DE2544727C3 - Elektrohydraulische Schaltdruckregelvorrichtung für einen mit einem hydraulischen Drehmomentwandler und einem automatischen Stufenwechselgetriebe versehenen Kraftfahrzeugantrieb - Google Patents

Elektrohydraulische Schaltdruckregelvorrichtung für einen mit einem hydraulischen Drehmomentwandler und einem automatischen Stufenwechselgetriebe versehenen Kraftfahrzeugantrieb

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DE2544727C3
DE2544727C3 DE2544727A DE2544727A DE2544727C3 DE 2544727 C3 DE2544727 C3 DE 2544727C3 DE 2544727 A DE2544727 A DE 2544727A DE 2544727 A DE2544727 A DE 2544727A DE 2544727 C3 DE2544727 C3 DE 2544727C3
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Jean-Marie Boulogne- Billancourt Bouvet (Frankreich)
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Automobiles Peugeot SA
Regie Nationale des Usines Renault
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
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    • F16H61/0202Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0251Elements specially adapted for electric control units, e.g. valves for converting electrical signals to fluid signals
    • F16H2061/0258Proportional solenoid valve

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Schaltdruckregelvorrichtung für einen mit einem hydraulischen Drehmomentwandler und einem automatischen Stufenwechselgetriebe versehenen Kraftfahrzeugantrieb, mit einem in Abhängigkeit von die Drehzal eines Antriebsteiles und die Belastung des Antriebsmotors anzeigenden Einganssignalen eine Steuerspannung erzeugenden Steuergenerator und mit einem über Schaltkreise mit dem Steuergenerator verbundenen, entsprechend der Steuerspannung sowie unter Berücksichtigung des Getriebeschaltzustandes den Schaltdruck bestimmen^ den elektrohydraulischen Wandler, wobei der Verlauf der Steuerspannung bei ansteigender Drehzahl zwei in einem Knickpünkt miteinander verbundene, linear abfallende gerade Abschnitte aufweist.
Bei einer solchen aus der DE-OS 20 62 639 bekannten SehaltdruGkregelvorrichtung werden ein das Antriebs-
OR AA
drehmoment des Motors anzeigendes erstes Signal sowie ein die Drehzahl des Turbinenrads des Drehmoentwandlers anzeigendes zweites Signal einem Rechner zugeführt, der nach Verarbeitung dieser Signale ein Steuersignal abgibt, das in einem elektrohydraulischen Wandler in ein Schaltdrucksignal für die Betätigungsorgane des Wechselgetriebes umgewandelt wird. Die Schaltdruckregelvorrichtung weist außerdem eine den Getriebeschaltzustand anzeigende Einrichtung auf, die ein Triggersignal erzeugt, wenn in dem Getriebe ein Gangwechsel durchgeführt wird. Dies bewirkt, daß während des Gangswechsels ein Druckregler den von dem Rechner errechneten Schaltdruck aufrechterhält Jedoch ist es bei dieser bekannten Vorrichtung nicht möglich, den Schaltdruck in Abhängigkeit von der jeweils eingelegten Getriebe-Übersetzungsstufe zu beeinflussen.
In der DE-OS 20 50 918 ist ein Steuergerät für einen automatisch schaltbaren Kraftfahrzeugantrieb beschrieben, bei dem das Drehmoment des Antriebsmotors über ein Stufenwechselgetriebe und einen hydraulischen Drehmomentwandler auf die Antriebsräder de· Fahrzeuges übertragen wird. Das Steuergerät kontrolliert zumindest teilweise den Ablauf der Schaltvorgänge und enthält eine Anordnung zur elektronischen Nachbildung der Belastungskennlinien des Antriebes. Dazu wird an den Eingang eines Operationsverstärkers eine d- ' ...I-abhängige Spannung gelegt, die mit einer von der Stellung des Gaspedals gesteuerten Verstärkung übertragen wird. Der Kraftfahrzeugantrieb wird somit in Abhängigkeit von nur zwei Eingangsgrößen gesteuert, nämlich von einer drehzahlabhängigen und von einer die Belastung kennzeichnenden Spannung. Auch bei dieser Vorrichtung ist es nicht möglich, den Schaltdruck in Abhängigkeit von der jeweils eingelegten Obersetzungsstufe zu steuern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eine große Stabilität aufweisende Schaltdruckregelvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die optimal unter Hinhaltung einer ausreichenden Sicherheitsspanne selbsttätig schaltet, sich in einfacher Weise an unterschiedliche automatische Kraftfahrzeugantriebe anpassen läßt und dabei den Einfluß der unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen automatischen Getriebe sowie der jeweils eingelegten Übersetzungfitufe auf den Schaltdruck berücksichtigt Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der neue SteuergeneraKr ermöglicht ein erheblich sanfteres und ruckfreieres Schalten als bei den bekannten Steuereinrichtungen, da er insbesondere den nicht zu vernachlässigenden Einfluß der jeweils eingelegten Getriebe-Übersezungsstufe auf den Schaltdruck des automatischen Getriebes berücksichtigt Die von ihm gelieferten Kurvenscharen berücksichtigen sowohl das statische als auch das dynamische Verhalten sämtlicher Organe des automatisch schaltbaren Kraftfahrzeugantriebes. Die von dem Steuergenerator erzeugten Spannungsverläufe kommen den erwünschten, experimentell ermittelte Kurvenverläufen sehr nahe und steuern die Änderung des Schaltdruckes in Abhängigkeit von der Drehzahl, der Belastung und der Übersetzungsstufe. Es ist möglich, den Schaltdruck dauernd mit der nötigen Sicherheit an das übertragene Drehmoment anzupassen woraus sich eine otimale Leistungsübertragung und α>·η sehr präzises Funktionieren des Kraftfahrzeugantriebes ergibt Die neue Schalldruckregelvorrichtung läßt sich in einfacher Weise an die unterschiedlichen Kraftfahrzeugantriebe anpassen, indem lediglich der Steuergenerator entsprechend ausgelegt werden braucht, während die anderen Bestandteile der Schaltdruckregelvorrichtung unverändert bleiben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform verfügt die elektrohydraulische Schaltdruckregelvorrichtung über eine ein elektrisches Signal erzeugende Hauptrüclcführungsschleife, die mit einem Druckfühler versehen ist, sowie über eine Sekundärrückführungsschleife, die ein als Eingangssignal eines elektrohydraulischen Wandlers dienendes hydraulisches Signal erzeugt durch die Verwendung dieser beiden Rückkopplungsschleifen läßt sich eine hohe Stabilität der Schaltdruckregelung erreichen.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispie! des Gegenstandes der Erfindung dargf "eilt, das im folgenden an Hand eines drei Yorwäris- und einen Rückwärtsgang aufweisenden automatischen Getriebes erläutert wird. Es zeigt
F i g. 1 a und Fig. 1 b den Verlauf des AbtriebdrehniO-mentes in Abhängigkeit von der Drehzahl der Turbine eines Drenmomentwand'ers bei vorgegebenem festen Übersetzungsverhältnis,
F i g. 2 das Kennliniennetz der Steuerspannung oder des in einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung erhaltenen Schaltdruckes in Abhängigkeit von der Drehzahl der Turbine und von einem durch den Lastzustand des Verbrennungsmotors gegebenen Eingangsparameter, bei vorgegebenem festem Übersetzungsverhältnis,
F i g. 3 ein mit einer elektrohydraulischen Schaltdruckregelvorrichtung gemäß der Erfindung versehenes automatisches Getriebe in schematischer Darstellung,
F i g. 4 die Schaltdruckregelvorrichtung narh F i 5. 3 in einer Blockdiagrammdarstellung, aus der der elektrische Hauptschaltkreis und der hydraulische Sekun^ärkreis ersichtlich sind,
F i g. 5 ein Ausführungsbeispiel eines in dem hydraulischen Sekundärkreis von F i g. 4 verwendeten elektrohydraulischen Wandlers in schematischer Darstellung,
F i g. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines in dem hydraulischen Sekundärkreis von Fig.4 verwendeten elektrohydraulischen Wandlers in schematischer Darstellung,
F i g. 7 einen elektronischen Steuergenerator, der die Steuerspannung für die Schaltdruckregelvorrichtung nach F i g. 4 erzeugt, in Blockdiagrammdarstellung,
F i g. 8,9,10 und 11 den Verlauf von an verschiedenen Punkten des Steuergenerators nach F i g. 7 erhaltenen Signdlen in Abhängigkeit von den Fahrzustand des Kraftfahrzeuges anzeigenden Informationen und
Fig. 12, 13, 14, 15 und 16 Ausführungsbeispiele verschiedener Einzelelemente des Steuergenerators von F i g. 7.
Wie aus Fig. la e sichtlich ist. verändert sich das Abtriebsdrehrnoment eines hydrodynamischen Wandlers des automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit von der in der Figur als Abszisse aufgetragenen Drehzahl V des Wandlers. Das als Ordinate aufgetragene Drehmoment verändert sich außerdem in Abhängigcit von der zwischen einem Maximalwert Cm und einem Minimalwert Cn, veränderlichen Belastung des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges. Die aus F i g. ί a ersichtliche Kurvenschar, die
zwecks Vereinfachung für eine bestimmte eingelegte Übersetzungsstufe dargestellt ist, besteht aus Kurven zusammen, die jeweils einen »Knickpunkt« aufweisen, in dem sich ihre Steigung unstetig ändert. Sämtliche Knickpunkte der Kurvenschar liegen auf einer nahezu einem Geradenstück entsprechenden Kurve C, die mit einer strichpunktierten Linie dargestellt ist. Um ein ruckfreies Schalten des automatischen Getriebes zu erhalten, empfiehlt es sich bekanntlich, den die Schaltorgane des Getiebes speisenden Schaltdruck auf einem zu dem Abtriebsdrehmoment des Wandlers proportionalen Druck zu halten. Es ist somit erforderlich, eine Schaltdruckpegelvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, einer der Kurven der aus Fig. la ersichtlichen Schar zu folgen, d. h. beispielsweise der Kurve A der Fig. Ib. Diese Kurve A stellt die Veränderung des Leitungs- oder Schaltdrucks in auf, der eine zu dem Schalldrück proportionale Steueroder Stellspannung erzeugt. Die Kurven der Fig.2 stellen somit ebenfalls die Veränderungen der durch diesen Steuergenerator gelieferten SleuerSpannung in Abhängigkeit von der Turbinendrehzahl Kdar.
Aus Fig.3 ist in schematischer Darstellung ein Verbrennungsmotor 1 ersichtlich, der über ein Antriebsglied 2 mit einem hydraulischen Drehmomentwandler 3 mechanisch gekuppelt ist. Der Wandler 3 ist seinerseits
über ein Abtriebsglied 4 friit einem automatischen Getriebe verbunden, das beispielsweise eine Gruppe von mehreren Schaltstufen mit Epizykloiden-Verzahnung, die durch einen Block 5 dargestellt ist. sowie hydraulisch betätigte Reibungsglieder, die durch einen Block 6 dargestellt sind, aufweist. Eine mechanische Getriebe-Abtriebswelle 7 treibt das durch einen Block 8 dargestellte Kraftfahrzeug an. Die Schaltglieder '·
von Hf»r Drehzsh! der Turbine des vvsruC" church sine Lcitiiiic 9 Jm!! üiiicp Druck stehender
Wandlers dar.
Um einen Sicherheitsspielraum zu erhalten, der wegen möglicher Änderungen der Drehmonentcharakteristik des Antriebes erforderlich ist, ist es vorzuziehen, den Schaltdruck so zu steuern, daß er geringfügig über dem durch die Kurve A der Fig. Ib dargestellten theoretischen erforderlichen Wert liegt.
Um andererseits die praktische Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltdruckregelvorrichtun;? zu erleichtern, wird der Druck entsprechend einer aus Fig. Ib ersichtlichen Kurve ßgesteuert,die eine lineare Approximierung der theoretischen Kurve A darstellt. Der Sicherheitsspielraum ist in Fig. Ib durch den im wesentlichen konstant bleibenden Abstand zwischen den Kurven A und B gegeben, wobei die Kurve B durchgehend oberhalb der theoretischen Kurve A liegt
Es ergibt sich hieraus, daß bei einer vorgegebenen Belastung des Verbrennungsmotors und bei einem ebenfalls vorgegebenen festen Übersetzungsverhältnis die Schaltdruckregelvorrichtung den Schaltdruck derart zu steuern hat, daß er in allen Punkten der Kurve B entspricht, die aus einem in Abhängigkeit von der Turbinendrehzahl abfallenden ersten Geradenstück und aus einem mit geringerer Steigung abfallenden zweiten Geradenstück besteht, die in einem Knickpunkt ineinander übergehen.
Aus F i g. 2 ist für eine vorgegebene eingerückte Übersetzungsstufe eine Schar von Kurven ersichtlich, die aufgrund der Kurven nach Fig. la linearisiert sind und die den Verlauf des Schaltdruckes in Abhängigkeit von der Drehzahl Vder Turbine für verschiedene Werte der Belastung des Verbrennungsmotors darstellen. Die mit Cm bezeichnete oberste Kurve entspricht der maximalen Belastung des Verbrennungsmotors, während die mit Cm gekennzeichnete unterste Kunze der Mindestbelastung des Verbrennungsmotors entspricht Die verschiedenen dazwischenliegenden Kurven sind durch gegenseitiges Verschieben erhalten worden, wobei die Knickpunkte auf einer mit C bezeichneten Geraden liegen. Der Abstand zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Kurven nimmt mit zunehmender Motorbelastung ab.
Für ein anderes Untersetzungsverhältnis des Getriebes würde man eine andere Kurvenschar erhalten, die der von F i g. 2 ähnlich ist, wobei aber die die Kurven approximierenden Geradenstücke verschiedene Steigungen aufweisen und die Knickpunkte auf einer von der Geraden Cabweichenden Geraden liegen würden.
Wie weiter unten noch erläutert wird, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Steuergenerator Hydraulikflüssigkeit gespeist Die Leitung 9 ist an einen Block 10 angeschlossen, der eine Gruppe von Hydraulikventilen aufweist. Eine elektronische Vorrichtung 11 bekannter Bauart steuert· den Wechsel der Übersetzungsstufen des Getriebes, indem sie elektrische Signale 12a und 12Z> auf elektro-hydraulische Signalwandler 13a und 13b überträgt, die durch einen Block 13 dargestellt sind. Die Signalwandler 13a und \2>b steuern die EIek .roventile des Blocks 10 an, so daß diese wechselweise und in Abhängigkeit von der in dem Signal 12 enthaltenen Information die Reibglieder betätigen und damit die mechanischen Verbindungen herstellen, die zum Erhalten des gewünschten Übersetzungsverhältnisses erforderlich sind. Die Kombination der beiden Signale 12a und 126 gibt gleichzeitig eine Information über die eingelegte Schaltstufe und über die Zwischenstellung zwischen zwei Schaltstufen des Getriebes. Eine Schaltung 72 bildet das Komplement des Signals 126, wie weiter unten erläutert wird. Insgesamt stellt das Signal 12 die Information über den Zustand der eingerückten oder eingerückt werdenden Übersetzungsstufe dar.
Die den Block 10 bildenden hydraulischen Ventile werden durch eine hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, die über eine Leitung 14 mit einem Speisedruck zugeführt wird, der im folgenden als Schaltdruck bezeichnet wird.
Dieser Schaltdruck wird erfindungsgemäß in einer Schaltdruckregelvorrichtung 15 erzeugt, die über eine Leitung 16 von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Pumpe mit Druckflüssigkeit versorgt wird.
Die Schaltdruckvorrichtung vorliegenden Ausführungsbeispieles wird durch drei Parameter gesteuer ι, die jeweils Informationen über den Fahrzustand des Kraftfahrzeuges darstellen. Die erste dieser Informationen ist die durch das Steuersignal 12 zum Schalten des Getriebes gekennzeichnete eingerückte oder einge-
rückt werdende Übersetzungsstufe.
Die zweite Information gibt die durch ein Signal 17 dargestellte Belastung des Verbrennungsmotors dar, die von einem mit dem Verbrennungsmotor 1 verbundenen Fühler 19 geliefert wird. Die Belastung des Verbren-
eo nungsmotors kann beispielsweise durch den Luftdurchsatz in dem Saugrohr gemessen werden, und zwar mittels eines elektrisch gesteuerten Ionen-Durchflußmessers. Die Belastung des Verbrennungsmotors kann auch in bekannter Weise beispielsweise durch ein mit der Welle der Vergaserdrosselklappe verbundenes Potentiometer gemessen werden. Die Motorbelastung kann durch jedes geeignete Mittel, wie beispielsweise die Stellung der Beschleunigerklappe oder jede andere
physikalische Größe, die ihr proportional ist, gemessen werden.
Der dritte Eingangsparameter wird durch ein der Drehzahl der Antriebswelle 2 oder der Antriebswelle 4 des hydraulischen Drehmomentwandlers 3 entspre- r, chendes Signal 18 dargestellt. Dieses Signal 18 wird durch eisen Detektor 20 bekannter Bauart geliefert.
Aus F i g. 4 sind Einzelheiten des'Blocks 15 von F i g. 1 ersichtlich, der zusammengefaßt die Bestandteile der Schaltdruckregelvorrichtung enthält Ein elektronischer Steuergenerator 21 erzeugt in Abhängigkeit von drei eingegebenen Parametern eine Steuerspannung 22. Die eingegebenen Parameter sind das den Zustand der eingeschalteten oder eingeschaltet werdenden Übersetzungastufe kennzeichnende Signal 12, das die Belastung des Verbrennungsmotors 18 kennzeichnende Signal 17 und das die Drehzahl der Antriebs- oder der Abtriebswelle des hydraulischen Drehmomentwandlers 3 kennzeichnende Signal 18.
bin Hydraulikglied 23, das beispielsweise ein Steuerventil oder t". Druckregelventil sein kann, wird durch die Leitung 16 mit Hydraulikflüssigkeit gespeist. Das Hydraulikglied 23 liefert an seinem Ausgang den Schaltdruck 14, der. wie an Hand von F i g. 3 erläutert worden ist, die Ventile des Blocks 10 beaufschlagt.
Der Schaltdruck gelangt über eine Leitung 14a zu einem Druckfühler 26, der eine Rückkoppelspannung genannte Ausgangsspannung 27 erzeugt. Diese Spannung 27 wird auf einen der Eingänge eines Komparator oder D-fferentialverstärkers 28 übertragen, der die von dem Steuergenerator 21 gelieferte Steuerspannung 22 mit der von dem Druckfühler 26 erzeugten Rückkopplungsspannung vergleicht oder voneinander abzieht. Der Komparator 28 erzeugt als Ergebnis dieses Vergleiches ein Fehlersignal 29. Dieses elektrische Fehlersignal 29 wird in einem Verstärker 30 verstärkt und auf eine Entzerrungsschaltung 31 übertragen.
Der den Druckfühler 26, den Komparator 28 und die Glieder 30 und 31 enthaltende Haupt-Rückkopplungskreis der Vorrichtung stellt somit im wesentlichen einen elektrischen Kreis dar, dessen Kenndaten leicht zu verändern sind. So wird z. B. bei Veränderung des Verstärkungsverhältnisses des Verstärkers 30 auch die Verstärkung des gesteuerten Kreises verändert. So ist es auch einfach, für das Glied 31 eine Phasenvoreilungs-Entzerrungsschaltung bekannter Bauart zu verwenden, mit dem die Stabilität der Schaltdruckregelvorrichtung und ihre Regeleigenschaften verbessert werden.
Die Entzerrungsschaltung 31 liefert eine Ausgangsspannung 39, die auf eine Schaltungsgruppe 51 übertragen wird, welche einen mit einer elektronischen Steuerschaltung 32 versehenen elektrohydraulischen Wandler 33 aufweist. Die Steuerschaltung 32 überträgt ein elektrisches Signal 34 auf den Wandler 33, der seinerseits einen Steuerdruck 24 liefert, durch den das Hydraulikglied 23 gesteuert wird.
Die Schaltdruckregelvorrichtung weist außer dem mit dem durch die Leitung 14a versorgten Druckfühler 26 versehenen elektrischen Hauptkreis einen vollständigen hydraulischen Sekundärkreis auf, der durch eine eo ebenfalls das von dem Hydraulikglied 23 abgegebene Drucksignal 14 übertragene Leitung 146 gespeist wird und den zweiten Eingang des elektrohydraulischen Wandlers 33 darstellt
Daraus ergibt sich ohne weiteres, daB die Sleuerungseigenschaften wesentlich verbessert werden und daß diese Eigenschaften durch Einfügen der elektrischen glieder 30 und 31 in den elektrischen Hauptkreis sehr leicht verändert werden können. Es gelingt damit, die mit den Hydraulikbestandteilen verbundenen Schwierigkeiten, wie etwa die Probleme der magnetischen Hysterese und die in Abhängigkeit von der Temperatur sich verändernden Eigenschaften, auszuschalten.
Aus Fig.5 ist ein Ausführungsbeispiel der Schaltüiigsgruppe 51 mit dem eigentlichen elektrohydraulischen Wandler 33 und dessen elektronischer Steuerschaltung 32 ersichtlich.
Der Wandler 33 besteht irfi wesentlichen aus einem herkömmlichen Druckteiler, der als hydraulisches Potentiometer mit elektrischer Proportionalsteuerung geschaltet ist.
Die unter dem Schaltdruck stehende Hydraulikflüssigkeit gelangt über die mit einer ersten Drosselöffnung 35 versehene Leitung 146 in den Wandler 33. Ein Kugel-Elektroventil 36 weist einen Magnetkreis 37, eine Spule 38. einen Kugelsitz 40 und eine einen Ventilkörper bildende magnetische Kugel 41 auf. Der Zwischenraum zwischen der magnetischen Kugel 41 und dem Kugelsitz 40 stellt die zweite Drosselöffnung des hydraulischen Potentiometers dar.
An dem Ausgang des Wandlers 33 wird bekanntlich ein Steuerdruck 24 erzeugt, der einerseits eine Funktion des Eingangsdruckes 14 und andererseits eine Funktion des Querschnittsverhältnisses der beiden Drosselöffnungen des hydraulischen Potentiometers ist. Da die Drosselöffnung 35 unveränderlich ist, kann der Druck 24 durch Verändern der Stellung der magnetischen Kugel 41, d. h. durch Verändern des durch die Spule 38 fließenden elektrischen Stromes, gesteuert werden. Auf die Kugel 41 des Elektroventiles 36 wirken eine elektromagnetische Anziehungskraft, eine hydraulische Abstoßungskraft und eine dynamische Kraft ein. Die Kugel 41 nimmt in Abhängigkeit von der Stärke des die Spule 38 erregenden elektrischen Signals 34 eine Stellung in einem Abstand von dem Kugelsitz 40 ein, in dem die vorstehend genannten Kräfte im Gleichgewicht sind. Durch die jeweils von der Kugel 41 eingenommene Stellung ist somit der Strömungsquerschnitt der den Steuerdruck 24 festlegenden zweiten Drosselöffnung festgelegt.
Die Steuerschaltung 32 liefert das die Spule 38 des Elektroventiles 36 erregende elektrische Signal 34. Die Schaltung 32 wird durch eine gegenüber Masse positive Spannung 42 gespeist. Sie weist einen Spannunßs-Zeitwandler 43 auf, der durch ein Gleichspannunjs-Ausgangssignal der Entzerrungsschaltung 31 von Fig.4 gespeist wird. Der Spannungs-Zeitwandler 43 empfängt außerdem Impulse 44, die durch einen Zeitgeber 45 hohtr Zeitkonstanz geliefert werden. An dem Ausgang des Wandlers 43 erhaltene Signale 46 weisen Rechteckgestalt auf und ihre Periode ist gleich der Periode der Impulse 44. Die Größe der nutzbaren Rechteckimpulse ist dem Gleichspannungssignal 39 proportional. Die Signale 46 gelangen zu einem Transistor 47, dessen Belastungsstromkreise durch einen Widerstand 48 gegeben ist Die Ausgangssignale 49 des Transistors 47 werden auf einen Leistungstransistor 50 übertragen, dessen Emitter-Ausgangswiderstand durch die Wicklung 38 des Elektroventiles 36 gegeben ist Da das Gleichspannungs-Eingangssignal 39 der Steuerschaltung 32 dem durch den Komparator 28 von Fig.4 abgegebenen Fehlersignal 29 proportional ist ist der von dem eiektrohydrauiischen Wandler 33 gelieferte Steuerdruck 24 ebenfalls dem Fehlersignal 29 proportional.
Die aus Fig.6 ersichtliche weitere Variante der
Schialtungsgruppc 51 von Fig.4 weist ebenfalls einen mit einer Steuerschaltung 52 verbundenen elektrohydraulischen Wandler 53 auf.
Der Wandler 53 enthält einen in der Zeichnung nicht dargestellten Magnetkreis mit einer Spule 54 und einem metallischen Anker 55, der mechanisch mit einer Achse 56 verbunden ist, welche beispielsweise an ihrem einen Ende mit einer Kegelspitze 57 und an ihrem anderen Ende mit einem Kolben 58 versehen ist. Die unter dem Schaltdruck 14 stehende Hydraulikflüssigkeit gelangt durch die Leitung \4b in eine Steuerkammer 59, welche einen der Kegelspitze 57 zugeordneten Ventilsitz 61 aufweist. Der Ventilsitz 61 und die Kegelspitze 57 bilden somit eine die Steuer- oder Wirkungskammer 59 mit einer Gegenwirkungskammer 62 verbindende Drosselöffnung. Die Kammer 59 ist durch eine Rückleitung 63 mit der Kammer 62 verbunden. Eine Auslaßleitung 64 überträgt den Steuerdruck 24 auf das Hydraulikglied 23 von F i g. 4. Die Leitungen 63 und 64 sind durch eine Leckleitung 60, die mit einer Drossel 60a versehen ist, mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Flüssigkeitsbehälter verbunden.
Die Spule 54 wird über zwei elektrische Leitungen 65a und 65b mit einem von der Steuerschaltung 52 gelieferten Strom versorgt. Als Steuerschaltung 52 dient ein Spannungs-Stromwandler, der als Eingangssignal die Gleichspannung 39 empfängt, welche dem von dem Komparator 28 von F i g. 4 gelieferten Fehlersignal 29 proportional ist.
Die aus Fig.6 ersichtliche Schaltung funktioniert folgendermaßen: Unter der Einwirkung eines von dem Spannungs-Stromwandler 52 gelieferten und auf die Spule 54 übertragenen elektrischen Steuersignals wird der Anker 55 durch eine Kraft angezogen, die bestrebt ist, die Achse 56, den Kolben 58 und die Kegelspitze 57 nach links (in F i g. 6) zu verschieben. Diese Anziehungskraft stellt eine Steuer- oder Stellgröße dar. Wird die Kegelspitze 57 nach links verschoben, so entfernt sie sich von dem Ventilsitz 61 und vergrößert dabei den Verbindungsquerschnitt zwischen der Steuer- oder Wirkungskammer 59 und der Rückleitung 63. Dies hat zur Folge, daß der Druck in der Leitung 63 und damit in der Gegenwirkungskammer 62 zunimmt und in dieser die Rückseite des Kolbens 58 beaufschlagt und dabei eine Reaktionskraft ergibt Diese Reaktions- oder Gegenwirkungskraft ist der Querschnittsfläche des Kolbens 58 und dem in der Kammer 62 herrschenden Druck proportional. Sie wirkt der durch die auf den Anker 55 einwirkende Anziehungskraft gegebenen Stellkraft entgegen. Zwischen den beiden Kräften stellt sich ein Gleichgewicht ein, das eine bestimmte Stellung der Achse 56 und damit einen bestimmten Steuerdruck 24 ergibt Damit hat man einen elektrohydraulischen Wandler oder Übersetzer, der einen Steuerdruck 24 erzeugt, der dem von dem Spannungs-Stromwandler 52 gelieferten Strom und damit dem aus F i g. 4 ersichtlichen Fehlersignal 29 proportional ist
Damit ist auch ersichtlich, daß bei diesem Ausführungsbeispiel der elektrohydraulische Wandler eine Steuerschaltung mit einer durch die Rückleitung 63, die Rückwirkungskammer 62 und den Kolben 58 gebildeten Rückführungs- oder Rückkopplungsschleife darstellt
Wie an Hand der F i g. 1 und 2 bereits erläutert worden ist, muß der Verlauf des Schaltdruckes in Abhängigkeit von der Drehzahl des Drehir.omentwandlers, der eingerückten Schaltstufe und der Belastung des Verbrennungsmotors einer der aus F i g. 2 ersichtlichen Kurven folgen. Mit der Vorrichtung nach F i g. 4 kann ein Schaltdruck 14 erzeugt werden, der einem elektrischen Eingangssignal 22 proportional ist. Um den Kurvenscharen nach Fig.2 entsprechende Schaltdrükke zu erhalten, ist es somit erforderlich, den Signaleingang der Vorrichtung nach F i g. 4 mit einem Steuergenerator 21 zu versehen, der in Abhängigkeit von den verschiedenen Eingangsparametern eine den Kurvenscharen von Fig.2 entsprechende Steuerspannung erzeugt.
Aus Fig. 7 ist der Aufbau des elektronischen Steuergenerators 21 von Fig.4 ersichtlich, der die Steuerspannung 22 in Abhängigkeit von folgenden Eingangsparametern erzeugt: Die jeweils eingelegte öder eingelegt werdende Übersetzungsstufe 12, die Drehzahl 18 des hydraulischen Drehmomentwandlers 3 und die Belastung 17 des Verbrennungsmotors 1.
Das von dem Fühler 20 (Fig.3) gelieferte, die Antriebs- oder Abtriebsdrehzahl des Drehmomentwaiidlcis kennzeichnende Signa! Io wird in einer Schaltung 69 geformt, die beispielsweise ein rückgekoppelter Komparator sein kann. Die von der Schaltung 69 abgegebenen Signale steuern eine monostabile Schaltung 70, die mit einer herkömmlichen Integrierschaltung 71 verbunden ist. Erfindungsgemäß ist die monostabile Schaltung 70 so geschaltet, daß das von dem Integrator 71 gelieferte Signal eine linear abnehmende Funktion der durch das Eingangssignal 18 gekennzeichneten Drehzahl ist. Diese spezielle Schaltungsausführung hat vor allem den Vorteil, daß die Welligkeit der Ausgangsspannung der Integrierschaltung 71 verringert wird. Andererseits nimmt bei einem Versagen des Fühlers 20 die Ausgangsspannung der Interierschaltung 71 einen Maximalwert an, der, wie weiter unten erläuert wird, zu einer maximalen Steuerspannung 22 am Ausgang des Steuergenerators 21 und damit zu einem maximalen Leitungsdruck 14 führt. Die spezielle Ausbildung der Schaltung 70 stellt somit einen Sicherheitsfaktor für die durch den Schaltdruck 14 betätigten hydraulischen Einrichtungen im Falle eines Versagens des Fühlers 20 dar.
Die Information bezüglich der eingelegt, η Übersetzungsstufe kommt, wie bereits erläutert worden ist, von der elektronischen Schaltung 11, die zwei Signale 12a oder ei und 126 oder ei liefert. Das Signal ei gelangt zu einer Inverterschaltung 72, die ein Komplementärsignal S2 liefert. Die Signale ei und ei weisen entweder einen hohen oder einen niedrigen Wert auf, und sie ermöglichen in ihrer Kombination sämtliche eingelegten oder eingelegt werdenden Übersetzungsstufen des Getriebes zu kennzeichnen, wie sich aus F i g. 9 leicht ergibt
Das ein Maß für die Drehzahl des Drehmomentwandlers darstellende Ausgangssignal des Integrators 71 wird in einer Schaltung 73 auf einen Eingang eines Operationsverstärkers 73a übertragen, welcher mit einer Rückkopplungsschleife 736 versehen ist die in bekannter Weise aus Widerständen und einem Feldeffekttransistor aufgebaut ist Der leitende oder nicht leitende Zustand des Feldeffekttransistors wird mit Hilfe des Signales ei gesteuert der eine Umschaltung der in der Schleife 736 enthaltenen Widerstände bewirkt und damit den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 73a verändert
In Fig. 12 ist ein Ausführungsbeispiel der Schaltung 73 dargestellt Die Rückkopplungsschleife enthält zwei Widerstände R\ und A2- Wird der Feldeffekttransistor Q\ durch das Signal ei leitend gemacht so wird der Widerstand Ri kurzgeschlossen. Eine Spannung Uo
weist einen vorgegebenen Gleichspannungswert auf. Die Schaltung 73 weist, je nachdem ob der Feldeffekttransistor Q\ leitend oder nicht leitend ist, einen unterschiedlichen Verstärkungsfaktor auf.
Das die Belastung des Verbrennungsmotors 1 kennzeichnende Signal 17 wird durch den aus Fig.3 ersichtlichen Fühler 19 erzeugt, bei dem es sich beispielsweise um einen die Winkelstellung der Beschleunigerklappe messenden Fühler handeln kann. An den Ausgang des Fühlers 19 ist eine Sicherheitsschaltung 76 (F i g. 7) angeschlossen, die bei einem Versagen des Fühlers 19 wirksam wird. Die Sicherheitsschaltung 76 kann z. B. so aufgebaut sein, daß sie bei Empfang eines über einem vorgegebenen Wert liegenden Eingangssignals 17, das nicht einem normalen Betriebszustand des Fühlers 19 entspricht, wirksam wird und ein Nullsignal abgibt. Durch dieses Nullsignal wird am Ausgang des Steuergenerators 21, wie weiter unten enäuieri wild, eific il'iäXifimlc Sicuerspäfiriüiig 22 erzeugt, was einen weiteren Sicherheitsfaktor für die Steuereinrichtungen des Getriebes darstellt
In Fig. 13 ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen Sicherheitsschaltung dargestellt Ein Komparator 87 spricht an, sobald das Signal 17 einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, und macht dabei einen Transistor Qi leitend und leitet das Signal 17 P" x<asse weiter. Der Komparator 87 verbleibt wegti. eines Rückführungswiderstandes R3 in diesem Zustand. Mit Hilfe von zwei Widerständen R4 und Λ5 wird ein geringfügig über dem vorgegebener. Grenzwert liegender Ausschaltschwellenwert eingestellt
Das Signal 17, das, wie weiter unten erläutert werden wird, die Form eines von der Motorbelastung abhängigen Geradenstücks aufweist wird auf einen Funktionsgenerator 78 übertragen, der eine Ausgangsspannung 79 erzeugt Die Ausgangsspannung 79 verändert sich in Abhängigkeit von der Belastung des Verbrennungsmotors entsprechend einer experimentell bestimmten Gesetzmäßigkeit wodurch, wie noch erläutert werden wird, die Kurvenscharen von F i g. 2 zu erhalten sind.
In Fig. 14 ist ein Ausführungsbeispiel des Fuktionsgenerators 78 dargestellt. Die Widerstände η bis r, bestimmen die Polarität der Dioden D\ bis D5. Die Widerstände /fc bis no bestimmen die Steigung der erhaltenen Geradenstücke und ermöglichen die Approximation einer experimentell bestimmten Kurve, wie ebenfalls noch erläutert werden wird.
Die Spannung oder Verschiebungsspannung 79 wird auf den negativen Eingang einer ersten Verschiebungsstufe übertragen, die durch einen Operationsverstärker 80 mit Einheitsverstärkung gebildet ist welcher als Summier-Subtrahierglied geschaltet ist Das Ausgangssignal des Verstärkers 73, das von den Parametern Wandlerdrehzahl 18 und eingelegter Untersetzungsstufe 12 abhängt wird auf den nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 80 übertragen.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 80 wird auf einen Zenerdioden-Funktionsgenerator 81 bekannter Bauart übertragen, der als zweites Eingangssignal das die Übersetzungsstufe des Getriebes kennzeichnende Signal ei empfängt
In F i g. 15 ist ein Ausführungsbeispie! des Funktionsgenerators 81 dargestellt Eine Zenerdiode Z legt ein Bezugspotential U< fest. Solange die mit/bezeichneten Ausgangssignale des Verstärkers 80 einen über dem Potential U\ liegenden Wert aufweisen, ist eine Diode Da blockiert und das Ausgangssignal JS: identisch mit dem Eingangssignal j, da ein Widerstand Re groß gegenüber einem Widerstand Ri ist. Sobald das Signal j einen unter dem Potential U\ liegenden Wert aufweist, wird die Diode D6 leitend und es strömt ein zu den Widerständen Rs und Rg proportionaler Strom. Dadurch vird die an den Anschlußklemmen des Widerstandes /?e anliegende Spannung k verändert. Die Steigung der Kurven k für unter U\ liegende Spannungswerte ändert sich in Abhängigkeit von dem Signal ei, das einen Feldeffekttranistor Qi steuert, welcher den Widerstand Rg kurzschließen kann.
Eine Summier-Subtrahierstufe 83 wird durch das Ausgangssignal des Funktionsgenerators 81 und durch e:ne feste Gleichspannung 82 gesteuert. Das Ausgangssignal der Stufe 83 und die dem Signal 17, das die Belastung des Verbrennungsmotors kennzeichnet entsprechende Spannung 79 steuern eine zweite Verschiebungsstufe 84, die aus einem Operationsverstärker besieht, weicher aii Suininicf-Süuifäiiieigiicd gesChä'itetist.
Ein Verstärker 85a mit veränderlichem Verstärkungsfaktor weist eine Gegenkopplungs-Schleife 85f> auf und wird einerseits durch das Ausgangssignal der Stufe 84 und andererseits durch die die eingelegte Übersetzungsstufe kennzeichnenden Signale 12, d. h. durch die Signale ei und §2, gesteuert. Die Rückführungsscheife 856 kann vorteilhafterweise eine Widerstände und Feldeffekttransistoren enthaltene Schaltung aufweisen, von der ein Ausführungsbeispiel in Fig. 16 dargestellt ist. Ein Verstärker 85a empfängt an seinem positiven Eingang das Ausgangssignal /der Stufe 84. Die Signale ei und e"2 steuern jeweils einen Feldeffekttransistor Q* bzw. Qs, die je über einen Widerstand /?n bzw. Rn mit dem negativen Eingang des Verstärkers 85a verbunden sind. Das Verstärkungsverhältnis des Verstärkers 85a ändert sich in Abhängigkeit von den Signalen ei und ei, wobei das Verstärkungsverhältnis gleich eins ist wenn die Signale ei und ei hoch sind, wobei die Transistoren φ und Qs gesperrt sind.
An Hand der F i g. 8 bis 11 wird nun die Wirkungsweise des die Signal- oder Steuerspannung 22 liefernden erfindungsgemäßen elektronischen Steuergenerators kurz erläutert
Das Ausgangssignal 18 des Drehzahlfühlers 20 (F i g. 3) ist in F i g. 8 mit a bezeichnet Der Drehzahlfühler 20 kann beispielsweise sich an ihm vorbeidrehende Metallteile feststellen. Die von dem Fühler 20 gelieferten Impulse a werden durch die Schaltung 69 in Rechtecksignale umgeformt, die in Fig.8 mit b bezeichnet sind und deren Frequnez der Drehzahl der sich drehenden Metallteile proportional ist. Die Signale b werden durch die monostabile Schaltung 70 in eine Impulsfolge umgeformt die in F i g. 8 mit c bezeichnet sind. Die Integrierschaltung 71 formt die Signalimpulse c in eine in F i g. 8 mit d bezeichnete Gleichspannung um, die eine linear abnehmende Funktion der Drehzahl Vdes Drehmomentwandlers des automatischen Getriebes ist und die im Falle eines Versagens des Fühlers 20, wie bereits erläutert, einen Sicherheitsfaktor darstellt
In Fig.9 sind die die Information über dit jeweils eingelegte Obersetzungsstufe liefernden Signale dargestellt Das Signal ei hat den Wert 0 für den ersten und für den Rückwärtsgang und den Wert 1 für den zweiten und den dritten Gang. Das Signal ei hat den Wert 0 für den ersten und den zweiten sowie für den Rückwärtsgang und den Wert 1 für den dritten Gang. Das Signal ei ist das Komplement des Signals ei. Aus der Funktionstabelle der F i g. 9 ist ersichtlich, daß jeder Gang oder
Übersetzungsstufe eindeutig gekennzeichnet ist. Ferner ist ersichtlich, daß das Signal ei für den zweiten und den dritten Gang den gleichen Wert hat, während das Signal es und sein Komplement ft fur den ersten und den zweiten Gang sown? für den Rückwärtsgang jeweils den gleichen Wert aufweisen.
In Fig. IO ist die der Motorbelastung Γ umgekehrt proportionale Spannung /dargestellt. Die Spannung /ist durch ein Geradenstück dargestellt und weist den Wert Null für die maximale Motorbelastung Cm und einen Maximalwert für die minimale Motorbelastung Cn, auf. Die Spannung /ergibt nach der Umformung durch den Funktionsgenerator 78 den in Fig. 10 dargestellten Spannungsverlauf g. Die Spannung g ist ebenfalls Null bei maximaler Motorbelastung Cn, und sie steigt bei bis zu dem Wert Cn, abnehmender Motorbelastung nach einer experimentell festgelegten Gesetzmäßigkeit an, auf Grund derer es möglich ist, bei der endgültigen Kurvenschar die Knickpunkte in einer Linie ausgerichtet tu erhalten Wenn die Motnrhelastiing wie üblich durch einen zwischen 10" und 90° veränderlichen Winkel α dargestellt wird, so zeigt die durch eine i olge von Geradenabschnitten approximierte Kurve g einen Verlauf, der einer Gesetzmäßigkeit des Typs K ■ (1 — Sin - et), worin K eine Konstante ist, entspricht
Die jeweils durch Punkte der Kurven d und ei gegebenen Signale werden auf die Verstärkerschaltung 73 ibertragen (vgl. F1 g. 7), die ihrerseits ein in F i g. 11 dargestelltes Ausgangssignal h erzeugt Die Signale Λ weisen die Gestalt von Geraden auf, deren Steigung von der eingelegten Übersetzungsstufe R abhängt Damit nimmt die Spannung des Signales h von Fig. 11 linear mst zunehmender Drehzahl V des Drehmomentwandlers ab, und zwar mit einer Steigung, die von der eingelegten Übersetzungsstufe /fabhängt
Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist. ist der Transistor Qx bei eingelegtem ersten Gang oder Rückwärtsgang leitend und das Verstärkungsverhältnis der Schaltung 73 ist in diesem Fall !+-£?·. im Falle des zweiten und
dritten Ganges
dagegen
25
30
35
40
beträgt das Übersetzungsverhältnis
. Rn
Rl - Rl
45
Die so erhaltenen Geraden gehen alle durch einen Punkt M, in dem eine vorgegebene positive Gleichspannung Uo einer Geschwindigkeit K0 entspricht (vgl. Fig. 11).
Die Ausgangsspannung h des Verstärkers 73 erfährt eine Verschiebung durch die in die Verschiebungsstufe
80 eingegebene Verschiebungsspannung 79 die in Fig. 10 als Kurve £■ dargestellt ist. Die Verschiebungsstufe 80 erzeugt Ausgangssignale in Form von Scharen unter sich paralleler Kurven j. die aus F i g. 11 ersichtlich sind. Die Kurvenschar j stellt die Spannung in Abhängigkeit von der Drehzahl V dar, wobei die Steigung der einzelnen Geraden von der eingelegten Übersetzungsstufe R und ihr Abstand jeweils von der Belastung Cdes Verbrennungsmotors abhängt. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß bei zunehmender Belastung der Abstand zwischen den einzelnen Geraden abnimmt.
Der die Signale in Form von Scharen paralleler ' Geraden j erhaltende Zenerdioden«Funktionsgenerator
81 erzeugt seinerseits eine Sühaf von SpannungskennlU nicn k(Fig. 11), die aus Geradenstücken unterschiedlieher Steigung gebildet sind, wobei die Knickpunkte auf einer einer Spannung U\ entsprechenden horizontalen Geraden c, liegen. Die Steigung der oberhalb der Horizontalen C\ liegenden Geradenstücke verändert sich nicht, während die Steigung der unterhalb der Linie Ci liegenden Geradenstücke kleiner ist als die der jeweiligen Geradenscharen / Dabei ist die Änderung der Steigung in Abhängigkeit von dem Signal ei unterschiedlich, wie an Hand von Fig. 15 bereits ίο erläutert worden ist
Die Kennlinienschar k erfährt eine durch die Gleichspannung 82 definierte und durch das Summier-Subtrahierglied 83 bewirkte erste vertikale Verschiebung. Diese Verschiebung ermöglicht es, am Ausgang des Steuergenerators eine Steuerspannung 22 zu erhalten, die genau dem gesuchten Leitungsdruck entspricht Dabei entspricht eine Spannung von 1 Volt einem Leitungsdruck von 1 bar. Die so erhaltene Schar von Kennlinien k' besteht aus Geradenstücken unteren cphipH^|r*her SteitTiinof wobei die K.nicknunkte suf einer einer Spannung Lh (82) entsprechenden horizontalen Geraden c\ liegen.
Die von 83 erzeugte Kennlinienschar k'erfährt durch das Summier-Subtrahierglied 84 eine zweite vertikale Verschiebung. Das Glied 84 wird durch das der Kurve g von Fig. 10 entsprechende Signal 79 gesteuert Am Ausgang des Gliedes 84 werden Kennlinienscharen / erhalten, deren Knickpunkte auf gegenüber der Horizontalen geneigten Geraden c? liegen. Die der maximalen Motorbelastung Cw entsprechende Kennlinie der Schar k' wird durch diese Operation nicht verändert Wie außerdem ersichtlich ist, liegen sämtliche Knickpunkte wegen der speziellen Wahl der Kurve g und in Anbetracht der für die festgestellten Motorbelastungen veränderlichen Abstände zwischen den verschiedenen Geradenstücken auf einer Geraden G.
Um eine der Kennlinienschar von Fig. 2 für eine vorgegebene Übersetzungsstufe exakt entsprechende Steuerspannung 22 zu erhalten ist es unter Umständen erforderlich, die Kennlinienschar /in Abhängigkeit von der eingelegten Übersetzungsstufe einer weiteren Ordinatentransformation zu unterwerfen, damit in dem Wert des Schaltdruckes die eingelegte Übersetzungsstufe berücksichtigt wird. Dies wird durch die Signale ei und e? in dem Verstärker 85 mit programmierbarem Verstärkungsfaktor bewirkt. Es wird dabei eine Schar von in F i g. 11 dargestellten Kennlinien m erhalten. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die Abszissen der Knickpunkte der verschiedenen Kennlinien k, k'. /und m für ein und dieselbe Übersetzungsstufe bei den verschiedenen vorstehend erwähnten Transformationen erhalten beiben.
Wie aus Fig. 16 ersichtlich ist. ist bei eingelegtem ersten und Rückwärtsgang, bei denen das den Transistor Q., steuernde Signal ei Null ist. der Transistor Q, leitend, während der Transistor Qj nicht leitend ist. da das Signal ei den Wert eins aufweist. Das Übersetzungsverhältnis
der Schaltung 85 ist somit 1 + = τ-,. Es werden somit drei Werte des Übersetzungsverhältnisses und die Schar der Kennlinien m von Fig. Il erhalten, die genau die der Kennlinie von Fig.2 entsprechende gesuchte Kennll· nienschar darstellen und das Ausgangssignal 22 des Steuergeneratofs 21 bilden, das mit einem vorgegebe* rieft Faktor dem Schaltdruck 14 proportional ist (1 Volt entspricht 1 bar).
Die elektfohydraulische Schaltdruckregelvoffichtung
kann wegen der speziellen Ausgestaltung des Steuergenerators in einfacher Weise an die besonderen Kenndaten eines bestimmten Getriebes und eines bestimmten Verbrennungsmotors angepaßt werden. Außerdem ergibt die erfindungsgemäße Schaltung eine Schaltdruckregelvorrichtung mit einfachem Aufbau und guten Steuereigenschaften.
Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. EIektrohydraulische Schaltdruckregelvorrichtung für einen mit einem hydraulischen Drehmomentwandler und einem automatischen Stufenwechsdgetriebe versehenen Kraftfahrzeugantrieb, mit einem in Abhängigkeit von die Drehzahl eines Antriebsteiles und die Belastung des Antriebsmotors anzeigenden Eingangssignalen eine Steuerspannung erzeugenden Steuergenerator und mit einem über ι ο Schaltkreise mit dem Steuergenerator verbundenen, entsprechend der Steuerspannung sowie unter Berücksichtigung des Getriebeschaltzustandes den Schaltdruck bestimmenden elektrohydraulischen Wandler, wobei der Verlauf der Steuerspannung bei ansteigender Drehzahl zwei in einem Knickpunkt miteinander verbundene, linear abfallende gerade Abschnitte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuergenerator (21) folgende Einrichtungen enthält:
a) einen einen Verstärker (73a) mit veränderlichem Verstärkungsverhältnis aufweisenden ersten Schaltungsteil (73), in dem eine bei steigender Drehzahl des Antriebsteiles mit einer von der jeweils eingelegten Getriebeübersetzungsstufe abhängigen Steigung linear abfallende erste Spannung ^AJ erzeugt wird;
b) einen einen ersten Operationsverstärker (80) aufweisenden zweiten Schaltungsteil, in dem eine entsprechend der ersten Spannung (h) linear abfallende, gegenüber dieser aber in Abhängigkeit von der Motorbelastung in ihrer Höhe veränderbare zweitt Spannung (J) erzeugt wird;
c) einen einen Funktionsgenera; -r(81) enthaltenden dritten Schaltungsteil, in dem in Abhängigkeit von der zweiten Spannung (J) und von einem die jeweilige Übersetzungsstufe anzeigenden Signal (e\) eine dritte Spannung (k) erzeugt wird, deren drehzahlabhängiger Ver- -to lauf zwei von der jeweiligen Obersetzungsstufe bestimmte Steigungen aufweist, und
d) einen einen zweiten Operationsverstärker (84) aufweisenden vierten Schaltungsteil, in dem in Abhängigkeit von der dritten Spannung (k) und von dem die Motorbelastung anzeigenden Signal (g) die Steuerspannung (i bzw. m) erzeugt wird, deren von der Drehzahl und der Übersetzungsstufe abhängiger Verlauf jeweils von der Motorbelastung abhängige Knickpunkte foj aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem in Abhängigkeit von dem die eingelegte oder eingelegt werdende Übersetzungsstufe anzeigenden Signal eine weitere Umformung der Steuerspannung bewirkenden weiteren Schaltungsteil, dadurch gekennzeichnet, daß dieser weitere Schaltungsteil (85) einen weiteren Verstärker mit veränderlichem Verstärkungsverhältnis aufweist, welcher durch das die jeweilige Übersetzungsstufe anzeigende Signal (e\ bzw. ej) gesteuert wird.
3, Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ein elektisches Signal erzeugende Hauptrtickführungsschleife (Ha, 27), die mit eiriern Drückfühler (26) versehen ist, sowie eine ein als Eingangssignal eines elektrohydraulischen Wandlers dienendes hydraulisches Signal ezeugende Sekundärrückführungsschleife(l4i>/) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (73a) des ersten Schaltungsteils (73) eine durch das die jeweils eingelegte oder eingelegt werdende Übersetzungsstufe anzeigende Signal (e\) gesteuerte Rückkopplungsschleife (73Z)JaUfWeISt
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltungsteil (73) einen durch ein Signal (18) mit einer der Drehzahl proportionalen Frequenz gespeisten monostabilen Multivibrator (70) sowie einen Integrator (71) aufweist, die so geschaltet sind, daß sie eine mit steigender Drehzahl abfallende Spannung (^liefern.
6. Vorrichtung nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schaltungsteil (80) mit einem eine mit ansteigender Motorbelastung abfallende Verschiebungsspannung (79) einspeisenden Funktionsgenerator (78) verbunden ist
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß der zweite Schaltungsteil eine Sicherheitsschaltung (76) aufweist die bei Empfang eines über einem vorgegebenen Grenzwert liegenden Eingangssignals (17) an ihrem Ausgang ein Nullsignal (F) erzeugt
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vierte Schaltungsteil eine aufgrund einer be', ansteigender Motorbelastung abfallenden Verschiebungsspannung (79, g) eine zweite Verschiebung des Einganssignals (k) bewirkende Einrichtung (84) aufweist
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrohydraulische Wandler ein hydraulisches Potentiometer (33) aufweist das über einen das elektrische Signal (39) der Hauptrückführungsschleife (14a, 27) empfangenden Spannungs-Zeitwandler (32) mit Erregerstrom gespeist wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Potentiometer (33) ein Elektroventil mit einer im Gleichgewichtszustand gehaltenen Ventilkugeln (41) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der elektrohydraulische Wandler (53) über einen das elektrische Signal (39) der Hauptrückführungsschleife (14a, 27) empfangenden Spannungs-Stromwandler (52) mit Erregerstrom gespeist wird.
DE2544727A 1974-10-07 1975-10-07 Elektrohydraulische Schaltdruckregelvorrichtung für einen mit einem hydraulischen Drehmomentwandler und einem automatischen Stufenwechselgetriebe versehenen Kraftfahrzeugantrieb Expired DE2544727C3 (de)

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