DE2701298A1 - PROCEDURE FOR OPERATING VEHICLE DRIVES WORKING WITH POWER SHIFT TRANSMISSION AND ACTUATOR AND DRIVES WORKING ACCORDING TO THE PROCEDURE - Google Patents
PROCEDURE FOR OPERATING VEHICLE DRIVES WORKING WITH POWER SHIFT TRANSMISSION AND ACTUATOR AND DRIVES WORKING ACCORDING TO THE PROCEDUREInfo
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- F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
- F16H47/06—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
Description
Mossey-Ferguson-Hanomag Ine & Co., Hanomagstraße 9, 3000 Hannover-LindenMossey-Ferguson-Hanomag Ine & Co., Hanomagstrasse 9, 3000 Hannover-Linden
Verfahren zum Betriebe von mit Lastschaltgetriebe und Stellwandler arbeitenden Fahrzeugantrieben und nach dem Verfahren arbeitender AntriebProcess for the operation of vehicle drives working with power shift gears and converter and drive working according to the process
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betriebe von mit Lastschaltgetriebe und Stellwandler arbeitenden Fahrzeugantrieben und zeigt gleichzeitig die nach dem Verfahren arbeitende Antriebsordnung, die für alle Arten von Fahrzeugen, wie z.B. Lastkraftwagen, Personenkraftwagen, Gleiskettenfahrzeuge oder fUr Ackerschlepper und insbesondere Bau- und Erdbewegungsmaschinen Anwendung finden kann. Die bekannten hydraulischen Lastschaltgetriebe, denen ein Stellwandler (Drehmomentwandler) vorgeschaltet ist, sind so ausgebildet, daß mittels des Stellwandlers die vom Antriebsmotor in das Getriebe abgegebene Eingangs leistung geregelt wird. Dies ist beispielsweise bei Kettenfahrzeugen notwendig, wenn die Kette rutscht oder wenn die Geschwindigkeit einreguliert werden soll. In diesem Fall wird die in das Lastschaltgetriebe eingegejjejie^Leisrung nach unten geregelt. Bei Schaltungen unter Vollast entstehen sehr hohe Drehmomentspitzen, dieThe invention relates to a method for operating with a powershift transmission and converter working vehicle drives and at the same time shows the drive order working according to the method, which is for all types of Vehicles, such as trucks, passenger cars, caterpillars or for agricultural tractors and in particular construction and earthmoving machines can be used. The well-known hydraulic powershift transmissions, which are preceded by a converter (torque converter), are designed so that the input power output by the drive motor into the transmission is regulated by means of the converter. This is necessary, for example, with tracked vehicles when the chain slips or when the speed should be regulated. In this case, the in the powershift transmission is regulated downwards. at Shifts under full load result in very high torque peaks
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selbstverständlich sämtliche Getriebeteile wie Lager, Zahnräder, Kupplungen des Lastschaltgetriebes übermäßig belasten, was zu zahlreichen Störungen und vorzeitigem Verschleiß führt. Ein weiterer Mangel der bekannten Anordnungen liegt darin, daß unter Last geschaltete Kupplungen wegen des hohen Eingangsdrehmomentes über längere Zeit eine Drehzahldifferenz aufweisen. Das Produkt aus dieser Drehzahldifferenz und dem Drehmoment ergibt Schaltarbeit, die in Wärme umgesetzt wird. Diese Wärmemenge muß durch erhöhte Kühlleistung beseitigt werden. Andererseits ist die Wärmemenge pro Flächeneinheit der Schaltlamellen begrenzt, was bedingt, daß nur eine begrenzte Wärmemenge abgeführt werden kann, anderenfalls die Kupplung zerstört wird. Schließlich lassen sich die einzelnen Kupplungen nicht grenzenlos vergrößern, weil dann der Bauaufwand über das normale Maß hinaussteigt und der üblicherweise zur Verfügung stehende Bauraum begrenzt ist.of course all gear parts such as bearings, gears, clutches excessively load the powershift transmission, which leads to numerous malfunctions and premature wear. Another shortcoming of the known arrangements is that clutches switched under load have a speed difference over a longer period of time due to the high input torque. The product This speed difference and the torque result in switching work that is converted into heat. This amount of heat must be due to increased cooling capacity be eliminated. On the other hand, the amount of heat per unit area of the switching blades is limited, which means that only a limited amount of heat can be discharged, otherwise the coupling will be destroyed. After all, the individual couplings cannot be enlarged limitlessly because then the construction costs exceed the normal level and the installation space that is usually available is limited.
Aufgabe der Erfindung ist es, die bei den bekannten Antriebsanordnungen festgestellte hohe Reibarbeit herabzusetzen und damit die Möglichkeit zu schaffen, derartige Antriebsanordnungen erheblich kleiner zu dimensionieren sowie besondere ölkühleinrichtungen, Wärmetauscher od. dgl. zu umgehen, d.h. die erforderliche Spülölmenge zu reduzieren. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß nach Beginn des Schaltvorganges im Lastschaltgetriebe (zum Zwecke der Richtungs- oder Geschwindigkeitsänderung) das vom Getriebe aufzunehmende Drehmoment mittels des Stellwandlers verringert und nach erfolgter Schaltung, also nach dem Kraftschlüssigwerden der Kupplung, wieder erhöht wird. Dabei erfolgt erfindungsgemäß die Veränderung des Eingangsdrehmomentes des Lastschaltgetriebes mittels des Stellwandlers automatisch in Abhängigkeit vom Getriebeschaltdruck.The object of the invention is that of the known drive arrangements to reduce detected high friction work and thus create the possibility of dimensioning such drive arrangements considerably smaller as well as special oil cooling devices, heat exchangers or the like to bypass, i.e. to reduce the required amount of flushing oil. This is achieved according to the invention in that after the start of the shift in the powershift transmission (for the purpose of changing direction or speed) the from Transmission torque to be absorbed is reduced by means of the converter and after the shift has taken place, i.e. after the frictional connection has been made Clutch, is increased again. According to the invention, the input torque of the powershift transmission is changed automatically by means of the converter as a function of the transmission shift pressure.
Zweckmäßig kann die Anordnung so getroffen sein, daß der Stellwandler vermittels eines durch den GetriebeschaItaruck betätigten Stellmotors gesteuert wird.The arrangement can expediently be made in such a way that the actuating converter by means of a servomotor operated by the gear shift is controlled.
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Um die normale Arbeit des Wandlers oder des Fahrzeuges nicht zu stören, kann die Stellwandlerbetätigung zum Zwecke einer Übersteuerung von Lenk- und/oder Bremsdruck beaufschlagt sein. Die Anordnung ist so getroffen, daß während des Schaltvorganges keine oder nur eine sehr kurze Totzeit eintritt und die Zugkraft nicht oder nur ganz kurzzeitig unterbrochen ist.In order not to disturb the normal work of the converter or the vehicle, the converter actuation can be applied for the purpose of overriding steering and / or braking pressure. The arrangement is made so that no or only a very short one during the switching process Dead time occurs and the tensile force is not interrupted or is only interrupted for a very short time.
Nachstehend soll ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert werden. Dabei zeigen:The following is an exemplary embodiment of the invention based on a Drawing will be explained. Show:
mit dem nachgeschalteten Lastschaltgetriebe,with the downstream powershift transmission,
Fig. 2Fig. 2
und 3 Darstellungen über den zeitlichen Verlauf von Drehand 3 representations of the course of rotation over time
moment, Schaltdruck sowie Eingangs-und Ausgangsdrehzahl bei einer üblichen Anordnung im Vergleich zur erfindungsgemäßen Anordnung.torque, switching pressure as well as input and output speed for a conventional arrangement in comparison for the arrangement according to the invention.
In Fig. 1 ist insgesamt mit "A" der Drehmomentwandler, der über die Welle 1 vom Motor angetrieben wird, und mit "B" dessen Schalt- und Steuerteil und mit 11C das Schaltgetriebe bezeichnet, das mit den verschiedenen Getriebeabshifungen versehen ist. Betätigt wird der Wandler von der Motorachse 1 aus Über das Schwungrad 2, welches mit dem Pumpenrad des Wandlers 3 verbunden ist. Im Innern des Pumpenrades 3 des Wandlers erfolgt der Ölumlauf über die Turbine, wobei der Durchlauf durch Verstellung der Leitschaufeln 4 reguliert werden kann. Die Turbine 5 bildet den Abtrieb des Wandlerteiles "A", von welchem aus über ein Zwischengetriebe 6, in welchem eine weitere Getriebestufung verwirklicht werden kann, oder auch direkt das Lastschaltgetriebe bzw. Stufengetriebe "C1 angetrieben wird.In Fig. 1, "A" as a whole denotes the torque converter which is driven by the engine via shaft 1, and "B" denotes its switching and control part, and 11 C denotes the gearbox which is provided with the various gearboxes. The converter is actuated from the motor axis 1 via the flywheel 2, which is connected to the pump wheel of the converter 3. In the interior of the impeller 3 of the converter, the oil is circulated via the turbine, and the flow can be regulated by adjusting the guide vanes 4. The turbine 5 forms the output of the converter part "A", from which the powershift gear or multi-step gear "C 1" is driven via an intermediate gear 6, in which a further gear step can be implemented, or directly.
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In dem Gehäuse 7 des Getriebes sind, je nach Anwendung des Getriebes, verschiedene Kupplungen untergebracht, und zwar hydraulisch schaltbare, mit deren Hilfe sich die gewünschten Getriebestufen verwirklichen lassen.In the housing 7 of the gearbox are, depending on the application of the gearbox, various clutches housed, namely hydraulically switchable, with the help of which the desired gear stages can be realized.
Die Abtriebswelle 8 des Lastschaltgetriebes führt nach dem üblichen Fahrtrieb oder der jeweils anzutreibenden Maschine. Üblicherweise wird in dem Lastschaltgetriebe eine hydraulische Schaltkupplung 9 betätigt, indem eine Schaltölpumpe 10, die vom Pumpenrad 3 des Wandlers über den nur schematisch dargestellten Zwischentrieb 11 aus angetrieben wird, über ein Druckregelventil 12 Öl zu der Schaltkupplung 9 schickt. Die Ölverteilung wird über ein an sich bekanntes Schaltsteuergerät vorgenommen, welches allgemein in Fig. 1 mit 13 bezeichnet ist.The output shaft 8 of the powershift transmission leads to the usual drive or the machine to be driven. Usually in the powershift transmission actuates a hydraulic clutch 9 by a switching oil pump 10, which is driven by the impeller 3 of the converter via the intermediate drive 11, which is only shown schematically, via a pressure control valve 12 sends oil to the clutch 9. The oil distribution is carried out using a switching control device known per se, which is generally designated by 13 in FIG. 1.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird der Schaltdruck hinter dem Druckrege !ventil 12 als Steuerdruck für die Betätigung des Drehmomentwandlers A verwendet. Bricht der Schaltdruck, wie bei jedem Schaltvorgang üblich, beim Betätigen des Steuergerätes 13 zusammen, so wird durch einen hydraulischen Druckgeber 14 ein elektrisches Signal ausgelöst, das je nach Erfordernis, zeitlich über ein Relais 15 verschoben wird und einen Elektromagneten 16 ansteuert. Dieser löst über ein Wegeventil 17 die Bewegung eines Stellmotors 18 aus, der die Schaufeln 4 des Stellwandlers in entsprechendem Sinn verstellt. Das Wegeventil 17, welches den Stellmotor 18 steuert, kann durch die gleiche Pumpe 10 oder, entsprechend der Darstellung in Fig. 1, durch eine zweite Pumpe mit öl beaufschlagt werden, die ihren Antrieb von dem Getriebe 11 oder der Pumpe 10 ableitet. Selbstverständlich kann das Relais 15 auch fortfallen, wenn die Anlage auf eine feste Zeitverschiebung von vornherein eingestellt ist.In the arrangement according to the invention, the switching pressure is behind the Pressure regulating valve 12 as control pressure for actuating the torque converter A used. If the switching pressure collapses, as is usual with every switching process, when the control device 13 is actuated, then an electrical signal triggered by a hydraulic pressure transducer 14, which is shifted in time via a relay 15 as required and an electromagnet 16 controls. This releases via a directional valve 17, the movement of a servomotor 18 which controls the blades 4 of the converter adjusted in a corresponding sense. The directional valve 17, which controls the servomotor 18 can be carried out by the same pump 10 or, as shown in FIG. 1, by a second pump are acted upon with oil, which their drive from the gearbox 11 or the pump 10 derives. Of course, the relay 15 can also be omitted, if the system is set to a fixed time shift from the start.
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270 I270 I.
In Fig. 2 ist der zeitliche Verlauf von Schaltdruck, Drehmoment sowie Eingangs- und Ausgangsdrehzahl wiedergegeben, bei solchen Antrieben, die ohne die erfindungsgemäße Stellwandlerbetätigung arbeiten. Demgegenüber zeigt Fig. 3 den Kurvenverlauf bei einem Antrieb mit der erfindungsgemäßen Stellwandlerbetätigung.In Fig. 2, the timing of switching pressure, torque and Input and output speed reproduced in those drives that work without the converter actuation according to the invention. In contrast 3 shows the course of the curve in the case of a drive with the converter actuation according to the invention.
Der Schaltdruckverlauf ist in beiden Schaubildern mit "I", der Momentverlauf mit "II" und der Verlauf von Eingangs- und Ausgangsdrehzahl mit "IH" bzw. 11IV" bezeichnet.The switching pressure curve is designated in both diagrams with "I", the torque curve with "II" and the curve of the input and output speed with "IH" and 11 IV ".
Im Punkt "a" beginnt der Schaltvorgang, wobei der Schaltdruck steil abfällt. Dieser Abfall ist in beiden Schaubildern feststellbar, durch den Verlauf der Kurve "I" im Bereich "b". Erst etwa vom Punkt "c" an beginnt ein Druckaufbau bis etwa auf die ursprungliche Höhe, bis die Schlupfphase "e" für die neu eingeschaltete Kupplung beendet ist. Schon hier zeigt sich, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Schiupfphase "e" erheblich kürzer ist.The switching process begins at point "a", with the switching pressure becoming steep falls off. This drop can be seen in both graphs, through the Course of curve "I" in area "b". Only from about point "c" does a pressure build-up begin to about the original level, until the Slip phase "e" has ended for the newly engaged clutch. It is already evident here that the slip phase "e" is considerably shorter in the arrangement according to the invention.
Bei der Momentkurve "II" ist in beiden Fällen das Eingangsmoment etwa gleich. Es steigt während der Schaltphase bis auf einen verhältnismäßig hohen Spitzenwert bei normalen Getrieben (Fig. 2). Mittels des Stellwandlers wird diese, während der Schlupfphase für das Lastschaltgetriebe auftretende, Drehmomentspitze abgeschnitten.In the case of the torque curve "II", the input torque is approximately the same in both cases. During the switching phase, it increases proportionally except for one high peak value in normal transmissions (Fig. 2). With the help of the converter, this is set during the slip phase for the powershift transmission occurring, torque peak cut off.
Die Verkürzung der Schlupfphase und die gleichzeitig erfolgende Dreh? momentverringerung lassen nur eine erheblich geringere Reibarbeit entstehen. The shortening of the hatching phase and the simultaneous turning? torque reduction only result in significantly less friction work.
Bei Beginn eines Schaltvorganges fällt in jedem Fall der SchaltdruckAt the start of a switching process, the switching pressure always falls
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ab. Durch diesen Abfall wird über den hydraulischen Druckgeber 14 und das Relais 15 der Elektromagnet 16 angesteuert, der über das Wegeventil 17 den Stellmotor 18 in Bewegung setzt, um die Schaufeln 4 des Stellwandlers zu schließen, so daß nur ein geringes Drehmoment zum Lastschaltgetriebe übertragen wird. Im Verlauf des Schaltvorganges steigt der Schaltdruck, was bewirkt, daß wieder Über die Einrichtungen 14 bis 18 der Stellwandler wieder geöffnet und somit ein größeres Drehmoment übertragen wird.away. This drop is controlled by the hydraulic pressure transducer 14 and the relay 15 of the electromagnet 16, which sets the servomotor 18 in motion via the directional valve 17 to close the blades 4 of the converter so that only a small torque is transmitted to the powershift transmission. In the course of the switching process, the switching pressure rises, which has the effect that the converter is opened again via the devices 14 to 18 and thus a greater torque is transmitted.
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