DE1580249A1

DE1580249A1 - Control of hydraulic power transmission systems for vehicles

Info

Publication number: DE1580249A1
Application number: DE19651580249
Authority: DE
Inventors: Nr Alcester Lawrence Ow Napier
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1965-12-18
Filing date: 1965-12-18
Publication date: 1970-01-29

Description

Steuerung hydraulischer Kraftübertragungssysteme für Fahrzeuge. Die Erfindung betrifft hydraulische Kraftübertrdgungssysteme für Fahrzeuge, die eine Antriebspumpe, Mittel zur Änderung der Pumpenleistung, sowie einen pumpengetriebenen Motor zur Übertragung des Antriebs auf die Fahrzeugräder besitzen.Control of hydraulic power transmission systems for vehicles. the The invention relates to hydraulic power transmission systems for vehicles that have a Drive pump, means for changing the pump output, as well as a pump-driven one Have a motor to transmit the drive to the vehicle wheels.

Gegenstand der Erfindung bildet ein Ubertragungssystem, C:) bei dem Steuermittel zur automatischen-Änderung des Ubersetzungsverhältnisses zwischen Motor und Laufrädern vorgesehen sind.The invention forms a transmission system, C :) in which Control means for automatically changing the transmission ratio between engines and impellers are provided.

Erfindungsgemäß besteht das hydraulische Kraftübertragungssystem-für Fahrzeuge aus einem mechanisch veränderlichem Geschwindigkeitsgetriebe zwischen Motor und Laufrädern, einer Kupplung zur Änderung des Übersetzüngsverhältnisses des Getriebes, sowie Steuermitteln zur Betätigung der Kupplung bei gleichzeitiger Änderung-CD der Leistung einer treibenden Pumpe, uni die Motorleistung um den entsprechenden Betrag zu ändern. Hierbei bestehen die Steuermittel aus von Hand zu betätigenden Ventilen., die den Zu- und Abfluß des Druckmittels zu den Zylinderkolben zur Betätigung der Kupplung regeln. Gleichzeitig_reg-eln die Steuerventile die Druckbeaufschlagung und -lösung desgleichen oder eines zweiten Zylinderkolbens, um einen Mechanismus zur Än derung C> der Pumpenleistung---in entsprechendem Maße.einer Drehzahländerung zwischen Motor und Laufrädern durch Betätigung der Kupplung auszulösen.According to the invention, the hydraulic power transmission system exists for Vehicles from a mechanically variable speed transmission between Motor and impellers, a clutch to change the transmission ratio of the transmission, as well as control means for actuating the clutch at the same time Change-CD of the power of a driving pump, uni the motor power by the corresponding Change amount. Here, the control means consist of manually operated Valves. That control the inflow and outflow of the pressure medium to the cylinder piston for actuation regulate the clutch. At the same time, the control valves regulate the application of pressure and solution the same or a second Cylinder piston to one Mechanism for changing C> the pump output --- to the corresponding extent of a change in speed between motor and impellers by actuating the clutch.

In der Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführunz"sbeiäpielen erläutert. Es zeigen: C3 Fig. 1-3 schematische Darstellungen der Ausführungsf ormen.In the drawing, the invention is explained in several embodiments. They show: C3 Fig. 1-3 schematic representations of the embodiments.

Das in Fig. 1 dargestellte hydraulische Kraftübertragungssystem besteht aus einer Antriebspumpe lo von der Art einer Taumel scheiben-Einspritzpumpe veränderliehen Hubes, einem Mobur 11, der an die Pumpe mit veränderlichem#Hub angeschlossen ist, um die Laufräder des Fahrzeugs (nicht dargestellt) anzutreiben, sowie einer-Steuerung zur automatischen Einstellung des Pumpenhubes in,Übereinstinnung mit den herrschenden Antriebsbedingungen. Die Steuermittel sind allgemein mit 12 bezeichnet und schließeneinen Hilfsmechanismus 13 ein, dessen Steuerkolben mit der Taumelscheibe der Pumpe lo gekuppelt ist.The hydraulic power transmission system shown in Fig. 1 consists of a drive pump lo of the type of a swash plate injection pump of variable stroke, a Mobur 11, which is connected to the pump with variable stroke # to drive the wheels of the vehicle (not shown), as well as a control for the automatic adjustment of the pump stroke in accordance with the prevailing drive conditions. The control means are indicated generally at 12 and include an auxiliary mechanism 13 , the control piston of which is coupled to the swash plate of the pump lo.

Das System beeinhaltet demnach zwischen Motor 11 und den Laurädern,(die an die Welle 14 angeschlosen sind), ein mechanisch veränderliches Geschwindigkeitsgetriebe.The system therefore includes a mechanically variable speed gearbox between the motor 11 and the Laur wheels (which are connected to the shaft 14).

CD Die nutzbar vorhandenen Ubersetzungsverhältnisse sind -1:1 und 2:1.,Das Getriebe-ist allgemein mit 15 bezeichnet und umfaßt eine Kupplung 16, deren Betätigung das-Übersetzungsverhältnis ändert. Die automatische Sileuerung zur Änderung der Übersetzung zwischen dem Motor 11 und der'Welle 14, die den Gegenstand der Erfindung bildet, besteht in diesem Beispiele aus einem Aolenoid 17, das auf ein Spulenventil 18 einwirkt. Das Solenold ist-an*eine übliche Stromleitung (nicht'i"ezeichnet) angeschlossen, in der die Erre..ung des Solenoids von gewissen FL-1"toren, wie #4indungs-CD zahl, Speisung und Dros-selun-#-- iibhängi,##- ist. CD The gear ratios that can be used are -1: 1 and 2: 1. The transmission is generally designated by 15 and comprises a clutch 16, the actuation of which changes the gear ratio. The automatic control for changing the translation between the motor 11 and the shaft 14, which forms the subject of the invention, consists in this example of an aolenoid 17 which acts on a spool valve 18. The Solenold is connected to a standard power line (not shown), in which the solenoid is activated by certain FL-1 "gates, such as the # 4indungs-CD number, supply and throttling - # - - iibängi, ## - is.

Das von IL:--nd einstellbare Spulenventil 18 regelt den Zu- und Ablauf der Druckflüssi,--keit eines ersten Zylinderkolbens 19, dessen YolbenstanGe Li-n einen Arbeitsari.-. 2o zur Betätiguns der Kupplung 16 ünCeschlossen ist. Die Betäti-.un.- des Ventils 18 löst gleichzeitig die Begufselil,#Gufij Ader ..#ntlastun,# ii.ittels DruckiLittel eines zweiten Zylinderkolbens 21 Lus, um den Pumpenschub 'uir, einen zur Drc-hzühländ.jrun, des Getriebes entsprechenden Betr.,..-, zu variieren. The spool valve 18 , which can be adjusted by IL: - regulates the inflow and outflow of the pressure fluid, - speed of a first cylinder piston 19, the piston rod of which Li-n has a working arm. 2o is closed to actuate the clutch 16 . The actuation of the valve 18 simultaneously releases the starter, # Gufij Ader .. # ntlastun, # ii.by means of pressure of a second cylinder piston 21 Lus, to the pump thrust 'uir, one to the pressure hzühländ.jrun, of the gearbox corresponding op., ..- to vary.

DI-s Druckii-ittel wird einer L. des#t"#.'.--on oder .".ufl,.depuri:pe (nicht dargestellt) entnonirii(-,n und über cir, Leitun..snetz 2o zugefür.r11,1-, bzw. #Ln ein Reservoir rück-eführt.DI-s Druckii-ittel becomes a L. des # t "# .'.-- on or.". Ufl, .depuri: pe (not shown) entsonirii (-, n and via cir, Leitun..snetz 2o zugefür.r11,1-, or #Ln returns a reservoir.

Um den nütigen Pu,-,ipenhub zu crrc--*c-i#.:r,., ist der zweite Zylinderkolben 21 c-.*Lr.Le 24 -n-e-Zj schlossen, die in ein Ritzei 25 e-Lngre-'.Lt, d#is auf' einer Achse 26 belagert ist, welche eine Nocke 27 träGt. De NUck e 27 drüci-.t -ei- ..,en d:,s Ende eine --s liebels 28, der mit seineir, #_nderen Hebelarrr. ##h derr, Kolben einer Hilf seinrichtun:r u 1 _3 c-n,-reift. Z- In ,.ittigem Abst,-,tnd einerseits von der #.ndruckstelle der Nocke-und _naererseits vur- dem Angriffpunkte an der Kolbens't'#--#,Ä,7c: 13, ist an acrit U--bel 2## eine Lenrstan.#,e, 29 befes#L.-j*-,#,#t, die r-.it ihrei-.. -.nderen Ende an einem Hebel dessen -.nderer Ar,-,; mit der T-zun,elscheibe der Fur:ipe in Verbindung stent - . Der Hebel 28 i#.,ird durch seinen Anschlc---,:* 3o bp-#rrenzt.To get the useful Pu, -, ipenhub to crrc - * ci # .: r,., The second cylinder piston 21c -. * Lr.Le 24 -ne-Zj is closed, which is in a scratch egg 25 e-Lngre- ' .Lt, d # is besieged on 'an axle 26 which carries a cam 27. De NUck e 27 press-.t -ei- .., en d:, s end of a --s liebels 28, who with his, #_other levers. ## h derr, piston of an auxiliary device: ru 1 _3 cn, -ripe. In Z-, .ittigem Abst, -, tnd the one hand by the # .ndruckstelle the cam and _naererseits vur- the attack points at the Kolbens't '# - #, Ä, 7c: 13, is at Acrit U - bel 2 ## a Lenrstan. #, E, 29 befes # L.-j * -, #, # t, the r-.it their- .. -.other end on a lever whose -.other Ar, - ,; with the T-zu, el disc of the Fur: ipe in connection stent -. The lever 28 i #., Is limited by its connection ---,: * 3o bp- #.

Die den Hebel 28 tl-n den .'.r.schl--#g 2o drückende Feder stellt, die Taumuelscheilbe der Pun#pe zu vollem Hube ein, zbgle2Lcii der Hebel 52u zusammen -iit de..-. ",.nschla--re --o bewegt werden kann, der an einer seitlichen Verstärkung der Kolebnstange für den Hilfsmechanis-Mus 13 sitzt.The spring pressing the lever 28 tl-n the. R.schl - # g 2o sets the swashplate of the point to the full stroke, zbgle2Lcii the lever 52u together -iit de ..-. ", .nschla - re --o can be moved, which sits on a lateral reinforcement of the piston rod for the auxiliary mechanism Mus 13.

Wird ein Übersetzungsverhältnis von 2:1 gewählt, sc wird die Kupplung 16 gelös t und die Geschwindigkeit des Fahrgestells erhöht; der Pumpenhub wird in gleicher Weise in Übereinstimmung mit den Antriebsbedingungen durch die Steuereinrichtung 12 erhöht, bis eine volle Hubstellung erreicht wird. Für ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 wird es nun nötig, das Spulenventil 18 von-Hand zu betätigen und eine Druckentlastung des ersten Zylinderkolbens 19 herbeizuführen, um-ein Schlißen der Kupplung unter der Spannung der an sie angeschlossenen Feder auszulösen. Gleichzeitig wird die Druckflüssigkeit durch die Handeinstellung des, Spulen-' ventils 18 durch den Zylinder 21 geleitet, dessen beaufschlagter Kolben die Zahnstange 24 bewegt und die Nocke 27 zur Drehung bringt. Die Nocke drückt den Hebel 2.8 gegen einen weiteren Anschlag 32, wodurch die,Stellung des gumphilfsmechanismus 13 geändert wird. Der bestehende Pumpenhub wird durch diesen Mechanismus sogar auch dann halbiert, wenn #die Pumpelo nicht mit vollem Hub arbeitet, so daß solchenfalls keine wesentliche Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Antrieb- und Laufrädern auftritt. Zur Verzögerung des Eingriffs der beiden Kupplungshälften ist in der Leitung 3_3, die von dem ersten Zylinder 19 zu dem von Hand zu betätigenden Spulenventil 18 führt-, eine Verengung 34 vorgesehen.If a transmission ratio of 2: 1 is selected, the clutch 16 is released and the speed of the chassis is increased; the pump stroke is increased in the same way in accordance with the drive conditions by the control device 12 until a full stroke position is reached. For a transmission ratio of 1: 1 , it is now necessary to actuate the spool valve 18 by hand and to relieve the pressure of the first cylinder piston 19 in order to trigger the clutch to close under the tension of the spring connected to it. At the same time, the pressure fluid is passed through the manual adjustment of the 'spool' valve 18 through the cylinder 21, the actuated piston of which moves the rack 24 and causes the cam 27 to rotate. The cam presses the lever 2.8 against a further stop 32, whereby the position of the gumphilfsmechanismus 13 is changed. The existing pump stroke is halved by this mechanism even if #the Pumpelo does not work with full stroke, so that in such a case there is no significant change in the transmission ratio between drive and impellers. To delay the engagement of the two coupling halves, a constriction 34 is provided in the line 3_3, which leads from the first cylinder 19 to the manually operated spool valve 18.

Dies ist wünschenswert, damit die Kupplung nicht CD völlig geschlossen wird, bevor der Pumpenhub geändert ist. In gleicher Weise erfolgt die Steuerung, wenn eine Änderung des Übertragungsverhältnisses von 1:1 auf 2:1 gefordert wird.This is desirable so that the clutch CD is not fully closed before the pump stroke is changed. Control is carried out in the same way if a change in the transmission ratio from 1: 1 to 2: 1 is requested.

In dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel wird zur -Betätigung des ersten Zylinderkolbens 19 und der Kupplung 16, sowie der Einrichtung zur Änderung des Pumpenhubes ein Schlitten 35 benutzt, an den ein drehbar gelagerter Iiebel mit dem einen Ende angeordnet ist; das andere Ende des Hebels 36 ist drehbar an einer Zugstange 37 angeschlossen, deren entgegengesetztes Ende mit der Taumelscheibe der Pumpe lo in Verbindung steht-, Der Hebel 36 ist an seinem Punkte im Abstand eines Drittels seiner Länge von-seiner Anlenkung an-die Zugstange 37 drehbar an einen Hilfsmechanismus 13 für die Änderung des Pumpenhubes angeschlossen. Die Verschiebung des Schlittens 35 ruft eine Bewegung des Hebels 36 hervor, um den Pumpenhub einzustellen, wobei die Verschiebung des Schlittens 35 zweimal so groß ist, als der Weg des entgegengesetzten Endes des Hebels 36. In the example shown in FIG. 2, a slide 35 is used to actuate the first cylinder piston 19 and the clutch 16, as well as the device for changing the pump stroke, on which a rotatably mounted Iiebel is arranged at one end; the other end of the lever 36 is rotatably connected to a tie rod 37, whose opposite end to the swash plate of the pump lo in connection steht- The lever 36 is at its points at a distance of one third of its length from-its articulation on-the drawbar 37 rotatably connected to an auxiliary mechanism 13 for changing the pump stroke. The displacement of the slide 35 causes a movement of the lever 36 in order to adjust the pump stroke, the displacement of the slide 35 being twice as great as the travel of the opposite end of the lever 36.

Das in Fig. 3 dargestellte Beispiel zeigt einen ersten Zylinderkolben 38 der mit einem zweiten .Spulenventil 39 kombiniert ist, welches die Speisung eines dritten, gegen eine Feder verspannten Spul.enventils gestattet.The example shown in Fig. 3 shows a first cylinder piston 38 which is combined with a second .Spulenventil 39 , which allows the feeding of a third Spul.enventils tensioned against a spring.

Dieses-dritte Spulenventil 4o ist so angeordnet, daß, wenn-der cb--re.Kolben nicht unter Flüssigkeitsdruck steht, dieser Druckflüssigkeit aus der automatischen Steuereinrichtun 12 zur Änderung des Pumpdnhäbes einzutreten gestattet, um ein paar paralle'ler>Zylinderkolben auszulösen die miteinander einen Hilfsmechanismus für den Pumpenhub bilden.This-third spool valve 4o is arranged so that, if-the cb - right piston is not under fluid pressure, this hydraulic fluid from the automatic Control device 12 for changing the pump stroke allowed to enter a few paralle'ler> cylinder pistons trigger the one with each other Auxiliary mechanism for the pump stroke.

Die Kolebstangen 41 und 42 sind mit ihren Enden an einen Hebel 43 angeschlossen. Im Mittelpunkte des Hebels 4-3 ist eine Zugstange 44 angelenkt, deren anderes Ende mit der Taumelscheibe der Pumpe lo in Verbindung steht.The ends of the piston rods 41 and 42 are attached to a lever 43 connected. In the middle of the lever 4-3 a pull rod 44 is articulated, the the other end is connected to the swash plate of the pump lo.

In der in Zeichnung widergegebenen Stellung wirken die Zylinderkolben 41 und 42, im Gleichgani#,', wie ein Hilfsmechanismus auf die Taumelscheibe der Pumpe. Ein paar Blattfedern 45 stützen einerseits den Hebel- 43 und andererseits die Zugstange 44 ab. Wenn Druckflüssigkeit an den oberen Kolben des dirtten Spulenventils 4o zugeleitet wird, so wird dieser nach unten bewegt und schließt die Verbindung zwischen den-beiden Zylinderkolben 41 und 42 und öffnet die.Verbindung zwischen dem einen der beiden Kolben und dem von Hand einstellbaren Spulenventil 18a.The cylinder pistons work in the position shown in the drawing 41 and 42, in the same direction #, ', like an auxiliary mechanism on the swash plate of the Pump. A pair of leaf springs 45 support the lever 43 on the one hand and on the other hand the pull rod 44 from. When hydraulic fluid reaches the upper piston of the third spool valve 4o is fed, it is moved downwards and closes the connection between the two cylinder pistons 41 and 42 and opens the connection between one of the two pistons and the manually adjustable spool valve 18a.

Dies bewirkt eine Halbierung des Pumpenhubes; diese Verbindung des einen Zylinderkolbens 41 oder 42 wird durch die anschließenden Bewegungen des anderen Zylinderkolbens aufrecht erhalten in Ab- hängigkeit von der automatischen Sterung 18. This causes the pump stroke to be halved; this compound of a cylinder piston 41 or 42 is maintained by the subsequent movements of the other cylinder piston in dependence on the automatic padding is eighteenth

Claims

Claims: Hydraulic power transmission system for vehicles i # .. with mechanically variable speed transmission between the motor and bicycles, a clutch to change the transmission ratio of the transmission, as well as control means for actuating the clutch and at the same time changing the power of the drive pump for the Motor with a corresponding increase in load., Characterized in that manually adjustable valves are provided as control means, which actuate the clutch via a piston acted upon by a pressure medium and, when acting on the clutch, trigger a device via the same or a second pressure cylinder Power change - cause the pump according to the speed ratio between motor and impellers. 2 .. Power transmission system according to claim 1, characterized in that a swash plate pump is used as a variable stroke pump and a rack arranged on a second pressure cylinder is provided for the pump stroke, which actuates a cam via a pinion, which is rotatably mounted on a The lever connected to the stroke changing device acts, the lever being connected to the stroke changing device at an intermediate point of its articulated connection points to the NocIce and swash plate so that the movement of the swash plate triggered by the action of the cam on the lever is in the same ratio as required between the engine and the vehicle wheels. Power transmission system according to claim 1, characterized in that a slide connected to the pressure cylinder for triggering the clutch is provided to change the stroke of an arranged swash plate pump, on which a lever is articulated, which at one end with its opposite free end on the Tautriel plate The reversing lever attached to the pump is connected, the device for changing the pump stroke acting on a point of the reversing lever located between the slide and the swash plate so that when the slide is shifted, the swash plate movement triggered by the lever transmission takes place in accordance with the required speed ratios between the motor and the running wheels. A power transmission system according to claim 1, characterized in that a swash plate pump is provided as the variable Htibe§ pump and a control valve is provided for changing the stroke, which serves to regulate the actuation of a cylinder-piston pair, and each one of the two pressure pistons independent from one another - i, # - e movement L., Ci gung allows -uni to vary the dumping of the double-sided connected swash plate c) and to move the other pressure piston. Uraftübertra # gungssysiGem according to claim 4, characterized that the two cylinder-piston pairs at the opposite ends of a lever and the swash plate of the pump at an intermediate point of the lever at # ;, are closed, so that the movement of one cylinder piston relative to the other causes an adjustment of the The swashplate is triggered as a result of the movement of the other pressure piston in the required transmission ratio between the motor and the impellers.