DE2322818A1

DE2322818A1 - Vorrichtung zur erzeugung eines lastund drehzahlabhaengigen schaltdruckes in fahrzeuggetrieben

Info

Publication number: DE2322818A1
Application number: DE2322818A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Will
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-05-05
Filing date: 1973-05-05
Publication date: 1974-11-21
Also published as: JPS5013770A; IT1010400B; US3941016A; GB1461838A; FR2228398A5; NL7405983A; SE405468B

Description

.η. ι**³

7.3.1973 Hk/Fa

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanraeldung

P.OBERT BOSCH GHBH, Stuttgart

Vorrichtung zur Erzeugung eines last- und drehzahlabhängigen Schaltdruckes in FahrzeuRgetrieben.

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung eines last- und rehzahlabhängigen Schaltdruckes in Fahrzeuggetrieben, mit einer vom Motor angetriebenen Pumpe, die in einer Schaltdruckleitung einen der Motordrehzahl proportionalen Druck aufrechterhält, und mit einem Druckregler, dessen Hauptschieber mit Rückführung den Schaltdruck regelt, wobei auf den Hauptschieber ein Drosseldruck wirkt, den ein Drosseldruckschieber erzeugt, auf welchen der Schaltdruck und die Kraft eines von der Stellung der Drosselklappe abhängigen Nockens wirkt.

Bei bekannten Getrieben dieser Art wird das Drehmoment der Turbine aus der Größe der Motordrehzahl und aus der Stellung der Drosselklappe des Vergasers nachgebildet. Dabei wird die Drosselklappenetellung über einen Bowdenzug an einen Nocken weitergeleitet, der die Vorspannung einer Feder in einem Vorsteuerregler verändert und folglich dessen Schieber derart beeinflusst„ so daß der Drosseldruck eine Funktion der Stellung der Drosselklappe ist.

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Bekannt ist auch diese Umwandlung der Klappenstellung in den Drosseldruck durch elektromagnetische Druckregler. Die als zweite Größe wirkende Motordrehzahl wird durch Messung des Förderstromes des im Getriebe enthaltenen Druckmittels erfasst, wobei die das Mittel fördernde Pumpe direkt vom Motor angetrieben wird. Derartige Getriebe erzeugen mithin einen der Stellung der Drosselklappe proportionalen Drosseldruck, wodurch - vor allem bei automatisch schaltenden Getrieben - ein gewünschtes, stoßfreies Schalten jedoch nicht immer gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein automatisches Getriebe derart weiterzubilden, daß der Schaltdruck besser als bisher an das Drehmoment des Motors angepasst wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Schaltdruckleitung ein Mittel angeordnet ist, welches einen Steuerdruck erzeugt, der zusätzlich zum Drosseldruck auf den Hauptschieber einwirkt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens, bei der die Motordrehzahl die Rückführkraft beeinflusst, ist als Mittel eine Blende vorgesehen, να?der eine Steuerdruckleitung von der Schaltdruckleitung abzweigt, wobei der Steuerdruck und der Drosseldruck gegensinnig auf den Hauptschieber derart einwirken, daß die Druckdifferenz beider Drücke den Hauptschieber verstellt. Dabei ist eine Anordnung zweckmäßig, bei der in dem Druckregler ein Steuerschieber vorgesehen ist, dessen eine Stirnfläche von dem Steuerdruck beaufschlagt wird und dieser Druck unter Zwischenschaltung einer Feder und entgegen dem Drosseldruck auf den Hauptschieber wirkt. Mit diesen Weiterbildungen des Erfindungsgedankens kann die Drehzahl in einfacher Weise die auf den Hauptschieber wirkende Rückführkraft verändern.

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In einer noch anderen vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist als Mittel ein Venturi-Rohr vorgesehen, in dessen Verengung die Steuerdruckleitung von der Schaltdruckleitung abzweigt und wo der Steuerdruck und der Drosseldruck gleichsinnig auf den Hauptschieber \-iirken, so daß dieser von der Summe beider Drücke verstellt wird. Es hat sich dabei als zweckmässig herausgestellt, wenn dabei auf den Hauptschieber ein Stufenschieber einwirkt, dessen eine Fläche von dem Drosseldruck und dessen zweite Flächte von de:n Steuerdruck beaufschlagt wird.

Kit diesen Anordnungen läßt sich zwar in den oberen Drehzahlbereichen das der jeweiligen Drosselklappe entsprechende Turbinenmoment erreichen, jedoch nicht in den unteren Anfahrbereichen. Dieser für eine Komfortschaltung ungünstige Umstand läßt sich in einer noch anderen Ausbildung des Erfindungsgegenßtandes dadurch vermeiden, wenn in an ßich bekannter Weise der Nocken als axial verschiebbarer Raumnocken mit zwei Lagerzapfen ausgebildet ist, wo auf die eine Stirnfläche des Zapfens der Steuerdruck und auf die Stirnfläche des zweiten Zapfens der Schaltdruck wirkt. Damit wird mittels eines Kolbens die aus den Schaltdruck und Steuerdruck gebildete Differenz in eine Stellkraft umgewandelt, welche den Raumnocken axial verstellt, so daß ein dem Turbinenmoment proportionaler Schaltdruck erzeugt wird.

Weitere Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung mit einem in der Schaltdruckleitung angeordneten Venturi-Rohr,

Fig. 2 eine zweite Ausbildung der Vorrichtung mit einer angeordneten Blende,

Fig. 3 eine dritte Ausbildung mit einem Raumnocken und Fig. 4 eine vierte Ausbildung ohne Druckregler.

Eine Vorrichtung zur Erzeugung eines last- und drehzahlabhängigen Schaltdruckes hat einen Druckregler 10, in dessen Zylinder sich ein Hauptschieber 12 mit einem Hauptkolben 15 und einem Rückführkolben 14- axial frei bewegen kann. Als wirksame Flächen hat der Hauptkolben 13 eine Steuerkante 15 und der Rückführkolben 14 eine Ringfläche 16. In dem Zylinder 11 ist außerdem ein mehrstufiger Steuerschieber 17 mit einer kreisförmigen und ringkreisförmigen Virkflache 18 bzw. 19 angeordnet, wobei beide Schieber 12 und 17 von einer Schraubenfeder 20 auseinander gedruckt werden. In einem Zylinder 22 eines Drosseldruckventils 21 ist ein axial frei beweglicher Drosseldruckschieber 23,, der mittels einer Schraubenfeder 25 von einem Kolben 24 bewegbar ist, wobei dieser von einem Nocken 28 verschiebbar ist. Dabei lagert der Nocken 28 in zwei Lagerzapfen 29 und hat einen Bowdenzug 30 angelenkt, welcher von der nicht näher dargestellten Drosselklappe bewegt wird. In analoger Weise zum Hauptschieber 12 hat der Drosseldruckschieber 23 zwei Steuerkanten 31 und eine Rückführfläche 32. Der Druckregler 10 sowie das Drosseldruckventil 21 sind .durch ein Leitungssystem verbunden, welches sich unterteilt in eine Schaltdruckleitung 33* 34 und 35, eine Drosseldruckleitung 36, und eine Steuerdruckleitung 38. Außerdem führen von dem Druckregler 10 und dem Drosseldruckventil 21 zwei Aislässe 39 für das drucklose Ableiten der Hydraulikflüssigkeit in eine nicht näher dargestellte Getriebewanne. Die Schaltdruckleitung 33 hat eine Hydraulik-Pumpe 40 angeflanscht, welche in nicht näher dargestellter Weise von einem Motor angetrieben wird, wodurch die Hydraulikflüssigkeit aus der Getriebewanne gesaugt und in die

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Schaltdruckleitungen 33 - 35 gedruckt wird. Dabei hat die Leitung 33 ein Venturi-Rohr 41, an dessen Verengung eine Steuerleitung 38 abzweigt.

Die beschriebene Vorrichtung funktioniert wie folgt: Nach dem Einschwingvorgang, d.h, nachdem sich in der Vorrichtung ein Gleichgewichtszustand der Drücke eingestellt hat, nimmt der Hauptschieber 12 und der Steuerschieber 17 die dargestellte Lage ein. Diese tritt ein, wenn der in der Steuerleitung 38 herrschende Steuerdruck und der in der Drosselleitung herrschende Drosseldruck in der Summe kleiner als der Druck der Feder 20 ist. In diesem Zustand herrscht Gleichgewicht zwischen der Federkraft und derjenigen Kraft', die der in der Schaltdruckleitung 35 wirkende Schaltdruck auf die Ringfläche 16 des Hückführkolbens 14 erzeugt. In bekannter Weise wird dabei der Soll-Ist-Vergleich durch den ßückführkolben 14 des Hauptkolbens derart bewirkt, daß durch Hin- und Herbewegungen des Schiebers seine Steuerkante 15 ein Hingspalt 42 mehr oder weniger verkleinert oder vergrößert. Durch das Ausströmen von Hydraulikflüssigkeit in die drucklose Kammer 43 des Zylinders 11 pendelt sich der Schaltdruck auf eine dem Gleichgewichtszustand entsprechende Höhe ein.

Kommt es nun zu einer Drehzahlerhöhung des Motors und folglich zu einer ebensolchen Erhöhung der Drehzahl der Pumpe 40 und/oder su einer Erhöhung des Droβse!druckes in der Drosseldruckleitung 37» eo bewirken die auf den Hauptschieber 12 einwirkenden Kräfte so •lange Bein Verschieben, bis der Gleichgewichtszustand erneut erreicht ist. Dabei wirkt auf der einen Seite auf den Schieber eine Kraft, welche das Produkt aus dem erhöhten Schaltdruck und der Ringfläche 16 entspricht, während auf den Steuerschieber 17 die Summe derjenigen Drücke einwirkt, welche sich aus dem ebenfalls erhöhten Drosseldruck und dem erhöhten Steuerdruck mal der jeweils zugehörigen Wirkflächen 18, 19 ergeben. In diesem

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Falle kommt der Steuerschieber 1? zum Anliegen an den Hauptschieber 12. Ist der Gleichgewichtszustand durch den Soll-Ist-Vergleich hergestellt, so stellt sich ein neuer, der erhöhten Hotordrehzahl bzw. der neuen Diosselstellung entsprechender Schaltdruck ein.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung des Venturi-Rohres 4-1 in der Schalt druckleitung 33 und der dort abzweigenden Steuerdruckleitung 38 wird in den verengten Querschnitt ein Teil des statischen Druckes in Geschwindigkeit umgesetzt, so daß der Steuerdruck immer kleiner als der Schaltdruck ist.· Der Differenzdruck aus beiden Drücken ist dabei annähernd proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit der Flüssigkeit bzw. dem Quadrat der geförderten Flüssigkeitsmenge und ebenfalls proportional dem Quadrat der Motordrehzahl. Bleibt der Schaltdruck konstant und steigt die Motor- und mithin die Pumpendrehzahl, so wird auch der Steuerdruck kleiner, was wiederum zu einem kleineren Schaltdruck führt. Der Schaltdruck wird somit von der Motordrehzahl und auch von der jeweiligen Last, d.h, von der Bewegung des Nockens beeinflußt.

Fig. 2 zeigt ausschnittsweise eine zweite Ausführung des erfindungsgemäßen Vorschlages, wobei gleiche Teile gleiche Bezugszahlen wie in Fig. 1 haben» In einem Zylinder 51 des Druckreglers 5Ö ist der Hauptschieber 52 geführt und er hat in bekannter Weise die Steuerkante 15 sowie die Eingfläche 16. In dem Zylinder 51 ist ebenfalls ein Steuerschieber 57 angeordnet, dessen Stirnfläche 58 von dem Steuerdruck der Steuerleitung beaufschlagt wird, während eine zwischen beiden Schiebern 52 und 57 gespannte Feder 60 das Bestreben hat, die Schieber auseinander au drücken. Die Schaltdruckleitung 33 hat eine Blende 61 angeordnet, wodurch sich diese Ausführung gegenüber der in Fig. 1 gezeigten unterscheidet.

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Diese Variante der Vorrichtung arbeitet analog der. in Fig. 1 "beschriebenen, jedoch mit dem Unterschied, daß bei steigender Motordrehzahl auch der Durchfluß durch die als Drossel wirkende Blende 61 steigt und mithin der Druckabfall an ihr zunimmt. Die daraus resultierende Druckdifferenz aus Steuerdruck abzüglich Schaltdruck steigt ebenfalls, so daß auch der Schaltdruck fällt. Der notwendige Mindestdruck, der zur Schmierung und für die Funktion der Kupplung des eingelegten Ganges notwendig ist, wird dann erreicht, wenn ein Gleichgewichtszustand zwischen der Kraft der Feder 20 mit der Kraft der Feder 60 und der Rückführkraft erreicht ist. Die Rückführkraft ergibt sich hier ebenfalls aus dem Produkt aus Schaltdruck mal Ringfläche Ί6. Diese Anordnung ermöglicht es, eine Veränderung der Drehzahl in eine Veränderung der Rückführkraft zu verwandeln.

Fig. 3 zeigt die·Vorrichtung zur Erzeugung eines dem Turbinenmoment proportionalen Schaltdruckes und hat im wesentlichen in der Schaltdruckleitung 33 die Blende 61 angeordnet und der Druckregler 70 wird ausser von dem Schaltdruck und dem Drosseldruck noch von dem Schaltdruck über die Leitung 72 beeinflußt, die von einem nicht dargestellten Handschieber bei Vorwärtsfahrt betätigt wird. Ebenso führt eine Leitung 71 zu diesem nicht dargestellten Handschieber. Im Gegeneatz zu den beiden vorher beschriebenen Ausführungen ist hier der Nocken als Raumnocken 78 ausgebildet und hat einen Rotationskörper 76, dessen Mantelflache 75 Raumkurven bildet, die ihrerseits einen Taststift 81 des Kolbens 24-entgegen dem Druck der Feder 25 bewegt. Zwei Lagerzapfen 77 mit einer Stirnfläche 68 und 79 führen sich in Zylindern 67 und 69» die. mit der Schaltdruckleitung 33 bzw. mit der Steuerdruckleitung 38 verbunden sind. Dabei ist die Stirnfläche 68, auf die der Schaltdruck wirkt, durch eine Feder 80 abgestützt. In be kannter Weise wird die Drehbewegung nach Pfeil 74- durch den nicht gekennzeichneten Bowdenzug bewirkt, während die axiale Bewegung gemäß Pfeil 73 durch die Druckdifferenz bestimmt wird, welche sich aus dem Steuerdruck und dem Schaltdruck ergibt.

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Die Funktion der Vorrichtung nach Fig. 3 ist im wesentlichen gleich der in den vorher beschriebenen Beispielen. Der Unterschied besteht jedoch darin, daß diese Druckdifferenz in eine den Raumnocken 78 verstellende Kraft umgewandelt wird. Durch diese Verstellung gemäß Pfeil 73 bewegt jeweils eine der Druckdifferenz proportionale Raumkurve den Taststift 81, wodurch der Drosseldruck in der Drosseldruckleitung 37 und mithin der Schaltdruck in der Schaltdruckleitung 33 beeinflußt wird. Kit dieser Maßnahme nimmt der Schaltdruck eine dem TurbinenmoEient proportionale Größe an.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführung dargestellt, bei welcher im Gegensatz zu Fig. 1 - das Drosseldruckventil 21 dadurch entfallen kann, daß der Nocken 28 direkt auf die Wirkfläche 18 des. Steuerschiebers 17 einwirkt. Dabei mündet die Steuerdruckleitung 38 in den Zylinder 11 derart, daß der Steuerdruck auf die Ringfläche 19 wirkt. Mit dieser einfachen Anordnung ohne Drosseldruckventil 21 ergibt sich jedoch, daß die aufzubringende Kraft auf den Hocken, d.h. die Betätigungskraft größer sein muß, als bei den vorhergehenden Ausführungen.

Anstatt einer Blende oder eines Venturi-Rohres läßt die Anordnung als Mittel auch einen Krümmer 83 zu, bei der an der Innenseite die Steuerdruckleitung 38 abzweigt und den geringeren Druck als in der Schaltdruckleitung 33 dem Steuerschieber zuführt. Ebenso kann an der Außenkante der höhere Druck abgenommen werden.

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Claims

Ansprüche

Vorrichtung zur Erzeugung eines last- und dreh zahlabhängigen Schaltdruckes in Fahrzeuggetrieben, mit einer vom Motor angetriebenen Pumpe, die in einer Schaltdruckleitung einen der Motordrehzahl proporitonalen Druck aufrechterhält, und mit einem Druckregler, dessen. Hauptschieber mit Rückführung den Schaltdruck regelt, wobei auf den Hauptschieber ein Drosseldruck wirkt, den ein Drosseldruckschieber erzeugt, auf welchen der Schaltdruck und die Kraft eines von der Stellung der Drosselklappe abhängigen Nockens wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schaltdruckleitung (33) ein Mittel (41, 61, 83) angeordnet ist, welches einen Steuerdruck erzeugt, der zusätzlich zum Drosseldruck auf den Hauptschieber (i2i 83) einwirkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel eine Blende (61) ist, vor der eine Steuerdruckleitung (53) von der Schaltdruckleitung (33) abzweigt, und daß der Steuerdruck und der Drosseldruck gegensinnig auf den Hauptschieber (52) einwirken, so daß die Druckdifferenz beider Drücke den Schieber (52) verstellt. (Fig. 2)

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Druckregler (50) ein Steuerschieber (57) vorgesehen ist, dessen eine Stirnfläche (58) von dem Steuerdruck beaufschlagbar ist und dieser Druck unter Zwischenschaltung einer Feder (60) auf den Hauptschieber (52) entgegen dem Drosseldruck wirkt.(Fig. 2)
4-, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel ein Venturi-Rohr (41) ist, in dessen Verengung die Steuerdruckleitung (38) von der Schaltdruckleitung (33) . abzweigt, und daß der Steuerdruck und der Drosseldruck gleichsinnig auf den Hauptschieber (12) wirken, so daß dieser von der Summe beider Drücke verstellt wird.(Pig· D
5. Vorrichtung nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Hauptschieber (12) ein Stufenschieber (17) wirkt, dessen eine Fläche (19) von dem Drosseldruck und dessen zweite Fläche (18) von dem Steuerdruck beaufschlagt wird. (Fig. 1)
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einem axial verschiebbaren Baumnocken, dadurch gekennzeichnet, daß auf die eine Stirnfläche (79) des Lagerzapfens (77) der Steuerdruck und auf die Stirnfläche (68) des zweiten Zapfens (77) der Schaltdruck wirkt. (Fig. 3)

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stirnfläche (6S) des Raumnockens (78) und der Schaltdruckleitung (33) eine Feder (80) vorgesehen ist. (Pig. 3)
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel ein Krümmer (83) ist, an dessen Innenseite (84) die Steuerleitung (38) abzweigt. ,(Fig. 1)

9· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet,

daß der Nocken (28) direkt auf den Steuerschieber (17) einwirkt, (Fig. 1)

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