NL8700626A

NL8700626A - Regelinrichting voor een traploos variabele voertuigtransmissie.

Info

Publication number: NL8700626A
Application number: NL8700626A
Authority: NL
Original assignee: Doornes Transmissie Bv
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1988-10-17
Also published as: DE3865221D1; BR8801190A; EP0283093B1; EP0283093A1; KR950010689B1; JPS63246553A; US4861318A; ES2025271B3; KR880011506A

Description

s ** N679/AT/spas

Van Doorne's Transmissie B.V.

Tilburg

Regelinrichting voor een traploos variabele voertuig-5 transmissie

De uitvinding heeft betrekking op een regelinrichting voor de overbrengingsverhouding van een traploos variabele transmissie van een motorvoertuig, waarbij de 10 overbrengingsverhouding instelbaar is afhankelijk van de stand van een hydraulische stuurschuif die verplaatsbaar is onder invloed van het verschil tussen een gewenst en een werkelijk motortoerental.

Een regelinrichting van deze soort is bekend uit 15 het Nederlandse octrooi 168038. Hierin bestaat de traploos variabele transmissie uit een tweetal conische riemschijven waartussen een V-riem gespannen is en waarbij elk van de riemschijven verstelbaar is teneinde de overbrengingsverhouding te kunnen instellen. Bij de bekende regel-20 inrichting worden overbrengingsverhouding en motortoerental c.q. ingaand toerental steeds zodanig geregeld, dat het motortoerental wordt aangepast aan het gevraagde vermogen.

Het motortoerental wordt hierbij door middel van een gaspedaal (gasklep) ingesteld tussen twee grenzen voor het 25 bedrijfstoerental van de betreffende motor. Hierbij treden echter abrupte overgangen in de overbrengingsverhouding op bij het bereiken van het minimale (hoge voertuigsnelheid) en het maximale (lage voertuigsnelheid) motortoerental.

Voor de laatste abrupte overgang wordt in bovengenoemde 30 publikatie een oplossing voorgesteld. Voor de eerste abrupte overgang geeft de onderhavige uitvinding een oplossing. Deze is daartoe gekenmerkt doordat tevens middelen aanwezig zijn voor het regelen van het minimaal mogelijke motortoerental in afhankelijkheid van de over-35 brengingsverhouding.

Door de voorgestelde maatregel wordt bereikt, dat 10-03-1987 6 7 0 0 626 * 'ί* N679/AT/spas -2- het rij comfort wordt verbeterd, doordat schokkerig gedrag van het voertuig bij het bereiken van het maximale en met name het minimale motortoerental wordt geëlimineerd.

Een gunstige uitvoeringsvorm van de regel-5 inrichting volgens de uitvinding, waarbij de hydraulische stuurschuif voor wat betreft het gewenste motortoerental onder belasting staat van een veer die onder invloed daarvan kan worden gespannen en voor wat betreft -het werkelijke motortoerental onder invloed staat van een vloeistofdruk 10 die van dat toerental afhankelijk is, is gekenmerkt doordat de middelen die het minimale toerental regelen in afhankelijkheid van de overbrengingsverhouding een aanslag omvatten die afhankelijk van de overbrengingsverhouding verplaatsbaar is.

. 15 Een verdere verbetering wordt volgens de uit vinding daardoor bereikt, dat de aanslag dusdanig gevormd is, dat deze een lager minimaal toerental toelaat bij de maximale overbrengingsverhouding en een hoger minimaal toerental bij de minimale overbrengingsverhouding en bij het 20 naderen van de maximale overbrengingsverhouding het minimale toerental dusdanig wordt geregeld, dat de overbrengingsverhouding nagenoeg continu overgaat in de maximale overbrengingsverhouding. Hierdoor wordt bereikt, dat zowel de voertuigsnelheid als het motortoerental bij het naderen van 25 de maximale overbrengingsverhouding geleidelijk verminderen zodat plotselinge vertragingen van motor of voertuig niet meer optreden en dus het rij comfort nog verder wordt verbeterd.

Ter verduidelijking van de uitvinding wordt hier-30 onder een uitvoeringsvoorbeeld beschreven aan de hand van de tekening waarin:

Fig. Ί een schematische weergave is van de regelinrichting toegepast op een traploos variabele V-riemoverbrenging, waarbij twee kleppen aanwezig zijn, die respectievelijk de 35 riemspanning en de overbrengingsverhouding regelen; 10-03-1987 87 6 0 6 0 **· N679/AT/spas -3-

Fig. 2 een soortgelijke inrichting toont, voorzien van slechts één klep;

Fig. 3 een met figuur 1 overeenkomende inrichting toont met een verbeterde vorm van de aanslag; 5 Fig. 4 een soortgelijke inrichting toont als figuur 3 met slechts één klep;

Fig. 5 een diagram toont dat de relatie tussen de toerentallen van de in- en uitgaande assen van de transmissie weergeeft. In fig. 1 is met 1 de ingaande as aangegeven die 10 verbonden is met de primaire riemschijf, die voorzien is van een vaste en een axiaal verschuifbare kegelvormige schijfhelft (2 resp. 3). De schijfhelft 3 is als een zuiger aangebracht in de cylinderruimte 4 van een cylinder 5. Door toe- en afvoer van vloeistof via een leiding 6 kan deze 15 schijfhelft axiaal verplaatst worden.

Op overeenkomstige wijze is een uitgaande as 7 aanwezig die wordt aangedreven door een uit twee kegelvormige schijfhelften 8 en 9 bestaande secundaire schijf.

Van deze schijf is de schijfhelft 9 verbonden met een cy-20 linder 10 waarin de zuiger 11 zich bevindt die vast met de as 7 verbonden is. Toe- en afvoer van vloeistof via leiding 13 naar de door de delen 10 en 11 omsloten cylinderruimte 12 doet de schijfhelft 9 axiaal bewegen. Tussen de primaire en secundaire schijven is een V-vormige, bij voorkeur me-25 talen, drijfriem 14 aangebracht. Door axiale verplaatsing van de schijfhelften 3 en 9 is het verschil in draaisnelheid voor de assen 1 en 7 traploos te regelen aangezien de loopstralen van de riem op de schijven hiermee veranderd kunnen worden. De voor de regeling benodigde vloeistofdruk 30 wordt geleverd door een pomp 15, die via een filter 19 vloeistof uit een reservoir 16 pompt.

Voor het signaleren van de overbrengingsver-houding is een stang 17 aangebracht die de beweging van schijfhelft 3 volgt door middel van een aftastschoen 18.

35 Stang 17 verschuift hierbij in zijn axiale richting.

Voor de regeling van de overbrengingsverhouding 10-03-1987 C T f, f\ Λ ;"v r-ö ƒ i. i ’ : ' f ‘ * 4 N679/AT/spas -4- van de transmissie is een klep 20 aanwezig waarin zich een axiaal verplaatsbare stuurschuif 21 bevindt. Deze laatste wordt aan zijn ene uiteinde belast door vloeistofdruk in ruimte 22. Deze druk is afhankelijk van het toerental van 5 de ingaande as 1. Hiertoe is aan cylinder 5 een ringvormige goot 23 aangebracht die via opening 24 met vloeistof uit de cylinderruimte 4 wordt 'gevuld. Door middel van Pitot-buis 25 wordt de druk in goot 23 doorgegeven via leiding 26 naar ruimte 22.

10 Het andere uiteinde van de stuurschuif 21 wordt belast door de veer 27 die door het bedieningsorgaan 28 wordt gespannen. Dit orgaan is axiaal verplaatsbaar door middel van hefboom 29 die om het draaipunt 30 kan scharnieren. Deze draaibeweging komt tot stand wanneer het uit-15 einde 35 van hefboom 29 wordt bewogen door een nokmechanis-me waarvan een nok 31 mechanisch is verbonden met gaspedaal of gasklep van de motor. Bij verandering van de stand van de gasklep draait nok 31 om draaipunt 32 en wordt de nok-volger 33 verplaatst waardoor het tussen een veer 34 en een 20 aanslag 36 opgesloten uiteinde 35 een draaiing van hefboom 29 bewerkstelligt.

Rotatie van nok 31 om draaipunt 32 kan geschieden afhankelijk van de stand van de gasklep of bijvoorbeeld van het gaspedaal. De nok kan mechanisch met de gasklep verbon-25 den zijn waarbij de vorm van de nok 31 de relatie tussen de stand van de gasklep en de verplaatsing van het orgaan 28 bepaalt.

Voor het regelen van de door de pomp 15 geleverde vloeistofdruk is een overstroomklep 40 aanwezig. Deze druk 30 is aanwezig in cylinderruimte 12. Klep 40 omvat een cylinder waarin een schuif 41 axiaal verplaatsbaar is. Schuif 41 heeft een verbreed deel 42 dat aan een zijde belast wordt door druk in ruimte 43, die gelijk is aan de door pomp 15 geleverde druk. Bij stijgende druk van deze pomp zal 35 schuifdeel 42 zich dus in de getekende situatie naar links bewegen. Bij voldoende verplaatsing van schuif 41 kan

Eindhoven, 3 december 1986

870 0 OS C

f! N679/AT/spas -5- vloeistof in leiding 44 via leiding 45 terugstromen naar de zuigzijde van pomp 15.

Schuif 41 regelt op deze wijze de door pomp 15 geleverde druk. Deze schuif wordt echter voorts beïnvloed 5 door de van het ingaande toerental afhankelijke druk in ruimte 46, die dezelfde is als die in ruimte 22, en voorts door de spanning van veer 47 die via stang 17 en de om punt 50 draaibare hefboom 51 wordt gespannen in afhankelijkheid van de overbrengingsverhouding. Hiermede wordt dus de span-10 kracht in riem 14 door middel van de vloeistofdruk in ruimte 12 afhankelijk van het ingaande toerental en de overbrengingsverhouding .

Bij de inrichting volgens het in figuur 1 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld wordt de overbrengingsverhou-15 ding ingesteld doordat stuurschuif 21 of wel leidingen 44 en 6 verbindt zodat de door pomp 15 geleverde vloeistof via deze leidingen naar cylinderruimte 4 kan stromen, of wel leidingen 45 en 6 verbindt zodat vloeistof uit ruimte 4 kan wegstromen naar de zuigzijde van de pomp 15. Voor de ver-20 plaatsing van schijfhelft 3 van de primaire riemschijf is het nodig dat het effectieve oppervlak van de cylinder een zuiger 3, 5 groter is dan die van cylinder en zuiger 10, 11 zodat bij gelijke vloeistofdruk in beide cylinderruimten 4 en 12 de kracht op schijfhelft 3 groter is dan die op 25 schijfhelft 9. Bij constante overbrengingsverhouding zal stuurschuif 21 in een evenwichtsstand staan waarbij de druk in leiding 6 lager is dan die in leiding 44. In deze evenwichtsstand correspondeert het gewenste ingaande toerental ( spankracht van veer 27) met het gemeten ingaande 30 toerental (vloeistofdruk in ruimte 22). Verandering van de overbrengingsverhouding heeft een verplaatsing van de stang 17 ten gevolge en daarmee een verplaatsing van een aanslag 60 van een om punt 50 draaibare hefboom 51. Aanslag 60 werkt samen met een vlak 61 aan het bedieningsorgaan 28 en 35 eveneens met een aan de andere zijde van de aanslag 60 op overeenkomstige wijze met het vlak 62 aan orgaan 28. De

Eindhoven, 3 december 1986 8700026 * N679/AT/spas -6- verplaatsingsraogelijkheden van het orgaan 28 worden daardoor in beide richtingen begrensd in afhankelijkheid van de overbrengings verhouding.

Wanneer nok 31 zover is gedraaid, dat een van de 5 vlakken 61 of 62 de aanslag 60 raakt dan zal de nokvolger 33 de nok 31 verder volgen maar de nokverdraaiing niet doorgeven totdat de aanslag 60 beweegt ten gevolge van een verandering van de overbrengingsverhouding zodat de aanslag 60 vrijkomt van het betreffende vlak 61 resp. 62 en het 10 orgaan 28 zich weer kan verplaatsen.

Figuur 5 toont het effect van de uitvinding in diagramvorm. In het diagram zijn in horizontale richting de toerentallen np van de primaire as 1 (het motortoerental c.q. het ingaande toerental) uitgezet. Deze toerentallen 15 kunnen variëren van het ingestelde minimale motortoerental npi tot het maximale motortoerental np2 . Op de verticale as zijn uitgezet de toerentallen ng van de secundaire as. De maximale en minimale overbrengingsverhoudingen worden hierbij weergegeven door de lijnen A en D, terwijl de lijnen B 20 en C de maximale motor- resp. secundaire toerentallen voorstellen. De lijn E stelt een vast ingesteld minimaal primair toerental voor. In verband met de massakrachten die optreden bij versnellen (het voertuig) en vertragen (de motor) dienen plotselinge overgangen te worden vermeden en 25 dit wordt bereikt door toepassing van de uitvinding waardoor het verloop van de overbrengingsverhouding b.v. volgens de gestippelde lijnen B' bij versnellen en b.v. volgens E' bij vertragen zal worden geregeld. Daarmee worden plotselinge overgangen, die als schokken ervaren worden, 30 vermeden.

Evenals bij de inrichting volgens figuur 1 heeft bij het uitvoeringsvoorbeeld volgens figuur 2 een verschuiving van de stuurschuif 21 naar links tot gevolg, dat vloeistof naar de cilinderruimte 4 stroomt, zodat de transmissie 35 naar een hogere versnelling schakelt, (ofwel naar een lagere overbrengingsverhouding), dat wil zeggen de omloopra- 10-03-1987 fê 7 ft jj.o &

* * U tl b £ O

ΊΓ N679/AT/spas -7- dius op de primaire riemschijf neemt toe en die op de secundaire riemschijf neemt dienovereenkomstig af. Een verschuiving van de stuurschuif 21 naar rechts heeft daarentegen op overeenkomstige wijze het schakelen naar een la-5 gere versnelling tot gevolg. Het uitvoeringsvoorbeeld volgens figuur 2 zal hierna worden toegelicht.

Volgens figuur 2 wordt de door de pomp 15 opgevoerde vloeistof via de leiding 54 naar de klep 20 geleid. Afhankelijk van de stand van de stuurschuif 21 wordt ver-10 volgens de vloeistofdruk van de leiding 54, ofwel via de leiding 6 naar de cilinderruimte 4, ofwel via de leiding 13 naar de cilinderruimte 12 geleid. In het eerste geval kan de vloeistof uit de cilinderruimte 12 via de leiding 13 wegstromen naar de leiding 52 en in het tweede geval ver-15 bindt de klep 20 de leidingen 6 en 53, zodat de vloeistof uit de cilinderruimte 4 kan wegstromen naar de lage drukzijde van de pomp 15. In de stationaire toestand zal de stuurschuif 21 een evenwichtstand innemen, waarbij het gemeten ingaande toerental (oliedruk in ruimte 22) corres-20 pondeert met het gewenste ingaande toerental (de spankracht van de door draaing van de nok 31 voorgespannen veer 27).

Omdat de onderhavige inrichting bij beide uitvoe-ringsvoorbeelden op dezelfde wijze toepasbaar is, geldt de hierboven gegeven toelichting voor de inrichtingen volgens 25 beide figuren.

Ook voor de inrichting volgens figuur 2 geldt, dat de overbrengingsverhouding b.v. volgens de gestippelde lijnen B' bij versnellen en E* bij vertragen zal worden geregeld.

30 Figuur 3 toont een variant van de inrichting vol gens de uitvinding, die overeenkomt met die volgens figuur 1. Echter werkt in figuur 3 het vlak 61 uitsluitend samen met de nok 60 voor het begrenzen van het maximale toerental volgens de kurve B' (figuur 5). Voor het begrenzen van het 35 minimale toerental is de inrichting volgens de uitvinding voorzien van een vlak 60', dat het aangegeven verloop 10-03-1987 6700026 N679/AT/spas -8- τ 4 heeft, draait om het draaipunt 50 en vast is verbonden met de hefboom 51. Het vlak 60' werkt samen met de nok 62' voor het begrenzen van het minimale toerental volgens de kurve E'' (figuur 5). De kurve E'' raakt aan de lijn A ( maximale 5 overbrengingsverhouding), waardoor een soepele overgang wordt verkregen. Bovendien wordt ten opzichte van de kurve E' enige brandstofbesparing bereikt door het vrijwel constante motortoerental bij regeling van de laagste overbrengingsverhouding (D) tot rond de mediumoverbren-10 gingsverhouding (1:1) en de progressieve afname van het motortoerental bij regeling van nabij de medium naar de maximale overbrengingsverhouding waardoor langs de kurve E'' een grotendeels lager toerental wordt verkregen. Het zal duidelijk zijn dat door aanpassing van de vorm van het • 15 vlak 60' verschillende kurven voor de regeling van de overbrengingsverhouding kunnen worden verkregen die voor de verschillende toepassingen van de transmissie van voordeel zijn.

Figuur 4 toont een variant met een enkele klep, 20 waarop dezelfde toelichting van toepassing is als op figuur 3. Ook voor de inrichting volgens figuur 4 geldt voor het minimale toerental de kurve E*' volgens figuur 5.

De uitvoeringsvormen volgens de figuren 1 tot en met 4 zijn slechts gegeven bij wijze van voorbeeld, 25 varianten daarop zijn mogelijk, zoals voor de deskundige duidelijk zal zijn.

10-03-1987 P 7 0 P« £ 0 β * V V V i:>

Claims

1. Regelinrichting voor de overbrengingsverhou-ding van een traploos variabele transmissie van een motor- 5 voertuig, waarbij de overbrengingsverhouding instelbaar is afhankelijk van de stand van een hydraulische stuurschuif die verplaatsbaar is onder invloed van het verschil tussen een gewenst en een werkelijk motortoerental met het kenmerk, dat tevens middelen aanwezig zijn voor het regelen van 10 het minimaal mogelijke motortoerental in afhankelijkheid van de overbrengingsverhouding.

2. Regelinrichting volgens conclusie 1, waarbij de hydraulische stuurschuif voor wat betreft het gewenste motortoerental onder belasting staat van een veer die onder 15 invloed daarvan kan worden gespannen en voor wat betreft het werkelijke motortoerental onder invloed staat van een vloeistofdruk die van dat toerental afhankelijk is, met het kenmerk, dat de middelen die het minimale toerental regelen in afhankelijkheid van de overbrengingsverhouding een aan- 20 slag omvatten die afhankelijk van de overbrengingsverhouding verplaatsbaar is.

3. Regelinrichting volgens conclusie 2 met het kenmerk, dat de aanslag dusdanig gevormd is, dat deze een lager minimaal toerental toelaat nabij de maximale over- 25 brengingsverhouding en een hoger minimaal toerental nabij de minimale overbrengingsverhouding en bij het naderen van de maximale overbrengingsverhouding het minimale toerental dusdanig wordt geregeld, dat de overbrengingsverhouding nagenoeg continu overgaat in de maximale overbrengingsverhou- 30 ding.

4. Regelinrichting volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de middelen zodanig zijn gevormd dat het minimale toerental van de minimale overbrengingsverhouding tot rond de medium (1:1) over- 35 brengingsverhouding vrijwel constant blijft en vervolgens tot de maximale overbrengingsverhouding progressief afneemt. 10-03-1987 87 Λ Λ Λ rs P / t’ V 0 £ 0