die Kupplung 20 miteinander in Eingriff kommen.

Die hintere Kupplung 30 besitzt eine fest an die Kupplungstrommel 21 angeschlossene Kupplungswelle 35, eine Kupplungstrommel 31, eine Mehrscheibenkupplung 32, einen Kupplungskolben 33 und eine Plattenfeder 34, so daß bei Anlegen von Arbeitsöldruck an den Kupplungskolben 33 die Trommeln 21 und 31 durch die Kupplung 30 miteinander gekuppelt werden.

Die hintere Bremse 40 besitzt gemäß Fig. 2 einen Bremskolben 41, einen Bremshebel 42, ein Bremsband 43, eine Rückholfeder 44 und einen Bremszylinder 45, so daß beim Anlegen des Arbeitsöldrucks an den Bremszylinder das Bremsband 43 angezogen und dadurch ein Träger 58 des Getriebes 50 gegen Drehen gegenüber einem Gehäuse 18 festgehalten wird.

009886/1554

Z0J54Ü4 - ίο -

Diese Kupplungen und Bremsen sind gleicher Bauart und bekannt, Das Getriebe 50 besitzt zum Beispiel ein Primärsonnenrad 51, ein' Sekundärsonnenrad 57> ein drittes Sonnenrad 55, ein Primärplanetenrad 52, ein Sekundärplanetenrad 5^» eine Austrittswelle oder Ab«· triebswelle 56 und einen Träger 58. Das Getriebe 50 besteht aus einem Kegelrad-Planetengetriebe, bei dem das Primärsonnenrad 51 und das Sekundärsonnenrad 57 in entgegengesetzter Zuordnung mit dem Primärplanetenrad 52 kämmen und das Sekundärplanetenrad 5^.^:mit dem Primärplanetenrad 52 feet verbunden ist, so daß es mit dem dritten Sonnenrad 55 kämmt. Bei diesen Kegelradplanetengetriebe werden die Zahnräder oder Ritzel gemäß nachfolgender Beschreibung für unterschiedliche Gangwechselvorgänge in- und-außer Ärbeitsberührung gebracht. Im hohen Gang, bei dem gemäß Darstellung die vorderer Kupplung 20 und die hintere Kupplung 30 eingerückt sind, laufen des Primärsonnenrad 51 und das Sekundärsonnenrad 57 nit derselben Geschwindigkeit um, während der Träger 58 frei ist, so daß die Austrittswelle mit derselben Umlaufgeschwindigkeit wie die beiden Sonnenräder umläuft, so daß die Drehbewegung mit dem Verhältnis 1:1 übertragen wird. Im niedrigen Gang ist die vordere Kupplung 20 eingerückt und die hintere Bremse angezogen, wobei die Eintrittskraft an das Primärsonnenrad 51 angelegt wird und der Träger 58 festgehalten und das Sekundärsonnenrad 57 frei ist_s so daß die Austrittswelle mit dem 1/K-fachen der Geschwindigkeit der Eintrittswelle umläuft, worin K das Zahnradverhältnis ist. Im Rückwärtsgang sind sowohl die hintere Kupplung 30 als auch die hintere

,009 8 8 6/155

bremse im Einsatz, so daß die Eintrittskraft an das Sekundärsonnenrad 57 angelegt wird, während das Primärsonnenrad 51 frei umläuft und die hintere Bremse kO den Träger gegen Drehung festhält. Die Austrittswelle 56 läuft dann in der Gegenrichtung mit dem 1/K-fachen der Eintrittsgeschwindigkeit um.

Im folgenden wird die Drehzahldetektoreinrichtung erläutert. Eine für die Drehzahl der Drehmomentwandlerpumpenwelle bestimmte Detektoreinrichtung 70.besitzt einen Drehzahldetektor 71 (der später im einzelnen erläutert wird), der auf dem Gehäuse IS sitzt, und eine auf der Drehmomentwandlerpumpe 72 sitzende Zahnscheibe 72; hat die Zahnscheibe 72 η«, Zähne, erzeugt der Detektor 71 elektrische Signale S₁, die n^mal soviel wie die Anzahl der Umdrehungen N₁ der Drehmomentwandlerpumpe 12 sind. Da die Austrittswelle des Verbrennungsmotors fest mit der Welle 11 verbunden ist, repräsentieren die Signale tatsächlich die Zahl der Umdrehungen des Verbrennungsmotors (S₁ = n.lL). Eine für die Ermittlung der Drehzahl der Drehmomentwandlerturbinenwelle vorgesehene Detektoreinrichtung SO besitzt einen Drehzahldetektor 81 (der denselben Aufbau wie der'Detektor 71 haben kann), der auf dem Gehäuse IS sitzt und eine Zahnscheibe 82 (die denselben Aufbau wie die Zahnscheibe 72 haben kann). Die Zahnscheibe 82 sitzt auf der mit der Drehmomentwandlerturbinenwelle Ik fest verbundenen Trommel 21 der vorderen Kupplung. Nimmt man an, daß die Scheibe 82 n~ Zähne hat (n₂ zum Beispiel 17), erzeugt der Drehzahldetektor-Sl elektrische Signale S₂, die das r^-fachö der Zahl der Umdrehungen N₂ der Welle 11» sind (S₂ s n.Ji^). Diese Ermittlung der Drehzahl der Drehmoment-

009886/1554

wandlerturbinenwelle 1*1 kann anstelle Ermittlung durch den Detektor 80 durch Errechnen eines Werts ersetzt werden, der an einer anderen Stelle ermittelt wird, wie zum Beispiel die Stelle, die für die Detektoreinrichtung 90 für die Ermittlung der Austrittswellendrehzahl bestimmt ist (dies wird im späteren erläutert), wobei darüber hinaus das Ziel der Erfindung dadurch erreicht werden kann, daß man die Drehzahlen an jeglicher Stelle ermitteln kann, an die die Umdrehungen der Drehmomentwandlerturbine IM im Direktantrieb übertragen werden.

Die Detektoreinrichtung 90 für die Austrittswellendrehzahl besitzt einen Drehzahldetektor 91 (der denselben Aufbau wie der Detektor 71 und 81 haben kann), der auf dem Gehäuse 18 sitzt und eine Zahnscheibe 92, die fest mit der Austrittswelle 56 verbunden ist; ist die Anzahl der Zähne der Zahnscheibe 92 gleich n, (n,, zum Beispiel 17), erzeugt der Detektor 91 elektrische Signale S,, die das n,-fache der Anzahl der Umdrehungen N, der Austrittswelle 56 sind (S, = n,N,), Nimmt man an, daß K das Zahnradverhältnis repräsentiert, so ergibt sich für die Signale S* und .S^ die folgende Beziehung

S s K~-S, oder S, ^stA ■&-.'■="

worin K = 2 (Zahnradverhältnis) ist«. Dies bedeutet rait anderen

Worten, daß die Drehzahlen N₂ der_r
aus diesen Formeln auch aus der Austrittswellendrehzahl S-, ermit telt werden kann.

009886/1554 : ^ ^

Die Ermittlung der Austrittswellendrehzahl N, bedeutetdie Ermittlung der Fahrzustände eines Kraftfahrzeugs und somit der Fahrzeuggeschwindigkeit, während andererseits die Ermittlung der Drehmomentwandlerpumpenwellendrehzahl N^ der Ermittlung der Drehzahl des Verbrennungsmotors entspricht. Die Ermittlung der Drehzahl der Drehmomentwandlerturbinenwelle ist der Ermittlung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen der Drehmomentwandlerpumpenwelle 11 und der Drehmomentwandlerturbinenwelle 14 äquivalentj. dies bedeutet wiederum die Ermittlung des Schlupfyerhältnisses im Drehmomentwandler, das eine Anzeige für das durchden'Drehmomentwandlerin diesem Augenblick übertragene Drehmoment gibt.

Der Aufbau der Detektoreinrichtungen wird nunmehr am Beispiel der in Fig. 5 gezeigtenDetektoreinrichtung 90 ^^ür die Austrittswellendrehzahl erläutert. Die Zahnscheibe 92 sitzt konzentrisch auf der Austrittswelle 56 und besteht aus einem scheibenförmigen magnetischen Material, das am Umfang 17 im gleichen Abstand angeordnete Zähne aufweist; der Drehzahldetektor 91 sitzt neben dem Außenumfang der Scheibe 92 auf dem Gehäuse l8. Der Drehzahldetektor 91 besteht aus einem Permanentmagnet 101 und einer Spule 102, die um den Magnet 101 gewickelt ist, wobei diese Elemente in einem Gehäuse aus nicht-magnetischem Material untergebracht sindjder Detektor 91 sitzt mit Hilfe dieses Gehäuses auf dem Gehäuse der Übertragungsanlage, so daß das Ende des Permanentmagnets 101 nahe dem Außenumfang der Zahnscheibe 92 liegt. Dreht sioh die Zahn-v" scheibe 92,so daßdie Zähne der Zahnscheibe durch das durch den

■ * Q09886/1554 ,

Permanentmagnet 101 erzeugte Magnetfeld laufen, ändert sich der Magnetfluß im Permanentmagnet 101 und ruft in der Spule 102 elektromotorische Kräfte hervor. Im Falle der dargestellten AuS-fuhrungsform werden für eine Umdrehung der Zahnscheibe 92 siebzehn (17) Spannung?signale erzeugt. Gemäß Vorbeschreibung repräsentiert ' N-, die Drehzahl der Zahnscheibe in einer gegebenen Zeit, wobei das Spannungssignal in Form einer Wechselspannung mit einer Frequenz von η, χ N, geliefert wird. In der Zeichnung bezeichnet 103 die Ausgangsklemmen des Detektors 91.

Die Zahnscheiben 72 und 82 der Detektoreinrichtung 70 für die Drehzahl der Drehmomentwandlerpumpenwelle und der Detektoreinrichtung 80 für die Drehzahl der Drehmomentwandlerturbinenwelle haben dieselbe Außenform wie die Zahnscheibe 91 und unterscheiden sich von dieser lediglich in der Art ihrer Befestigung an der Drehmomentwandlerturbine und der Kupplungstrommel.Die Aüsgahgssignalspannungen S₁, S, und S, aus diesen drei Drehzahldetektor-* einrichtungen 70, 80 und 90 werden an Anschlußleitungen 311» 321 und 331 gegeben.

Erfindungsgemäß werden die erwähnten verschiedenen Drehzahlen oder Geschwindigkeiten in Form von entsprechenden elektrischen Signalen ermittelt, so daß diese Drehzahlen und Geschwindigkeits-Verhältnisse aus den ermittelten elektrischen Signalen elektronisch errechnet werden, um Umschaltkommandos in Abhändigk'eifc von einem

9886/1554

vorgegebenen Umschaltmuster zu dem hydraulischen Arbeitskreis zu geben, worauf der hydraulische Arbeitskreis in Einsatz kommt, um die erwünschten Gangwechsel im Getriebe 50 vorzunehmen.

Im folgenden wird der hydraulische Arbeitskreis erläutert.-In Fig. 2 ist der Aufbau des hydraulischen Arbeitskreises dargestellt, der sich in eine öldruckquelle 250 und einen Hydraulikkreis 230 unterteilt. Der Hydraulikkreis 230 besitzt ein Umschaltbereich-Stellventil 260, ein Verteilungsventil 270, einen Solenoid 280, Rückschlagventile 291 und 295 sowie die zugehörigen Ölleitungen. Die öldruckquelle 250 besitzt eine ölpumpe 17» einen ölfilter 259, eine ölwanne 258, ein Drucksteuerventil 256, ein Regulierventil 252, ein Entlastungsventil 253» einen Ölkühler 254 usw.. Die öldruckpumpe 250 liefert Arbeitsöl für den Drehmomentwandler, Schmieröl für das Getriebe der Ubertragungsanlage und Drucköl für den hydraulischen Arbeitskreis (diese Aufgaben sind bekannt und werden im einzelnen nicht erläutert. Das Umschaltbereich-Stellventil 260 besitzt einen Ventilschieber 262 und ein Ventilgehäuse 261j der Ventilschieber 262 ist an einen Steuerhebel (nicht gezeigt) angeschlossen, der in dem Fahrerraum untergebracht ist, so daß dieses Ventil entsprechend der Verstellung des Steuerhebels in die Stellung F, R, N, D und L verschoben wird (die die üblichen Gangwählstellungen bedeuten, wobei die einzelnen Buchstaben folgendes bedeuten: P - parken; R = rückwärts; N = neutral; D s fahren; L = niedriger Gang). Die Stellungen P, H, N, D und L in Fig. 2 bedeuten die entsprechenden Stellungen, in die der

009886/155 4

Ventilschieber 262 bei Verstellung des Steuerhebels bewegt wird. Ein am linken Ende des Ventilschiebers 262 vorgesehener Schlitz 263 nimmt das Anschlußglied vom Steuerhebel auf»

Befindet sich das Umschaltbereich-Stellventil260 in seiner N-Stellung gemäß Fig. 2, ist eine Ölleitung 221 geschlossen und sind die Ölleitungen 222 und 227 geöffnet. In der L-Stellung sind die Ölleitungen 221 und 222 miteinander verbunden und ist die Ölleitung 227 geöffnet. Der Solenoid 280 ist so ausgelegt,, daß'er in dieser L-Stellung niemals erregt wird. In der D-Stellung Kommunizieren die Leitungen 221 und 222 und ist die Ölleitung geöffnet. In der R-Stellung kommunizieren die Ölleitungen 221 und 227 und ist die Ölleitung 222 geöffnet» In der P-Stellung sind die Ölleitungen 221 und 227 geschlossen und ist die Ölleitung 222 geöffnet. Das Verteilungsventil 270 besitzt ein Ventilgehäuse 271 und einen Ventilschieber 272_# wobei ein Ende des Ventilschiebers 272 (das linke Ende in der Zeichnung) an einen beweglichen Kern 283 des Solenoids 280 angeschlossen ist. Ist der Solenoid 280 nicht erregt, befindet sich der Ventilschieber 272 unter der Wirkung einer das andere Ende (das rechte Ende in der Zeichnung) · einwirkenden Feder 279 in seiner rechten Stellung, so daß die Ölleitungen 222 und 22¹I miteinander verbunden sind und die Ölleitung 223 geöffnet ist. Wird der Solenoid 28O erregt„wird der Ventilschieber 272 nach links bewegt^ so daß nun di$ Ölleitungen 222 und 223 kommunizieren und die Ölleitung 22*1 geöffnet ist„ Das Rückschlagventil 291 verbindet die Ölleitung 223 mit derÖlleitung 225 und schließt die Ölleitung 227« wenn de^ Arbeitsöldruck

009888/1554

2Ü35404

auf die Ölleitung 223 wirkt; das Rückschlagventil stellt eine Verbindung der Ölleitung 223 mit der Ölleitung 225 her und sperrt die Ölleitung 223, wenn der Arbeitsöldruck auf die Ölleitung 227 wirkt. Das Rückschlagventil 295 arbeitet derart, daß es bei Einwirkung des Arbeitsöldrucks auf die Ölleitung 224, die Ölleitung " 224 mit der Ölleitung 226 verbindet und die Ölleitung 227 schlieÄtj wird hingegen der Arbeitsöldruck in die Ölleitung 227 gegeben, verbindet es diese Ölleitung 227 mit der Ölleitung 226 und sperrt die Ölleitung 224. Wird die Spule 282 des Solenoids 280 erregt, wird sein beweglicher Kern 283 (zusammen mit dem Ventilschieber 272des Verteilungsventils 270) angezogen und nach links bewegt, während dieser unter der Wirkung der Feder 279 nach rechts zurückkehrt, sofern durch die Solenoidspule 282 kein Strom fließt. Zwar wird bei dieser Ausführungsform der Solenoid 28O verwendet, jedoch können jegliche andere elektrische Betätigungselemente im Rahmen der Erfindung verwendet werden, die elektrische Signale in mechanische Verschiebungen umwandeln.

Mit Hilfe der vorgenannten hydraulischen Elemente liefert das Getriebe 50 die erwünschten Übersetzungsverhältnisse für verschiedene Betriebszustände, nämlich für die Betriebszustände N> D, L, R und P.

Diese Gangwechselvorgänge werden nun im einzelnen erläutert *

409806/1554

Neutral: . . . '" '.. \ ".--V ."- "■ Uv ~ ■ '

In dieser in Pig. 2 gezeigten Stellung ist dep Arbeitsöldruck durch das Umschaltbereich-Stellventil 260 ausgesperrt und es sind alle Betätigungselemente (d.h. die vordere Kupplung, die hintere Kupplung und hintere Bremse) ausgerückt und außer Einsatz. Daher kann sich die Drehmomentwandlertürbinenwelle JA frei drehen. Dies bedeutet, daß das Fahrzeug still steht. In der Zeichnung sind die Teile der Ölleitungen, die mit Arbeitsöldruck, beaufschlagt sind, durch dicke gebrochene Linien in den Ölleitungen gekennzeichnet. . "_-..-; =...;■■" _:·: . :■;':■' - .■:

Fahrbereich:

Die D-Stellung hat zwei alternative Stellungen, d.h. DL-und DH-Stellungen. Die DL-Stellung bezeichnet den niedrigen Gang im Fahrbereich, während die DH-Stellung den hohen Gang im Fahrbereich verdeutlicht.

DL-Steilung:

In Fig. 2 wird der Ventilschieber 272 des Ver-teilungs vent ils 270 nach rechts bewegt und der Ventilschieber 2β2 des Umsehaltbereich-Stellventils 260 in die D-Stellung gebvai&hfc, so daß der* Arbeitsöldruck zu den Ölleitungen 221, 222, 22^5 und 226 gelangt und den Druck an die vordere Kupplung 20 und di® hintere Bremse 40 an-

009888/1554

legt und die hintere Kupplung 30 löst» so daß dadurch der niedrige Gang erhalten . wird»

PH-Stellung;

In Fig. 2 wird der Ventilschieber 262 des Umschaltbereich-Stellventils 260 in die D-Stellung gebracht und der Ventilschieber 272 des Verteilungsventils 270 nach links bewegt (nach Erregung des Solenoids), so daß der Arbeitsöldruck zu den Leitungen 222, 223 und 225 gelangt und der Druck an die vordere Kupplung 20 und die hintere Kupplung 30 angelegt wird, während die hintere Bremse gelöst wird. Auf diese Weise wird der hohe Gang erhalten.

Niedriger Gang:

Im niedrigen Gang wird der Ventilschieber 262 des Umschaltbereich-Stellventils 260 in die L-Stellung bewegt und der Ventilschieber 272 des Verteilungsventils 270 nach rechts bewegt. Dann wird der Arbeitisöldruck an die vordere Kupplung 20 und die hintere Bremse 40 über die Ölleitungen 222 und 224 angelegt, während die hintere Kupplung 30 gelöst wird, so daß der niedrige Gang erhalten wird.

009886/1554

- 20 Rückwärts:

In Fig. 2 wird der Ventilschieber 262 des Umschaltbereich-Stellventils 260 in die R-Stellung bewegt und der Ventilschieber 272 des Verteilungsventils 270 nach rechts bewegt. In diesem Zustand wird der Arbeitsöldruck über die Ölleitungen 221, 227, 225 und 226 zur hinteren Kupplung 30 und hinteren Bremse 40 geschickt, während die vordere Kupplung 20 ausgerückt wird. Hierdurch wird der Rückwärtsgang eingeschaltet,

Parken: ■

In dieser Stellung wird der Ventilschieber 262 des Umschaltbereich-Stellventils 26O in die P-Stellung geschoben und der Ventilschieber 272 des Verteilungsventils 270 nach rechts bewegt, so daß der Arbeitsöldruck durch den Ventilschieber 262 in derselben Weise wie in der N-Stellung gemäß Fig. 2 gesperrt wird, so daß alle Betätigungseinrichtungen gelöst sind. Es ist - wenn auch nicht in der Figur dargestellt - bekannt, eine Parkvorrichtung vorzusehen, die an das Umschaltbereich-Stellventil 260 angeschlossen ist, um mechanisch die Austrittswelle 56 in der P-Stellung zu sperren. Ferner sind Maßnahmen für selbsttätiges Schalten im Fahrbereich vorgesehen, um selbsttätiges Schalten zwischen den DH- und den DL-Stellungen in Abhängigkeit von der Erregung oder Entregung des Solenoids 280 herbeizuführen. Im folgenden werden die Schaltbereiche, die das Erregen oder Entregen des Solenoids an diesen

009886/15 54

2035AGA

Umschaltpunkten (Umschaltlinien) verursachen, erläutert.

Erfindungsgemäß wird der Betriebszustand des Verbrennungsmotors durch die Drehzahl N₁ der Drehmomentwandlerpumpenwelle repräsentiert, der Betriebszustand des Drehmomentwandlers durch das · Drehmomentwandlerschlupfverhältnis und der Fahrzustand des Fahrzeugs durch die Austrittswelleridrehzahl N-,, wobei die für das Fahrzeug erforderlichen Umschaltlinien durch die Werte dieser Faktoren bestimmt werden.

Grenzen der Verbrennungsmotordrehzahl·;

Im allgemeinen kann glatter Umlauf eines Verbrennungsmotors bei Geschwindigkeiten unterhalb eines bestimmten Werts kaum erwartet werden, so daß es nicht zweckmäßig ist, ein Umschalten vom niedrigen zum hohen Gang bei viel niedrigeren Motorgeschwindigkeiten vorzunehmen. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß das Umschalten in diesem Fall bei höheren Geschwindigkeiten als. der minimalen Drehzahl erfolgen muß, die dem betrachteten Verbrennungsmotor eigentümlich ist. Der Ümschaltbereich muß auf Geschwindigkeiten begrenzt werden, die höher als die spezifizierte Drehzhal ist. (In diesem Fall ergibt sich eine untere Grenze für den Umschaltbereich in Abhängigkeit von der Leistung des Verbrennungsmotors.) Für das Umschalten vom hohen zum niedrigen Gang ist es vorteilhaft, das Fahrzeug im hohen Gang laufen zu lassen, bis die niedrigst mögliche Geschwindigkeit erreicht worden ist. Somit ist für diesen

009886/1554 . -

- 22 - ■ -.■-..■.■■■ . .". - ■

Fall der Umschaltbereich auf die Motorgeschwindigkeiten begrenzt, die unterhalb einer relativ niedrigen Drehzahl liegen. (In diesen Fall liegt eine obere Grenze für den Schaltbereich in Abhängigkeit von der Motorleistung vor.)

Fahrzeuggeschwindigkeitsgrenzen:

Bei Fahrzeugen und insbesondere bei einem Kraftfahrzeug ist es vorteilhaft, das übersetzungsverhältnis vom niedrigen zum hohen Gang nicht derart zu ändern, daß das Fahrzeug bei einer übermäßig niedrigen Geschwindigkeit im hohen Gang zu laufen beginnt, da das Beschleunigen und Verzögern über das Gaspedal nicht nach"Wunsch des Fahrers erreicht -werden kann» Der ümschaltbereich ist in diesem Fall begrenzt auf Fahrzeuggeschwindigkeiten, die höher als ein bestimmter Minimalwert sind. (In diesem Fall hat der Umschaltbereich eine bestimmte untere Grenze, die durch die Fährzeugleistung bestimmt wird), Erfolgt ein Gangwechsel vom hohen zum niedrigen Gang, ist es vorteilhaft, den hohen Gang so lange zu halten, bis die unterste mögliche Geschwindigkeit erreicht ist, da das Schalten in Niedriggangstellung in Hinsicht auf Geräusch, Vibration usw. nicht erwünscht ist. In diesem Fall ist der Umschaltbereich durch die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt., die nicht übermäßig hoch ist (hier liegt eine obere Grenze für den Schaltbereich vor, die durch die Fahrzeugleistung bestimmt wird.)

; ■#■'

009886/1554

Grenzen des Schlupfverhältnisses:

Die Drehmomentübertragungsleistung des Wandlers differiert erheblich, wenn das Schlupfverhältnis (das Schlupfverhältnis ist durch die Beziehung *_2_ gegeben) unter einem Wert nahe eins oder

höher als eins ist. Ersteres zeigt an, daß das Drehmoment von Verbrennungsmotor zur Alistrittswelle übertragen wird, während letzteres anzeigt, daß das Drehmoment von der Austrittswelle 56 zum Motor übertragen wird. Diese Situationen werden im folgenden noch erläutert..

Die Übertragung des Drehmoments vom Motor zur Austrittswelle 56 über den Drehmomentwandler erfolgt bei Normalfahrt, Bergauffahrt usw. . Um die Leistung des Drehmoment^änalers voll auszunutzen, ist es erwünscht, in dem Bereich vom niedrigen zum hohen Gang zu schalten, in dem das Schlupfverhältnis um eins liegt. Dieser Bereich des SchlupfVerhältnisses liegt ungefähr zwischen 0,5 und 1,0, wobei im Falle der Fig. 3a der Umschaltpunkt auf das Schlupfverhältnis von 0,9 eingestellt ist. Erfolgt Schalten vom hohen zum niedrigen Gang, ist es erwünscht, den hohen Gang so lange zu halten, bis das Schlupfverhältnis niedriger als der vorcenannte Wert wird, um die Leistung des Drehmomentwandlers voll zu nutzen. In diesem Fall wird der Umschaltbereich auf ein Schlupfverhältnis kleiner als ein vorbestimmter Wert begrenzt, der durch die Drehmomentwandlerleistung bestimmt wird (in diesem Fall hat der Umschaltbereich eine obere Grenze des SchlupfVerhältniswerts, der

009886/1554

- 2k -

durch die Drehmomentwandlerleistung bestimmt wird, wobei diese obere Grenze etwa 0,9"ist. In dem Beispiel gemäß Fig. 3b ist dieser Wert 0,60).

Das Drehmoment wird von der "Austrittswelle 56 zum Motor (1) während der Verzögerung übertragen, was allgemein als Motorbremszustand bezeichnet wird und (2), wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bei Abfahrt auf einem sanften Gefälle vergrößert wird.

Das Umschalten vom niedrigen zum hohen Gang ist unter dem Fahrzustand nach (2) notwendig, wo die Fahrzeuggeschwindickeit allmählich erhöht werden muß. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn der Gangwechsel bei dem Schlupfverhältnis von angenähert eins erfolgt. Der Umschaltbereich ist somit auf ein geeignetes Schlupfverhältnis'in einem Bereich in der Größenordnung von 1,00 begrenzt, der durch die Leistung des Drehmomentwandlers- bestimmt wird. Dieser Bereich des Schlupfverhältnisses liegt etwa zwischen 0,9 und 1,3, wobei im Beispiel gemäß Fig. 3a die Umschaltlinie auf das Schlupfverhältnis 1,05 eingestellt ist. '

Das Umschalten vom hohen zum niedrigen Gang ist beim vorge- , nannten Fahrzustand (1) notwendig, wenn für schnelle Verzögerung starkes Bremsen erreicht werden soll oder auf einer Gefällestrecke gebremst werden nuß, wobei in diesem Fall das Schlupfverhältnis einen Wert annehmen möchte, der viel höher als eins" ist. Dann ist es notwendig, Motorbremsung einzusetzen, indem.ein frühes Umschal-

009886/1554

ten auf den niedrigen Gang bewirkt wird, bevor das Schlupfverhältnis sehr hoch wird. Der Umschaltbereich ist somit auf ein Schlupfverhältnis begrenzt, das höher als ein bestimmter Wert ist, der durch die Leistung des Drehmomentwandlers bestimmt wird (der Umschaltbereich hat eine obere Grenze für den Schlupfverhältniswert, der durch die Drehmomentwandlerleistung bestimmt wird, wobei diese obere Grenze 1,00 ist. Im Beispiel gemäß Pig. 3b ist dieser Wert auf 1,1 eingestellt). Gemäß Vorbeschreibung bedingen die Gangwechselanforderungen für das Schalten vom niedrigen zum hohen Gang vier Arten von Geschwindigkeitsgrenzen, d.h. Motorgeschwindigkeitsgrenze, Fahrzeuggeschwindigkeitsgrenze, Grenze des Schlupfverhältnisses bei übertragung des Drehmoments vom Motor zur Austrittswelle 5ö und Schlupfverhältnisgrenze bei übertragung des Drehmoments von der Austrittswelle 56 zum Motor, übersteigen alle diese Bedingungen diese.· Grenzen, wird eine Umschaltung auf den höheren Gang bewirkt. Die Anforderungen für den Wechsel des Übersetzungsverhältnisses vom hohen zum niedrigen Gang anfassen ebenfalls vier Arten von Geschwindigkeitsgrenzen, d.h. Motorgeschwindigkeitsgrenze, Fahrzeuggeschwindigkeitsgrenze, Schlupfverhältnisgrenze bei übertragung des Drehmoments von der Austrittswelle 56 zum Motor und Schlupfverhältnisgrenze bei der übertragung des Drehmoments vom Motor zur Austrittswelle 56. Liegen die Bedingungen vor, die diese Grenzen überschreiten, erfolgt ein Abwärtsschalten auf den niedrigen Gang. Diese vier Arten der Gangwechsel-Geschwindigkeitsgrenzen sind unabhängig voneinander, so daß das Auftreten eines Zustande, der irgendeine dieser Grenzen überschreitet, zu einem Gangwechsel führt. '

009886/1554

Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann in Werten der Drehzahl N^ der Austrittswelle 56 ermittelt werden, wie es zuvor erläutert wurde. Da jedoch die Drehzahlen N, in V/er ten der Drehzahl N_ der Drehmomentwandlerturbinenwelle errechnet werden können (entsprechend den vorgenannten Gleichungen), so daß alle Faktoren in derselben Ebene graphisch dargestellt werden können, werden die Fahrzeuggeschwindigkeiten in der folgenden Erläuterung durch die Drehzahlen Np der Turbinenwelle, repräsentiert« Obwohl die verschiedensten Gangwechselgrenzen zuvor erläutert wurden, werden für praktische Gangwechsel die optimalen ümschaltlinien verwendet_a die in Abhängigkeit von der I4ot or leistung» der DrehmomentwandlerIeistung und der Fahrzeugleistung auf. die günstigsten Bereiche innerhalb dieser Grenzen festgelegt werden*, Im Falle eines benzingetriebenen Wagens können die Ums ehalt punk te oder Unisehaltlinien gemäß Fig. 3a und 3b ausgelegt sein.

Es sei angenommen, daß die Drehzahl N₁ (Motordrehzahl) der Drehmomentwandlerpumpenwelle gleich 1200 Upm ist (konstant), und daß die Drehzahl Mp (entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit) der Drehmomentwandlerturbinenwelle in keiner Weise begrenzt ist, und

N
daß ferner das Sehlupfverhältnis _2 0,9 ist*, wenn das Drehmoment

von der Drehmomentwandlerpumpenwelle (Motor) zu der Drehmomentwandlerturbinenwelle (Austrittswelle 56) übertragen wird und das Schlupfverhältnis _2 bei übertragung des Drehmoments von der Drehmomentwandlerturbinenwelle (Austrittswelle 56) zur· Drehmomentwandlerpumpenwelle (Motor) '1,10 (konstant) für UmschsJtlinien vom nied-

" " 0098857 1554^: ' '■ : . '"

rigen zum hohen Gang ist, wird der Unischaltbereich für einen Gangwechsel vom niedrigen zum hohen Gang durch den durch die gebrochenen Linien a,b,c und d in Fig. 3a definierten Bereich gege- ., ben. Dies bedeutet in anderen Worten, daß die vorerwähnten Vierte die Umsehaltlinien für diesen Gangwechsel definieren, so daß der Gangweehsel erfolgt, wenn die Fahrzustände des Fahrzeugs diese Werte überschreiten. Bewegen sich die Fahrzustände oder Fahrbedingungen gemäß den Pfeilen H in den durch die gebrochenen Linien a, b,c und d in Fig. 3a definierten Bereich, wird das übersetzungsverhältnis vom niedrigen zum hohen Gang geändert.

Es seien nunmehr die Umschaltlinien für das Schalten vom hohen zum niedrigen Gang betrachtet; unter der Annahne, daß die Drehzahl N₁ (Motorgeschwindigkeit) der Drehmomentwand lerpun.penwelle in keiner Weise begrenzt ist, daß die Drehzahl !*_ (entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit) der Drehmomentwandlerturbinen- welle 700 Upm ist, daß das Schlupfverhältnis ^2 bei übertragung

: "■ ^{: :} i : ^: ■'" - " ^:- ■■' ■ ^l ■■'■;■■■'■■ ' : : des Drehmoments von der Wandlerpumpenweile (Motor) auf die Wandlerturbinenwelle (Austrittswelle 56) 0,6 ist und daß das Schlupfverhältnis ^k^2 bei übertragung des Dreh«T»onients von der Wandlerturbi-

^Ni ν ...■■"■■;■:■ . " : ■■■:

nenwelle (Austrittsvrelle 56) zur Wandlerpuinpenwelle .(Motor). 1,-1 ist, ergibt sich der Umschaltbereich für einen Gangweehsel vom hohen zum niedrigen Gang durch den durch die gebrochenen Linien a¹, b¹, c¹ und d¹ in Fig. 3b, definierten Bereich. Die vorcenannten Werte definieren die Untsehaltlinien für diesen Gangweehsel,. so daß der Gangweehsel erfolgt, wenn die Fahrbedingungen oder Fahrzustände

009886/1554

2035A04

des Fahrzeugs diese Werte überschreiten. Bewegen sich die Fahrzustände gemäß den Pfeilen L aus dem durch die gebrochenen Linien
a", b", c" und d" in Fig. 3 definierten Bereich, wird das übersetzungsverhältnis vom hohen zum niedrigen Gang geändert.

Vorstehend wurden die Umschaltbereiche mit Hilfe von Schaltdiagrammen erläutert, bei denen die Ordinate die Drehzahl K₁ der
Drehmomentwandlerpumpenwelle und die Abszisse die Drehzahl Ii- der Drehmomentwandlerturbinenwelle repräsentiert; selbstverständlich
können die Umschaltbereiche auch mit Hilfe solcher Diagramme dargestellt werden, in denen die Ordinate die Drosselklappenstellungen und die Abszisse die Fahrzeuggeschwindigkeiten repräsentieren (die Drehzahl N- = 1200 Upm der Drehmomentwandlerpumpenwelle oder -. die Drehzahl N- = 1000 Upm der Drehmomentwandlerturbinenwelle ist' äquivalent der Fahrzeuggeschwindigkeit 10 Km/h). Auch dies gehört mit zur Erfindung.

Im folgenden wird die Logikschaltungen enthaltende Unis ehaltbetriebsschaltung erläutert, um ein Beispiel der elektrischen
Schaltung zu erläutern, die für das Steuern des Verteilungsventils in dem hydraulischen Arbeitskreis in Abhängigkeit von vorbestimmten Unschaltlinien verwendet wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese elektrische Schaltung beschränkt und es -kann jede elektrische Schaltung verwendet werden, die das Verteilungsventil mit
Hilfe einer Relaisschaltung steuern kann.

00 988 6 / 1S54

Umschaltbetriebsschaltung:

Die Umschaltbetriebsschaltung für die Bestimmung der Umschaltlinien besitzt gemäß Fig. 4 Drehzahlbetriebsschaltungen 310* und 330 für die Ermittlung der Drehzahlen der Drehmomentwandler- ■ pumpenwelle, der DrehmomentwandlertUrbinenwelle und der Austrittswelle, ferner vier Schlupfbetriebsschaltungen 410, 420, 430 und 440, zwei Betriebssschaltungen 340 und 350 zur DrehzahIeinsteilung, zwei UND-Schaltungen 510 und 520, eine ODER-Schaltung 530, eine bistabile Speicherschaltung 540, eine synchrone Zeithalteschaltung 560, zwei NICHT-Schaltungen 570 und 610 und zwei Getriebestellungsschaltungen 580 und 590. (Sofern eine andere Spezifizierung erfolgt, bedeutet der Ausdruck "Signal" eine positive Gleichspannung mit geerdeter negativer Seite).

Die Bestandteile dieser Schaltung werden nunmehr erläutert. ' Wird der Steuerhebel in die D-Stellung bewegt, wird durch einen nicht gezeigten Schalter ein Stromkreis zwischen einer Energiequelle und der Umschaltbetriebsschaltung hergestellt, so daß nunmehr die Schaltung für Einsatz bereit ist.

009886/1554

2035A04

Anhand von Fig. k werden die einzelnen Bestandteile erläutert. Der Eingang der Betriebsschaltung 310 für die Drehzahl der Drehmomentwandlerpumpenwelle ist die Ausgangsspannung S. aus dem Drehzahldetektor 70 der Drehmonentwandlerpuinpenwelle und wird an erstere Schaltung durch eine Leitung 311 angelegt.. Das Ausgangssignal der Schaltung 310 ist ein elektrisches Signal Γν/Ί , das die Drehzahl der Wandlerpunpenwelle repräsentiert und über eine Leitung 312 abgegeben wird. Im folgenden werden die elektrischen Signale, die verschiedene Geschwindigkeiten repräsentieren, in eckige Klammern gesetzt. Der Eingang der Betriebsschaltung 320 für die "Drehzahl der Drehmomentwandlerturbinenwelle ist die Ausgangsspannung Sp aus dem Drehzahldetektor 80 der Drehmoment· wandlerturbinenwelle und wird über eine Leitung 321 an erstere angelegt, deren Ausgangssignal ein elektrisches Signal Flip list, das die Drehzahlen der Drehmomentwandlerturbinenwelle repräsentiert und das über eine Leitung 322 abgegeben wird.

Der Eingang zur Betriebsschaltung 330 für die Austrittswellendrehzahl ist die Ausgangsspannung S, vom Drehzahldetektor 90 der Austrittswelle und wird über eine Leitung 331 empfangen. Der Ausgang der Schaltung 330 ist ein elektrisches Signal j N-,L das die Austrittswellendrehzahl repräsentiert und über eine Leitung 332 abgegeben wird.

009886/1554

Der Eingang zur Betriebsschaltung 3^0 für das Einstellen der Drehzahl -CpO > 1200 üpm) ist der Wert fN^l , de** über die Leitung 312 angelegt wird, wobei das Ausgangssignal dieser Schaltung ein elektrisches Signal ist, das den Wert (ΠΟ ;> 1200 Upm) repräsentiert, der über eine Leitung 3^2 abgegeben wird.

In gleicher Weise ist der Eingang zu der Drehzahl C(N₂)>> 600 üpm) ist der Wert [Ν·,] , der über die Leitung 332 angelegt wird, wobei der Ausgang ein elektrisches Signal ist, das den Wert ((N₂) < 600 Upm) repräsentiert, der über die Leitung 352 abgegeben wird. Hier bedeutet (N₂) einen Wert, der in Ausdrücken der Drehmomentwandlerturbinenwellendrehzahl errechnet ist. Die Ein-

f- Vt —1
2 i>0,90) sind die

beiden Signale'. JiSjJ_- und j N?I * ^ä*^e über die Leitung 312 und 322 empfangen werden. Der Ausgang ist ein Signal, der die Errechnung ( j 2 1>0,90) repräsentiert, der über eine Leitung Al2 abgegeben

wird. In gleicherweise sind die Eingänge zu den Schlupf betriebs-..-' Schaltungen 420, 430 und 440 die beiden Signale pO ^und Pp/' die über die Leitungen 312 und 322 empfangen werden. Die Ausgangssignale sind Spannungssignale, die die Rechnungen (|"2 1 <C .0",6.Q)y ( |_2J>l,10) und ( 2 <? 1,05) repräsentieren, und die über

die Leitungen M22, 432 und M2 abgegeben werden

Die Eingänge zu der UND-Schaltung 510A sind die Ausgangssignale von der DrehzahleinstelvL-BetrietiSschaltung 3AO ( Γν. !}12GO

009886/1554

'on der Schlupfbetriebsschaltung 410 ( j _2J V0,9° ) und von der Schlupfbetriebsschaltung

"2 1

^2_ <Ί,05) sowie die Signale von

der Niedriggang-Stellungsschaltung 590 und der NICHT-Schaltung 57OB. Das Ausgangssignal ist ein Spannungssignal, das das Ergebnis der logischen Operation repräsentiert und über eine Leitung 512 abgegeben wird.

Die Eingänge zu der ODER-Schaltung 533 sind die Signalspannungen, die über die Leitungen 352, 422 und 432 angelegt-werden, während das Ausgangssignal an einer Leitung 532 abgegeben wird.

Die Eingänge zu der bistabilen Speicherschaltung 540 sind die Spannungssignale, die über die Leitungen 512 und 522 hieran angelegt werden, wobei das Ausgangssignal über eine Leitung 542 abgegeben wird. -

Der Eingang zur synchronen Zeithalteschaltung 56Ο ist Signalspannung, die durch eine Leitung 542 angelegt wird, wobei . das Ausgangssignal über eine Leitung 562 geliefert wird. Der Eingang zur NICHT-Schaltung 6IOA ist das durch die Leitung 542 angelegte Signal, wobei das Ausgangssignal durch eine Leitung 612 geliefert wird. Der Eingang zu der NICHT-Schaltung 57OB ist das über die Leitung 562 hieran angelegte Signal, wobei das Ausgangssignal über eine Leitung 572 geliefert wird. Das Eingangssignal zur Stellungsschaltung 56Ο für den hohen Gang ist die über die Leitung 542 erhaltene Signalspannung. Das Eingangssignal zur Stel

00988671554

BAD ORIGINAL

- 33 - ■'.■, -. ;■ : ■ .;■

lungsschaltung 590 für den niedrigen Gang wird dieser über die Leitung 612 zugeführt, wobei deren Ausgangssignal durch die Leitung 592 geliefert wird.

Die Leitung 542 ist an den Solenoid 280 angeschlossen, so daß die Ausgangsspannung von der bistabilen Speicherschaltung 540 über die Leitung 542 mit dem Solenoid 280 gekoppelt ist.

Es wird runmehr der Aufbau der einzelnett Schaltungen der Umschaltbetriebsschaltung erläutert. Die Betriebsschaltung 310 für die Drehzahl der DrehmomentwandlerpumpenweHe, die Betriebsschaltung 320 für die Drehzahl der Drehmomentwandlerturbinenwelle und die Betriebsschaltung 330 für die Austrittswellendrehzahl sind Betriebsschaltungen, die die die vorgenannten Signale S₁, Sp und S, erhalten -und die Drehgeschwindigkeiten errechnen, wobei diese Schaltungen gleichen Aufbau haben. Der Aufbau dieser Drehzahlbetriebsschaltungen wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 6 gezeigte Beispiel erläutert, das die Betriebsschaltung 310 für die Drehzahl der Drehmomentwandlerpumpenwelle verdeutlicht. In dieser Schaltung wird das Eingangssignal S- über die Leitung 311 angelegt, in seiner Amplitude in einer Verstärkerschaltung 313 verstärkt und an eine Amplitudenbegrenzungsschaltung 314 angelegt, wo das Signal in seiner Amplitude auf einen vorbestimmten Wert begrenzt wird; diese Wechselspannung wird dann in einer Frequenz-Gleichspannung-Umformschaltung 315 (die aus einer Frequenzdetektorschaltung und einer Gleichrichterschaltung besteht) in eine Gleichspannung umge-

009886/1554

wandelt, so daß über die Leitung 312 eine Gleichspannung erhalten wird. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die Operation

S ■■■-"■-"..

N₁ .= __1 durchgeführt worden ist.

ⁿl ' -, -■

Durch Änderung der konstanten einer Zeitkonstantschaltüng, die aus einem Widerstand^ und einem Kondensator besteht, welche in der Frequenzdetektorschaltung der Frequenz-Gleichspannung-Üraformschaltung 315 untergebracht sind, werden die Operationen der Betriebsschaltung 320 für die Drehzahl der Drehmomentwandlerturbinenwelle und der Betriebsschaltung 330 öer AustrittswelLenäreizahl,

d.h. die Operationen N₂ = fg_ ■■ und N₃ s ^ durchgeführt.

ⁿ2 ' ⁿ3

Die Ausgangssignalspannungen ΓίίΓΐ undilipi aus den Drehzahlbetriebsschaltungen 310 und 320 werden über die Leitungen ,312 und 322 an die vier Schlupfbetriebsschaltungen-410, 420, 430 und 440 angelegt. Die vier Schaltungen haben denselben Aufbau. Zur Illustrierung des Aufbaus der Schlupfbetriebsschaltungen ist.in Figo der Aufbau der Schlupfbetriebsschaltung ( r_£] >Ό_?90) dargestellt.

Die Leitungen 312 und 322 sind an die einen Enden der Potentiometer 414 bzw. 415 angeschlossen» Die. anderen Enden der Potentiometer 414 und 415 sind geerdet, während deren Schiebearme 4x6 und 41.7 an einen Differentialverstärker 4l8 angeschlossen sind,-dessen. Aus*»".-gangssignal auf der Leitung 412 erscheint»

In diesem Fall ist die Operation des Schlupfverhältnisses die Errechnung von (Γ2 f >0_J(9\ und dies ist äquivalent der Rech-

009886/1554

nung von TlD > 0,90 TuX oder f~N^\ - 0,90 Γν~1> 0. Die Schieberklemme i»l6 ist so angeordnet, daß an dieser bei Anlegung des Sig nals Γν71 an das Potentiometer 414 (über die Leitung 312) eine

^{L J} Γ "Ί

Ausgangsspannung von 0,90 IN* erscheint. Demgegenüber ist die Schiebefklefiirae 417 dort angeordnet, wo sie direkt mit der Leitung 322 gekoppelt ist, so daß das Anlegen des Signals HiJl an das Potentiometer 415 (über die Leitung 322) dazu führt, daß es an der

t■■-*-» N-I entspricht.

Diese beiden Spannungen werden an den Differentialverstärker angelegt, so daß die Differenz zwischen den beiden Spannungen, d.h. die Rechnung fl4^j — 0,85 -[νΠ durchgeführt wird. Ist das Ergebnis positiv, wird es verstärkt, um auf der Leitung M12 eine vorbestimmte Spannung zu liefern. Ist das Ergebnis negativ, erscheint trotz Verstärkung am Ausgang keine Spannung. Die',SpamuTjserza£ung zeigt mit anderen Worten an, daß ΓνΓ]- 0,90 rNj>O.ist. Dies bedeutet die Rechnung von 2] ^> 0,90, Andererseits erscheint am

Ausgang keine Spannung, wenn! 2 I < 0,90. Ist es zum Beispiel er

wünscht, den Wert

11

¹¹U

0,90 zu erhalten, so läßt sich dies in

einer alternativen Weise erhalten, bei der das Signal I N-, j umge-•dx»eht an die Leitung 312 angelegt wird, die in diesem Falle direkt an die Schieberklenme 4l6 angeschlossen wird, während gleichzeitig das Signal vN. I an die Leitung 322 angelegt wird und die Schieberklemme UlJ in eine Stellung gebracht wird, so daß von der Schieberklemme Mn eine Signalspannung abgenommen wird, die dem Wert 0,90 ^Ί entspricht.

009886/1554

Durch richtige Einstellung der Potentiometer und durch geeignete Wahl der Eingangsklemmen in der 'vorgeschriebenen Weise

können die Rechnungen \^lj£] >l,10,

LJ

fj

<T 0,60 und I ^V i

L¹¹U

J LU

durchgeführt werden. Die Ausgangssignale von den Schlupfbetriebsschaltungen erscheinen als Spannungen jeweils auf den Leitungen 412, 422, 432 und 442.

Es sind zwei Drehzahleinstell-Betriebsschaltungen 340 und vorgesehen. Diese Schaltungen sind Betriebsschaltungen, die bestimmen, ob ein Ausgangssignal erzeugt werden soll, und zwar.in Abhängigkeit davon, ob die Eingangsspannungen/IL j und Hi,jhöher oder niedriger als die vorbestimmten Werte sind. Der Schaltungsaufbau ist gleich.

In Fig. 8 ist der Aufbau der Drehzahleinstell-Betriebsschaltung 340 für IN/j ^1200 Upm dargestellt, um den Aufbau der Drehzahleinstell-Betriebsschaltungen zu illustrieren.

Der Eingang dieser Schaltung ist eine Spannung, die die Drehzahlen jN^l repräsentiert und über eine Leitung 312 an ein Potentiometer 343 angelegt wird, wobei eine Schieberklerrjne-344 dieses Potentiometers an eine Bezugsspannungseinrichtung 345 angeschlossen ist (zur. Beispiel eine Eezugsdiode, die bei einer ,Spannun-gshöhe leitet, die höher als die Bezugsspannung ist-). Ihr Ausgang

009886/1554

ist an eine Verstärkerschaltung 346 angeschlossen, deren Ausgang an der Leitung 342 erscheint. Die Schieberklemme 3^4 wird in eine Stellung gebracht, so daß die an das Potentiometer 343 angelegte Spannung [N₁J durch die Schieberklemme 344 in eine geeignete Spannung unterteilt wird, übersteigt die Spannung an der Schieberklemme 344 die Spannung an der Bezugsspannungseinrichtung 345, erzeugt die Bezugsspannungseinrichtung 3^5 ein Signal zur Verstärkerschaltung 346, die dann eine verstärkte Spannung liefert. Wird hingegen die Spannung an der Bezugsspannungseinrichtung 345 höher als die Spannung an der Schieberklemme 344, erscheint am Ausgang keine Spannung. So kann beispielsweise für den Fall eines Schaltungsaufbaus, bei dem ein Ausgangssignal (Spannung) an der Leitung 342 bei 200 Upm erscheint, wenn die Schieberklemme 344 des Potentiometers 343 sich in einer Stellung befindet,bei der sie unmittelbar an· die Leitung 312: angeschlossen ist, die Einstellung von Π >1200 Upm erhalten werden kann, indem die Schieberklemme 344

um den Wert im Abstand vom geerdeten Ende angeordnet wird, so daß die Ausgangssignalspannung über die Leitung 342 nur dann geliefert wird, wenn Γν^Ι größer als 1200 Upm ist. Für das Einstellen von 7N> />600 wird die Schieberklemme 344 um den Wert versetzt, so daß an der Leitung 342 eine Ausgangsspannung

erscheint, die den Wert pL1J>600 Upm entspricht. Ferner kann die Verstärkerschaltung 346 als einen Teil dieser Schaltung eine Phasenumkehrschaltung enthalten, so daß ein Ausgangssignal (Spannung) nur erhalten wird, wenn /N/l ^ 1200 Upm.

009886/155A

. - 38 -

Auf diese Weise können die Rechnungen iNJj^l.200 Upm und ΓνΓ1<600 Upm durchgeführt werden«

Für Gangwechsel ist es wichtig, zu wissen» ob sich die Übertragungsanlage im niedrigen Gang oder in hohen Gang befindet. Zu diesem Zweck wird als das Signal der Kochgang-Stellungsschaltung ein Signal genommen, das die Erregung des Solenoids 280, d.h. die an den Solenoid 280 angelegte Spannung repräsentiert. Wird an den Solenoid 280 die Spannung angelegt _s wird die Spannung durch die NICHT-Schaltung βΧΟΑ eliminiert (eine Phasenumkehrschalt'ung,. die am Ausgang keine Spannung hat, wenn an den Eingang eine Spannung angelegt wird), während sie eine Ausgangssignalspannung erzeugt, wenn an den Solenoid 280 keine Spannung angelegt wird. Diese AusgangsSignalspannung wird als äas Signal von der tfiedricgang-Stellungsschaltung 590 genommen» Zusätzlich zu diesen Signalen können die Gangstellungssignale irgendwelche andere Signale enthalten, vorausgesetzt, daß sie in richtiger'Weise die gewählte Gangstellung anzeigen. So können andere Anordnungen für die Ermittlung von elektrischen Signalen.zu'diesem Zweck .aus dem hydrau* lischen Arbeitskreis oder aus einem Teil des Zahnrädergetriebes im Rahmen der Erfindung gewählt werden.

Der hydraulische Arbeitskreis und die Übertragungsanlage befinden sich in einem Gangwechselvorgang während einer kurzen Spanne unmittelbar im Anschluß an den Augenblick«, bei dem der

009886/1554

Solenoid 280 erregt oder entregt wird. Sollte ein anderes unterschiedliches Schaltsignal kommen, verhindert es die Beendung des laufenden Gangwechselvorgangs. Es müssen daher Maßnahmen getroffen werden, um die Aufrechterhaltung der bestehenden Situation zu gewährleisten, so daß das Anlegen eines weiteren Umschaltsignals nicht einen weiteren Umschaltvorgang auslösen kann, bevor der laufende Vorgang nicht vollständig beendet worden ist.

Um für diesen Zweck ein Signal zu erhalten, ist beispielsweise gemäß Fig. 9 die· synchrone Zeithalteschaltung 560 vorgesehen, die ein Differensierglied 563, eine Gleichrichterschaltung 564 und einen monostabilen Multivibrator 565 aufweist. .Wird beim Einsatz eine an den Solenoid 280 angelegte stufenähnliche Spannung über die Leitung 5^2 an die Schaltung angeschlossen, wird die Spannung durch das Oifferenzierglied 563 differenziert, so daß jedes Mal dann ein Signal erzeugt wird, wenn der Solenoid erregt oder entregt wird. Das Signal wird dann in der Gleichrichterschaltung 56^ gleichgerichtet. Dieses Signal wird dannzun Triggern des monostabilen Multivibrators 565 verwendet, um auf der Leitung 562 ein Ausgangssignal zu erhalten, das für eine Zeitspanne t verbleibt. Dieses Signal mit der Zeitdauer t wird in der NICHT-Schaltung 57Ob umgedreht (die aus einer Phasenunkehrschaltung besteht,)so daß das Signal für t-Sekundenverschwindet. Das umgedrehte Signal wird dann über die Leitung 572 geliefert. -

0098857 1554

Zur Aufrechterhaltung der synchronisierten Steuerung ist auch eine Alternative möglich, bei der die Vollendung eines Gangwechsels in der Übertragungsanlage infolge Erregung oder Entregung des Solenoids in irgendeinem Teil des hydraulischen Arbeitskreises oder der Ubertragungsanlage in Form eines elektrischen Signals ermit telt wird. Auch diese Alternative gehört mit zur Erfindung.

Die UND-Schaltung 510A ist eine solche Schaltung, die allgemein als UND-Tor öder Koinzidenztor bekannt ist; diese Schaltung liefert auf der Leitung 512 eine Ausgangssignalspannung, wenn sie gleichzeitig das /ϊΐΠ Nj.200 Upm-Signal von Betriebsschaltung 3¹JO,

Γν Ί *- -*

das 2 >0,90-Signal von der Schlupfbetriebsschaltung 410, das

jp <ζ 1,05-

Signal von der Schlupfbetriebsschaltung 440 und die

zugehörigen Signale der Niedriggang-Stellungsschaltung 590 und der NICHT-Schaltung 57OB erhält.

Die UND-Schaltung 52OB ist ebenfalls eine Schaltung, die allgemein als ein UND-Tor oder Koinzidenztor bekannt ist, und ein Ausgangssignal auf der Leitung 522 liefert, wenn sie alle die AusganGssignale von der ODER-Schaltung 530 und die zugehörigen Signale von der Hochgang-Stellungsschaltung 580 und der NICHT-Schaltung 57OB empfängt.

Die ODER-Schaltung 530 ist auch bekannt als NOR-Schaltung und liefert ein Ausgangssignal (Spannung) auf der Leitung 532, wenn sie irgendeines der Ausgangssignale der Dretizahleinstell-Betriebsschaltung 350,der Schlupfbetriebsschaltung 420, der Schlupfbetriebsschaltung 4JO und der Drehzahleinsteil-Betriebsschaltung

009886/15 54

2Ö35404

370 empfängt. ,

In "Fig. 10 ist der Aufbau der bistabilen Speicherschaltung gezeigt. Die Leitungen 512 und 522 sind an die Eingangsklemmen eines bistabilen Multivibrators 543 angeschlossen, so daß beispielsweise bei Anlegung eines stufenähnlichen Signals andie Leitung 512 der bistabile Multivibrator 543 sofort in einen der stabilen Zustände übergeht, wobei sein Ausgang in einem Verstärker-. kreis 544 verstärkt wird, dessen Ausgängsspannung wiederum zur Erregung des Solenoids 280 an die Leitung 542 gegeben wird. Wird andererseits zum Beispiel ein stufenähnliches Eingangssignal an die Leitung 522 gegeben, wird der bistabile Multivibrator 542 in den anderen stabilen Zustand gebracht, so daß trotz Verstärkung seines Ausgangs durch die Verstärkerschaltung 544 die Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung 54^4 verlöscht. Wird somit an die Leitung 512 eine Eingangsspannung angelegt und verlöscht dann dieses Eingangssignal, wird der durch dieses Eingangssignal verursachte Zustand eingehalten, um dadurch die fortgesetzte Erregung des .Solenoid 280 aufrechtzuerhalten. Das Anlegen eines anderen Signals an die Leitung 512 ändert nicht die fortgesetzte Erregung des Solenoids 280.

Das Sehalten vom niedrigen in den hohen Gang wird in der folgenden Weise bewirkt. Erreichen die Fahrzustände des im niedrigen Gang fahrenden Fahrzeugs den Schaltbereich in'Fig. 3a« werden lurch die Leitungen 342, 412, 442, 572 und 592 alle die Eingangs-·?■

009886/1554

2Q35404

signale an die UND-Schaltung 51OA angelegt, wobei das Signal... aus dieser UND-Schaltung die bistabile Speicherschaltung 5I10 veranlaßt, ein Ausgangssignal zum Erregen des Solenoids 280 zu liefern, woraufhin der Ventilschieber 272 des Verteilungsventils 27O gemäß Fig. 2 nach links bewegt und das Drucköl an die. vordere Kupplung 20 und die hintere Bremse 30 angelegt wird, so daß das Getriebe 50 das übersetzungsverhältnis vom niedrigen zum hohen Gang ändert.

Das Schalten vom hohen zum niedrigen Gang; erfolgt in der folgenden Weise. Bewegen sich die Fahrzustände eines im hohen Gang fahrenden Fahrzeugs zur Außenseite der Umsehaltlinien in Fig. 3b, empfängt der ODER-Kreis 530 gemäß Fig. Ά von einer der Leitungen 422, 432 oder 352 ein Eingangssignal,, so daß die nun alle Signale empfangende UND-Schaltung 52OB mit der Einführung des Signals von der ODER-Schaltung 530 ein Signal erzeugt» wobei.. dieses Signal die bistabile Speicherschaltung 540 in den anderen/ seiner stabilen Zustände schaltet * um. dadurch den. Solenoid 280 su entregen-. Der Ventilschieber 272 des Ve'rteilungsventils 270 "in Fig. 2 wird nach reehts bewegt und es wird das Drucköl an die-vordere Kupplung 20 und die hintere Bremse 40--angelegt, -wodurch das ■ Getriebe 50 vom hohen sum niedrigen Gang wechselt."

/15 5 4

- - H3 - ■■-■■- V ■■ ".. .":-■■ . ' -

Vorstehend wurde eine Ausführungsform beschrieben, die * die Signale, die aus den Umdrehungen IL· der Drehmomentwandlerpumpenwelle und aus den Umdrehungen N- der Drehmomentwandlerturbinenwelle erhalten wurden, in den Schlupfbetriebsschaltungen, den Drehzahleinstell-Betriebsschaltungen usw. verarbeitet, wobei in der Übertragungsanlage in Abhängigkeit vom Erregen und Entregen des Solenoids 280 die Gangwechsel vollzogen werden; selbstverständlich läßt sich auch anstelle der Drehmomentwandlerwellenumdrehungen die Drosselklappenöffnung benutzen, wobei der Schieber eines Potentiometers an die Drosselklappe angeschlossen wird und die Betätigung dieses Schiebers eine Ausgangsspannung erzeugt, die der Drosselklappenöffnung entspricht, während die Umlaufgeschwindigkeit, die der Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, ermittelt wird, um eine der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechende Spannung zu erzeugen, wodurch diese Ausgangssignale an diejenigen Schaltungen gegeben werden, die gleich den Schlupfbetriebsschaltungen sind, um die erwünschten Umschaltlinien zu erhalten und dadurch Gancwechsel zu verursachen, die von den Drosselöffnungen und den Fahrzeuggeschwindigkeiten abhängen.

Die Erfindung befaßt sich ebenfalls mit der Reduzierung des Arbeitsöldrucks beim Gangwechsel zur Beseitigung von Stoßen infolge Gangwechselvorgängen bei einer selbstschaltenden Übertragungsanlage mit Drehmomentwandler, bei der Gangwechsel in Abhängigkeit von in der oben beschriebenen Weise bestimmten Umschalt-

009886/1554

linien vorgenommen werden. Die Anordnung für das Verringern des Arbeitsöldrucks in Verbindung mit Gangwechselvorgängen wird nunmehr erläutert.

Es wird zunächst der diese Anordnung beinhaltende hydraulische Kreis erläutert. Das Regulierventil.252 gemäß Fig. 2 besitzt ein Konstantdruckventil 700 und ein Druckerhöhungsventil 800, wie es aus Fig. 11 erkennbar ist. Das Konstantdruckventil 700 besitzt ein Ventilgehäuse 701, einen Ventilschieber 702 und eine Ventilfeder 703, so daß öl, das unter Druck in eine Ölleitung 221 gegeben wird, durch eine Ölleitung 704 abgegeben wird, um dadurch die Öldruckregulierung zu bewirken. Das in den Hohlraum 706 gelangende Drucköl drückt den Ventilschieber 702 nach oben, um die abgegebene Druckö!menge zu vergrößern, während die Ventilfeder 703den Ventilschieber 702 gegen die nach oben wirkende Kraft ,des Drucköls nach unten drückt, um dadurch die Menge an abgegebenem Drucköl zu vermindern. Die erhöhte Abgabe an Drucköl vermindert den Öldruck in den Ölleitungen 221 und 228, während die Verminderung im abgegebenen Drucköl den Öldruck in diesen Leitungen erhöht. Somit wird der Ventilschieber 702 an einer Stelle ortsfest gehalten, die durch ein Gleichgewicht zwischen der gegengerichteten aufwärtswirkenden Kraft des Drucköls in dem Kohlraum 706 und der nach unten gerichteten Kraft der Ventilfeder 703 bestimmt wird, so daß in der Ölleitung 221 das Drucköl bei einem vorbestimmten Öldruck erzeugt wird.

009886/1554

Das Druckerhöhungsventil 800 besitzt ein Ventilgehäuse 801, einen Ventilschieb'er 802, eine Ventilfeder 803 und einen Solenoid 810 mit einem magnetischen Weg 811 und einer Solenoidspule 812. Der Ventilschieber 802 wird durch die Ventilfeder 803 nach unten gedrückt, so daß das Drucköl normalerweise von der Ölleitung 221 gesperrt wird. Bei Erregen Y der Solenoidspule 812 wird der ν Ventilschieber 802 angehoben, so daß das Drucköl durch die Ölleitung 221 und über eine Ölleitung 804 in einen Hohlraum 707 des Konstantdruckventils 700 gelangen kann. Ein Teil des Drucköls wird aus der Ölleitung 804 über eine Entlastungsöffnung 805 abgegeben, deren Durchmesser klein genug ist, um einen ausreichend hohen Öldruck in dem Hohlraum 707 zu erzeugen. Wird die Spule 812 entregt, wird der Ventilschieber 802 durch die Feder 803 nach unten gedrückt, so daß das Drucköl zum Hohlraum 707 gesperrt und das öl innerhalb des Hohlraums 707 über die Entlastungsöffnung 805 abgelassen wird, wodurch der Öldruck in dem Hohlraum 707 schnell abfällt. Wird der Hohlraum 707 mit Öldruck beaufschlagt, wird der Ventilschieber 702 nach oben bewegt, wobei die durch die Ölleitung 704 abgegebene Druckölmenge ansteigt, so daß der Öldruck in der Ölleitung 221 abfällt. Das Erregen des Solenoids 810 des Drucker-" höhungsventils 800 vermindert den Öldruck (auf einen bestimmten Wert, wo, er auf diesem Werf konstant bleibt), während das Entregen der Spule den Öldruck auf den Ursprungswert zurückführt.

Die Fig. 12 zeigt eine weitere Aüsführungsform des Druckerhöhungsventils 800, bei dem ein Ventilschieber 802', der in einem

009886/1554

Ventilgehäuse 801' verschiebbar ist, anstelle des Ventilschiebers 802 der Nadelventilbauart verwendet werden kann. Das Bezugszeichen 803' bezeichnet eine Ventilfeder; 810 einen Solenoid, der den Ventilschieber 802' anzieht und einen magnetischen Weg 811* und eine Solenoidspule 812* besitzt; 221 die Ölleitung» durch die das Druck-Öl zum Druckerhöhungs ventil 800 gelangt; Ö04 die Ölleitung für das Liefern des Drucköls zu dem Konstantdruckventil 700. Bei dieser Anordnung bewegt das Erregen der Solenoidspule 812' den Ventilschieber 802' nach oben, da er in Richtung auf den magnetischen Weg 811' angezogen wird, so daß das Drucköl in der Ölleitung 221 über die Ölleitung 8O¹J in den Hohlraum 707 gelangen kann. Wird, die. Solenoidspule 812' entregt, wird der Ventilschieber 802'durch die Ventilfeder 803' nach unten gedrückt_t so daß kein Drücköl zu der Ölleitung 804 geliefert wird und das Drucköl in der Ölleitung 804 über die Entlastungsöffnung 805» abgeführt wird.

In Fig. 13 ist ein BtockscteufcbEH. einer Schaltung für die SteuexurE des Öldrucks, die so ausgelegt ist, daß der Arbeitsöldrück während eder Gangwechselvorgänge vermindert wird«. Diese Betriebsschaltung steuert das Erregen der Solenoidspule 810 zur Minderung des Arbeitsöldrucks während der Gangwechsel in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der UND-Schaltung'510Ä und 520B₈. die für normale Gangwechselvorgänge vorgesehen sind«. Es ist eine Drehzahl-

[. —ι
N₁I^iOQQ üpm) vorgesehen ₉ die .

das Ausgangssignal von der Drehzahlbetriebssehaltung 3-10 empfängt _s

6/1554

- 1*7- ν ■■ 'ν ;

eine Drehzahleinstell-Betriebsschaltung 38O( Ngl-^SOQO Upm), die das Ausgängssignal von der Drehzahlbetriebsschaltung 320 empfängt, eine UND-Schaltung 620, eine ODER-Schaltung 63O und synchrone Zeithalteschaltungen 6¹JO und 650. Diese Schaltungen haben denselben Aufbau wie die zuvor beschriebenen Drehzahleinstell-Betriebsschaltungen 3^0 und 350, UND-Schaltungen 510 und 520, ODER-Schaltung 530 und synchrone Zeithalteschaltung 560. Zusätzlich können an den in der Figur durch strichpunktierte Linien angedeuteten Stellen Zeitverzögerungsglieder im Bedarfsfall vorgesehen werden. Diese Verzügerungsglieder besitzen jeweils eine Integrationsschaltung und eine Verstärkerschaltung, so daß zwischen dem Einführen eines Eingangssignals und der Erzeugung eines Ausgangssignals eine definierte Zeitverzögerung herbeigeführt wird.

• Gemäß Fig. T wird ein Signal für Gangwechsel vom niedrigen zum hohen Gang an der Leitung 512 erzeugt, wenn bei Fahrzeugfahrt im niedrigen Gang gleichzeitig die Bedingungen Γΐίνΐ ^1200 üpm, > 0,90 und iΛ2 < 1,05 erfüllt sind. Dieses Signal wird an

die bistabile Speicherschaltung 5^0 gegeben, so daß der Solenoid 28Ο durch das Ausgangssignal aus dieser bistabilen Speicherschaltung erregt wird, um das Umschalten auf den hohen Gang zu bewirken* Zur gleichen Zeit wird das Ausgangssignal von der UND-Schaltung 5IOA über die Leitung 512 an die synchrone Zeithalteschaltung 640 gegeben, die ein Ausgangssignal mit einer vorbestimmten Dauer erzeugt, das über die Leitung 642 an die ODER-Schaltung 63Ο gegeben wird. Sofort wird das Ausgangssignal von der ODER-Schaltung

00988671554

630 an den Solenoid 810 angelegt, um den Arbeitsöldruck' zu verringern. Dieser reduzierte Arbeitsöldruck kehrt auf seinen Ursprungswert nach einer vorbestimmten Zeit zurück. Somit wird ein auf das Fahrzeug infolge Einrückens der Reibungseingriffseinrichtungen ausgeübter Stoß beseitigt und gleichzeitig im Anschluß an die Beendung des Gangwechseivorgangs der Arbeitsöldruck vergrößert, um auf diese Weise Schlupf der Reibungseingriffeinrichtungen zu verhindern.

Steigt die Drehzahl N₂ der Drehmomentwandlerturbine und übersteigt sie den Wert 3000 Upm, braucht die Übertragungsanlage nicht mehr ein großes Drehmoment zu übertragen, so daß der Arbeitsoldruck stets auf einem niedrigen Wert unabhängig von Gangwechsel-·. vorgängen gehalten werden kann. Um erfindungsgemäß den Arbeitsöldruck zur Verminderung des Kraftbedarfs der Zahnradpumpe auf einem niedrigen Wert zu halten, liefert die Drehzahlbetriebsschal·* tung 320 der Drehmomentwandlerturbinenwelle ein Signal, wenn die Drehzahl der Drehmomentwandlerturbine 300Ö Upm übersteigt, wobei dieses Signal an die Drehzahleinstell-Betriebsschältunc 380 ( N2 >3000 Upm) angelegt wird, um ein Ausgangssignal zu erhalten. Dieses Ausgangssignal wird dann über die Leitung 382 an die ODER-. Schaltung 63O gegeben, so daß der Solenoid BIO durch das Äusgangssignal aus der ODER-Schaltung 630 erregt wird, um den Arbeitsöldruck des vom Regulierventil 252 gelieferten Drucköls zu vermindern.

009886/1554

Wird im hohen Gang gefahren und liefern die Schlupfbetriebsschaltung 420 (Γ^Ν2*1<0,60), die Betriebsschaltung M30 für Schlupf

Ln₁J

>l,10) oder die Drehzahleneinstell-Betriebsschaltung 350 für

<^ 600 Upm) in Fig. k Ausgangssignale, werden die ODER-Schaltung 530, die UND-Schaltung 52OB und die bistabile Speicherschaltung 5^0 erregt, um ein Schalten vom hohen zum niedrigen Gang zu · bewirken. Dann wird das Ausgangssignal von der UND-Schaltung 52OB über die Leitung 522 gemäß Fig. 13 zu der UND-Schaltung 62OC gegeben. Andererseits ist das Ausgangssignal von der Betriebsschaltung 310 für die Drehzahl der Drehmomentwandlerpumpenwelle zu der Betriebsschaltung 370 für die Drehzahleinstelluhg ( Fn₁J ^_ 1000 Upm)

angelegt worden, so daß dann, wenn die Drehzahl N<,\ der DrehmomentwandlerpumpenweHe kleiner als 1000 Upm ist, in der Leitung..372 ein Auggangssignal erzeugt wird, das an die UND-Schaltung 620C gegeben wird. Die UND-Schaltung 620C liefert auf der Leitung 622 lediglich, dann ein Ausgangssignal, wenn sie die beiden Signale von der UND-Schaltung 520B und der Drehzahleinsteil-Betriebsschaltung 370 empfängt, wobei dieses Ausgangssignal in der synchronen Zeithalteschaltung 650 in ein Signal geändert wird, das"eine vorbestimmte Dauer hat und das dann über die ODER-Schaltung 63O anden Solenoid 810 angelegt wird. Dementsprechend wird für die vorbestimmte Dauer der Arbeitsdruck des von dem Regulierventil 252 gelieferten Öls vermindert⁴.

00 98 86/155

Wenn für das Schalten vom niedrigen zum hohen Gang .Maßnahmen getroffen sind, um zu gewährleisten, daß der erwünschte Gan£wechsel nur dann eintritt, wenn der Öldruck zuvor vermindert worden ist, kann zwischen der UND-Schaltung 510A und der bistabilen Speicherschaltung 5^0 ein Zeitverzögerungsglied 663 eingesetzt werden. Sofern es notwendig ist, daß die tatsächliche Verminderung des Arbeitsöldrucks zu einer vorbestimmten Zeit nach der Erzeugung eines Schaltsignals erfolgt, kann das Zeitverzögerungsglied 662 zwischen der UND-Schaltung 51OA und der synchronen Zeithalteschaltung 640 eingegliedert werden.

Sofern für das Schalten vom hohen zum niedrigen Gang eine Maßnahme getroffen werden muß, um zu gewährleisten, daß der Ar- . beitsöldruck vor dem erforderlichen Gangwechsel vermindert wird, kann das Zeitverzögerungsglied 661 zwischen der UND-Schaltung 52OB und der bistabilen Speicherschaltung 5*10 eingesetzt werden, während andererseits das Zeitverzögerungsglied 66¹I zwischen der UND-Schaltung 52OB und der UND-Schaltung 62OC eingeschaltet werden kann, sofern der Arbeitsöldruck an einer vorbestimmten Zeit nach der Erzeugung eines Schaltsignals;vermindert -werden muß.-

Die Betriebsschaltung gemäß Fig» 13 für die öldrucksteuerung wurde in Verbindung mit einem Fall erläutert, bei dem die Gangwech* selvorgänge in Abhängigkeit von Umschalt linien erfolgen» die siif den Drehzahlen N₁ der DrehmomentwandlerpumpeKwelle und den Dreh-

00 988-8/155 4

2035A04

zahlen N₂ der Drehmomentwandlerturbinenwelle basieren; selbstverständlich ist es möglich, den Arbeitsöldruck in wirksamer Weise zu steuern, wenn die Gangwechselvorgänge in Abhängigkeit von solchen Umschaltlinien durchgeführt werden, die auf den Drosselklappenöffnungen und der Fahrzeuggeschwindigkeit .basieren. Im letzteren Fall kann die Betriebsschaltung gemäß Fig. 13 für die Öldrucksteuerung so ausgelegt werden, daß die Betriebsschaltung 310 für die Drehzahl der DrehmomentwandlerpumpenweHe durch eine Betriebsschaltung ersetzt wird; die die Drosselklappenöffnungen in Spannungen umwandelt, während die Betriebsschaltung 370 für die Drehzahleinstellung durch eine Betriebsschaltung für das Einstellen der Drosselklappenöffnungen ersetzt wird, wobei ferner die Betriebsschaltung 320 für die Drehzahl der Drehmomentwandlerturbinenwelle durch eine Betriebsschaltung für die Umwandlung der Fahrzeuggeschwindigkeit in Spannungen ersetzt wird und an die Stelle der Betriebsschaltung für die Drehzahleinstellung 380 eine Betriebsschaltung für das Einstellen der Fahrzeuggeschwindigkeiten tritt, wodurch der Arbeitsöldruck in Abhängigkeit von den Drosselklappenöffnungen und den Fahrzeuggeschwindigkeiten gesteuert wird.

Der Solenoid 810 wird durch Schaltsignale von den U:.^TD-Schaltungen 510A und 510B in den dargestellten Ausführungsformen betätigt. Selbstverständlich kann der Solenoid 8lO auch durch eine geeignete Schaltung betrieben werden, und zwar in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Hochgangstellungsschaltung 58O öder der Niedriggangstellungsschaltung 590, das beim Gangwechsel der Zahnräder im Getriebe erzeugt wird.

009886/1554

Die Erfindung liefert somit eine selbstschaltende Übertragungsanlage mit Drehmomentwandler und nachgeschalteteni Getriebe, einem hydraulischen Arbeitskreis und elektrischen Schaltungen- für die Steuerung des im hydraulischen Arbeitskreis vorgesehenen Verteilungsventils« wobei der der Übertragungsanlage zugeführte Arbeitsöldruck in Abhängigkeit von einem Signal vermindert wird, das beim Gangwechsel erzeugt wird, so daß Stöße während des Gangwechsels vermieden werden; mit der Ausnahme der Gangwechsel wird bei der sonstigen übertragung des Drehmoments der Arbeitsöldruck auf einer ausreichend großen Höhe gehalten, um Schlupf der Reibungseingriffeinrichtungen der Übertragungsanlage zu verhindern.

0098 86/ 155A

Claims (1)

1. Patentansprüche

   *\l. Seabstschaltende Übertragungsanlage mit Stoßverhinderung während Gangwechselvorgänge, gekennzeichnet durch eine Übertragungsanlage mit einem Drehmomentwandler (10) und einem Übertragungsgetriebe (50) mit Reibungseingriffseinrichtungen (20,30,140), durch einen die Reibungseingriffseinrichtungen steuernden hydraulischen Arbeitskreis (230,250) mit einem Regulierventil (252) für das Einstellen des Arbeitsöldrucks auf verschiedene Werte, einem Umschaltbereich-Stellventil (260) und einem elektrisch betätigbaren Verteilungsventil (270), durch eine elektrische Schaltung für das Erregen des Verteilungsventils in Abhängigkeit von vorbestimmten ümschaltlinien und durch synchrone Zeithalteschaltungen (640,650) zwischen der elektrischen Schaltung und dem Regulierventil, wobei das Regulierventil in Übereinstimmung mit einem Signal betätigt wird, das durch die elektrische Schaltung erzeugt wird, wenn ein \ Gangweehselvorgang durchzuführen ist, so daß der Arbeitsöldruck ', für eine vorbestimmte Zeit während des Gangwechselvorgangs vermin- _; dert werden kann. >

   0098 88/1554

   - 51 -

   2. Selbstschaltende Übertragungsanlage nach Anspruch 1, cekennzeichnet durch eine Drehzahleinsteil-Betriebsschaltung

   (370) für die Erzeugung eines Signals, wenn die Drehzahl des Motors kleiner als ein vorbestinunter Wert ist, und durch eine UND-Schaltung (62OC) zur Aufnahme des Signals von der Drehzahleinstell-Betriebsschaltung und des Signals von der elektrischen Schaltung für die Durchführung einer Umschaltung vom hohen zum niedrigen Gang, wobei einer der synchronen Zeithaltekreise (650) zwischen der UND-Schaltung und dem Regulierventil angeordnet ist, während der andere der synchronen Zeithaltekreise (SJJQJzwistffin der Lsiiur^, an die das Signal aus der elektrischen Schaltung für das Umschalten vom niedrigen zum hohen Gang angelegt wird und dem Regulierventil angeordnet ist, wobei der Arbeitsöldruck für eine vorbestinnte Zeit während des Gangwechselvorgangs vom hohen zum niedrigen Gang reduziert wird, wenn! die Drehzahl des Motors kleiner als ein vor be-" stimmter Wert ist. ,■ ■

   3. Selbstschaltende Übertragungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Drehzahleinstell-Betriebsschaltung (38O) für das Erzeugen eines Signals, wenn die Drehzähl des Motors größer als ein vorbestimmter Wert ist, wodurch das Konstantdruckventil (700) betätigt wird, um für eine vorbestimmte Zeitden Arbeitsöldruck zu reduzieren, wenn die Schaltsignale von der elektrischen Schaltung erzeugt werden und wenn das Signal der Drehzahl* einstell-Betriebsschaltung erzeugt wird.

   009886/1554

   :/.■■/ -55-> - ^: .■· ■'■■■.■ ',.;■ ' ■ :--

   4, Selbstschaltende Übertragungsanlage nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Zeitverzögerungsglied (663), das zwischen der elektrischen Schaltung und dem Verteilungsventil (270) angeordnet ist, wodurch die Einstellung des Regulierventils (252) zur Änderung des Arbeitsöldrucks gewechselt wird, wenn eine Urnschaltung vorzunehmen ist, wobei der Arbeitsöldruck vor dem Beginn des Gangwechselvorgangs vermindert wird.

   5. Selbstschaltende Ubertragungsanlage nach Anspruch 1 bis M, gekennzeichnet durch ein Zeitverzögerungsglied (662,66¹O, das zwischen der elektrischen Schaltung und dem Regulierveritil (252) angeordnet ist, wodurch die Einstellung des Regulierventils zur Verminderung des Arbeitsöldrucks geändert wird, wenn eine Schaltung durchzuführen ist, wobei der Arbeitsöldruck zu einem Zeitpunkt nach dem Auslösen des Gangwechselvorgangs vermindert wird.

   009886/1554

   Leer s eιt e