DE2700967A1 - Vorrichtung zur korrektur der drehzahl eines kraftfahrzeugmotors - Google Patents

Description

COHAUSZ & FLORACK ^ /0Ü96 /

PATENTAN WALTS BÜRO SCHUMANNSTR. 97 · D-4OOO DÜSSELDORF

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PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. R. KNAUF ■ Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER ■ Dipl.-Ing. H B. COHAUSZ

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SOCIETE ANONYME AUTOMOBILES CITROEN 11. Januar 1977

117-167 quai Andre Citroen
F-75747 Paris Cedex 15

Vorrichtung zur Korrektur der Drehzahl eines Kraftfahrzeugmotors

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtuncr zur Korrektur der Drehzahl eines Kraftfahrzeugmotors mit einem Getriebe mit Geschwindigkeitswandler, der einen Mechanismus zur Regelung seiner Arbeitsweise aufweist, wobei dieser Mechanismus einen hydraulischen Behälter besitzt, der ein bewegliche^ Element hat, das an das Element zur Steuerung der Untersetzung des Wandlers gekoppelt ist, und der Behälter wahlweise mit einer Druckflüssigkeitsquelle und mit einem Auffangbehälter durch die Zwischenschaltung eines Verteilers verbindbar ist, dessen Schieber in gegenläufiger Weise einerseits an einen Zentrifugalregulator, dessen Wirkung von der Drehzahl des Motors abhängig ist, und andererseits an ein elastisches Element gekoppelt ist, das an ein Organ zur Betätigung der Beschleunigung des Fahrzeugs mittels eines Schwenkhebels angeschlossen ist.

Bei Kraftfahrzeuggetrieben mit Geschwindigkeitswandlern ist es bekannt, eine Nachlaufsteuerung in der Arbeitsweise des Wandlers durch einen Regelmechanismus zu erhalten. Dieser Mechanismus ist im allgemeinen ein hydraulischer Behälter, der ein bewegliches Element enthält, das in der Lage ist, das Element

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zur Steuerung der Untersetzung des Wandlers zu betätigen. Dieser hydraulische Behälter kann entweder mit Druckflüssigkeit versorgt werden oder an den Ausfluß mit Hilfe eines Verteilers gelegt werden, dessen Schieber gegenläufigen Kräften unterworfen ist: einerseits denen eines Zentrifugalregulators und andererseits denen eines elastischen Elements. Dieser Zentrifugalregulator hat einen Wirkeffekt entsprechend der Drehzahlhöhe des Motors. Das elastische Organ ist an ein Betätigungsorgan der Beschleunigung des Fahrzeugs oder das Beschleunigerpedal gekoppelt. Wenn die Wirkung des Zentrifugalregulators überwiegt, wird der Schieber des Verteilers so eingestellt, daß das hydraulische Gefäß eine Abnahme des Untersetzungsverhältnisses veranlaßt. Wenn die Wirkung des elastischen Organs überwiegt, wird dagegen der Schieber des Verteilers in eine solche Stellung gebracht, daß das hydraulische Gefäß eine Vergrößerung des Untersetzungsverhältnisses veranlaßt.

In dem Fall, wo der Wandler in seiner Stellung der größten Untersetzung ist, und wenn eine bedeutende Beschleunigung veranlaßt wird, das Fahrzeug im Stillstand ist, steigt die Motordrehzahl schnell an und verbraucht einen Teil seiner Leistung, um sich selbst zu beschleunigen. In dem Augenblick, wo der Motor seine regulierte Drehzahl erreicht, kann er dann seine ganze Leistung abgeben, und es entsteht ein Ruck, falls die Drehzahl des Motors hoch ist. Wenn sie schwach ist, gibt es keinen Ruck. Ferner ist die Ansprechzeit des Zentrifugalregulators so, daß, wenn die Motordrehzahl sehr schnell ansteigt, er seine Regeldrehzahl übersteigen kann, bevor der Regulator nur reagiert, woraus sich eine weitere Quelle zum Anrucken in dem Augenblick ergibt, wo er anspricht. Es ist also erforderlich, die Drehzahl des Motors zu begrenzen, in dem Fall, wo der Wandler in seiner Stellung der größten Unter-

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Setzung ist und eine bedeutende Beschleunigung verlangt wird.

Man kennt Systeme, die die Drehzahl des Motors begrenzen, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gering ist, wenn also der Geschwindigkeitswandler in einer Stellung großer Untersetzung ist und das Beschleunigungspedal ganz durchgetreten ist. Diese Regelsysteme bestehen im allgemeinen aus Zentrifugalregulatoren, die an die Ausgangswelle des Wandlers angekoppelt sind und deren Wirkung dahin geht, sich der Wirkung dieses Zentrifugalregulators entgegenzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gestellte Problem mittels einer Regelvorrichtung zu lösen, die kinematisch einfach ist und kompliziertes Zubehör für die Bewegungsübertragung ausschließt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein bewegliches Teil, das an das Element zur Steuerung der Untersetzung angebracht ist, gegenüber diesem Hebel angeordnet ist und einen Anschlag darstellt, der das Verschwenken des Hebels, das durch die Betätigung des oben erwähnten Organs zur Beschleunigung veranlaßt wird, auf einen veränderlichen Wert begrenzt, der von der Stellung des Elements zur Steuerung der Untersetzung des Wandlers abhängig ist.

Vorteilhafterweise ist das Teil drehbeweglich. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht das Steuerelement für die Untersetzung des Wandlers aus einem Schwenkarm, der Reibungselemente hat, die im Inneren eines Gehäuses mit Reibungselementen zusammenarbeiten, die auf den Eingangs- und/oder Ausgangswellen des Wandlers sitzen. Das obengenannte bewegliche Teil besteht dann aus zwei Hebelarmen, die fest mit einer Achse zur Drehung in dem genannten Gehäuse montiert sind,

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wobei einer der beiden innen im Gehäuse unter Zwischenschaltung einer Führung mit einem Gelenkzapfen zusammenarbeitet, der vom Schwenkarm getragen wird, und der zweite außerhalb des Gehäuses sich mit mindestens seinem Ende auf die Anschlagfläche des genannten Schwenkhebels erstreckt. Der genannte Hebel wird vorzugsweise an ein Organ zur Steuerung der Beschleunigung durch Zwischenschaltung eines elastischen Elements angeschlossen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der Vorrichtung nach der Erfindung und

Fig. 2 eine teilweise Außenansicht einer industriellen Ausführung der Figur 1.

In Figur 1 ist die Eingangsvorrichtung des Wandlers mit 1 bezeichnet. Sie wird Primärrotor genannt. Diese Vorrichtung ist auf einem Schwenkarm 2 montiert und kann sich um eine Achse drehen. Ein derartiger Wandler mit Schwenkarm besteht aus einer Zusammenfassung von Reibungsscheiben, die drehbar in dem Schwenkarm angebracht sind und mit dem entsprechenden Scheibensatz, der auf der Eingangs- und Ausgangswelle des Wandlers vorgesehen ist, zusammenarbeiten. Diese Vorrichtung ist insbesondere in dem US-Patent 3 381 777 beschrieben. Die Schwenkung des Schwenkarms um diese Achse wird nach links durch ein Rückholorgan, das als solches bekannt und nicht gezeigt ist, und nach rechts durch eine Regelvorrichtung 4 veranlaßt. Diese Vorrichtung 4 hat einen Kolben 5, dessen Kolbenstange 5a an den Schwenkarm 2 angekoppelt ist. Der Kolben gleitet in dem festen Zylinder 6 und bildet mit diesem

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Zylinder eine Kammer 7, in die eine erste Leitung 8 zur Zuleitung von Druckflüssigkeit mündet und eine zweite Leitung 9 zum Auslaß der Flüssigkeit. An den Leitungen 8 und 9 ist ein Verteiler (Zweiwegeventil) 10 mit dem Schieber 11 angebracht, der drei Stellungen einnehmen kann. In einer ersten Stellung des Schiebers stellt der Verteiler eine Verbindung zwischen der Leitung 8 und einer Leitung 8a zur Zuführung von Druckflüssigkeit her, die selbst an eine Quelle 12 angeschlossen ist, und trennt die Leitung 9 insbesondere von einer Auslaßleitung 9a, die in einem Speicherbehälter 13 endet. In einer zweiten Stellung stellt der Schieber des Verteilers eine Verbindung zwischen den Leitungen 9 und 9a her und trennt die Leitung 8 von der Leitung 8a. Schließlich trennt der Verteiler in einer dritten Stellung des Schiebers gleichzeitig die Leitungen 8 und 9 bzw. die Leitungen 8a und 9a.

Der Schieber 11 ist mit einem seiner Enden für seine Verlagerung an eine Steuervorrichtung 14 gekoppelt. Diese Vorrichtung 14 weist einen Zentrifugalregulator 15 auf, der in Rotation um eine Achse durch eine Welle 16 versetzt wird, die in bekannter Weise z.B. mit einer Nockenwelle des Motors verbunden ist. Dieser Regulator ist in Kontakt mit einer Platte 17, die fest an einer Verlagerungseinrichtung des Schiebers 11 angebracht ist. Die Vorrichtung 14 weist auch ein elastisches Element (Feder) 18 auf, das sich ebenfalls auf der Platte abstützt und dessen Wirkung entgegengesetzt zu der des Regulators 15 ist. Die Spannung dieses elastischen Elementes 18 ist abhängig von der Neigung eines Hebels 19, der unter der Wirkung eines Zugkabels 20 steht, das an das Beschleunigungspedal 20a des Fahrzeugs gekoppelt ist. Der Hebel 19 schwenkt mittels eines Gelenkes um einen festen Punkt 19a und drückt das Element 18 durch Zwischenschaltung einer Platte 21 mehr oder weniger zusammen.

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Der Hebel 19 kann zwischen zwei regelbaren Anschlägen 22 und 23 verschwenken. Wenn der Hebel 19 an dem Anschlag 22 anliegt, ist er in einer Stellung, die einer bestimmten Drehzahl des Motors entspricht, z.B. 2000 U/min. Wenn dagegen der Hebel am Anschlag 23 anliegt, ist er in einer Stellung, die der maximal zugelassenen Drehzahl des Motors entspricht, z.B. 5000 U/min. Ein bewegliches Teil, das gegenüber dem freien Ende des Hebels 19 angebracht ist, stellt einen dritten beweglichen Anschlag 24 für das Verschwenken dieses Hebels um seine Achse 19a dar. Dieser Anschlag 24 besteht aus zwei Hebelarmen 25 und 26, die an einer Achse 27 des Geschwindigkeitswandlers befestigt sind. Diese Achse ist drehbar in dem Gehäuse (nicht gezeigt) gelagert. Der Hebelarm 26 ist mit einer Führung 26a versehen, in der ein Gelenkkopf 28, der fest mit dem Schwenkarm 2 verbunden ist, gleiten kann. Eine Drehung des Schwenkarms 2 um die Achse 3 bewirkt eine Drehung des Hebelarms 25 um die Achse 27 mittels des Hebelarms 26 und des Gelenkkopfes 28. In der Figur 1 hat man im Aufriß den Anschlag 24 in der Nähe des Hebels 19 dargestellt, um die bestehende funktioneile Beziehung zwischen diesem Anschlag und dem Hebel zu zeigen, und in dem Ausschnitt in der Nähe des Schwenkhebels 2, um gleichzeitig die bestehenden funktioneilen Beziehungen zwischen dem Anschlag und dem Schwenkarm deutlich zu machen. Die Figur 2 zeigt in einer teilweisen äußeren Ansicht bei einer Vorrichtung nach der Erfindung die tatsächliche Anordnung der Teile 24 und 19 zueinander.

Schließlich ist in Figur 1 ein elastisches Glied 29 zu sehen, das auf dem Kabel 20 angeordnet ist und ein zu starkes Durchtreten des Beschleunigerpedals 20a auffängt, wenn der Hebel 19 am Anschlag liegt, sei es am Anschlag 23 oder sei es am Anschlag 24.

In Figur 2 findet man einige der beschriebenen Elemente der

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Figur 1 mit den gleichen Bezugszeichen wieder. Diese Figur zeigt, wie oben erwähnt, die Anordnung des Hebels und des beweglichen Anschlags 24 im Verhältnis zueinander.

Der Schwenkarm 2 kann zwei extreme Stellungen einnehmen entsprechend der kleinsten und der größten Untersetzung des Wandlers; es folgt daraus, daß der Hebelarm 25 gleichermaßen zwei Stellungen einnehmen kann durch Drehung um die Achse 27, die drehbar in der Wand des Gehäuses 30 angebracht ist, das den Schwenkarm des Wandlers umgibt. Eine der Stellungen ist mit 25a in den Figuren 1 und 2 bezeichnet entsprechend der kleinsten Untersetzung des Schwenkarms,und die andere Stellung mit der anderen Bezugszahl 25 in den gleichen Figuren entsprechend der größten Untersetzung des Schwenkarms. Man sieht, daß die Stellung 25a eine Stellung ist, bei der der Anschlag 24 zurückgezogen ist, d.h. daß der Hebel 19 dann mit dem Anschlag 23 in Kontakt kommen kann. In seiner Stellung 25 begrenzt der bewegliche Anschlag 24 die Schwenkung des Hebels 19 auf einen Wert, z.B. entsprechend einer Drehzahl des Motors in der Größenordnung von 4000 U/min.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist die folgende: wenn die Wirkung des Hebels 19 die des Zentrifugalregulators "!5 überwiegt, d.h. wenn der Fahrer eine Beschleunigung des Fahrzeugs veranlaßt oder wenn die Last des Fahrzeuges ansteigt, z.B. in einer Steigung, vermindert sich die Drehzahl des Motors, der Schieber 11 des Verteilers wird nach links gezogen,und entsprechend seiner Stellung sind die Leitungen 8 und 8a in Verbindung, während die Leitung 9 von der Leitung 9a getrennt ist. Es findet also eine Zufuhr von Druckflüssigkeit in die Kammer 7 statt. Der Kolben wird folglich nach rechts verlagert und stößt den Schwenkarm 2 in die Richtung einer größeren Untersetzung.

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Als Folge steigt die Drehzahl des Motors an, und die Steuervorrichtung 14, die sich schneller dreht, wiegt die Wirkung des Hebels 19 auf bis zum Gleichgewicht. Der Schieber 11 ist dann in neutraler Stellung, was bedeutet, daß die Kammer 7 sowohl vom Zufluß als auch vom Abfluß getrennt ist. Der Schwenkarm 2 ist unbeweglich geworden.

Wenn im Gegensatz dazu der Fahrer die Betätigung des Beschleunigers ein wenig zurücknimmt oder wenn die Motordrehzahl dazu neigt anzusteigen, z.B. in einem Gefälle, überwiegt die Wirkung des Regulators 15, und der Schieber 11 wird nach rechts gestoßen, d.h. in eine Stellung, die den Ausfluß der Kammer 7 öffnet. Unter der Wirkung des Rückholorgans, das in dem Schwenkarm 2 eingeschlossen ist, kehrt der letztere in eine Stellung kleinerer Untersetzung zurück, bis der Kolben 5 nicht mehr auf Widerstand stößt, der von der eingeschlossenen Flüssigkeit in der Kammer 7 herrührt. Die Drehzahl des Motors nimmt bis zur Einstellung eines neuen Gleichgewichts des Schiebers ab.

Man versetze sich jetzt in den speziellen Fall, wo mit Hilfe einer bekannten Vorrichtung der Schwenkarm 2 sich in einer Stellung großer Untersetzung befindet und der Fahrer des Fahrzeuges das Beschleunigungspedal 20a ganz durchtritt. Bei einer Abwesenheit des beweglichen Anschlags 24 wird der Hebel 19 durch diese Betätigung des Fahrers gegen den Anschlag 23 gezogen. Das elastische Element 18 erzeugt dann eine überwiegende Wirkung auf den Schieber 11 des Verteilers 10, und die Kammer 7 wird mit der Druckquelle 12 in Verbindung gehalten. Es folgt daraus ein Festhalten an der Stellung der großen Untersetzung des Schwenkarms 2. Man muß nun warten, bis der Motor die Drehzahl erreicht und selbst den Wert überschritten hat, der der Regelung des Anschlags entspricht, damit der

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Regulator 15 eine Wirkung hat, die die Wirkung des Hebels 19 ausgleichen kann.

Folglich ist der Anschlag 24 (als Folge der Stellung großer Untersetzung des Schwenkarms 2) in dem Augenblick, wo der Fahrer auf das Beschleunigerpedal 20a drückt, in seiner Bezugsstellung 25. Der Hebel 19 wird dann in seiner Schwenkung durch den Anschlag 24 gestoppt. In dieser Stellung entsprechend einer mittleren Drehzahl des Motors, z.B. 4000 U/min, wird der Zentrifugalregulator 15 die Wirkung des elastischen Organs 18, die aus dieser Stellung des Hebels 19 resultiert, ausgleichen, wenn die Motordrehzahl diese 4000 U/min erreicht haben wird. Jedoch wird das Gleichgewicht nicht erreicht werden, weil das Pedal 20a durchgetreten ist; dies ist durch das elastische Organ möglich, das eine Verlängerung des Kabels 20 ermöglicht. Trotz des Anschlages des Hebels 19 wird der Motor die Drehzahl von 4000U/min überschreiten,und der Regulator 15 wird eine Wirkung haben, die die des Organs 18 überwiegt. Der Verteiler wird dann die Kammer 7 an den Ausfluß anschließen und dem Schwenkarm 2 eine Schwenkung gegen eine kleinere Untersetzung erlauben. Die Zunahme der Motorendrehzahl verringert sich dann, stabilisiert sich sogar, während mittels des Gelenkkopfes 28, der den Hebelarm 26 auf der Führung 26a antreibt, der Schwenkarm 2 den beweglichen Anschlag 24 im Sinn des Pfeiles A dreht und so dem Hebel 19 erlaubt, eine Stellung einzunehmen, die einer oberen Drehzahl des Motors von 4000 U/min entspricht. Während die Motordrehzahl unterdessen weiter wächst, erlaubt die Wirkung des Regulators 15, die mehr und mehr zu überwiegen beginnt, eine neue Verlagerung des Schwenkarms 2 gegen eine Stellung zur kleineren Untersetzung hin, die eine neue Drehung des beweglichen Anschlags 24 nach sich zieht, die den Zug des Hebels 19 ebenso fortschreitend verkleinert, um schließlich diesen Hebel 19 freizumachen, damit er gegen den Anschlag 23 zur Anlage

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kommt entsprechend der maximalen Drehzahl des Motors, z.B. 5000 U/min, bevor der Schwenkarm 2 seine Stellung der kleinsten Untersetzung des Wandlers erreicht hat.

Man sieht, daß die Erfindung es erlaubt, das Ansteigen der Drehzahl des Fahrzeugmotors zu bremsen, dessen Betätigungsorgan zur Beschleunigung durch den Fahrer stark beansprucht wird, und zwar dann, wenn der Geschwindigkeitswandler in einer Stellung großer Untersetzung ist. Dies ist insbesondere während der Fahrt eines Kraftfahrzeuges in der Stadt der Fall.

Die Erfindung findet eine interessante Anwendung auf dem Gebiet des Kraftfahrzeugbaus.

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Λ.

Leerseite

Claims (4)

11.1.77

Ansprüche

M.)Vorrichtung zur Korrektur der Drehzahl eines Kraftfahrzeugmotors mit einem Getriebe mit Geschwindigkeitswandler, der einen Mechanismus zur Regelung seiner Arbeitsweise aufweist, wobei dieser Mechanismus einen hydraulischen Behälter besitzt, der ein bewegliches Element hat, das an das Element zur Steuerung der Untersetzung des Wandlers gekoppelt ist, und der Behälter wahlweise mit einer Druckflüssigkeitsquelle und mit einem Auffangbehälter durch die Zwischenschaltung eines Verteilers verbindbar ist, dessen Schieber in gegenläufiger Weise einerseits an einen Zentrifugalregulator, dessen Wirkung von der Drehzahl des Motors abhängig ist, und andererseits an ein elastisches Element gekoppelt ist, das an ein Organ zur Betätigung der Beschleunigung des Fahrzeugs mittels eines Schwenkhebels angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegliches Teil (24), das an das Element (2) zur Steuerung der Untersetzung angebracht ist, gegenüber diesem Hebel (19) angeordnet ist und einen Anschlag darstellt, der das Verschwenken des Hebels (19), das durch die Betätigung des oben erwähnten Organs (2Oa) zur Beschleunigung veranlaßt wird, auf einen veränderlichen Wert begrenzt, der von der Stellung des Elements (2) zur Steuerung der Untersetzung des Wandlers abhängig ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das bewegliche Teil (24) drehbeweglich um eine feste Achse (27) angeordnet ist, die senkrecht zur Anschlagfläche dieses Schwenkhebels (19) steht.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Element (2) zur Betätigung der Untersetzung des Wandlers einen Schwenkarm (2) aufweist, der im Inneren eines Gehäuses untergebracht ist, das Reibungselemente hat, die mit Reibungselementen, die auf den Eingangs- und Ausgangswellen des Wandlers sitzen, zusammenarbeiten, und dadurch, daß das bewegliche Stück aus zwei fest mit einer in diesem Gehäuse drehbar angebrachten Achse verbundenen Hebelarmen besteht, wobei der eine Hebelarm innen im Gehäuse durch Zwischenschaltung einer Führung mit einem Gelenkkopf (28),der vom Schwenkarm (2) getragen wird, zusammenarbeitet und der zweite Hebelarm (26) außerhalb des Gehäuses sich mit seinem Ende bis mindestens bis an die Anschlagfläche des erwähnten Schwenkhebels (19) erstreckt.

4. Hebelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Hebel (19) an ein Organ (15) zur Steuerung der Beschleunigung durch Zwischenschaltung eines elastischen Elements (18) angekoppelt ist.

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