DE2949297C2 - Steuerung für ein stufenlos einstellbares Kegelscheibengetriebe - Google Patents

Description

3 4

momentes ist eine entsprechende Differenz der Druck- bare Drehmoment und somit ebenfalls das Maximalmitteldrücke an den beiden Scheibensätzen erforder- drehmoment, das der Antriebsscheibensatz des Getrie-Iich, um die vorgegebene Getriebeübersetzung auf- bes von der Leistungsquelle aufnehmen kann. Ein Verrechtzuerhalten. Eine Zunahme des Drehmomentes bei such, die Leistung der Leistungsquelle zu vergrößern, der vorgegebenen Getriebeübersetzung und bei der 5 führt zu einer Vergrößerung der Drehzahl dieser Leientsprechenden Differenz der Druckmitteldrücke an stungsquelle. ist die Leistungsquelle eine Verbrenden beiden Scheibensätzen führt zu einer Änderung der nungskraftmaschine, so stabilisiert sich die Drehzahl Getriebeübersetzung. Um die Getriebeübersetzung auf dieser Maschine auf einem Niveau, bei dem die Zunahdie ursprüngliche Bedingung zurückzubringen, bevor me an Leistung oberhalb dessen, was durch das Getriedie Übersetzungsabweichung auftritt, ist eine sntspre- io be aufgenommen wird, entweder durch innere Verluste chende Änderung der Druckmitteldruckdifferenz an der Maschine verzehrt wird, die mit der Drehzahl zuden beiden Scheibensätzen erforderlich, für die das nehmen, oder dort, wo die obere Drehzahlgrenze der Steuerungssystem sorgt Bei einer gegebenen Getriebe- Maschine selbst liegt

übersetzung besteht ein bestimmtes Verhältnis zwi- Die Anschläge 52 und 53 können zur Einstellung der sehen dem übertragenen Drehmoment und der Diffe- 15 Getriebesteuerung verstellbar und für den Normalberenz des Druckmitteldruckes an den beiden Scheiben- trieb feststellbar sein. Alternativ kann die Position der Sätzen. Obwohl demzufolge die Position des Steuer- Anschläge 52 und 53 auch während des Betriebes des Schiebers 18 auf die Getriebeübersetzung und die Signa- Kraftfahrzeuges steuerbar sein, uir, dem Fahrer die Ie für die gewünschte Getriebeübersetzung anspricht Möglichkeit zu geben, das maximal verfügbare Drehist doch seine tatsächliche Stellung, die die Differenz des 20 moment zu begrenzen. Beispielsweise kann insbesonde-Druckmitteldruckes an den Scheibensätzen steuert, re bei Fahrzeugen mit hoher Antriebsleistung eine niedauch eine Funktion de» übertragenen Drehmomentes. rige Drehmomentbegrenzung eingerührt werden für ei-

Wie vorstehend beschrieben, wirkt die mechanische nen unerfahrenen oder unruhigen Fahrer oder für glatte

Verbindung mit dem Steuerschieber 18 ebenso über die Straßenverhältnisse.

Kurve 31 auf die Steuerung des Vorspannventils 21. Die 25 Mechanische Anschläge stellen ein einfaches Beispiel

Kurve 31 ist so ausgebildet, daß der Oberdruck des zur Erläuterung dar, dürften jedoch in der Praxis nicht

Ventils 21 zunimmt wenn die Stellung des Steuerschie- die brauchbarste Ausführungsform sein,

bers 18 von der zentralen Gleichgewichtsstellung in die Eine Alternative zu den Anschlagmitteln 51 bis 53 ist

eine oder andere Richtung fortbewegt ist Die Form der gestrichelt gezeichnet Eine druckbegrenzende Ventil -

Kurve ist derart, daß das Vorspannventil 21 den Druck 30 anordnung 54 ist hierbei zwischen den beiden hydrauli-

in der Leitung so steuert, daß er mit einer geeigneten sehen Steuerzylindern 24 und 25 angeschlossen. Diese

Relation mit der Stellung des Steuerschiebers variiert Ventilanordnung kann beispielsweise aus zwei vonein-

wird, insofern also mit der Druckdifferenz am Getriebe ander unabhängigen Druckbegrenzungsventilen beste-

und mit dem übertragenen Drehmoment hen, die in entgegengesetzte Richtung zueinander paral-

Grundsätzlich tritt kein bedeutsamer Druckabfall 35 lelgeschaltet sind. Diese Ventilanordnung arbeitet als

über den Steuerschieber 18 vom niedriger druckbelaste- eine Alternative zur Steuerung des Steuerschiebers 18,

ten Getriebezylinder 24 oder 25 und der Abflußverbin- um die Druckdifferenz zwischen den Scheibensätzen 26

dung 19 ein. Auf diese Weise wird der Druck in dem und 27 zu begrenzen. Die Ventilanordnung kann auf

Getriebezylinder mit dem niedrigeren Druck unmittel- eine feststehende Druckdifferenz eingestellt seis> oder

bar durch das Vorspannventil 21 bestimmt, so daß dieser 40 aber auch bezüglich der Druckdifferenz steuerbar sein,

niedrigere Druck eine Funktion des Drehmomentes ist Eine Alternative für die Anschlagmittel 51 bis 53, die

Geeignete Beziehungen hierzu sind hergestellt durch am ohesten für eine serienmäßig hergestellte Steuerung

Mittel wie die Kurven 29 und 31, um sicherzustellen, daß praktisch ist, kann darin bestehen, daß die Begrenzung

die Beziehungen zwischen dem Druck im niedriger der Bewegung des Steuerschiebers mit der elektrischen

druckbelasteten Zylinder und dem übertragenen Dreh- 45 Steuervorrichtung vorgenommen wird. Beispielsweise

moment (die Druckdifferenz) im wesentlichen linear kann eine mit der Position der Welle 32 in Verbindung

verläuft stehende Rückkopplungsschleife eine elektronische

Beim dargestellten Gegenstand ist nun der Steuer- Rast zur Begrenzung des Operationsbereiches des Serschieber mit einem Wegbegrenzungsglied 51 versehen, vomotors33 enthalten.

das mit zwei Anschlägen 52 und 53 zusammenwirkt Das 50

Wegbegrenzungsglied 51 und die Anschläge 52 und 53 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

bilden Mittel zur Begrenzung der Verschiebbarkeit des

Steuerschiebers 18. Diese Begrenzung der Verschiebbarkeit begrenzt automatisch auch die Druckdifferenz,
die zwischen den Zylindern 24 und 25 erhalten werden 55
kann und somit automatisch ebenfalls das Drehmoment,
welches über das Getriebe 28 übertragen werden kann.
Das Getriebe kann ohne weiteres bei einem hohen
Drehmomentmultiplikationsverhältnis arbeiten, wenn
ein niedriges Eingangsdrehmoment vorhanden ist 60
Wenn jedoch das Eingangsdrehmoment bei einem hohen Drehmomentmultiplikationsverhältnis auf einen
übermäßig hohen Wert vergrößert ist, gelangt das Wegbegrenzungsglied 51 gegen den Anschlag 52 oder 53,
womit die Druckdifferenz an den Scheibensätzen 26 und 65
27 begrenzt wird. Di·; Einwirkung der Anschläge auf die
Begrenzung der Druckdifferenz an den beiden Scheibensätzen begrenzt somit auch das maximal übertrag-

Claims (5)

1 2 Fahrverhalten des Fahrzeuges führen würde. Außerdem Patentansprüche: bestünde die Gefahr, daß verschiedene Getriebeteile eben wejen der hohen Belastung beschädigt oder zer-

1. Steuerung für ein stufenlos einstellbares Kegel- stört werden.

Scheibengetriebe mit einem an- und abtriebsseitigen 5 Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steuerung

Scheibensatz und hydraulischer Anpreßkrafterzeu- der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß sich

gung an den beiden Scheibensätzen mittels eines mit das das Getriebe verlassende Drehmoment insbesonde-

einer Druckmittelquelle, dem Druckmittelrückfluß re bei relativ niedrigen Abtriebsdrehzahlen begrenzen

sowie den Scheibensätzen verbundenen Vierkanten- läßt, wobei auch eine Einstellbarkeit im Hinblick auf das

Steuerschiebers mit offenem Zentrum zur Einstel- 10 Verhalten des Fahrers oder die Straßenverhältnisse

lung der Druckdifferenz an den Scheibensätzen und möglich sein solL

damit der Getriebeübersetzung sowie des vom Ge- Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kenntriebe übertragenen Drehmomentes, wobei ggf. im zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, mit Druckmittelrückfluß ein drehmomentabhängiges Hilfe derer sich in konstruktiv einfacher Weise die Vorspannventil angeordnet ist, dadurch gt- 15 Drehmomentbegrenzung verwirklichen läßt
kennzeichnet, daß die Verstellgröße des Vier- Vorteilhafte Ausbildungen des Gegenstandes der Erkanten-Steuerschiebers (18) und damit die Druckdif- findung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 5.
ferenz und das maximal durch das Getriebe (28) Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausfühübertragbare Drehmoment durch Anschlagmittel rungsformen erläutert, die auf der Zeichnung dargestellt (51 bis 54) begrenzt ist 20 sind.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Eine Pumpe nimmt hydraulisches Druckmittel von eizeichnet, daß die Anschlagmittel mechanische An- nem Vorratsbehälter 12 über einen Filter 13 auf und schlage (52, 53) für das Stellglied des Vierkanten- fördert es unter Druck zu einer Reglerventilanordnung Steuerschiebers (18) sind. 14. Diese Reglerventilanordnung 14 enthält ein federbe-

3. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 lastetes Überdruckventil 15, über das der Ausgang der zeichnet, daß die Anschlagmittel elektronische Weg- Pumpe 11 mit einem Rückfluß verbunden ist Das Überbegrenzer einer elektronischen Steuerung der Ver- druckventil 15 £estimmt den maximalen Pumpendruck, stellung des Vierkanten-Steuerschiebers (18) sind. Ein Durchflußmengensteuerventil 16 schränkt den Vo-

4. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- lumenfluß am Ausgang der Reglerventilanordnung ein, zeichnet, daß die Anschlagmittel durch in entgegen- 30 indem darüber hinausgehende Durchflußmengen in den gesetzt der Störmungsrichtung des Druckmittels Abfluß gehen.

wirksan.;, zueinander parallel zwischen die hydrau- Die so regulierte Druckmittelquelle ist mit dem lischen Verbindungen (2*, 23) von Vierkanten-Steu- Druckmittelzutritt 17 eines in der Mitte offenen Steuererschieber (18) und Scheibensätzen (26,27) geschal- Schiebers 18 verbunden. Eine Abflußverbindung 19 des tete Druckbegrenzungsvei! ⁴*le (54) gebildet sind. 35 Steuerschiebers ist über ein steuerbares Vorspannventil

5. Steuerung nach einem der vorhergehenden An- 21 mit dem Abfluß verbunden. Die beiden gesteuerten Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlag- Druekmiueiverbindungsieitungen 22 und 23 führen vom mittel (52,53,54) verstellbar sind. Steuerschieber zu den hydraulischen Steuerzylindern 24

und 25 zweier Scheibensätze 26 und 27 eines Kegel-

40 Scheibengetriebes 28.

Die Stellung des Steuerschiebers 18 wird durch eine Kurve 29 gesteuert, während die Steuerung der Feder-

Die Erfindung betrifft eine Steuerung nach dem belastung und folglich der Überdruck des Vorspannven-

Oberbegriff des Anspruches 1, wie sie durch die DE-AS tils 21 durch eine Kurve 31 erfolgt Die beiden Kurven

64 196 bekannt ist. 45 29 und 31 sind auf einer gemeinsamen Welle 32 ange-

Bei einem stufenlos einstellbaren Kegelscheibenge- ordnet Ein Servomotor 33 treibt die Kurven 29 und 31

triebe dieser Art besteht die Möglichkeit, das Getriebe über ein Getriebe 34, einen Kegeltrieb 35 und die Welle

zusammen mit anderen Getriebekomponenten in einer 32.

solchen Weise zu kombinieren, daß eine kontinuierliche Der elektrische Steuerkreis enthält zwei Drehzahl-Verstellung des Übersetzungsverhältnisses herunter bis 50 fühler 36 und 37, die mit einer Einheit 38 verbunden sind, auf null möglich ist, bei der dann der Ausgang des Ge- welche die momentane Getriebeübersetzung aus den triebes unabhängig von der Drehzahl der Antriebsma- beiden Drehzahlen der Scheibensätze ausrechnet und schine stillsteht Dies bezeichnet man auch als neutrale ein dem Übersetzungsverhältnis entsprechendes Signal Getriebestellung. Bei sehr niedrigen Vorwärts- oder auf die Leitung 39 gibt. Ein Kommandosignal, welches Rückwärtsübersetzungsverhältnissen in der Nähe die- 55 einem Signal für die gewünschte Getriebeübersetzung ser neutralen Stellung ist die Drehmomentmultiplika- entspricht, ist auf die Leitung 41 gegeben von einer tion, die durch das Getriebe erhaltbar ist, sehr hoch. Quelle, die vereinfacht durch ein Potentiometer 42 dar-Beim Fehlen irgendwelcher Verluste würde bei einer gestellt ist Das Signal aus dem gerade vorhandenen unbegrenzt niedrigen Drehzahl eine unbegrenzte Dreh- Getriebeübersetzungsverhältnis und das dem gemomentmultiplikation verfügbar sein. In der Praxis liegt 60 wünschten Übersetzungsverhältnis entsprechende Sijedoch der maximale Drehmomentmultiplikator norma- pal gehen auf eine Vergleicher-ZVerstärkereinheit 43, lerweise in der Größenordnung von 10. Wird diese Grö- die ihrerseits ein eventuell notwendiges Korrektursißenordnung der Drehmomentmultiplikation verfügbar gnal auf den Servomotor 33 gibt Auf diese Weise wird gemacht, zusammen mit dem maximalen Drehmoment der Steuerschieber 18 durch das Steuersystem in eine der Antriebsmaschine, dann ist das an den Fahrzeugrä- 65 Position gebracht, die für die erforderliche Cetriebedern verfügbare Drehmoment weit höher als das erfor- übersetzung sorgt.

derliche und die Fahrzeugräder würden durchdrehen, Bei einem gegebenen Getriebeübersetzungsverhält-

was zu einem hohen Reifenverschleiß und unstabilem nis und einer gegebenen Größe des übertragenen Dreh-