DE1907653A1 - Regelvorrichtung fuer automatische Getriebe von Kraftfahrzeugen mit stark wechselnder Last - Google Patents

Description

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Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 7977/4

Stuttgart-Untertürkheim « _π , ._{nr n}

^& 'j«Februar 1969

"Regelvorrichtung für automatische Getriebe von Kraftfahr zeugen mit stark wechselnder Last"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für durch ein Schaltdruckmittel betätigte automatische Getriebe von Kraftfahrzeugen mit stark wechselnder Last.

Der Betrieb mit stark erhöhter Last, z.B. mit angekuppeltem Anhänger, beansprucht infolge der größeren Fahrzeugmasse Kupplungen und Bremsbänder des automatischen Getriebes beim Schalten wesentlich höher als ein Betrieb ohne diese Last, z.B. der Einzelbetrieb ohne Anhänger. Gleiches gilt auch für Fahrzeuge, bei denen durch große Zuladung die Fahrzeugmasse stark vergrößert wird, wie dieses z.B. bei Lastkraftwagen der Fall ist. Da die Schaltglleder des automatischen Getriebes auch für diese ungünstigeren Betriebsbedingungen ausreichend bemessen sein müssen, wird zwangsläufig bei einem Fahren mit geringer Last, also ohne Anhänger oder mit unbeladenem LKW, der Fahrkomfort beeinträchtigt.

Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, diesen Nachteil zu beseitigen und die Fahreigenschaften derartiger Fahrzeuge auch bei einem Be-

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trieb mit geringer last zu verbessern. Bie Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen darinidaß der Druck des Schaltdruck— mittels in Abhängigkeit von der sich ändernden. ]?ahrzeuglas't₉z.Bo infolge Ankupplung eines Anhängefahrzeuges oder infolge erhöhter Grewichtszuladung des Fahrzeuges ebenfalls¹ geändert"wireU-".Entsprechend der Belastung erhalten also die Schaltglieder des Getriebes einen relativ niedrigen oder einen relativ hohen Druck, wobei die Anpassung des Druckes an die Last kontinuierlich oder stufenweise erfolgen kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein den Druck des Schaltdruckmittels bestimmendes", bei Überschreitung eines bestimmten Druckes gegen oder mit Fede-rwirkung abregein- · des Regelventilorgan bei erhöhter Fahrzeuglast durch eine zu-• sätzliche Federkraft belastet oder auch von. dieser ganz oder teilweise entlastet, um dadurch die Druckänderung des Schaltdruckmittels zu bewirken.

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Die Änderung des Druckmitteldruckes kann auf elektrischem Wege erfolgen, z.B· derart, daß ein eine Federkraft zu— oder abischaltender Elektromagnet vorgesehen ist. '

In Abhängigkeit vom Ankuppeln eines Anhängerfahrz.Quge_;s; kann di© Druckänderung des Schaltdruckmittels durch eine .Anschlußkupplung

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zum Anschluß der elektrischen Anlage des Anhängerfahrzeuges an diejenige des ZugfahrzeugeS₃ z.B. durch einen Anschlußstecker am Zugfahrzeug, vorgenommen werden.

Bei Abhängigkeit von der Gewichtsbelastung des Fahrzeuges ist beispielsweise ein Schalter vorgesehen, der zur Druckänderung des Schaltdruekmittels in Abhängigkeit vom Einfederungshub der Fahrzeugfederung betätigt wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispieleii zu entnehmen. Hierbei zeigen

in Fig. 1 eine erfindungsgemäße Regelvorrichtung/einem Längsschnitt,

Fig. 2 eine weitere Ausführuiagsform einer solchen Regelvorrichtung,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Anhänger steckkupplung im Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 4,

Fig. 4 eine Längsansicht zu Flg. 3,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Variante zu Fig. 3_S Fig. 6 eine Längsansicht zu Fig. 5 und

Fig. 7 eine sehematisehe Darstellung für die Anordnung einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung zur Regelung des Druckmittel druckes in Abhängigkeit von der Gewichtsbelastung eines , Fahrzeugs.

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 umschließt ein mehrteiliges Magnetgehäuse 10a eines Elektromagneten 10 eine Magnetspule 11, deren Anker 12 in der Nabe 13 eines an das Magnetgehäuse 10a angesetzten Reglergehäuses 14a eines Reglers 14 geführt ist. In dem Reglergehäuse 14a ist eine Membran 15 eingespannt. Letztere ist "durch" eine Feder 16 belastet, die sich mit ihrem der Membrane gegenüberliegenden Ende gegen einen sich unmittelbar oder mittelbar auf einem Einlaßstutzen 17 des Reglergehäuses abgestützten Federteller 18 abstützt.

Mit der Membrane ist über eine Zwischenmuffe 19 ein Druckstift fest verbunden, der seinerseits mit dem als Regelventilorgan dienenden, in einem Gehäuse 21a schiebbar gelagerten Modulier-Regelschieber 21 verbunden ist bzw. auf diesen im Verstellsinne in beliebiger geeigneter Weise einwirkt. Der Regelschieber dient zur Modulierung des Schaltmitteldruckes, der z.B. von einer Druckquelle über die

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Leitung-33-geliefert und über eine Leitung-33-zu den Schaltorganen des automatischen Getriebes weitergeleitet wird. Zusätzliche Leitungen können durch Regelschieber 21 gesteuert werden.

Zur Verstellung des Regelschiebers '21 dient beispielsweise der Unterdruck in der Ansaügeleitüng der Antriebsmaschine^ an deren Ansäugeleitung das Innere 24 des Regelgehaüses 14a über den Lertüngsanschluß 25 angeschlossen ist, derart, tläß der Unterdruck in der Kammer 24 die Membrane 15 in Pfeilrichtüng χ zu verformen sucht»

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Eine Feder 26 kann vorgesehen sein, welche den Regelschieber in Pfeilrichtung X₁ zu verstellen sucht. Die Feder 26 stützt sich hierbei an ihrem dem Regelschieber 21 entgegengesetzten Ende gegen das Magnetgehäuse 10a ab.

Auf dem Druckstift 20 ist, in Pfeilrichtung χ , z.B. mittels Federringes 27a auf dem Stift abgestützt, ein als Muffe ausgebildetes Federwiderlager 27 angeordnet sowie ein weiteres Federwiderlager 28, das an einem Anschlag 29 auf dem Druckstift 20 anliegt, sich jedoch in Pfeilrichtüng X₁ von diesem Anschlag 29 abheben kann. ' Beide Federwiderlager 27 und 28 werden durch eine Druckfeder 30 auseinandergedrückt, so daß sich in der in Fig. 1 dargestellten Lage der Regelvorrichtung die an den Federwiderlagern 27 und 28 ausgeübten Drücke der Feder 30 im Druckstift 20 ausgleichen.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende:

Bei geringer Fahrzeugbelastung, also beispielsweise auch bei Einzel-

betrieb des Fahrzeuges ohne Anhänger, ist die Magnetspule 11 ausgeschaltet. Der Saugrohrdruck in der Saugleitung der Antriebsma-

auf
schine übt in der Kammer 24/die Membrane 15 entgegen dem Druck der Feder 16 eine Zugkraft in Pfeilrichtung χ aus. Der Anker 12 befindet sich in seiner rechten Endstellung, in die er gegebenenfalls auch durch eine schwache Feder gedrückt werden kann.

Wird das Fahrzeug belastet, z.B. das Änhängerfahrzeug an das mit dem automatischen Getriebe versehene Zugfahrzeug angekuppelt,

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wird der Magnet 11 erregt und zieht den Anker 12 in Pfeilriehtpng X₁ an. Er stößt hierbei gegen das Federwiderlager 28 und hebt dieses vom Anschlag 29 am Druckstift 20 ab. Der Rückdruck der Feder in Pfeilrichtung χ auf die Druckstange 20 wird dadurch aufgehoben, so daß der volle Federdruck der Feder 30 in Pfeilrichtung x.. auf den Druckstift 20 und damit auf den Regelschieber 21 wirkt und der Modulierdruck um den Betrag der Druckfeder 30, bezogen auf die Fläche des Regelschiebers, erhöht ist. Dadurch wird erreicht, daß

• der Regelschieber bei gleichem Saugrohrdruck in der Kammer 24

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in Pfeilrichtung χ verstellt und der Leitung-3-3- ein höherer Druck zugeführt wird.

Die Spule 11 des Elektromagneten ist beispielsweise einerseits über eine Zuleitung 31 an eine stromführende Leitung der elektrischen Anlage im Fahrzeug oder an eine sonstige Stromquelle 32 angeschlossen und andererseits über eine Leitung 33 mit einer Steckdose 34a einer Steckkupplung 34 verbunden, von der andererseits eine Masseleitung 35 abführt. Dient die Steckdose 34a bei spielsweise zugleich als auf dem Zugfahrzeug angeordnete Anschlußsteckdose für die elektrische Anlage des Anhängers, kann durch Einstecken des mit dem Anhängerfahr zeug verbundenen Steckers 36 ein Stromschluß zwischen den Leitungen 33 und 35 hergestellt und dadurch die Spule 11 des Elektromagneten 10 unter Strom gesetzt werden.

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Eine'andere Ausführungsform der elektromagnetisch betätigten Regelvorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt, in der gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Erhöhung der Druckkraft des Druckmittels für die Schaltorgane des automatischen Getriebes wird hierbei statt durch Zuschaltung einer Feder am Druckstift 2Q durch unmittelbare Regelung des die Magnetspule 11 speisenden Stromes geregelt. Zu diesem Zweck ist mit der Membrane 15 ein glockenförmiger Anker 37 verbunden, der je nach der Erregung der Spule 11 mehr oder weniger in Pfeilrichtung'X₁ entgegen dem .in Pfeilrichtung χ in der Kammer 24 wirkenden Unterdruck in der Art eines Tauchspulensystems angezogen wird. Die Magnetspule wirkt dadurch über den glockenförmigen Anker 37 und den Druckstift 20 unmittelbar auf den (in Fig. 2 nicht dargestellten) Regelschieber

Bei geringer Fahrzeuglast, also z.B. bei Einzelbetrieb eines ohne Anhänger fahrenden Zugwagens oder bei unbelastetem Lastkraftwagen, nimmt die Regelvorrichtung beispielsweise die in Fig. 2 dargestellte Lage ein. Wird das Anhängerfahrzeug angekuppelt oder eine sonstige Last zügeladen, erhält die Spule 11 Strom und verstellt damit den Anker 37 und mit diesem unmittelbar den Stift 20 in Pfeilrichtung X₁. Die Wirkungsweise ist im übrigen die gleiche wie bei dem Aüsführungs-"beispiel nach Fig* I.

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Gegebenenfalls kann eine kontinuierliche oder in einer Mehrzahl von Stuf en erfolgende Regelung der Magnetspule 11 vorgesehen sein, insbesondere dann, wenn die Regelung in Abhängigkeit von der Zuladung des Fahrzeuges stattfindet. Durch eine geeignete elektronische Schaltung kann ferner die erzeugte Kraft des Elektromagneten in Abhängigkeit von der Temperatur konstant gehalten und damit ein unerwünschter Einfluß der Temperatur ausgeschaltet werden.

• Statt durch den Saugrohrdruck der Maschine kann die Verstellung des Regelschiebers 21 gegebenenfalls auch durch ein anderes geeignetes Regelmittel erfolgen. -

In Fig. 3 und 4 ist beispielsweise eine Steckkupplung 34 für den Anschluß der elektrischen Anlage des Anhängerfahr zeuge s gezeigt. Die Steckdose 34a ist - abgesehen von Anschlußmitteln für die Belieferung der elektrischen Anlage des Anhängerfahr zeuge s mit Strom vom Zugfahrzeug - mit Steckhülsen38 und 39 versehen, die mit Klemmen 40 und 41 leitend verbunden sind und in die die. Steck stifte und 43 des mit dem Anhängerfahr zeug verbundenen Steckers 36 eingesteckt werden können. Die Klemme 40 ist beispielsweise mit der Leitung 33, die Klemme 41 mit der Leitung 35 (siehe auch Fig. 1) verbunden.

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Gegebenenfalls kann der Steckeranschluß auch entsprechend Fig. 5 und 6 ausgebildet sein. In diesem Falle ist eine geteilte Steekhülse 44 verwendet, die aus zwei gegeneinander isolierten Hälften 45 und 46 besteht. Die Hälfte 45 ist hierbei mittels Bügels 47. mit der Klemme 4O₃ die Hälfte 46 mittels Stiftes 48 mit der Klemme 41 leitend verbunden. Beim Einstecken des Steckstiftes 49 in die geteilte Steekhülse 44 werden die beiden Hälften 45 und 46 derselben elektrisch leitend miteinander verbunden Und dadurch die Magnetspüle 11 unter Strom gesetzt.

Fig. 7 zeigt die Anwendung einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung in Abhängigkeit von der Fahrzeugzüladung. Der Fahrzeugoberbau 50 ist mittels der Federung 51 auf der Fahrzeugachse 52 abgestützt. Der Elektromagnet 10 ist einerseits ah die Stromquelle-.32 und andererseits an eine Anschlußklemme 53 für einen Schalter 54 angeschlossen, der durch einen Stößel 55 oder entsprechende andere geeignete Übertragungsmittel mit. der Fahrzeugachse 52 verbunden ist. Wird die Gewichtsbelastung des Fahrzeuges erhöht, so daß der Fahrzeugoberbau sich der Fahrzeugachse 52 nähert, kommen nach einem bestimmten Hub der Kontakt 56 am Schalthebel 54 und der z.B. mit der Masse des Fahrzeugoberbaus verbundene Kontakt 57 in Berührung miteinander und schließen dadurch einen durch die Magnetspule fließenden Strom, wodurch der Druck des Schaltdruckmittels für das automatische Getriebe entsprechend erhöht wird.

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Gegebenenfalls kann zwischen den Kontakten 56 und 57 bzw. ^ :
anstelle derselben ein Widerstandsregler vorgesehen setn.^. derart, daß mit steigender Zuladung der Strom durch die Magnetspulemehr oder weniger kontinuierlich geregelt wird, .: ^: ;

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Claims (13)

1. -11- Palm 7977/4

   Ansprüche ι . -

   1c Regelvorrichtung für automatische, durch ein Druckmittel betätigte Getriefte von Kraftfahrzeugen mit stark wechselnder last, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Schaltdruckmittels in Abhängigkeit von der sich ändernden Fahrzeuglast, z„B. infolge Ankupplung eines Anhängerfahrzeuges oder infolge erhöhter G.ewichtsbelastung des Fahrzeuges ebenfalls geändert wird.
2. 2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Druck des Schaltdruckmittels bestimmendes, bei'Überschreitung eines bestimmten Druckes gegen Federwirkung ab- regelndes Regelventilorgan (Regelschieber 21) bei erhöhter angeforderter Schaltleistung durch eine zusätzliche Federkraft (Druckfeder 30) belastet bzw«, von der Federwirkung teilweise entlastet wird.
3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Schaltdruckmitteldruckes auf elektrischem Wege erfolgt.
4. 4. Regelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des Schaltdruekmitteldru'ckes ein eine Federkraft (30) zu- oder abschaltender Elektromagnet (10) vorgesehen ist.

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5. 5. . Regelvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 mit Änderung

   des Schaltdruckmitteldruckes in Abhängigkeit vom Ankuppeln eines Anhängerfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Schaltdruckmitteldruckes durch die Anschlußvorrichtung der elektrischen Anlage des Anhängerf ahr zeuge s an diejenige des Zugfahrzeüge's, z.B. durch eine Änschlußsteckvorrichtung (34) am Zugfahrzeug, erfolgt,
6. 6. Regelvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4 mit Änderung des. Schaltdrucknaitteldruckes in Abhängigkeit von der Gewichtsbelastung des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des Schaltdrucknaitteldruckes ein in Abhängigkeit von der Einfederung der Fahrzeugfederung (51) betätigter Schalter (54) vorgesehen ist.
7. 7. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6₃ dadurch gekennzeichnet, daß das unter Federwirkung stehende Regelventilorgan, z.B. ein Regelschieber (21) oder e-i-n mit diesem verbundener Teil (20), eine weitere zusätzliche Regelfeder (30) zwischen zwei Federwiderlagern (27, 28) trägt, von denen eines (28) in Abhängigkeit von der sich ändernden Belastung, insbesondere durch Abheben von einem Anschlag (29) am Regel-

   ventilorgan bzw. an dem mit diesem verbundenen Teil (20) die zusätzliche Regelfeder (30) unter Vorspannung setzt oder

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   deren Vorspannung erhöht und damit die Federwirkung auf das Regelventilorgan (21) verstärkt.
8. 8. Regelventil nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Regeldruckmittel ein von der Antriebsmaschine erzeugter Überdruck > oder Saugdruck verwendet wird, der über ein Kolbenglied, z.B. in ". Form einer Membrane (15), auf das Regelventilorgan (21) in Abhängigkeit von der angeforderten Schaltleistung zur "Wirkung gebracht wird.
9. 9. Regelvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stell stift (20), der einerseits mit dem Regelventilorgan (21) und andererseits mit einer dem Regeldruckmittel (in 24)_a z.B. dem Saug^it^vf'·*¹* druck der Fahrzeugantriebsmaschine, ausgesetzten Membrane in Wirkverbindung steht, einen von einem Elektromagneten (Spule 11) umschlossenen Anker (12) durchsetzt, der bei axialer Verstellung ein auf dem Stellstift (20) verschiebbar angeordnetes Federwiderlager (28) für eine zusätzliche Feder (30) von einem Anschlag (29) am Stellstift (20) abhebt und dadurch die Feder^: (30) zusätzlich auf das Ventilregelorgan (21) einwirken läßt.
10. 10. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, 3₃ 5, 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des Schaltdruckmitteldruckes ein das Regelventilorgan (21) für dasselbe unmittelbar verstellender, in Abhängigkeit j von der Fahrzeugbelastung geregelter Elektromagnet (10) vorgesehen ist. j

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11. 11. Regelvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (37) des Elektromagneten.glockenformigausgeh bildet, mit einer vom Regeldruekmittel (in 24) betätigten _; .: Membrane (15) zusammengebaut und mit einem das Regel-i : ' ■ ventilorgan (21) für das Schaltdruckmittel .verstellenden, die-.',_; Spule (11) des Elektromagneten (10) durchsetzenden Betatigungsstift (20) verbunden ist. ? ^: ■ .-""■"■':.-_
12. 12. Regelvorrichtung nach Anspruch 5 und 7 bis ll_s dadurch ge-' kennzeichnet, daß die Anschlußsteckkupplung (34) für die elektrische Anlage des Anhängefahrzeuges mit zusätzlichen Stecker-" , teilen, insbesondere Steckerhülsen (38_S 39) und Steckstiften (42,43) für die Betätigung des den Schaltdruckmitteldruck regelnden Elektromagneten (10) in baulicher Vereinigung aufweist,, .
13. 13. Regelvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußsteckkupplung (34) eine geteilte Steekerhülse (44,45,46) aufweist^ deren eine Hälfte (45) mittels Bügels (47) 'mit einer Anschlußklemme (40) und deren andere Hälfte (46) mittels Stiftes (48) mit einer zweiten Anschlußklemme (41) verbunden ist und die beim Einstecken eines zugehörigen Steckstiftes (49) elektrisch leitend miteinander verbunden werden»

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