DE2717256C2

DE2717256C2 - Steuervorrichtung für einen aus automatischem Getriebe, Trennkupplung und Antriebsmaschine bestehenden Fazeugantrieb

Info

Publication number: DE2717256C2
Application number: DE2717256A
Authority: DE
Inventors: Hideo Yokosuka Hamada; Isao Yokohama Hayama; Keizaburo Usui; Sigeaki Yokohama Yamamuro
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1976-04-19
Filing date: 1977-04-19
Publication date: 1983-02-17
Also published as: DE2717256A1; GB1543388A; US4194608A; FR2349071B1; JPS52127559A; FR2349071A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen aus automatischem Getriebe, Trennkupplung und Antriebsmaschine bestehenden Fahrzeugantrieb, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Eine gattungsgemäße Steuervorrichtung ist beispiels weise aus der DE-OS 20 36 732 bekannt und umfaßt eine elektrische Steuerschaltung, die auf verschiedene Betriebsparameter des Fahrzeugs anspricht und hydraulische Betätigungseinrichtungen für das Getriebe und die Trennkupplung ansteuert Bei einer derartigen Steuervorrichtung besteht eine gewisse Schwierigkeit darin, beim Wechsel der Fahrtstufen und beim Anfahren unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen jederzeit ein zügiges und dennoch weiches Ein- und Auskuppeln zu gewährleisten. Gemäß der genannten DE-OS sind daher mit Hilfe der Steuerschaltung zwei unterschiedliche Betätigungsgeschwindigkeiten beim Ein- und Auskuppeln einstellbar, so daß beispielsweise beim Einkuppeln der Bereich, in dem die Kupplung Spiel hat, verhältnismäßig schnell überwunden werden kann, während das endgültige Einkuppeln nach dem ersten Greifen der Kupplung mit geringerer Geschwindigkeit erfolgt

Durch die DE-AS 11 04 357 ist ferner eine Steuervorrichtung bekanntgeworden, bei der die hydraulische Betätigungseinrichtung für die Kupplung mit einem Umschaltventil versehen ist, das beim Auskuppeln wahlweise eine hohe oder niedrige Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels zuläßt, so daß die Geschwindigkeit des Auskuppeins variiert wer (Jen kann.

Für ein von Hand schaltbares Getriebe schlägt die DE-OS 26 20 960 eine automatisch Kupplung vor, bei der die Kupplungsbetätigungseinrichtung ein unterdruckbetätigtes Stellglied aufweist Das Einkuppeln erfolgt gemäß dieser Druckschrift dadurch, daß sich ein Vakuum in einer Steuerkammer des Stellgliedes entspannt Die Steuerkammer ist selektiv über eine von vier öffnungen unterschiedlichen Querschnitts mit der Atmosphäre verbindbar, so daß das Entspannen des Vakuums und damit das Einkuppeln entsprechend dem

so Querschnitt der jeweils ausgewählten öffnung unterschiedlich schnell erfolgen kann. Zur Auswahl des Öffnungsquerschnitts entsprechend den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs sind vier Ventile vorgesehen, die mit Hilfe einer auf die Drosselklappe der Brennkraftma schine ansprechenden Steuerschaltung ansteuerbar sind. Durch das erste dieser Ventile ist die Steuerkammer des Stellgliedes selektiv mit einer Unterdruckquelle oder mit dem Auslaß des zweiten Ventils verbunden. Dieser Auslaß steht seinerseits entweder über eine der Öffnungen mit der Atmosphäre oder mit dem Auslaß des dritten Ventils in Verbindung. Das dritte Ventil verbindet das zweite Ventil selektiv mit einer weiteren Atmosphären-Öffnung oder mit dem Auslaß des vierten Ventils, das seinerseits die Auswahl zwischen der dritten und der vierten Atmosphären-Öffnung gestattet.

Bei den oben beschriebenen Steuervorrichtungen ist jedoch nicht mit Sicherheit ausgeschlossen, daß der Kupplungseingriff beim Anfahren zu rasch erfolgt und

>* daher die Antriebsmaschine stehenbleibt. Dieser Fall ": tritt insbesondere dann auf, wenn die Antriebsmaschine ·> noch nicht ihre normale Betriebstemperatur erreicht hat

oder wenn eine erhöhte Antriebsleistung erforderlich ist, beispielsweise wenn das Fahrzeug am Hang anfährt

oder wenn eine Klimaanlage eingeschaltet ist die einen erheblichen Teil der Maschinenleistung aufnimmt

Zwar ist aus der DE-OS 19 54 757 sine Steuervorrichtung bekannt bei der die tlektrische Steuerschaltung auf Belastungsfaktoren wie Neigung des Fahrzeugs oder Motortemperatur anspricht doch werden diese Betriebsparameter hier lediglich bei der Auswahl eines geeigneten Schaltmusters des Automatikgetriebes berücksichtigt Diese Maßnahme wirkt sich daher nur während der Fahrt aus und die oben genannten Schwierigkeiten beim Anfahren werden auch durch diese Vorrichtung nicht überwunden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsg^mäße Steuervorrichtung zu schaffen, die ein gleichmäßiges Anfahren unter allen denkbaren BeIastungszuständen der Antriebsmaschine ermöglicht
i. Die eriindungsgemäße Lösung diese»· Aufgabe ergibt

sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptarspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung sind die Betätigungsgeschwindigkeit und die Eingriffskraft der Trennkupplung von der Neigung des Fahrzeugs, der Temperatur eines Schwungrades der Kupplung und von der Temperatur des Kühlmittels der Antriebsmaschine abhängig. Ferner hängen die Antriebskraft und die Betätigungsgeschwindigkeit davon ab, ob die Klimaanlage eingeschaltet ist oder nicht Hierdurch wird eine Überlastung der Antriebsmaschine durch zu rasches Einkuppeln vermieden und auf diese Weise sichergestellt daß die Antriebsmaschine beim Anfahren nicht stehenbleibt

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbetspiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert

F i g. 1 ist e^;ne schematische Darstellung des Gesamtaufbaus eines automatischen Getriebes mit Vorlegewelle und der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.

Fig.2 ist ein schematischer Schnitt durch einige Einzelheiten des Kupplungssteuerventils aus Fi g. 1.

Fig.3 ist ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungibeispiels der elektrischen Steuerschaltung des Getriebes aus Fig. 1.

In F i g. 1 ist ein automatisches Getriebe mit Vorlegewelle in Kombination mit einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine 10 dargestellt Die Brennkraftmaschine 50 weist eine Zufuhrvorrichtung für ein Luft-Brennrtoff-Gemisch in der Form eines Vergasers auf. Die Gemisch-Zufuhrvorrichtung umfaßt gemäß der Zeichnung einen Luftfilter 12 als Lufteinlaß, einen Vergaser 14 strom war ts des Luftfilters 12 und einen Ansaugkrümmer 16, durch den der Vergaser 14 mit den nicht gezeigten Brennkammern der Brennkraftmaschine 10 in Verbindung steht. Wenn die Brennkraftmaschine 10 eine Brennstoff-Einspritzmaschine ist weist sie anstelle des Vergasers ein nicht gezeigtes Luftdosierungsrohr auf. Der Vergaser 14 öder das Luftdosierungsrohr sind mit einer nicht gezeigten Drosselklappe versehen, die mit einem Gaspedal 18 über ein geeignetes, nicht gezeigtes mechanisches Gestänge verbunden ist, so daß der Strom des Luft-Brennstoff-Gemisches, der von dem Vergaser 14 oder dem Luftdosierungsrohr abgegeben wird, durch Niederdrükken oder Freigeben des Gaspedals 18 bekannterweise gesteuert wird.

Die Kraftübertragung umfatlt ein? mechanische Kupplung ?Q und ein Vorgelege-Getriebe 22, In nicht

gezeigter Weise umfaßt die Kupplung 20 ein treibendes Glied, das durch ein Schwungrad gebildet wird, das mit der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine 10 verbunden ist und ein getriebenes Glied« das aus wenigstens einer Reibscheibe besteht, die mit der Eingangswelle des

ίο Getriebes 22 verbunden ist Die Reibscheibe ist federnd gegen das Schwungrad mit Hilfe einer nicht gezeigten, federbelasteten Druckplatte vorgespannt, mit der ein Kupjjlungshebel 24 an einem Ende schwenkbar verbunden ist Der Kupplungshebel 24 steht am anderen Ende schwenkbar mit einem Stößel 26 eines fluid-betätigten Kupplungszylinders 28 in Verbindung, der zu einem elektrisch betätigten Kupplungssteuersystem 30 gehört Die Kupplung 20 ist auf diese Weise in die eingekuppelte Stellung, in der eine Antriebsverbindung zwischen der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine 10 und der Eingangswelle des Getriebes 22 besteht vorgespannt während der Kupplung zylinder 28 den Kupplungshebel 24 in Auskupplungsrieb'-ung antreibt wenn ein Fluiddruck in dem Kupplungszylinder 28 aufgebaut wird. Eine Kupplung dieser Art ist bekannt und der Aufbau und die Anordnung des Kupplungszylinders zur erzielung der erwähnten Funktion ist lediglich eine konstruktive Frage, so daß nähere Ausführungen nicht erforderlich sind.

M Das elektrisch betätigte Kupplungssteuersystem 30 umfaßt in groben Zügen neben dem Kupplungszylinder 28 einen Hauptzylinder 32 eine vakuum-betätigte Servoeinheit 34 und ein Vakuumsteuerventil 36, das in Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist Der Hauptzylinder 32 weist eine Zylinderkammer 38 auf, die in ständiger Verbindung mit dem Kupplungszylinder 28 über einen Kanal 40 steht Wie in F i g. 2 gezeigt ist der Hauptzylinder 32 weiterhin mit einem Kolben 42 versehen, der nach vorwärts und rückwärts, innerhalb der Zylinderkammer 38 beweglich ist Weiterhin geht aus F i g. 2 hervor, daß die Servoeinheit 34 ein hohles Gehäuse 44 umfaßt das fest mit dem Hauptzylinder 32 verbunden ist innerhalb des Gehäuses 44 ist eine ringförmige Membrane 46 angebracht die entlang ihrem äußeren Umfang an dem Gehäuse 44 festgelegt und entlang ihrem inneren Umfang an einem Kolben 48 befestigt ist der den Innenraum des Gehäuses 44 in zwei komplementär zusammenziehbare und ausdehnbare Kammern 50 und 52 veränderlichen Volumens unterteilt, die im folgenden als Steuerkammer (50) und Atmosphärenkammer (52) bezeichnet werden sollen. Der Kolben 48 ist mit dem Kolben 42 des Hauptzylinders 32 durch eine Verbindungsstange 54 verbunden, die sich durch die gesamte Steuerkammer 50 der Servoein-

5.^r> rieU ?4 in die Kammer 38 des Hauptzylinders 32 erstreckt Das Gehäuse 44 weist weiterhin eine Lüftungsöffnung 56 im Bereich der Atmosphlrenkammer 52 auf, die ständig gegenüber der Atmosphäre offen ist

Der Kolben 42 des Hauptzylinders 32 und der Kolben 48 der Servoeinheit 34 sind axial als Einheit in bezug auf das Gehäuse 44 der Servoeinheit 34 in den Riehtungen der Pfeile e und d, das heißt nach rechts und links in F i g. 2 beweglich. Wenn der Kolben 48 der Servoeinheit

h=) 34 in die Richtung des Pfeiles e, das heißt in Richtung einer Auflehnung άτ Steuerkammer 50 bewegt wird, wird der Kolben 42 des Hauptzylinders 32 ebenfalls in die Richtung des Pfeiles e bewegt, so daß der Fluiddruck

in dem Hauptzylinder 32 und damit in dem Kupplungszylinder 28 (F ig. 1) verringert wird und die Kupplung 20 in eingekuppelter Stellung verbleibt. Wenn der Kolben 48 der Servoeinheit 34 und damit der Kolben 42 des Hauptzylinders 32 in entgegengesetzte Richtung, entsprechend dem Pfeil d. verschoben werden, wird die Steuerkammer 50 verkleinert und der Fluiddruck in dem Hauptzylinder 32 und damit in dem Kupplungszylinder 28 erhöht, so daß der Kupplungshebel 24 im Sinne einer Auskupplung der Kupplung 20 bewegt wird. Der Kolben 48 der Servoeinheit 34 ist in Richtung des Pfeiles e, das heißt in Richtung einer Einkupplung der Kupplung 20 durch den Fluiddruck, der auf den Kolben 42 des Hauptzylinders 32 einwirkt, vorgespannt. Die Bewegung des Kolbens 48 der Servoeinheit 34 in Richtung des Pfeiles d, das heißt in Richtung einer Auskupplung der Kupplung 20, wird durch das Vakuum bewirkt, das in der Sicucikainnier 50, unter der Einwirkung des zuvor erwähnten Vakuum-Steuerventils 36 erzeugt wird.

Wie in F i g. 2 gezeigt ist, umfaßt das Vakuum-Steuerventil 36 elektromagnetisch betätigte erste, zweite, dritte und vierte Ventile 58, 60, 62 und 64, die im wesentlichen gleich ausgebildet sind. Jedes der Ventile 58, 60, 62 und 64 umfaßt erste, zweite und dritte Öffnungen, die mit a. 6 und c in Verbindung mit den Bezugsziffern 58,60,62 und 64 bezeichnet sind und eine Ventilkammer d, in Verbindung mit den Bezugsziffern 58,60,62 und 64. Die erste öffnung 58a des Erst-Ventils 58 steht ständig in Verbindung mit der Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34 über einen Kanal 66, während die zweite Öffnung 586 des Ventils 58 mit einer geeigneten Vakuumquelle, wie etwa dem Ansaugkrümmer 16 der Brennkraftmaschine 10 verbunden ist, wie es in F i g. 1 mit Hilfe eines Kanals 68 angedeutet ist, der einen Vakuum-Behälter 70 und ein Einweg-Rückschlagventil 72 stromaufwärts des Vakuum-Behälters 70 umfaßt. Die dritte öffnung 58c des ersten Ventils 38 steht über einen Kanal 74 ständig in Verbindung mit der ersten Öffnung 60a des zweiten Ventils 60. Die zweiten öffnungen 606 und 62f> des zweiten und dritten Ventils 60, 62 sind gegenüber der Atmosphäre offen, die dritten Öffnungen 60c und C^c des zweiten und dritten Ventils 60,62 stehen ständig über Kanäle 76 und 78 mit den ersten öffnungen 62a und 64a des dritten und vierten Ventils 62, 64 in Verbindung. Die zweiten und dritten öffnungen 646,64c des vierten Ventils 64 sind zur Atmosphäre hin offen. Jedes der Ventile 58,60,62 und 64 umfaßt weiterhin ein Ventilglied, das mit dem Buchstaben e in Verbindung mit der jeweiligen bezugsziffer bezeichnet ist sowie eine Vorspanneinrichtung, wie etwa eine vorgespannte Schraubendruckfeder mit der Bezeichnung 58/usw.

Die Ventilfeder 58e, 6Oe; 62e und 64e der Ventile 58, 60, 62 und 64 sind axial innerhalb der Ventilkammer zwischen einer ersten Axialposition, in der die erste und dritte öffnung durch die Ventilkammer verbunden und die zweite öffnung geschlossen ist (Fig.2) und einer zweiten Axialposition, in der die Verbindung zwischen der ersten und dritten öffnung unterbrochen und eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten öffnung durch die Ventilkammer hergestellt ist, verschiebbar. Die einzelnen Ventilglieder 58e, 6Oe, 62e und 64e sind in die jeweilige erste Axialposition durch die zugehörigen Druckfedern 58/, 60/, 62/ur.d 64/vorgespannt Jedes der Ventile 58, 60, 62 und 64 weist weiherhin einen Magnetkern, der mit dem Ventilglied des jeweiligen Ventils fest verbunden ist und eine Erregerspule 58g; 60g: 62g und 64g· auf. Der Magnetkern und die Erregerspule der Ventile 58, 60, 62 und 64 sind so angeordnet, daß das mit dem Magnetkern verbundene Ventilglied in seine zweite Axialposition, entgegen der Kraft der Druckfeder, bewegt wird, wenn die Erregerspule eingeschaltet wird. Wenn daher die Erregerspulen 58g; 60g, 62g und 64g der vier Ventile ausgeschaltet bleiben, werden die Ventilgliedcr der Ventile in der ersten Axialposition behalten, in der die zweiten öffnungen 586, 60b, 626 und 646 der Ventile geschlossen sind und eine Verbindung zwischen den ersten und dritten öffnungen der Ventile 58,60,62 und 64 durch die Ventilkammer, gemäß F ι g. 2, entsprechend der Kraft der Druckfeder hergestellt ist.

Die erste öffnung 58a des ersten Ventils 58 steht daher in Verbindung mit der dritten öffnung 64c des vierten Ventils 64 über die Ventilkammer 58d, 6Od, 62d und 64d und die Kanäle 74,76 und 78 und ist gegenüber der Atmosphäre offen durch die dritte öffnung 64c des vierten Ventils 64. Unter diesen Umständen gelangt Atmosphärenluft durch die dritte öffnung 64c in die Ventilkammer 64c/des vierten Ventils 64 und durch die Ventile 58, 60, 62 und 64 und den Kanal 66 in die Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34, so daß der Kolben 52 in die Endstellung, in Richtung des Pfeiles e gelangen kann und die Einkupplung der Kupplung 20, gemäß F i g. 1, bewirkt. Wenn die Erregerspule 64g- des vierten Ven'.'ls 64 sodann erregt wird, wird das Ventilglied 64e dieses Ventils entgegen der Kraft der zugehörigen Druckfeder / in die zweite Axialposition bewegt. Dadurch wird die dritte öffnung 64c geschlossen und eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten öffnung 64a, 646 über die Ventilkammer 64c/ hergestellt. Die er<.»e öffnung 58a des ersten Ventils 58 und damit die Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34 stehen nunmehr in Verbindung mit der zweiten öffnung 646 des vierten Ventils 64 sowie mit der Atmosphäre über die zweite öffnung 646 des vierten Ventils 64. Wenn die jeweiligen Erregerspulen 58g und 60g· des ersten und zweiten Ventils 58 und 60 ausgeschaltet bleiben und die Erregerspule 62g· des dritten Ventils 62 erregt ist, ist die erste öffnung 58a des ersten Ventils 58 über die zweite öffnung 626 des dritten Ventils 62 zur Atmosphäre offen, wobei das Ventilglied 62e entgegen der Kraft der zugehörigen Druckfeder 62g in die zweite Axialstellung bewegt wird, in der die Verbindung zwischen der ersten und dritten öffnung 62a und 62c blockiert und eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten öffnung 62a, 62b über die Ventilkammer 62d hergestellt wird, unabhängig davon, ob die Erregerspule so 64g· des vierten Ventils 64 erregt ist oder nicht Untf*r diesen Umständen gelangt Atmosphärenluft, die durch die zweite öffnung 626 in die Ventilkammer 62d des dritten Ventils 62 eintritt, zu der ersten öffnung 58a des ersten Ventils 58 und über diese Öffnung zu der Steuerkammer 50 der Servo-Einheit 34.

Wenn die Erregerspule 60g- des zweiten Ventils 60 sodann erregt wird und die Erregerspule 58g· des ersten Ventils 58 ausgeschaltet bleibt, wird das Ventilglied 6Oe des zweiten Ventils 60 entgegen der Kraft der zugehörigen Druckfeder 60/in die zweite Axialposition verschoben, in der die Verbindung zwischen der ersten und dritten öffnung 60a und 60c blockiert und eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten öffnung 60a und 606 über die Ventilkammer 6Od des Ventils 60 unabhängig davon hergestellt ist, ob die Erregerspule des dritten und vierten Ventils 62 und 64 eingeschaltet ist oder nicht Die erste Öffnung 58a des ersten Ventils und damit die Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34

stehen jetzt in Verbindung mit der zweiten Öffnung 606 des zweiten Ventils 60 und sind gegenüber der Atmosphäre durch die Öffnung 606 offen. Wenn weiterhin die E regerspule 58g des ersten Ventils 58 erregt ist, wird das Ventilglied 58e des Ventils 58 entgegen der Kraft der zugehörigen Druckfeder 58/Ίη die zweite Axialposition verschoben, in der die Verhi (dung zwischen der ersten und dritten Öffnung 58a und 58cblockiert und eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten öffnung 58a und 586 über die Ventilkammer 58c/ hergestellt worden iff, unabhängig davon, ob die Erregerspule des zweiten, dritten und vierten Ventils 60,62 und 64 eingeschaltet ist oder nicht. Unter diesen Umständen tritt der Vakuum-Kanal 68 in Verbindung mit der ersten öffnung 58a des Ventils 58 und durch diese öffnung 58a und dem Kanal 66 in Verbindung mit der Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34, so daß ein Vakuum in der Steuerkammer 50 der Sprvoeinheit 34 entwickelt wird und der Kolben 48 in Richtung des Pfeiles d verschiebt und die Kupplung 20 auskuppelt (F ig. 1).

Die zweiten öffnungen 606,626 und 646 des zweiten, dritten und vierten Ventils 60, 62 und 64 sind so dimensioniert, daß sie Querschnittsflächen aufweisen, die in dieser Reihenfolge abnehmen. Der Strömungsdurchsetz der Luft durch die zweite Öffnung 626 des dritten Ventils 62 ist daher geringer, als der Strömungsdurchsatz der Luft durch die zweite öffnung 60/ des zweiten Ventils 60 und höher als der Strömungsdurchsatz der Luft durch die zweite öffnung 646 des vierten Ver ils 64. Weiterhin ist die dritte öffnung 64c des vierten Ventils 64 so dimensioniert, daß der Strömungsdurchsatz der Luft durch diese öffnung geringer als der Strömungsdurchsatz der Luft durch die zweite öffnung 626 des dritten Ventils 62 und größer als der Strömungsdurchsatz durch die zweite öffnung 646 des vierten Ventils 64 ist. Die Strömungsdurchsätze durch die zweite und dritte öffnung 646, 64c des vierten Ventils 64 und die zweiten öffnungen 626 und 606 des dritten und zweiten Ventils 62, 60 nehmen daher in dieser Reihenfolge zu. Andererseits sind die erste und dritte öffnung 58a, 58c des ersten Ventils 58, die erste öffnung 60a des zweiten Ventils 60 und die Kanäle 66 und 74 in ihrem Querschnitt so bemessen, daß dieser im wesentlichen gleich oder etwas geringer als der ⁴^ Querschnitt der zweiten öffnung 606 des zweiten Ventils 60 ist. Wenn die Erregerspule 58# des ersten Ventils 58 ausgeschaltet wird, so daß eine Verbindung zwischen der ersten und dritten Öffnung 58a und 58cdes Ventils 58 besteht und zugleich eine oder mehrere der ^Μ Erregerspulen 60g; 62g; 64g· des zweiten, dritten und vierten Ventils 60, 62, 64 erregt ist, so daß die dritte öffnung 58c des ersten Ventils 58 über eine der zweiten öffnungen 606 und 626 des zweiten und dritten Ventils 60, 62 und die zweiten und dritten Öffnungen 646 und 64c des vierten Ventils 64 zur Atmosphäre offen ist, wird der Kolben 48 der Servoeinheit 34 und damit der Kolben 42 des Hauptzylinders 32 in die Richtung des Pfeiles e mit einer Geschwindigkeit verschoben, die im wesentlichen proportional zu dem Strömungsdurchsatz ^M der Luft, durch die Öffnungen 606,626,646 oder 64c ist, durch die Atmosphärenluft über die Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34 und die ersten und dritten öffnungen 58a, 58c des ersten Ventils 58 eintritt

Wenn die Kupplung 20 in der vollständig ausgekup- ^⁵ pelten Stellung gehalten wird, bevor dies geschieht, wird sie in die vollständig eingekuppelte Position mit einer Geschwindigkeit umgeschaltet, die im wesentlichen proportional zu dem Strömungsdurchsatz der Luft durch die öffnung 606, 626, 646 oder 64c ist, durch die Atmosphärenluft an die Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34 gelangt. Wenn daher die Erregerspulen 60g; 62g und 64g des zweiten, dritten und vierten Ventils 60, 62 und 64 selectiv eingeschaltet werden und die Erregerspule 58#des ersten Ventils 58 ausgeschaltet bleibt, wird die Kupplung 20 in Richtung der vollständig eingekuppelten Position mit stufenweise unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt. Wenn die Erregerspule 58g des ersten Ventils 58 anschließend eingeschaltet wird, wird die Verbindung zwischen der ersten und der dritten öffnung 58a und 58cdes Ventils 58 unterbrochen, so daß die Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34 gegenüber der offenen Luft isoliert wird. Unter diesen Umständen besteht eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten Öffnung 58a, 586 des ersten Ventils 58, so daß das in dem Ansaugkrümmer 16 der Brennstoffmaschine gemäß F i g. 1 entwickelte Vakuum bis zu der Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34 über den Kanal 68, das erste Ventil 58 und dem Kanal 66 ausgedehnt wird. Der Kolben 48 der Servoeinheit 34 und damit der Kolben 42 des Hauptzylinders 32 bewegen sich dabei in Richtung des Pfeiles d mit einer, im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit, so daß die Kupplung 20 mit, im wesentlichen fester Geschwindigkeit vollständig ausgekuppelt wird.

Zur Modulierung der Geschwindigkeit, mit der die Kupplung 20 auf diese Weise vollständig ausgekuppelt wird, kann das Vakuum-Steuerventil 36 weiterhin ein elektromagnetisches Zeitsteuerventil 80 umfassen, das erste, zweite und dritte öffnungen 80a, 806 und 80° c sowie eine Ventilkammer 80c/ umfaßt, wie sie F i g. 2 zeigt. Die erste öffnung 80a ist ständig in Verbindung mit dem Kanal 66 zwischen der Steuerkammer 50 und der Servoeinheit 34 und der ersten Öffnung 58a des ersten Ventils 58, während die zweite öffnung 806 in ständiger Verbindung mit dem Vakuum-Kanal 68 stromabwärts des Rückschlagventils 72 steht. Die dritte öffnung 80c ist zur Atmosphäre hin offen. Ein Ventilglied 8Oe ist axial verschiebbar zwischen einer Position, in der die zweite öffnung 806 geschlossen, eine Verbindung zwischen der ersten und dritten Öffnung 80a, 80c durch die Ventilkammer 80c/ hergestellt wird, wie es in der Zeichnung gezeigt ist und einer anderen Position, in der die erste öffnung 80a geschlossen und eine Verbindung zwischen der zweiten und dritten öffnung 806,80c über die Ventilkammer 80c/hergestellt ist axial verschiebbar. Das Ventilglied 8Oe ist in eine, die zweite öffnung 806 schließende Stellung du. oh eine geeignete Vorspanneinrichtung, wie eine vorgespannte Schraubendruckfader 80/" vorgespannt. Wenn das Ventilglied 8Oe durch die Kraft der Schraubendruckfeder 80/ in der die zweite öffnung 806 schließender Position gehalten wird, ist die erste Öffnung 80a zur Atmosphäre über die Ventilkammer 80c/ und die dritte öffnung 80c offen, so daß der Kanal 66 zwischen der Servoeinheit 34 und dem ersten Ventil 58 über das Zeitsteuerventil 80 mit der Umgebung in Verbindung steht Die öffnungen 80a, 806 und 80c und die Ventilkammer 80c/ des Zeitsteuerventils 80 sind so bemessen, daß eine öffnung zwischen der ersten und dritten Öffnung 80a und 80c über der zweiten und dritten öffnung 806 und 80c, je nach der axialen Position des Ventilgliedes 8Oe in der Ventilkammer 8Od, entsteht Der Strömungsdurchsatz der Luft durch die dritte Öffnung 80c ist daher geringer als ein sehr kleiner, vorgegebener Wert Wenn das Zeitsteuerventil 80

aufgrund der Kraft der Schraubendruckfeder 80^ eine Verbindung zwischen der ersten und dritten öffnung 80a und 80cherstellt und zugleich die vier Ventile 58,60, 62 und 64 in einer Stellung stehen, bei der die erste öffnung 58a des ersten Ventils 58 zur Atmosphäre über das zweite, dritte oder vierte Ventil 60, 62, 64 offen ist, gelangt Atmosphärenluft in den Kanal 66 und damit in die Steuerkamr.ier 50 der Servoeinheit 34, und zwar nicht nur durch das erste Ventil 58, sondern in begrenztem Umfange auch durch das Zeitsteuerventil 80.

Wenn jedoch das Ventil 58 in einer Stellung steht, bei der eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten öffnung 58a und 586 und damit zwischen den Kanälen 66 und 68 besteht und das Zeitsteuerventil 80 in eine Stellung geschaltet ist, in der seine erste und dritte Öffnung 80a und 80c verbunden sind, wird Atmosphärenluft in beschränktem Durchsatz in den Kanal 66 und

50

S?rvnpinheit .34 dyirch

Zeitsteuerventil 80 eingezogen, während das Vakuum in dem Kanal 68 in die Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34 durch das erste Ventil 58 und den Kanal 66 ausgedehnt wird. Dadurch wird die Bewegung des Kolbens 48 der Servoeinheit 34 in Richtung des Pfeiles beim Auskuppeln der Kupplung 20 verzögert. Das Ventilglied 8Oe des Zeitsteuerventils 80 ist mit einem Magnetkern verbunden, der durch eine Erregerspule 80^ umgeben ist, so daß das Ventilglied 8Oe entgegen der Kraft der Druckfeder 80A in diejenige Position verschoben wird, in der die erste öffnung 80a geschlossen und eine Verbindung zwischen der zweiten und dritten öffnung 806 und 80c hergestellt ist, wenn die Erregerspule SOg eingeschaltet wird. Wenn unter diesen Bedingungen das erste Ventil 58 in einer Stellung gehalten wird, in der eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten öffnung 58a und 58t besteht, ist die erste öffnung 80a des Zeitsteuerventils 80 gegenüber der Umgebungsluft isoliert. Dafür ist der Vakuum-Kanal 68 gegenüber der Atmosphäre über die zweite und dritte öffnung 806 und 80c des Zeitsteuerventils zur Atmosphäre offen, so daß Atmosphärenluft in begrenztem Durchsatz in den Krnal 68 und durch das erste Ventil 58 und den Kanal 66 in die Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34 gezogen wird und die Geschwindigkeit moduliert, mit der die Kupplung 20 in Richtung der ausgekuppelten Stellung geschaltet wird.

Das automatische Getriebe 22 soll beispielsweise vier Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang aufweisen. Wie schematisch in F i g. 1 angedeutet ist, umfaßt das Getriebe 22 ein Schaltgestänge 100 mit einem Wählhebel 108 und ein weiteres Schaltgestänge 102 mit einem Steuerhebel 110. Mit den Hebeln 108, 110 sind schwenkbare Betätigungsstangen 112 und 114 verbunden, die mit Hilfe eines elektromagnetisch gesteuerten hydraulischen Steuersystems 116 bewegt werden können, wie ebenfalls in F i g. 1 schematisch angedeutet ist.

Die Schaltgestänge 100 und 102 stehen in Verbindung mit einem manuell schaltbaren Schalthebel 118 (F i g. 1) und können von Hand in die jeweilige Position in den automatischen Vorwärtsfahrbereich D oder die Rückwärtsstellung, die Parkstellung und die neutrale Stellung R, Pund Nm üblicher Weise verschoben werden.

Die Brennkraftmaschine, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Getriebe verwendet wird, ist vorzugsweise mit einer Einrichtung zur vollständigen Schließung der Drosselklappe des Vergasers 14 unabhängig von der Position des Gaspedals 18 beim Auskuppeln der Kupplung 20 versehen. Eine derartige Einrichtung ist m Fig. 1 gezeigt und umfaßt ein vakuum-betätigtes Stellorgan 120 für die Drosselklappe, das mit der nicht gezeigten Drosselklappe des Vergasers 14 über ein mechanisches Gestänge 122 verbunden ist und mit Hilfe eines elektromagnetisch gesteuerten Steuerventils 124 betätigbar ist, das mit dem zuvor erwähnten Vakuum-Kanal 68 über eine Zweigleitung 126 in Verbindung steht. Das Stellorgan 120 gestattet eine Betätigung der Drosselklappe durch das Gaspedal 18, wenn das Steuerventil 124 abgeschaltet ist. Wenn das Steuerventil 124 dagegen erregt ist, wird es geöffnet, so daß das Vakuum in der Zweigleitung 126 an das Stellorgan 120 gelangt, das über das Gestänge 122 die Drosselklappe in dem Vergaser 14 in eine Winkelposition bewegt, bei der ein minimaler Strömungsdurchsatz entlang der Drosselklappe auftritt. Das Steuerventil 124 wird eingeschaltet, wenn die Kupplung 20 aiisgt'kiinnelt ist.

Die Erregerspulen 5%g, Wg, %2g, 64g und 80^· der Ventile 58, 60, 62, 64 und 80 des Vakuum-Steuerventils 36 zur Steuerung der Kupplung 20 sind durch Leitungen 128,130.132,134 und 136 verbunden, und Erregerspulen des nicht erläuterten elektromagnetisch gesteuerten hydraulischen Steuersystems 116 sind durch Leitungen 138, 140, 142 und 144 mit Ausgangsklemmen einer elektrischen Steuerschaltung 146 verbunden, die in Fig. 1 als Block gezeigt ist. In gleicher Weise ist die nicht gezeigte Erregerspuie des elektromagnetisch betätigten Steuerventils 124 für das Drosselklappen-Stellorgan 120 mit der Steuerschaltung 146 über eine Leitung 148 verbunden.

Die Steuerschaltung 146 wird mit Eingangssignalen versorgt, die für die verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs repräsentativ sind. Die Signale umfassen ein Leerlaufsignal Sa, das repräsentativ ist für den Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine, d. h. den Zustand, bei dem die Drosselklappe des Vergasers durch das Gaspedal in eine Winkelstellung gebracht

wird, in der der Öffnungsgrad geringer als ein vorbestimmter Wert ist. Weiterhin sind Kupplungshubsignale Sb und Sb' vorgesehen, die für vorbestimmte Bedindungen der Kupplung 20 repräsentativ sind. Ein Signal 5c ist repräsentativ für die Getriebestellung im automatischen Vorwärtsfahrbereich und ein Verzögerungssignal Sc/ entspricht einer plötzlichen Verzögerung des Fahrzeugs beim Niedertreten des Bremspedals 150 (Fig. 1). Ein Geschwindigkeitssignal Se ist veränderlich mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und ein weiteres Signal Sf gibt die Stellung des Schalthebels 118 in den Positionen D, R, Poder N wieder. Ein Signal Sg ist repräsentativ für die Kühlwassertemperatur des Kühlwassers der Maschine, das durch das Kühlsystem des Motorblocks umgewälzt wird und ein Signal Sh ist repräsentativ für die Temperatur des nicht gezeigten Schwungrades, das auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 montiert ist Das Signal Si gibt die Neigung einer ansteigenden oder abfallenden Straßenfläche wieder, auf der das Fahrzeug läuft und ein Signal Sj ist repräsentativ für den Zustand, bei dem eine nicht gezeigte Klimaanlage bei Kühlbetrieb arbeitet Das Signal Sk ändert sich mit der Ausgangsdrehzahl der Maschine beziehungsweise der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 und das Signal Sm ist repräsentativ für

es dan Öffnungsgrad der Drosselklappe des Vergasers, wie rechts in F i g. 1 schematisch angedeutet ist

Das Leerlaufsignal Sa, das dem Leerlaufzustand der Maschine entspricht wird durch einen geeigneten

Detektor 152 abgetastet, der auf die Bewegung des Gaspedals 18 anspricht Dieser Detektor 152 ist e'ektrisch mit einer Eingangsklemme der Steuerschaltung 146 'iber eine Leitung 154 verbunden. Zur Erzeugung der Kupplungshubsignale Sb und Sb', die für den Zustand der Kupplung 20 repräsentativ sinJ, weist die Servoeinheit 34 des Hauptzylinders 32 einen Stößel 156 auf, der an einem Ende fest mit dem Ende des Kolbens 48 der Servoeinheit 34 verbunden ist, die dem Hauptzylinder 32 gegenüberliegt und der im übrigen axial beweglich aus dem Gehäuse 44 der Servoeinheit 34 durch die Atmosphärenkammer 52 hinausragt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der Stößel 156 besteht aus einem elektrisch nicht leitenden Material, und zwar entweder insgesamt oder zumindest an seinem freien Ende, das aus dem Gehäuse 44 herausragt. Das Gehäuse 44 der Servoeinheit 34 trägt zwei feste Arme 158 und 158', an denen Detektoren 160 und 160' zur Abtastung des Kolbenhubes befestigt sind. Die Detektoren 160 und

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Signal Se als positive Spannung Ve ausgebildet, die sich direkt proportional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert.

Anderseits wird ibs ScMlthcbol-Signal Sf erzeugt durch ?inen geeigneten Detektor 176 für die Schalthebelpoution der in Verbindung mit dem von Hand betätigten Schalthebel 118 vorgesehen ist und auf dessen Bewegung hin den automatischen Vorwärtsfahrbereich D, auch Rückwärtsfahrbereich R, Parkbereich oder neutralen Bereich anspricht. Das Signal Si, das auf diese Weise gebildet wird, wird von dem Detektor 176 über eine Leitung 178 der Steuerschaltung 146 zugeführt.

Das für die Kühlwassertemperatur repräsentative Signal Sg wird durch einen geeigneten Temperatursensor 180 erzeugt, der in den nicht gezeigten Kühlwassermantel der Brennkraftmaschine hineinragt. Das Signal Sg, das durch diesen Sensor 180 erzeugt wird, ändert sich mit der Temperatur des Kühlwassers der

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so angeordnet, daß sie durch den Stößel 156 zu unterschiediLiien Zeitpunkten berührt werden, die vorbestimmten Bedingungen der Kupplung 20 beim Eintreten in die vollständig eingekuppelte Stellung entsprechen. Wenn die Kupplung 20 in die vollständig eingekuppelte Stellung überführt wird und die Steuerkammer 50 zur Atmosphäre offen ist und folglich der Kolben 48 der Servoeinheit 34 in Richtung des Pfeiles e, das heißt einer Ausdehnung der Steuerkammer 50 bewegt worden ist, gelangt der Stößel 156 zunächst in Berührung mit dem ersten Detektor 160, der näher an dem Gehäuse 44 liegt und sodann mit dem anderen Detektor 160', so daß Signale Sb und Sb' zu unterschiedlichen Zeitpunkten gebildet werden, wenn der Kolben 48 der Servoeinheit 34 in kichtung seiner Endstellung, entsprechend dem Pfeil e, verschoben wird und dementsprechend die Kupplung 20 in Einkupplungsrichtung überführt wird.

Die Detektoren 160 und 160' sind elektrisch über Leitungen 162 und 162' mit Eingangsklemmen der Steuerschaltungen 146 verbunden. Andererseits wird das Signal Sc, das repräsentativ ist für die Getriebeposition im automatischen Vorwärtsfahrbereich, durch einen geeigneten Detektor 164 für die Getriebeposition abgetastet, der in Verbindung mit dem Getriebe 22 vorgesehen ist und elektrisch über eine Leitung 166 mit der Steuerschaltung 146 in Verbindung steht Es soll davon ausgegangen werden, daß das Getriebe 22 vier Vorwärtsgänge aufweist, so daß das Signal Sc des Detektors 164 repräsentativ ist für den ersten, zweiten, dritten oder vierten Gang oder Fahrbereich Dl, D2, D 3 und D 4, die im automatischen Vorwärtsfahrbereich gewählt werden, der sich ergibt, wenn der Schalthebel 118 in der Position D steht Das Verzögerungssignal Sd wird erzeugt durch einen geeigneten Verzögerungs-Detektor 168, der in Verbindung mit dem Bremspedal 150 des Fahrzeugs vorgesehen ist und das Signal Sd abgibt, wenn das Bremspedal 150 über eine vorbestimmte Grenze hinaus niedergetreten wird. Der Verzögerungsdetektor 168 ist elektrisch mit einer Eingangskiemme der Steuerschaltung 146 über eine Leitung 170 verbunden. Das für die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentative Signai Se wird erzeugt durch einen geeigneten Sensor 172, der durch einen tachometrischen Generator gebildet sein kann. Das Signal Se des Sensors 172 ändert sich kontinuierlich mit der Drehzahl der Hauptwelle 82 und wird Qb^r eine Leitung 174 an die Steuerschaltung 146 abgegeben, ftn ehffisfcen wird das Maschine umgewälzt wird, und gelangt an die Steuerschaltang 146 über eine Leitung 182. Das für die Temperatur des Schwungrades repräsentative Signal SA wird durch einen Temperatur-Sensor 184 erzeugt, der mit dem nicht gezeigten Schwungrad am rückwärtigen Ende aer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist. Das Signal Sh ändert sich mit der Temperatur des Schwungrades und gelangt über eine Leitung 186 an die Steuerschaltung 146.

Das Straßenneigungs-Signal Si wird beispielsweise durch einen Neigungsmesser 188 erzeugt, der mit einer Eingangsklemme der Steuerschaltung 146 über eine Leitung 190 verbunden ist.

Das Signal Sj der Klimaanlage, das für den Arbeitszustand der nicht gezeigten Klimaanlage bei Kühlbetrieb repräsentativ ist, wird von einem Detektor 192 über eine Leitung 194 in die Steuerschaltung 146 abgegeben. Das für die Maschinendrehzahl repräsentative Signal Sk wird durch einen geeigneten Drehzahl-Sensor 1%, wie etwa einem tachometrischen Generator erzeugt, der durch die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 angetrieben wird und sich kontinuierlich mit der Drehzahl der Kurbelwelle ändert. Das Signal Sk gelangt über eine Leitung 198 an die Steuerschaltung

146. Weiterhin wird ein für den Öffnungsgrad der Drosselklappe repräsentatives Signal Sm durch einen geeigneten Detektor 200 abgetastet, der in Verbindung mit der Drosselklappe des Vergasers vorgesehen ist, wie unter der Bezugsziffer 14' rechts in F i g. 1 angedeutet

so ist. Das auf diese Weise erzeugte Signal Sm ändert sich mit dem Öffnungsgrad der Drosselklappe und gelangt an die Steuerschaltung 146 über eine Leitung 202. Das Signal Sm ist eine positive Spannung Vm, die sich direkt proportional zu dem Öffnungsgrad der Drosselklappe

ändert, wenn dieser Öffnungsgrad geringer als ein vorbestimmter Prozentanteil, bezogen auf den vollen Öffnungsgrad als 100 Prozent ist Bei einem Öffnungsgrad über dem Prozentanteil bleibt die Signalspannung Vm im wesentlichen konstant, unabhängig von Änderangen des Öffnungsgrades. Jeder der oben beschriebenen Sensoren und Detektoren ist entweder als solcher bekannt oder ohne weiteres herzustellen, so daß nähere Einzelheiten des Aufbaus und der Anordnung nicht angegeben werden müssen.

Gemäß F i g. 3 umfaßt die Steuerschaltung 146, die die verschiedenen Signale der Sensoren und Detektoren aufnimmt, eine Kupplungssteuerschaltung 204, eine Getriebcpositions-Verschiebeschaltung 206, eine Ge-

triebe-Steuerschaltung 208, eine Anfahr-Steuerschaltupg 210 und eine Schaltmuster-Stieuerschaltüng 212, Dje Kupplungssteuerschaltung 204 weist Eingangsklemmen auf, die das Leerlaufsignal Sa, die Kupplungshubsignale Sb und Sb', das Signal Se für die Vorwärtsfahrppsition des Getriebes, das Verzögerungssignal Sd, das Schalthebel-Positionssignal Sf und das für den Öffnungsgrad der Drosselklappe repräsentative Signal Sot fiber die Leitungen 1S4,162,162', 166,170,178 und 202 aufnehmen. Die Kupplungssteuersclialtung 204 ist mit einer Ausgangsklemme mit einem Eingang einer Stoßausgleichsschaltung 214 und mit einer anderen Ausgangsklemme mit einer Drosseilventil-Steuerschaltung 216 und einem Eingang einer ersten logischen Schaltung 218 verbunden. Die Stoßausgleichsschaltung 2f4 ist mit einer anderen Eingangsklemme mit den Kolbenhub-Detektoren 160 und 160' der Servoeinheit 34 verbunden (F i g. 1 und 2) und steuert mechanische Stöße, die erzeugt werden, wenn die Kupplung 20 ausgekuppelt wird. Die Ausgsngsklsmme der StoBausgleichsschaltung 214 ist mit einer weiteren Eingangsklemme der ersten logischen Schaltung 218 verbanden. Andererseits ist die Getrieberegisterschaltung 206 mit Eingängen versehen, die das Signal Sc für die Vorwärtsfahrtstellung des Getriebes und das Signal Se für die Fahrzeuggeschwindigkeit Ober die Leitungen 166 und 174 aufnehmen, während ein Ausgang mit einer Kupplungshub-Steuerschaltung 220 in Verbindung steht, die die Kupplungshub-Signale Sound SB'über die Leitungen 162 und 162* aufnimmt. Die Ausgangsklemme der Steuerschaltung 220 steht mit einem dritten Eingang der erwähnten ersten logischen Schaltung 218 in Verbindung. Die Getriebe-Steuerschaltung 208 weist einen Eingang auf, der ebenfalls mit dem Signal Sc for die Vorwärtsfahrtposition des Getriebes und dem Geschwindigkeitssignal Se über die Leitungen 166 und 174 versorgt wird. Der Ausgang der Steuerschaltung 208 ist mit einem vierten Eingang der !ogischen Schaltung 218 und mit der oben erwähnten Drosselklappen-Steuerschaltung 216 verbunden.

Die Anfahrsteuerschaltung 210 weist Eiagangskiemmen in Verbindung mit den Leitungen 166,170,174,182, 186,190,194,198 und 202 auf, durch die sie das Signal 5c der Vorwärtsfahrt-Getriebeposition, das Verzögerungssignal Sd, das Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal Se, das KOhlwasserteinperatur-Signal Sg, das Schwungrad· Temperatursignal Sh, das Straßenroigungssignai Sa das Klimaanlagensignal Sj, das Maschinendrehzahlsignal Sk und das Drosselklappen-Öffnungssignal Sm aufnimmt. Die Steuerschaltung 210 ist mit einem Ausgang verbunden mit dem oben erwähnten vierten Eingang der logischen Schaltung 218 und mit einem weiteren Ausgang mit dem dritten Eingang der logischen Schaltung 218.

Die Schaltmuster-Steuerschaltung 212 weist Eingangsklemmen auf, die mit den Leitungen 162,162', 174, 178 und 202 verbunden sind und die Itupplungshubsigna-Ie Sb und Sb', das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal Se, das Getriebepositionssignal Sf und das Drosselklappen-Signal Sm aufnehmen. Die Schaltmuster-Steuerschaltung 212 weist weiterhin einen Eingang auf, der über eine Leitung 222 mit einer nicht gezeigten Gleichstromquelle über einen Schaltmuster-Wechselschalter 224 verbunden ist.

Die Schaltmuster-Steuerschaltung 212 weist Ausgangsklemmen auf, deren eine mit der Drosselklappen-Steuerschaltung 216 und deren andere mil Eingangsklemmen einer zweiten logischen Schaltung 226 verbunden ist Die Drosselklappen-Steuerschaltung 116 weist Ausgangsklemmen auf, die mit einer dritten logischen Schalrang 228 in Verbindung stehen. Die erste logische Schaltung 218 weist fünf Klemmen auf, die über

s die Leitungen 128, 130, 132, 134 und 136 mit den Erregerspulen 58g, 60g; 62g; 64g und 90g der elektromagnetischen Ventile 58, 60, 62,64 und 80 des Vakuum-Steuerventils 36, gemäß F i g. 1 verbunden sind, während die logische Schaltung 226 mit vier Klemmen

ίο versehen ist, die jeweils Ober die Leitungen 138,140,142 und 144 mit den nicht gezeigten Erregerspulen des elektromagnetisch-hydraulischen Steuersystems 116 verbunden sind, wie in F i g. 1 schematisch gezeigt ist

Im folgenden soll die Arbeitsweise der oben

is erläuterten Steuervorrichtung beschrieben werden.

Wenn die Brennkraftmaschine 10 aus dem Stillstand angelassen wird, befindet sich der Schalthebel 118 zunächst in der Neutralstellung At In einer Fluiddruckeinheit 230 wird durch eine nicht gezeigte motorgetrie- bene Pumpe ein Fluiddruck zum Betrieb der hydraulischen Einrichtungen erzeugt Andererseits wird ein Vakuum in der Ansaugkammer 14 der Brennkraftmaschine 10 entwickelt, wenn die Drosselklappe in dem Vergaser 14 vollständig geschlossen ist, und in dem Vakuumbehälter 70 wird ein Unterdruck über den Kanal 68 aufgebaut Unter diesen Umständen sind die Leitungen 128, 130, 132, 134 und 136. die mit den Erregerspulen 58g; 60g, 62g, 64g und 80g der elektromagnetischen Ventile 68, 60, 62, 64 und 80 des

Ventils 36 der Kupplung 20 verbunden sind, und der Leitung 148, die mit der Erregerspule des Steuerventils 124 für die Drosselklappe des Vergasers 14 verbunden ist, insgesamt abgeschaltet, da keinerlei Ausgangssignale an allen Ausgangsklemmen der Steuerschaltung 146 vorliegen. Da die jeweiligen Erregerspulen 58g, 60g, 62g, und 64g des ersten, zweiten, dritten und vierten Vakuum-Steuerventils 58,60,62 und 64 auf diese Weise abgeschaltet bleiben, werden die Ventilglieder 58e, 6Oe, 62e und 64e der Ventile jeweils in der ersten

«o Axialposition durch die Kraft der zugehörigen Druckfedern 58/; 60/; 62f und 64/* gehalten, so daß eine Verbindung entsteht zwischen der ersten öffnung 58a des ersten Ventils 58 und der dritten öffnung 64c des vierten Ventils 64 Ober dem Kanal 78 zwischen dem dritten und vierten Ventil 62 und 64, dem Kanal 76, zwischen dem zweiten und dritten Ventil 60 und 62 und dem Kanal 74, zwischen dem zweiten und ersten Ventil 38 und 60, wie in F i g. 2 gezeigt ist Die Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34 fOr den Hauptzylinder 32 ist

so daher gegenober der Atmosphäre Ober die dritte öffnung 64cdes vierten Ventils 64 offen und verbleibt in der extremen Axialposition entsprechend dem Pall e aufgrund des Fluiddrucks in der Zyllnderkcmmer 38 des Hauptzylinders 32, so daß die Kupplung 20 vollständig

eingekuppelt bleibt

Wenn der manuell betätigte Schalthebel 118 sodann durch den Fahrer des Fahrzeugs aus der neutralen Position N in die Position D für automatischen Vorwärtsfahrbetrieb umgeschaltet wird, gelangt das Signal Si das repräsentativ für diese Stellung des Schalthebels 118 ist, von dem Detektor 176 zu der Steuerschaltung 146, über die Leitung 178. Das Signal Sf wird an die Kupplungs-Steuerschaltung 204 abgegeben, die bewirkt, daß die erste logische Schaltung 218 ein Ausgangssignal an der ersten Ausgangsklemme erzeugt, die über die Leitung 128 mit der Erregerspule 58g des ersten Vakuum-Steuerventils 58 gemäß dieser zwei verbunden ist. Die Erregerspule 58gdes Steuerventils 58

wird auf diese Weise erregt und bewegt das zugeordnete Ventilglied 58e entgegen der Kraft der Druckfeder 58/ in die zweite Axialposition, so daß die dritte Steueröffnung 58c geschlossen und eine Verbindung zwischen der ersten und zweiten öffnung 58a und 586 des Ventils 58 hergestellt wird. Der Vakuum-Kanal 68, der von dem Ansaugkriimmer 16 der Brennkraftmaschine 10 abzweigt, tritt nunmehr in Verbindung mit dem Kanal 66 Ober das erste Vakuum-Steuerventil 58, so daß das Vakuum in die Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34 des Hauptzylinders übergeht und die Membran 46 der Servoeinheit 34 im Sinne einer Zusammenziehung der Steuerkammer 50 verschiebt. Der membrangesteuerte Kolben 48 der Servoeinheit 34 wird in Richtung des Pfeiles d verschoben und bewirkt, daß die Kupplung 20 durch den Fluiddruck gelöst wird, der in dem Hauptzylinder 32 und damit in dem Kupplungszylinder 28 entwickelt wird.

Ausgelöst durch die Betätigung des Schalthebels 118, wird mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung durch die Steuerschaltung 146 das hydraulische Steuersystem 116 derart angesteuert, daß das Getriebe nach dem Lösen der Kupplung aus der Neutralstellung N in den ersten Vorwärtsgang D1 umgeschaltet wird.

Wenn unter diesen Bedingungen das Gaspedal 18, das zuvor in der zurückgezogenen Stellung gelegen hat zum Beschleunigen des Fahrzeugs aus dem Stand niedergetreten wird, wird das Leerlaufsignal Sa von dem Leerlauf-Detektor 152, welches Signal für die Bewegung des Gaspedals 18 innerhalb eines Bereiches des Hubes repräsentativ ist der einen Öffnungsgrad der Drosselklappe in dem Vergaser 14 ergibt bei dem sich ein Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine 10 einstufe. Das Leerlaufsignal Sa gelangt Ober die Leitung 154 an die Kupplungs-Steuerschaltung 204 in der Steuerschaltung 146. Die Kupplungs-Steuerschaltung 204 bewirkt Ober die erste logische Schaltung 218, daß die Abgabe des Ausgangssignals an der ersten Klemme unterbrochen und ein Ausgangssignal an der zweiten Ausgangsklemme abgegeben wird.

Folglich wird die Erregerspule SSg des ersten Steuerventils 58, die Ober die Leitung 128 verbunden ist abgeschaltet und die Erregerspule SOg des zweiten Steuerventils 60, das Ober eine Leitung 130 mit dem zweiten Ausgang der logischen Schaltung 218 verbunden ist, erregt Das VentUglied 58e des ersten Steuerventils 58 wird daher durch die Kraft der zugehörigen Druckfeder 58/ zurück in seine erste Axialposition verschoben, in der der Kanal 68 von der ersten öffnung SSe getrennt ist und eine Verbindung zwischen der ersten und der dritten Öffnung SSa und 58c hergestellt ist und zur gleichen Zeit wird das Ventilglied 6Oe des zweiten Steuerventils 60 entgegen der Kraft der zugehörigen Druckfeder 60/aus der ersten Axialposition in die zweite Axialposition verschoben, so daß eine Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Öffnung 60a, Wb des Steuerventils 60 besteht Nunmehr ist eine Verbindung hergestellt zwischen der zweiten öffnung 6Oi des Steuerventils 60 und der ersten öffnung 58« des ersten Steuerventils 58 Ober einen Kanal 74 zwischen dan Steuerventilen 58 und 60. Atmosphärenluft gelangt in die Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34 des Hauptzylinders 32 mit einem Durchsatz, der sich aus dem Querschnitt der zweiten öffnung 60A des Steuerventils 60 ergibt, wie bereits erwähnt wurde, der membrangesteuerte Kolben 48 der Servoeinheit 34 wird in Richtung des Pfeiles e(Fig.2) verschoben, so daß die Kupplung 20 eingekuppelt werden kann und das Fahrzeug in Gang gesetzt wird.

Wenn das Fahrzeug auf diese Weise angefahren ist erzeugt der Fahrgeschwindigkeits-Seijsor 172 das Ausgangssigna,! Sein der Form einer Spannung Ve, die

ι parallel zu der Fahrgeschwindigkeit ist Der Detektor 200 fOr die Drosselklappenöffnung erzeugt ein Ausgangssignal Sm in der Form einer Spannung Vm, die sich mit dem Öffnungsgrad der Drosselklappe des Vergasers ändert wie F i g. 5 zeigt Das Fahrgeschwm-

1» digkeitssignal Se und das Drosselklappensignal Sm gelangen an die Schaltmuster-Steuerschaltung 212 der Steuerschaltung 146. Wenn die Spannungen Ve und Vm der Signale Se und Sm untereinander eine vorbestimmte Beziehung aufweisen, bewirkt die Steuerschaltung 212,

ι i daß die dritte logische Schaltung 228 ein A usgangssignal an seiner Ausgangsklemme erzeugt die Ober die Leitung 148 mit der Erregerspule des Steuerventils 124 des Drosselklappen-Stellorgans 120 verbünde α ist Das Steuerventil 124 wird geöffnet und stellt eine Verbin-

jii dung her zwischen dem Stellorgan 120 und dem Vakuum-Kanal 68, so daß das Stellorgan 120 das mechanische Gestänge 122 derart antreibt daß dieses die Drosselklappe in eine Winkelposition bringt bei der sich ein Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine 10,

Ji unabhängig von der Gaspedalstellung ergibt Der auf diese Weise erzielte Leerlaufzustand wird durch den Drosselklappen-Detektor 200 abgetastet der auf diese Weise das Ausgangssignal Sm an die Kupplungs-Steuerschaltung 204 abgibt Die Kupplungs-Steuerschaltung

κ· 104 bewirkt daß die erste logische Schaltung 218 ein Ausgangssignal an der ersten Ausgangsklemme abgibt so daß die Erregerspule 58g des ersten Steuerventils 58, gemäß Fig.2, einschaltet das Ventilglied 58e in seine zweite Axialposition verschoben wird, in der eine

r. Verbindung zwischen der ersten öffnung 58a und der zweiten Öffnung SSb besteht. In der Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34 wird zum zweiten Mal ein Vakuum entwickelt so daß «lie Kupplung 20 aaskuppelt Wenn die Kupplung 20 ausgekuppelt hat wird der Stößel 156

μ des membrangesteuerten Kolbens 48 der Servoeinheit 34 axial in Richtung des Pfeiles d (F i g. 2) bewegt und von den beiden Detektoren 160 und 160' an dem Gehäuse 44 gelöst Die Detektoren 160 und 160' liefern Ausgangssignale Sb und Sb', die für die ausgekuppelte

·" '■ Stellung der Steuerschaltung 212 repräsentativ sind. Als Folge wird durch die Steuerschaltung 146 die Umschaltung des Getriebes aus dem ersten Vorwärtsgang D1 in den zweiten Vorwärtsgang D 2 ausgelöst Die übrigen Umschaltvorgänge des Getriebes erfol-

Vi gen sinngemäß der oben beschriebenem Weise. Durch die Steuerschaltung 146 werden jeweils beim Ein- und Auskuppeln die Ventile 58, 60, 62, 64 und das Zeitsteuerventil 80 entsprechend den abgetasteten Betriebsparametern gesteuert

'■' Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen automatischen Getriebes mit Vorlegewelle darin liegt, daß die Arbeitsweise der Kupplung 20 beim Ein- und Auskuppeln durch eine vakuumgesteuerte Servoeinheit

"° 34 gesteuert wird, die auf verKhiedene Betriebsveränderliche des Fahrzeugs, wie etwa den Öffnungsgrad der Vergaser-Drosselklappe, die Ausgangsdrehzahl der Brennkraftmaschine, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die gewählte Getriebestellung, die Temperatur des Maschi-""' nen-Schwungrades. die Temperatur des Maschinen-Kühlwassers, die Stellung des Bremspedals, die Neigung der Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug fährt und den Zustand bei der Klimaanlage in dem Fahrzeug

anspricht

Diese Betriebsveränderlichen werden durch die Steuereinheit 146 aufgenommen und verarbeitet zur Betätigung der Vakuum-Steuerventile 58,60,62,64, so daß die Servoeinheit 34 die Kupplung 20 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten einkuppeln IaBt, die abhängen von den Lufteinlaßöffnungen der Ventile 58,60,62 und 64, durch die Luft in die Steuerkammer 50 der Servoeinheit 34 des Hauptzylinders 32 zur Betätigung der Kupplung 20 gelangt

Wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand beschleunigt wird, wird die Kupplung 20 in einer teilweise eingekuppelten Stellung gehalten, die geändert wird, wenn sich der Öffnungsgrad der Vergaser-Drosselklappe ändert Die gesteuerte, teilweise eingekuppelte

Stellung der Kupplung 20 erfolgt ebenfalls, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Wert erreicht Der Kupplungsdruck wird geregelt, entsprechend der Temperatur des Schwungrades, so daß das

ί Fahrzeug gleichmäßig angefahren werden kann, wenn dia Temperatur des Maschinenkühlwcssers noch niedrig ist

Weiterhin ist Vorsorge getroffen, daß die Maschine auch dann arbeitet, wenn das Fahrzeug angehalten wird

in und das Getriebe 20 in der neutralen Position steht Wenn die neutrale Position in dem Getriebe eingeschaltet ist, und das Fahrzeug angehalten wird, wird die Kupplung 20 eingekuppelt Dies trägt dazu bei, Belastungen des Kupplungsausrücklagers zu vermeiden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Steuervorrichtung RJr einen aus automatischem Getriebe, Trennkupplung und Antriebsmaschine bestehenden Fahrzeugantrieb, mit einer elektrischen Steuerschaltung, die auf verschiedene Betriebsparameter des Fahrzeugs und der Antriebsmaschine einschließlich der Maschinendrehzahl, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Stellung des Zündschalters, der Stellung des Getriebewählhebels, der Stellung des Gaspedals und der Stellung der Trennkupplung anspricht, einer Kraftstoffzuführeinrichtung, die von der Steuerschaltung unabhängig von der Gaspedalstellung betätigt werden kann, einem Vorgelegegetriebe, das eine hydraulische Betätigung aufweist, die durch die Steuerschaltung zur Auswahl der Fahrstufen ansteuerbar ist und einer hydraulisch betätigten Trennkupplung, deren Servoeinrichtung in der Betätigungsgeschwindigkeit von der Sjevierschaltung steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (146) die Betätigungsgeschwindigkeit und die Eingriffskraft der Trennkupplung (20) in Abhängigkeit von der Neigung des Fahrzeugs, vom Betrieb einer Klimaanlage und von der Temperatur des Schwungrades und des Kühlmitteis dir Antriebsmaschine einstellt

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkupplung (20) in ihre eingekuppelte Stellung vorgespannt und durch Evakuieren einer Steuerkammer (50) der Servoeinrichtung (34) in ihre pusgekurpelte Stellung überführbar ist.

3. Steuervorrichtung nach <*^apruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (50) zur Steuerung der Eingriffsgeschwindigkeit der Trennkupplung (20) selektiv über eine von mehreren Belüftungs-Öffnungen (606 626, 646, 64c; unterschiedlichen Querschnitts verbindbar ist

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch vier entsprechend Ausgangssignalen der Steuerschaltung (146) elektromagnetisch betätigte Ventile (58, 60, 63, 64) zur selektiven Verbindung der Steuerkammer (59) mit einem Vakuum-Kanal (68) oder einer der Belüftungs-Öffnungen (606,626,646,64c/

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkammer (50) durch das erste Ventil (58) selektiv mit dem Vakuum-Kanal (68) oder einer ersten öffnung (60a) des zweiten Ventils (60) verbindbar ist, daß die erste Öffnung (6Oa^ des zweiten Ventils (60) selektiv mit einer der Belüftungs-Öffnungen (606; oder einer ersten Öffnung (62a; des dritten Ventils (62) verbindbar ist, daß die erste Öffnung (62a; des dritten Ventils (62) selektiv mit einer anderen der Belüftungs-Öffnungen (626; oder einer ersten öffnung (64a; des vierten Ventils (64) verbindbar ist and daß die erste öffnung (64a; des vierten Ventils (64) selektiv mit der dritten oder vierten der Belüftungs-Öffnungen (64fe 64c; verbindbar ist.

6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch ein Zeitsteuerventil (80) zur Steuerung der Betätigungsgeschwindigkeit der Trennkupplung (29) beim Auskuppeln.

7. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dpß das Zeitsteuerventil (80) über eine Öffnung (80c; zur Atmosphäre hin geöffnet ist und daß die öffnung (80c; entsprechend der Stellung des Zeitsteuerventils (80) entweder mit dem Vakuum-Kanal (68) oder mit einem von dem ersten Ventil (58) zu der Steuerkammer (50) führenden Kanal (66) verbunden ist