<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze voor het regelen van een transmissie-eenheid voor motorvoertuigen bij noodloop en transmissie-eenheid die volgens deze werkwijze wordt geregeld.
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het regelen van een transmissie-eenheid voor motorvoertuigen bij noodloop, alsmede op een transmissie-eenheid die volgens deze werkwijze wordt geregeld.
Meer speciaal heeft zij betrekking op een transmissie-eenheid van het type dat gebruik maakt van een kontinu variabele overbrenging.
Zoals bekend bestaat zulke kontinu variabele overbrenging uit twee V-vormige riemschijven, respektievelijk een primaire poelie en een sekundaire poelie, waartussen een eindloos overbrengingselement is aangebracht. Iedere poelie is hierbij gevormd door twee ten opzichte van elkaar verplaatsbare kegelvormige schijfhelften, zodanig dat de overbrengingsverhouding kan worden gewijzigd door de schijfhelften meer, respektievelijk minder uit elkaar te halen. De onderlinge positie van de schijfhelften wordt in funktie van verschillende gegevens geregeld door middel van hydraulische drukcilinders die via hydraulische of elektro-hydraulische regelmiddelen worden aangestuurd.
Het is bekend dat bij de regeling van een kontinu variabele overbrenging de drukken in en de debieten van en naar de twee drukcilinders, van respektievelijk de primaire poelie en sekundaire poelie, dienen te worden gekontroleerd om te bekomen dat de overbrenging kan worden gewijzigd zonder dat het eindloos overbrengingselement slipt. Volgens een eerste bekende mogelijkheid wordt de druk in een van de drukcilinders geregeld en het debiet van en naar de andere druk-
<Desc/Clms Page number 2>
cilinder. De druk in de laatstgenoemde drukcilinder is dan een gevolg van het debiet. Volgens een tweede mogelijkheid worden de drukken in de beide drukcilinders geregeld, wat zoals bekend door middel van een elektronische regeling kan gebeuren, en wat men het dubbele druk-principe noemt.
Bij een hoge overbrengingsverhouding van de overbrenging moeten beide drukken hoog zijn om slip te vermijden. Tevens moet de verhouding van beide drukken ook hoog zijn om de gewenste overbrengingsverhouding te bereiken. Bij een lage overbrengingsverhouding kunnen beide drukken relatief laag zijn zonder dat slip optreedt en de verhouding van beide drukken moet klein zijn om die overbrengingsverhouding te bereiken.
Bij de elektronische regeling volgens het dubbele drukprincipe kunnen de beide drukken elektronisch geregeld worden tussen hun minimum en maximum waarden, naargelang de benodigde knijpkracht en de gewenste overbrengingsverhouding. Bij uitval van de elektronika dient echter een hydraulisch regelsysteem in werking te treden zodat de transmissie-eenheid niet wordt beschadigd en de bestuurder nog kan verder rijden, wat noodloop genoemd wordt.
In noodloop is initieel de maximale sekundaire druk nodig om in de hoogste overbrengingsverhouding te kunnen rijden met vol koppel zonder bandslip. Als in noodloop een druk wordt gekreëerd die afhankelijk is van het motortoerental, zoals beschreven in de Europese oktrooiaanvrage nr 487. 128, kan de primaire druk evenredig worden gemaakt met die nooddruk. Op deze manier is bij lage motortoerentallen de sekundaire druk maximaal en de primaire druk zeer laag, wat betekent dat de transmissie in "Low" staat. Als het motortoerental toeneemt, stijgt de primaire druk. Bij een
<Desc/Clms Page number 3>
bepaald motortoerental is de primaire druk zo groot dat de transmissie opschakelt en het voertuig versnelt.
Als de primaire druk de maximale waarde bereikt die bij een elektronisch gestuurde dubbele drukregeling gebruikt wordt, dan zal de transmissie nog niet ver zijn opgeschakeld omwille van de hoge sekundaire druk, zodat een noodloopschakeling zoals voorgesteld in het EP 487. 128 op zieh geen voldoening biedt.
Deze uitvinding heeft tot doel een oplossing aan dit probleem te bieden.
Tot dit doel bestaat de uitvinding uit een werkwijze voor het regelen van een transmissie-eenheid voor motorvoertuigen, meer speciaal een transmissie-eenheid van het type dat, enerzijds, gebruik maakt van een kontinu variabele overbrenging, bestaande uit een primaire poelie op een ingaande as, een sekundaire poelie op een uitgaande as en een tussen de poelies aangebracht eindloos overbrengingselement, waarbij de loopstralen van het overbrengingselement en bijgevolg de overbrengingsverhouding kunnen worden gewijzigd door de schijfhelften van voornoemde poelies onderling te verplaatsen, door middel van een primaire drukcilinder die samenwerkt met de primaire poelie en een sekundaire drukcilinder die samenwerkt met de sekundaire poelie, en anderzijds, gebruik maakt van een dubbele drukregeling,
waarbij zowel de druk in de primaire drukcilinder als de druk in de sekundaire drukcilinder door middel van een sturing worden bevolen, respektievelijk door middel van een primair drukregelcircuit en een sekundair drukregelcircuit, waarbij de nodige drukken geleverd worden door een hydraulisch medium dat op druk wordt gebracht met behulp van een door middel van de motor van het motorvoertuig aangedreven pomp, daardoor gekenmerkt dat in nood-
<Desc/Clms Page number 4>
loop, bij het falen van de voornoemde sturing, enerzijds, de primaire druk, met andere woorden de druk in de primaire drukcilinder, wordt aangestuurd in funktie van het debiet van de voornoemde pomp en, anderzijds, een daling van de druk in de sekundaire drukcilinder tot stand wordt gebracht.
Door de druk in de sekundaire drukcilinder te laten dalen is een verder opschakelen van de overbrenging mogelijk, waardoor een breed opschakelbereik in noodloop wordt bekomen en in noodloop het rijgedrag van het voertuig nog goed is.
Volgens de voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de sekundaire druk verminderd van zodra de primaire druk in noodloop een vooropgestelde waarde, meer speciaal zijn normale maximale waarde, heeft bereikt, zodat een eerste opschakeling wordt gerealiseerd door het toenemen van de primaire druk en een verder opschakelen wordt mogelijk gemaakt door het laten dalen van de sekundaire druk.
Volgens de meest voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt de sekundaire druk hiertoe gelijk gemaakt aan de primaire druk, wat het voordeel biedt dat dit eenvoudig te realiseren is door een verbinding tussen de primaire drukcilinder en sekundaire drukcilinder te maken.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een transmissie-eenheid met een noodloopregeling die de voornoemde werkwijze toepast, met als kenmerk dat zij is voorzien van een dubbele drukregeling die elektronisch wordt gestuurd ; en dat zij een noodloopschakeling bevat die bestaat in de kombinatie van eerste middelen die bij het falen van de elektronische sturing het primaire drukregelcircuit aansturen in funktie van het debiet van de pomp die het hydraulisch medium levert en tweede middelen die bij het
<Desc/Clms Page number 5>
bereiken van een welbepaalde druk in de primaire drukcilinder een daling van de druk in de sekundaire drukcilinder tot stand brengen.
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm wordt de noodloopregeling gekombineerd met een koelcircuit dat een oplossing biedt aan het hierna geschetste probleem.
Het is bekend dat de rijrichting van een voertuig dat met een kontinu variabele overbrenging is uitgerust, kan worden omgekeerd door middel van een omkeereenheid.
Deze omkeereenheid kan bestaan uit de kombinatie van een planetaire overbrenging en twee hiermee samenwerkende wrijvingskoppelingen, respektievelijk een vooruitkoppeling en een achteruitkoppeling, een en ander zodanig dat door het inschakelen van de ene of de andere koppeling de draaizinnen van de ingaande en de uitgaande as respektievelijk gelijk zijn aan elkaar of tegengesteld worden aan elkaar.
De koppelmiddelen, met andere woorden de vooruitkoppeling en de achteruitkoppeling, kunnen zoals bekend hydraulisch worden bekrachtigd. Bij de bekende uitvoeringen gebeurt dit door middel van een hydraulisch circuit waarvan het hydraulisch medium tevens benut wordt om de koppelingen te koelen, waarbij de koeling en de bekrachtiging via dezelfde toevoer geschieden.
Het is bekend dat in de wegrijfase de aangestuurde koppeling, hetzij de vooruitkoppeling, hetzij de achteruitkoppeling, slipt. De betreffende koppeling dissipeert dan een bepaald vermogen dat evenredig is met het geleverde koppel van de motor en met het sliptoerental, waarbij onder het sliptoerental het verschil wordt verstaan tussen het
<Desc/Clms Page number 6>
motortoerental en het toerental van de primaire as. Bij krachtige motoren en hoge sliptoerentallen is het gedissipeerd vermogen dus groot.
Om te beletten dat de betreffende koppeling verbrandt, moet dit vermogen afgevoerd worden. Bij een natte-platenkoppeling gebeurt dit door een bepaald debiet van het hydraulisch medium als koelmedium naar de slippende koppeling te leiden. Het is duidelijk dat hoe groter het gedissipeerd vermogen is, hoe groter het koeldebiet moet zijn.
Bij de klassieke transmissie-eenheden met natte-platenkoppelingen gebeurt de koeling met de druk die de koppeling bekrachtigt. Hierdoor is het koeldebiet volgens een wortelfunktie afhankelijk van de koppelingsdruk, met andere woorden als de koppelingsdruk verviervoudigt, verdubbelt het koeldebiet.
Het benodigd koeldebiet is evenwel meer dan lineair afhankelijk van de koppelingsdruk. Het is inderdaad zo dat het koppel rechtevenredig is met de koppelingsdruk en dat hogere drukken in de praktijk ook hogere sliptoerentallen betekenen.
Om er toch voor te zorgen dat er steeds voldoende koeling is, is het bekend om het koeldebiet zodanig groot te maken dat bij het maximaal koppel van de motor, en dus ook bij de maximale koppelingsdruk, alsook bij de maximale koppelingsslip voldoende koelmedium wordt geleverd.
Deze werkwijze heeft echter als nadeel dat bij lagere koppelingsdrukken, zoals bijvoorbeeld in de kruipfase, er meer koelmedium wordt geleverd dan noodzakelijk is. Naarmate de motor krachtiger is en de maximale sliptoerentallen groter worden, stijgt het debiet van het medium dat nutteloos naar
<Desc/Clms Page number 7>
de koppeling gaat bij een lage koppelingsdruk. Het is duidelijk dat dit debiet door de pomp van het hydraulisch medium dient te worden geleverd en dat dit debiet noodzakelijk is. Indien de pomp dit niet zou doen, daalt immers de koppelingsdruk. Qua koeling zou dit geen probleem geven vermits er toch een overschot was aan koelmedium, doch daar de koppelingsdruk rechtstreeks het rijgedrag van de wagen bepaalt kan dit leiden tot een slecht rijdende wagen.
Verder is het bekend dat de oliehuishouding van een transmissie-eenheid van het hoger genoemde type meestal het meest kritiek is in de kruipfase. Indien er in deze fase te veel koelolie naar de koppeling gaat, zal het slagvolume van de pomp groter moeten zijn dan funktioneel mogelijk is, wat ten koste gaat van het rendement van de transmissieeenheid en dus ten koste van het brandstofverbruik.
Teneinde hieraan een oplossing te bieden, bevat de transmissie volgens de uitvinding een toevoer van hydraulisch medium voor de koeling van de voornoemde koppelmiddelen die gescheiden is van de toevoer voor de bekrachtiging van deze koppelmiddelen.
Door een gescheiden toevoer wordt het voordeel geboden dat de toevoer van koelvloeistof, in dit geval hydraulisch medium uit het voornoemde circuit, onafhankelijk kan geschieden van de druk waarmee de koppelingen worden bekrachtigd, en dat de toevoer op elk ogenblik kan gebeuren in funktie van het gewenste koeleffekt, zodat geen overbodige hoeveelheid medium wordt rondgepompt.
Volgens een verdere bijzondere uitvoeringsvorm is de noodloopregeling van de uitvinding gekombineerd met een bijzondere koppelingsregeling, verder eventueel ook in kombinatie met de voornoemde gescheiden koeling.
<Desc/Clms Page number 8>
Het is bekend dat bij de regeling van een platenkoppeling van een kontinu variabele overbrenging meestal gebruik gemaakt wordt van een ventiel waarmee de druk in de drukcilinder van de ingeschakelde koppeling, hetzij vooruitkoppeling of achteruitkoppeling, zowel verhoogd als verlaagd kan worden. Om dit ventiel te positioneren zijn er twee mogelijkheden. Ofwel wordt dit ventiel serieel geplaatst, waarbij al het pompdebiet dat niet elders verbruikt wordt, door dit ventiel gaat, ofwel wordt dit ventiel parallel geplaatst waarbij enkel het debiet dat voor de koppelingsregeling nodig is door het ventiel gaat.
Het grote voordeel van een parallel ventiel is de regelbaarheid. Veranderingen in het pompdebiet door veranderende motortoerentallen of door de inschakeling van andere verbruikers hebben hierdoor geen invloed op de koppelingsdruk.
Een nadeel echter is het groot verbruik van hydraulisch medium. Om de koppelingsdruk snel te kunnen laten dalen dient immers een verbinding te bestaan tussen de drukcilinder van de betreffende koppeling en een afblaasopening, met als gevolg dat deze verbinding permanent een bepaalde hoeveelheid medium doet weglekken waardoor een grotere pomp nodig is.
Volgens de koppelingsregeling die volgens de uitvinding in kombinatie met de betreffende noodloopregeling wordt aangewend, wordt hieraan een oplossing geboden door gebruik te maken van afzonderlijke regelmiddelen die parallel geplaatst staan en die respektievelijk in het aanleggen en afblazen van de druk kunnen voorzien. Doordat hierdoor het gebruik van een permanente opening kan worden uitgesloten, wordt vermeden dat een onnodig grote hoeveelheid medium dient te worden opgepompt om tot een toereikende regeling te kunnen komen.
<Desc/Clms Page number 9>
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna als voorbeeld zonder enig beperkend karakter een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een transmissie-eenheid volgens de uitvinding weergeeft ; figuur 2 op een grotere schaal het gedeelte weergeeft dat in figuur 1 met F2 is aangeduid ; figuur 3 een praktische uitvoeringsvorm weergeeft van het gedeelte dat in figuur 1 met F3 is aangeduid ; figuur 4 op een kleinere schaal een geschematiseerde doorsnede weergeeft volgens lijn IV-IV in figuur 3.
Zoals weergegeven in figuren 1 tot 3 heeft de uitvinding betrekking op een transmissie-eenheid 1 van het type dat gebruik maakt van een kontinu variabele overbrenging 2.
De kontinu variabele overbrenging 2 bestaat hierbij uit een primaire poelie 3 op een ingaande as 4 ; een sekundaire poelie 5 op een uitgaande as 6i een eindloos overbrengingselement 7 tussen de beide poelies 3 en 5, zoals een riem ; een primaire drukcilinder 8 die met de primaire poelie 3 samenwerkt ; en een sekundaire drukcilinder 9 die met de sekundaire poelie 5 samenwerkt, waarbij de poelies 3 en 5 en de drukcilinders 8 en 9 toelaten dat de loopstralen van het eindloos overbrengingselement 7 op de poelies 3 en 5, en bijgevolg de overbrengingsverhouding kunnen worden gewijzigd.
Hiertoe zijn elk der beide poelies 3 en 5 zoals bekend V-vormig en vertonen elk onderling axiaal verschuifbare schijfhelften 10-11 en 12-13.
<Desc/Clms Page number 10>
Zoals nog is weergegeven in de figuur 1 wordt de ingaande as 4 aangedreven door de motor 14 van het voertuig, via een omkeereenheid 15 die hierna nog wordt beschreven. De uitgaande as 6 voorziet in de aandrijving van de wielen 16 via een aantal niet weergegeven overbrengingen en een differentieel 17.
De overbrengingsverhouding van de kontinu variabele overbrenging 2 wordt in funktie van verschillende parameters geregeld. Hierbij worden de drukken in de drukcilinders 8 en 9 in funktie van stuursignalen 18 en 19, afkomstig van een stuureenheid 20, ingesteld, met behulp van een drukregelcircuit 21.
Het drukregelcircuit 21 kan op verschillende wijzen zijn opgebouwd. Bij wijze van voorbeeld is in de figuur een drukregelcircuit weergegeven dat bestaat uit pulsgestuurde elektromagnetische ventielen 22 en 23, die door de elektrische stuursignalen 18 en 19 worden aangestuurd en die een overeenstemmende hydraulische stuurdruk afleveren ; een primair en sekundair hulpregelventiel, respektievelijk 24 en 25, die door middel van de ventielen 22 en 23 worden aangestuurd ; en regelventielen 26 en 27 die op hun beurt worden aangestuurd door de hulpregelventielen 24 en 25 en die via leidingen 28-29 en 30-31 de druk in de respektievelijke drukcilinders 8 en 9 regelen.
Het drukregelcircuit 21 wordt hierbij gevoed door middel van een pomp 32, met hydraulisch medium afkomstig uit een reservoir 33.
Het medium wordt vanaf de pomp 32 aan de hulpregelventielen 24 en 25 toegevoerd via leidingen 30 en 34, een drukreduceerventiel 35, leiding 36 en een drukregelventiel 37 dat via een leiding 38 in een konstante druk aan de ingangen
<Desc/Clms Page number 11>
van de hulpregelventielen 24 en 25 voorziet. De ventielen 22 en 23 worden gevoed via een drukregelventiel 39, dat in een konstante druk, lager dan de eerstgenoemde konstante druk, aan de ingangen 40 en 41 van de ventielen 22 en 23 voorziet.
De regelventielen 26 en 27 zijn doorgaans in serie geplaatst. Hierbij wordt het opgepompte hydraulische medium eerst via leidingen 34-30 en poort 42 aan het regelventiel 27 toegevoerd. Afhankelijk van de plaats van het kleplichaam 43 van dit regelventiel 27 wordt een gedeelte van het medium in mindere of meerdere mate via een poort 44 afgevoerd en kan de druk in de leidingen 30-31 en dus ook in de primaire drukcilinder 8 worden gewijzigd.
Het aan de poort 44 afgevoerde medium wordt aan het regelventiel 26 toegevoerd. Het via een poort 45 hieraan toegevoerde medium wordt dan weer, afhankelijk van de stand van het kleplichaam 46 van het regelventiel 26 afgevoerd via een poort 47, zodanig dat de druk aan de poort 47, welke met leiding 28 in verbinding staat, en dus ook de druk in de drukcilinder 9 kan worden gewijzigd. Het via de poort 47 afgevoerde medium wordt naar de aanzuigzijde van de pomp 32 gevoerd, wat zoals hierna beschreven kan gebeuren langs verschillende verbruikers van medium.
Om te bekomen dat zowel de kracht uitgeoefend door de primaire drukcilinder 8 als de kracht uitgeoefend door de sekundaire drukcilinder 9 optimaal kunnen worden ingesteld, vertoont de eerste drukcilinder 8 in deze uitvoering een groter drukoppervlak dan de sekundaire drukcilinder 9. Hierdoor kan op ieder ogenblik in de leiding 29 een kleinere druk gehandhaafd worden dan in de leiding 31, wat noodzakelijk is om de voornoemde serieschakeling van de regelventielen 26 en 27 te kunnen realiseren en om te
<Desc/Clms Page number 12>
bekomen dat aan de primaire drukcilinder 8 indien nodig toch een grotere kracht kan worden gerealiseerd dan aan de sekundaire drukcilinder 9, onafhankelijk van het feit dat de druk in de leiding 29 steeds lager is dan in de leiding
EMI12.1
31.
De precieze werking van het drukregelcircuit 21 is op zieh bekend en kan bovendien eenvoudig uit de bijgaande figuren worden afgeleid en wordt hierna dan ook niet verder toegelicht.
Zoals schematisch is weergegeven in figuur 1, en meer in detail in figuur 3, bestaat de voornoemde omkeereenheid 15 uit een overbrenging 48, doorgaans een planetaire overbrenging, en koppelmiddelen, meer speciaal een vooruitkoppeling 49 en een achteruitkoppeling 50, om afwisselend welbepaalde gedeelten van de overbrenging 48 onderling te blokkeren, zodanig dat de uitgaande as van de omkeereenheid 15, die gekoppeld is met de voornoemde as 4, naar keuze met dezelfde draaizin of tegengestelde draaizin dan de motoras 51 wordt aangedreven.
Omkeereenheden 15 die gebruik maken van een planetaire overbrenging 48 zijn algemeen bekend. De opbouw en werking kan uit figuren 3 en 4 worden afgeleid. Bij de bekrachtiging van de vooruitkoppeling 49 wordt de draaibeweging van de ingaande as 52, die gekoppeld is met de motoras 51, via een planetendrager 53, de gesloten koppeling 49 en met de as 4 meedraaiende konstruktiedelen 54-55 rechtstreeks op deze as 4 overgedragen. Bij het bekrachtigen van de achteruitkoppeling 50 wordt een tandkrans 56 geblokkeerd die met planeetwielen 57 van de planetendrager 53 samenwerkt, zodanig dat de draaibeweging van de as 52 via de planetendrager 53, de planeetwielen 57 en een zonnewiel 58 omgekeerd op de as 4 wordt overgedragen.
<Desc/Clms Page number 13>
De vooruitkoppeling 49 en achteruitkoppeling 50 bestaan uit natte-platenkoppelingen. Deze koppelingen maken zoals weergegeven in figuur 3 gebruik van wrijvingsplaten 59-60 en 61-62 die tegen elkaar kunnen worden gedrukt door middel van drukcilinders 63 en 64 via aandrukdelen 65 en 66.
De ingeschakelde drukcilinder 63 of 64, wordt in funktie van de gewenste rijrichting bekrachtigd door hieraan medium onder druk toe te voeren, waarbij de toevoer geschiedt via een leiding 67 en een handbediend ventiel 68 dat in verbinding staat met de pook 69 van het voertuig en via leidingen 70 en 71. De toevoer van medium aan de leiding 67 kan op verschillende wijzen gebeuren. In het weergegeven voorbeeld is de leiding 67 hiertoe, zoals hierna nog wordt beschreven onrechtstreeks op de uitgang 72 van het drukreduceerventiel 35 aangesloten.
Volgens de uitvinding wordt de transmissie-eenheid 1 in noodloop volgens de in de inleiding genoemde werkwijze geregeld. Hiertoe is zij voorzien van een noodloopschakeling 73, met als kenmerk dat deze schakeling een regeling omvat die toelaat dat de sekundaire druk, met andere woorden de druk in de drukcilinder 9 in noodloop kan dalen, waarbij deze bij voorkeur pas daalt vanaf het ogenblik dat de normale maximale primaire druk, met andere woorden de maximale druk in de primaire drukcilinder 8, is bereikt. De normale maximale druk is de druk die maximaal tijdens de normale werking wordt aangelegd en is ook de druk waarvoor de drukcilinder 8 berekend is.
Deze noodloopschakeling 73 bestaat volgens de uitvinding bij voorkeur in de kombinatie van eerste middelen 74 die bij het falen van de elektronische sturing het primaire regelcircuit, in dit geval het hulpregelventiel 24, aansturen in funktie van het toerental van de motoras 51 en
<Desc/Clms Page number 14>
tweede middelen 75 die bij het bereiken van een welbepaalde druk in de primaire drukcilinder 8 een daling van de druk in de sekundaire drukcilinder 9 tot stand brengen.
In het weergegeven voorbeeld van figuren 1 en 2 bestaan de eerste middelen 74 uit, enerzijds, een ventiel 76 dat ervoor zorgt dat de stuurlijn van het primaire circuit bij noodloop van de elektronische sturing wordt ontkoppeld, met andere woorden ervoor zorgt dat de verbinding tussen het ventiel 22 en het hulpregelventiel 24, welke gevormd is door op het ventiel 76 aansluitende leidingen 77 en 78, bij noodloop onderbroken wordt, en de leiding 78 verbonden wordt met een leiding 79 waarin een druk heerst die evenredig is met het toerental van de pomp 32 en met het toerental van de motoras 51 en, anderzijds, een restriktie 80 die een drukopbouw in de voornoemde leiding 79 toelaat.
Het ventiel 76 bezit bij voorkeur een veerbelast kleplichaam 81 waaraan via een poort 82 een zodanige druk wordt aangelegd op het ogenblik dat de elektronika van de sturing faalt, dat het kleplichaam 81 tegen de kracht van de betreffende veer 83 wordt verplaatst. Hiertoe staat deze poort 82 via een leiding 84 in verbinding met de uitgang met het ventiel 22, waarbij dit laatste zodanig is opgevat dat bij het uitvallen van de elektronika automatisch een verbinding ontstaat tussen de ingang 41 en de uitgang ervan, en de doorgelaten druk maximaal wordt.
Verder is het ventiel 76 zodanig opgevat dat tijdens de normale werking de voornoemde leiding 79 via poorten 85 en 86 vrij in verbinding staat met een afvoerleiding 87, en het ventiel 22 via de leiding 77, via poorten 88 en 89 en via de leiding 78 in verbinding staat met het hulpregelventiel 24, terwijl bij het verplaatsen van het kleplichaam 81 de poort 86 wordt gesloten en het hydraulisch medium
<Desc/Clms Page number 15>
gedwongen wordt langs de restriktie 80 weg te stromen, en tevens de poort 88 wordt afgesloten en de poort 89 in verbinding wordt gesteld met een poort 90 waaraan de druk uit de leiding 79 is aangelegd, zodanig dat deze druk in de aansturing van het hulpregelventiel 24 voorziet.
De voornoemde tweede middelen 75 bestaan in het weergegeven voorbeeld uit een ventiel 91 dat bij het bereiken van een welbepaalde druk in de leiding 79 een verbinding maakt tussen de primaire drukcilinder 8 en de sekundaire drukcilinder 9. Hiertoe kan zoals weergegeven gebruik worden gemaakt van een ventiel 91 met een veerbelast kleplichaam 92 waaraan via een poort 93 de druk van de leiding 79 kan worden aangelegd, via een leiding 94, waarbij dit kleplichaam 92 door verschuiving tegen de kracht van de veer 95 een verbinding vormt tussen een poort 96 die via een leiding 97 en verder de leiding 29 in verbinding staat met de primaire drukcilinder 8 en een poort 98 die via een leiding 99 en voornoemde leidingen 34 en 31 in verbinding staat met de sekundaire drukcilinder 9.
Het ventiel 91 is zodanig gekoncipieerd dat de druk in de leiding 79 zodanig kan stijgen dat de overbrenging 2 opschakelt tot de maximaal toegestane druk in de drukcilinder 8 bereikt is en dan pas een verbinding tussen de poorten 96 en 98 wordt gemaakt, die toelaat dat de druk in de drukcilinder 9 daalt tot hij gelijk is aan deze in de drukcilinder 8 en zodoende de overbrenging 2 verder opschakelt.
De noodloopschakeling 73 is verder nog voorzien van een beveiliging die de stuurdruk bij noodloop, t. t. z. de druk in de leiding 79 beperkt tot een welbepaalde waarde om beschadigingen bij extreem hoge drukken uit te sluiten. De beveiliging wordt gevormd door een poort 100 in het ventiel
<Desc/Clms Page number 16>
91, die bij een extreem hoge druk in de leiding 79 toelaat dat medium via deze poort 100 wegstroomt.
De werking van de noodloopschakeling 73 kan eenvoudig uit figuren 1 en 2 en de voorgaande beschrijving worden afgeleid en is hoofdzakelijk als volgt.
Bij het falen van de elektronische aansturing ontstaat in het ventiel 23 een vrije doorgang. Hierdoor wordt de druk die permanent aanwezig is aan de ingang 41 van het ventiel 23 via de leiding 84 aan de poort 82 van het ventiel 76 aangelegd, waardoor het kleplichaam 81 naar rechts wordt geplaatst.
Hierdoor wordt bekomen dat de druk in de primaire drukcilinder 8 wordt geregeld in funktie van de druk in de leidingen 78-79, welke vanwege de restriktie 80 evenredig is met het debiet van de pomp 32 en dus met het toerental van de motoras 51. Hierdoor schakelt de overbrenging 2 op en is het mogelijk weg te rijden wanneer de voornoemde elektronika faalt.
Van zodra de druk in de primaire drukcilinder 8 maximaal is, schuift het kleplichaam 92 naar links en worden de drukcilinders 8 en 9 met elkaar verbonden, zodat de druk in de sekundaire drukcilinder 9, die normaal hoger is dan de maximale druk in de primaire drukcilinder 8, daalt, en de overbrenging 2 verder opschakelt.
Hierdoor wordt bekomen dat in noodloop een opschakeling over een wijd bereik mogelijk is en ook in noodloop een redelijk rijgedrag van het voertuig voorhanden is.
<Desc/Clms Page number 17>
Zoals beschreven in de inleiding wordt het voornoemde geheel bij voorkeur ook uitgerust met een bijzonder voordelig koelcircuit.
Inderdaad, om de voornoemde wrijvingsplaten 59-60-61-62 te koelen, wordt hieraan hydraulisch medium toegevoerd, wat bij de bestaande uitvoeringen gebeurt door hiertoe het medium uit de leidingen 70 en 71 te benutten, wat tot de in de inleiding genoemde nadelen leidt.
Volgens de uitvinding wordt aan deze nadelen verholpen door de koppelmiddelen, waarmee de vooruitkoppeling 49 en de achteruitkoppeling 50 worden bedoeld, te koelen door middel van een koelcircuit 101 dat een toevoer 102 voor hydraulisch medium vertoont die gescheiden is van de toevoer 103 die in de bekrachtiging van de koppelmiddelen voorziet.
De toevoer 102 staat bij voorkeur via leidingen 104-105-106 in verbinding met de poort 47 van het primair regelventiel 26.
Zoals weergegeven in de bijgaande figuren 1 en 2 verloopt de toevoer van koelmedium bij voorkeur ook via een schakelventiel 107, dat gekoppeld is met het ventiel 68, zodanig dat uitsluitend koelmedium aan de ingeschakelde koppeling 49 of 50, respektievelijk via leidingen 108 en 109 wordt toegevoerd. De ventielen 68 en 107 kunnen in eenzelfde huis 110 zijn ondergebracht en eenzelfde kleplichaam 111 bezitten.
De gescheiden toevoer van koelmedium wordt bij voorkeur geregeld door middel van een regelventiel 112, onafhankelijk van de bekrachtigingsdruk waarmee de drukcilinders 63 en 64 worden bevolen. Dit regelventiel 112 vertoont bij voorkeur een veerbelast kleplichaam 113, dat afhankelijk
<Desc/Clms Page number 18>
van de druk in de leiding 104 meer of minder vloeistof uit deze leiding laat ontsnappen, via een uitlaatpoort 114, waardoor een drukregeling in de leidingen 104-105-106 tot stand wordt gebracht, en dus ook in de koeltoevoer van de ingeschakelde koppeling 49 of 50.
Om een optimale regeling toe te laten, meer speciaal om te bekomen dat het koeldebiet regelbaar is en niet abnormaal groot wordt, is in de toevoer een restriktie 115 aangebracht.
In de gescheiden toevoer van het medium dat benut wordt om de voornoemde koppelingen 49 en 50 te koelen, is bij voorkeur een koeler 116 ingebouwd, bijvoorbeeld stroomafwaarts van de restriktie 115.
In de leiding 105 kan een aftakking 117 aangebracht zijn om het eindloos overbrengingselement 7 te smeren en/of te koelen, bijvoorbeeld via een bandsmeerpijp 118.
De werking van het koelcircuit 101 kan uit figuren 1 tot 3 en de voorgaande beschrijving worden afgeleid. De koeling gebeurt doordat een gedeelte van het medium afkomstig van de leiding 104 via leidingen 105-106 en 108 of 109 aan de ingeschakelde koppeling 49 of 50 wordt toegevoerd, waarbij dit medium onderweg in de koeler 116 op een lage temperatuur wordt gebracht.
Het regelventiel 112 zorgt ervoor dat de toevoer van koelmedium evenredig geschiedt met het toevoerdebiet van de pomp 32 en dus met het toerental van de motor 14 van het voertuig.
Het is duidelijk dat het regelventiel 112 niet noodzakelijk zoals hiervoor beschreven hoeft te funktioneren. Volgens
<Desc/Clms Page number 19>
een variante kan immers ook gebruik worden gemaakt van een door middel van een stuureenheid of dergelijke gestuurd ventiel, waarbij de aansturing in funktie van verschillende parameters gebeurt, bijvoorbeeld in funktie van temperatuurmetingen aan de respektievelijke koppelingen 49 en 50.
De uitvoering van de bijgaande figuur biedt echter het voordeel dat geen supplementaire elektronische stuurmiddelen noodzakelijk zijn.
Volgens de voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de transmissie-eenheid l ook nog voorzien van koppelingsregeling 119, die zoals reeds vermeld in de inleiding het voordeel biedt dat de druk in de koppelingen 49 en 50 kan geregeld worden zonder dat er enig noemenswaardig verlies is van hydraulisch medium.
Volgens de uitvinding vertoont deze koppelingsregeling 119 hiertoe het kenmerk dat de toevoer 120 en de afvoer 121 van hydraulisch medium voor het bekrachtigen van de koppelingen 49 en 50 gescheiden zijn van elkaar. Meer speciaal wordt hiertoe gebruik gemaakt van afzonderlijke regelmiddelen, die in het weergegeven voorbeeld bestaan uit regelventielen 122 en 123, bij voorkeur elektromagnetisch gestuurde ventielen, die parallel geplaatst staan en die de koppelingsdruk rechtstreeks kunnen regelen.
Hierbij wordt hydraulisch medium via leidingen 34,30, 124 en 125 aan het regelventiel 64 toegevoerd. De toegevoerde druk wordt hierbij op een konstante waarde afgeregeld, bijvoorbeeld door middel van het voornoemde drukreduceerventiel 35 en een drukregelventiel 126.
Het regelventiel 122 staat met zijn uitgang 127 via leidingen 128 en 67, via het voornoemde manueel ventiel 68 en via de leidingen 70 en 71 in verbinding met de drukcylinder
<Desc/Clms Page number 20>
63 of 64 van respektievelijk de vooruitkoppeling 49 of de achteruitkoppeling 50. Het regelventiel 122 heeft een regelbare doortocht, zodat de doorlaat van medium progressief regelbaar is. Hiertoe kan dit regelventiel 122 pulsgestuurd zijn, waarbij bijvoorbeeld de pulsbreedte wordt gewijzigd.
Het tweede regelventiel 123 is met zijn ingang 129 parallel aangesloten op de leiding 128, terwijl de uitgang 130 is gevormd door een afblaasopening, met andere woorden een uitgang waarlangs het medium vrij kan weglopen naar het reservoir 33.
Het tweede regelventiel 123 is bij voorkeur een tweestandenventiel, met andere woorden een ventiel dat ofwel gesloten is, ofwel volledig geopend is.
De beide regelventielen 122 en 123 zijn onderling zodanig gekoppeld dat het regelventiel 123 enkel open wordt gezet als het eerste regelventiel 122 dicht staat.
De regelventielen 122 en 123 worden aangestuurd door middel van een stuureenheid 131, die eventueel geïntegreerd is in de voornoemde stuureenheid 20.
Verder wordt opgemerkt dat in ieder van de zuigers van de drukcilinders 63 en 64 een kleine opening, respektievelijk 132 en 133 in figuur 3, aanwezig is, die toelaat dat het medium langzaam hieruit kan weglekken.
De werking van de koppelingsregeling 119 is als volgt. In het regelventiel 122 kan een verbinding worden gemaakt tussen de leiding 125 en de drukcilinder 63 of 64 van de ingeschakelde koppeling 49 of 50, waardoor de koppelingsdruk in de betreffende koppeling stijgt. Door het
<Desc/Clms Page number 21>
regelventiel 122 te sluiten kan men de koppelingsdruk langzaam laten dalen, doordat het hydraulisch medium in de betreffende drukcilinder 63 of 64 dan langzaam via de opening, hetzij 132, hetzij 133 weglekt.
Indien de koppelingsdruk echter snel moet dalen, wordt het eerste regelventiel 122 gesloten en het tweede regelventiel 123 geopend, waardoor de druk plots wegvalt.
Het is duidelijk dat op deze wijze vrijwel geen verlies van hydraulisch medium ontstaat tijdens het regelen, daar de openingen 132 en 133 zeer klein kunnen zijn.
Het is ook niet uitgesloten deze openingen weg te laten en iedere gewenste drukdaling uitsluitend door het regelventiel 123 te realiseren of door nog een ander ventiel.
De voornoemde noodloopschakeling 73 kan verder nog voorzien zijn van een ventiel 134 dat de koppelingsregeling 119 uitschakelt in geval van noodloop, zodat een ongewenst funktioneren van een van de regelventielen 122 of 123 geen ongewenste effekten in de aansturing van de koppelingen 49 en 50 teweegbrengt. Dit ventiel 134 vertoont eveneens een veerbelast kleplichaam 135 waarop via een poort 136 een druk wordt uitgeoefend in geval van noodloop, wat hiertoe ook op de leiding 84 is aangesloten. Het ventiel 134 is hierbij zodanig opgevat dat de voornoemde leidingen 128 en 67 tijdens de normale werking worden verbonden via poorten 137 en 138, doch dat bij noodloop de poort 137 wordt afgesloten en de poort 138 wordt verbonden met een poort 139 waaraan via leidingen 140 en 141-38 een druk wordt aangelegd die permanent voorhanden is.
Deze druk kan eventueel hydraulisch-mechanisch afgeregeld worden door middel van een ventiel 142 dat in de leidingen 140-141 is aangebracht.
<Desc/Clms Page number 22>
Bij het falen van de elektronische aansturing wordt de druk die permanent aanwezig is aan de ingang 41 van het ventiel 23 via de leiding 84 aan de poort 136 van het ventiel 134 aangelegd, waardoor het kleplichaam 135 naar links wordt verplaatst.
Hierdoor wordt de koppelingsregeling 119 volledig buiten werking gesteld en wordt de koppelingsdruk hydraulisch geregeld door de toevoer van medium via leidingen 141,140 en 67.
Bij voorkeur staat de noodloopschakeling 73 in serie achter het koelcircuit 101 geschakeld, met andere woorden wordt gevoed door het overtollige medium dat aan het koelcircuit 101 wordt afgelaten.
Verder kan nog in een aftakking 143 worden voorzien die de smering van de planetaire overbrenging 48 verzorgt.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoering- vorm, doch de voornoemde werkwijze en transmissie-eenheid kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
A method of controlling a transmission unit for motor vehicles in emergency running and a transmission unit controlled by this method.
This invention relates to a method of controlling a transmission unit for motor vehicles in emergency operation, as well as to a transmission unit controlled by this method.
More specifically, it relates to a transmission unit of the type using a continuously variable transmission.
As is known, such a continuously variable transmission consists of two V-shaped pulleys, respectively a primary pulley and a secondary pulley, between which an endless transmission element is arranged. Each pulley is herein formed by two conical disc halves which can be moved relative to each other, such that the transmission ratio can be changed by disassembling the disc halves more or less. The mutual position of the disc halves is controlled in function of various data by means of hydraulic pressure cylinders which are controlled via hydraulic or electro-hydraulic control means.
It is known that in the regulation of a continuously variable transmission the pressures in and the flows to and from the two pressure cylinders, of the primary pulley and secondary pulley respectively, must be checked in order to ensure that the transmission can be changed without endless transmission element slips. According to a first known possibility, the pressure in one of the printing cylinders is regulated and the flow rate to and from the other printing
<Desc / Clms Page number 2>
cylinder. The pressure in the latter printing cylinder is then a result of the flow rate. According to a second possibility, the pressures in the two printing cylinders are controlled, which, as is known, can be done by means of an electronic control, and what is called the double printing principle.
At a high gear ratio of the gear, both pressures must be high to avoid slip. Also, the ratio of both pressures must also be high to achieve the desired transmission ratio. At a low gear ratio, both pressures can be relatively low without slipping, and the ratio of both pressures must be small to achieve that gear ratio.
With electronic control according to the double pressure principle, both pressures can be electronically controlled between their minimum and maximum values, depending on the required squeezing force and the desired transmission ratio. However, in the event of electronics failure, a hydraulic control system should operate so that the transmission unit is not damaged and the driver can continue to drive, which is called emergency running.
In emergency operation, the maximum secondary pressure is initially required to drive in the highest gear ratio with full torque without tire slip. If in emergency run a pressure is created which is dependent on the engine speed, as described in European patent application no. 487. 128, the primary pressure can be made proportional to that emergency pressure. In this way, at low engine speeds, the secondary pressure is maximum and the primary pressure is very low, which means that the transmission is in "Low". As the engine speed increases, the primary pressure increases. At one
<Desc / Clms Page number 3>
given engine speed, the primary pressure is so great that the transmission shifts up and the vehicle accelerates.
If the primary pressure reaches the maximum value used in an electronically controlled double pressure control, the transmission will not be upshifted yet due to the high secondary pressure, so that an emergency running circuit as proposed in EP 487. 128 is not satisfactory. .
The present invention aims to provide a solution to this problem.
For this purpose, the invention consists in a method for controlling a transmission unit for motor vehicles, in particular a transmission unit of the type which, on the one hand, uses a continuously variable transmission, consisting of a primary pulley on an input shaft , a secondary pulley on an output shaft and an endless transmission element arranged between the pulleys, wherein the running radii of the transmission element and, consequently, the transmission ratio can be changed by mutually displacing the disc halves of said pulleys, by means of a primary pressure cylinder cooperating with the primary pulley and a secondary pressure cylinder which interacts with the secondary pulley and, on the other hand, uses a double pressure control,
wherein both the pressure in the primary pressure cylinder and the pressure in the secondary pressure cylinder are commanded by means of a control, respectively by means of a primary pressure control circuit and a secondary pressure control circuit, the necessary pressures being supplied by a hydraulic medium which is pressurized with the aid of a pump driven by the motor of the motor vehicle, characterized in that emergency
<Desc / Clms Page number 4>
in the event of the failure of the above-mentioned control, the primary pressure, in other words the pressure in the primary pressure cylinder, is controlled in function of the flow rate of the aforementioned pump and, on the other hand, a drop in the pressure in the secondary pressure cylinder is established.
By lowering the pressure in the secondary pressure cylinder, a further upshifting of the transmission is possible, resulting in a wide upshift range in emergency operation and the driving behavior of the vehicle is still good in emergency operation.
According to the preferred embodiment, the secondary pressure is reduced as soon as the primary pressure in emergency running has reached a predetermined value, more specifically its normal maximum value, so that a first upshift is achieved by increasing the primary pressure and further upshifting is enabled by lowering the secondary pressure.
According to the most preferred embodiment, the secondary pressure is made equal to the primary pressure for this purpose, which offers the advantage that this can be easily realized by making a connection between the primary printing cylinder and secondary printing cylinder.
The invention also relates to a transmission unit with an emergency running control which applies the aforementioned method, characterized in that it is provided with a double pressure control which is electronically controlled; and that it contains an emergency running circuit consisting of the combination of first means which, in the event of failure of the electronic control, control the primary pressure control circuit in function of the flow rate of the pump supplying the hydraulic medium and second means which
<Desc / Clms Page number 5>
achieving a defined pressure in the primary printing cylinder causes a decrease in the pressure in the secondary printing cylinder.
According to a special embodiment, the emergency running control is combined with a cooling circuit that solves the problem outlined below.
It is known that the direction of travel of a vehicle equipped with a continuously variable transmission can be reversed by means of a reversing unit.
This reversing unit can consist of the combination of a planetary gear and two friction clutches co-operating therewith, respectively a forward clutch and a reverse clutch, such that by turning on one or the other clutch the rotating phrases of the input and output shafts are equal respectively. are together or are opposite to each other.
As is known, the coupling means, in other words the forward clutch and the reverse clutch, can be hydraulically actuated. In the known embodiments, this is done by means of a hydraulic circuit, the hydraulic medium of which is also used to cool the clutches, the cooling and the energizing taking place via the same supply.
It is known that in the drive-away phase the actuated clutch, either the forward clutch or the reverse clutch, slips. The relevant clutch then dissipates a certain power which is proportional to the delivered torque of the engine and to the slip speed, whereby the slip speed is the difference between the
<Desc / Clms Page number 6>
engine speed and the speed of the primary shaft. The power dissipated is therefore high with powerful engines and high slip speeds.
In order to prevent the relevant coupling from burning, this power must be removed. With a wet-plate clutch, this is done by passing a certain flow rate of the hydraulic medium as cooling medium to the slipping clutch. It is clear that the greater the dissipated power, the greater the cooling flow rate must be.
In the classic wet-disc clutch units, cooling is done with the pressure energizing the clutch. As a result, the cooling flow rate according to the root function depends on the coupling pressure, in other words if the coupling pressure quadruples, the cooling flow rate doubles.
However, the required cooling flow is more than linear depending on the coupling pressure. It is true that the torque is directly proportional to the coupling pressure and that higher pressures in practice also mean higher slip speeds.
In order to ensure that there is always sufficient cooling, it is known to increase the cooling flow so that at the maximum torque of the engine, and therefore also at the maximum clutch pressure, as well as at the maximum clutch slip, sufficient cooling medium is supplied.
However, this method has the drawback that at lower coupling pressures, such as, for example, in the creep phase, more cooling medium is supplied than is necessary. As the engine is more powerful and the maximum slip speeds increase, the flow rate of the medium uselessly increases to
<Desc / Clms Page number 7>
the coupling goes at a low coupling pressure. It is clear that this flow must be supplied by the hydraulic medium pump and that this flow is necessary. If the pump does not do this, the coupling pressure will drop. In terms of cooling, this would not be a problem since there was still a surplus of cooling medium, but since the coupling pressure directly determines the driving behavior of the car, this can lead to a poorly driving car.
It is further known that the oil management of a transmission unit of the above-mentioned type is usually the most critical in the creep phase. If too much cooling oil goes to the clutch at this stage, the pump displacement will have to be greater than is functionally possible, at the expense of the efficiency of the transmission unit and thus at the expense of fuel consumption.
In order to provide a solution to this, the transmission according to the invention comprises a supply of hydraulic medium for cooling the aforementioned coupling means which is separate from the supply for energizing these coupling means.
A separate supply offers the advantage that the supply of coolant, in this case hydraulic medium from the aforementioned circuit, can take place independently of the pressure at which the couplings are energized, and that the supply can be made at any time in function of the desired cooling effect, so that no unnecessary amount of medium is circulated.
According to a further special embodiment, the emergency running control of the invention is combined with a special clutch control, further optionally also in combination with the aforementioned separate cooling.
<Desc / Clms Page number 8>
It is known that when controlling a plate clutch of a continuously variable transmission, use is usually made of a valve with which the pressure in the pressure cylinder of the engaged clutch, either forward clutch or reverse clutch, can be both increased and decreased. There are two options for positioning this valve. Either this valve is placed in series, where all the pump flow that is not used elsewhere, goes through this valve, or this valve is placed in parallel, only the flow required for the clutch control goes through the valve.
The big advantage of a parallel valve is the controllability. Changes in the pump flow rate due to changing engine speeds or the activation of other consumers do not affect the coupling pressure.
A drawback, however, is the large consumption of hydraulic medium. After all, in order to allow the coupling pressure to drop rapidly, there must be a connection between the pressure cylinder of the relevant coupling and a blow-off opening, with the result that this connection will permanently leak a certain amount of medium, so that a larger pump is required.
According to the clutch control which according to the invention is used in combination with the relevant emergency running control, a solution is offered to this by using separate control means which are placed in parallel and which can provide for applying and relieving the pressure, respectively. By excluding the use of a permanent opening, it is avoided that an unnecessarily large amount of medium has to be pumped up in order to achieve an adequate regulation.
<Desc / Clms Page number 9>
With the insight to better demonstrate the features of the invention, a preferred embodiment is described hereinafter as an example without any limitation, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 schematically represents a transmission unit according to the invention; figure 2 shows on a larger scale the part indicated by F2 in figure 1; figure 3 represents a practical embodiment of the part indicated by F3 in figure 1; figure 4 shows on a smaller scale a schematic section according to line IV-IV in figure 3.
As shown in Figures 1 to 3, the invention relates to a transmission unit 1 of the type using a continuously variable transmission 2.
The continuously variable transmission 2 here consists of a primary pulley 3 on an input shaft 4; a secondary pulley 5 on an output shaft 6i an endless transmission element 7 between the two pulleys 3 and 5, such as a belt; a primary printing cylinder 8 cooperating with the primary pulley 3; and a secondary pressure cylinder 9 cooperating with the secondary pulley 5, the pulleys 3 and 5 and the pressure cylinders 8 and 9 allowing the running radii of the endless transmission element 7 on the pulleys 3 and 5, and consequently the transmission ratio, to be changed.
For this purpose, each of the two pulleys 3 and 5 are, as known, V-shaped and each has axially displaceable disc halves 10-11 and 12-13.
<Desc / Clms Page number 10>
As still shown in figure 1, the input shaft 4 is driven by the engine 14 of the vehicle, via a reversing unit 15, which will be described below. The output shaft 6 provides the driving of the wheels 16 via a number of transmissions (not shown) and a differential 17.
The gear ratio of the continuously variable gear 2 is controlled in function of various parameters. Here, the pressures in the pressure cylinders 8 and 9 are adjusted in function of control signals 18 and 19, originating from a control unit 20, by means of a pressure control circuit 21.
The pressure control circuit 21 can be constructed in various ways. By way of example, the figure shows a pressure control circuit consisting of pulse-controlled solenoid valves 22 and 23, which are controlled by the electric control signals 18 and 19 and which deliver a corresponding hydraulic control pressure; a primary and secondary auxiliary control valve, 24 and 25, respectively, which are actuated by means of the valves 22 and 23; and control valves 26 and 27 which in turn are actuated by the auxiliary control valves 24 and 25 and which regulate the pressure in the respective pressure cylinders 8 and 9 via lines 28-29 and 30-31.
The pressure control circuit 21 is supplied here by means of a pump 32, with hydraulic medium coming from a reservoir 33.
The medium is supplied from the pump 32 to the auxiliary control valves 24 and 25 via lines 30 and 34, a pressure reducing valve 35, line 36 and a pressure control valve 37, which is supplied to the inputs at a constant pressure via a line 38
<Desc / Clms Page number 11>
the auxiliary control valves 24 and 25. Valves 22 and 23 are supplied through a pressure control valve 39, which provides a constant pressure, lower than the former constant pressure, at the inputs 40 and 41 of valves 22 and 23.
The control valves 26 and 27 are usually placed in series. The pumped hydraulic medium is first supplied to the control valve 27 via lines 34-30 and port 42. Depending on the location of the valve body 43 of this control valve 27, a part of the medium is discharged to a greater or lesser extent via a port 44 and the pressure in the pipes 30-31 and thus also in the primary pressure cylinder 8 can be changed.
The medium discharged at port 44 is supplied to the control valve 26. Depending on the position of the valve body 46 of the control valve 26, the medium supplied via a port 45 is then discharged via a port 47, such that the pressure at the port 47, which is connected to line 28, and thus also the pressure in the printing cylinder 9 can be changed. The medium discharged through port 47 is fed to the suction side of the pump 32, which can be done as described below by various medium consumers.
In order to ensure that both the force exerted by the primary printing cylinder 8 and the force exerted by the secondary printing cylinder 9 can be optimally adjusted, the first printing cylinder 8 in this embodiment has a larger printing surface than the secondary printing cylinder 9. As a result, at any time the line 29 must be maintained at a smaller pressure than in the line 31, which is necessary in order to be able to realize the aforementioned series connection of the control valves 26 and 27 and to
<Desc / Clms Page number 12>
obtain that, if necessary, a greater force can be realized on the primary printing cylinder 8 than on the secondary printing cylinder 9, irrespective of the fact that the pressure in the line 29 is always lower than in the line
EMI12.1
31.
The precise operation of the pressure control circuit 21 is known and can moreover be easily deduced from the accompanying figures and is therefore not further elucidated hereinafter.
As schematically shown in Figure 1, and in more detail in Figure 3, the aforementioned reversing unit 15 consists of a transmission 48, usually a planetary transmission, and coupling means, more specifically a forward clutch 49 and a reverse clutch 50, to alternately define specific portions of the mutually block transmission 48 such that the output shaft of the reversing unit 15, which is coupled to the aforementioned shaft 4, is optionally driven with the same sense of rotation or opposite sense of rotation as the motor shaft 51.
Reversing units 15 using a planetary gear 48 are well known. The construction and operation can be derived from figures 3 and 4. When the forward clutch 49 is energized, the rotary movement of the input shaft 52, which is coupled to the motor shaft 51, is transmitted directly to this shaft 4 via a planet carrier 53, the closed coupling 49 and the construction parts rotating with the shaft 4. When the reverse gear 50 is energized, a gear ring 56 is engaged which cooperates with planet wheels 57 of the planet carrier 53, such that the rotational movement of the shaft 52 is transmitted in reverse to the shaft 4 via the planet carrier 53, the planet wheels 57 and a sun gear 58.
<Desc / Clms Page number 13>
The forward clutch 49 and reverse clutch 50 consist of wet plate clutches. As shown in Figure 3, these couplings use friction plates 59-60 and 61-62 which can be pressed together by means of pressure cylinders 63 and 64 via pressing parts 65 and 66.
The activated pressure cylinder 63 or 64 is energized in function of the desired direction of travel by supplying pressurized medium thereto, the supply taking place via a line 67 and a manually operated valve 68 which communicates with the lever 69 of the vehicle and via lines 70 and 71. The supply of medium to line 67 can be done in various ways. In the example shown, the line 67 is connected indirectly to the outlet 72 of the pressure reducing valve 35 for this purpose, as will be described below.
According to the invention, the transmission unit 1 in emergency mode is controlled according to the method mentioned in the introduction. For this purpose it is provided with an emergency running circuit 73, characterized in that this circuit comprises a control which allows the secondary pressure, in other words the pressure in the pressure cylinder 9 to fall in emergency running, preferably falling from the moment that the normal maximum primary pressure, in other words the maximum pressure in the primary printing cylinder 8, has been reached. The normal maximum pressure is the maximum pressure applied during normal operation and is also the pressure for which the pressure cylinder 8 is calculated.
According to the invention, this emergency running circuit 73 preferably consists of the combination of first means 74 which, in the event of failure of the electronic control, control the primary control circuit, in this case the auxiliary control valve 24, in function of the speed of the motor shaft 51 and
<Desc / Clms Page number 14>
second means 75 which effect a drop in pressure in the secondary printing cylinder 9 when a specific pressure in the primary printing cylinder 8 is reached.
In the illustrated example of Figures 1 and 2, the first means 74 consist, on the one hand, of a valve 76 which ensures that the control line of the primary circuit is disconnected from the electronic control in emergency operation, in other words ensures that the connection between the valve 22 and the auxiliary control valve 24, which is formed by lines 77 and 78 connecting to the valve 76, is interrupted in emergency operation, and the line 78 is connected to a line 79 in which there is a pressure proportional to the speed of the pump 32 and with the speed of the motor shaft 51 and, on the other hand, a restriction 80 which allows a pressure build-up in the aforementioned line 79.
The valve 76 preferably has a spring-loaded valve body 81, to which pressure is applied via a port 82 at the moment that the electronics of the control fail, such that the valve body 81 is displaced against the force of the respective spring 83. To this end, this port 82 communicates via a conduit 84 with the outlet with the valve 22, the latter being designed in such a way that in the event of a failure of the electronics, a connection is automatically created between the inlet 41 and its outlet, and the maximum pressure passed is going to be.
Furthermore, the valve 76 is designed such that during normal operation the above-mentioned pipe 79 is freely connected via ports 85 and 86 to a discharge pipe 87, and the valve 22 via the pipe 77, via ports 88 and 89 and via the pipe 78 in communicates with the auxiliary control valve 24, while moving the valve body 81 closes the port 86 and the hydraulic medium
<Desc / Clms Page number 15>
is forced to flow out along the restriction 80, and the gate 88 is also closed and the gate 89 is connected to a gate 90 to which the pressure from the conduit 79 is applied, such that this pressure in the control of the auxiliary control valve 24 provides.
In the example shown, the aforementioned second means 75 consist of a valve 91 which, upon reaching a specific pressure in the pipe 79, makes a connection between the primary printing cylinder 8 and the secondary printing cylinder 9. For this purpose, as shown, a valve can be used. 91 with a spring-loaded valve body 92 to which the pressure of the pipe 79 can be applied via a port 93, via a pipe 94, this valve body 92 forming a connection between a port 96 via a pipe by displacing it against the force of the spring 95 97 and further, the line 29 communicates with the primary printing cylinder 8 and a port 98 which communicates via the line 99 and said lines 34 and 31 with the secondary printing cylinder 9.
The valve 91 is designed in such a way that the pressure in the line 79 can rise such that the transmission 2 shifts up until the maximum permitted pressure in the pressure cylinder 8 is reached and only then a connection is made between the ports 96 and 98, which allows the pressure in the pressure cylinder 9 drops until it is equal to that in the pressure cylinder 8 and thus further upshifts the transmission 2.
The emergency running circuit 73 is furthermore provided with a protection which controls the control pressure during emergency running, t. t. z. the pressure in the pipe 79 is limited to a specific value in order to rule out damage at extremely high pressures. The protection is formed by a port 100 in the valve
<Desc / Clms Page number 16>
91, which at an extremely high pressure in line 79 allows medium to flow out through this port 100.
The operation of the emergency running circuit 73 can be easily deduced from Figures 1 and 2 and the foregoing description and is mainly as follows.
If the electronic control fails, a free passage is created in valve 23. Hereby, the pressure which is permanently present at the inlet 41 of the valve 23 is applied via the conduit 84 to the port 82 of the valve 76, whereby the valve body 81 is placed to the right.
This ensures that the pressure in the primary pressure cylinder 8 is controlled in function of the pressure in the lines 78-79, which, because of the restriction 80, is proportional to the flow rate of the pump 32 and thus to the speed of the motor shaft 51. As a result shifts transmission 2 up and it is possible to drive away when the aforementioned electronics fail.
Once the pressure in the primary pressure cylinder 8 is at its maximum, the valve body 92 slides to the left and the pressure cylinders 8 and 9 are connected together, so that the pressure in the secondary pressure cylinder 9, which is normally higher than the maximum pressure in the primary pressure cylinder 8, drops, and the transmission 2 shifts up further.
This ensures that upshifting over a wide range is possible in emergency mode and that reasonable driving behavior of the vehicle is also available in emergency mode.
<Desc / Clms Page number 17>
As described in the introduction, the aforementioned whole is preferably also equipped with a particularly advantageous cooling circuit.
Indeed, in order to cool the aforementioned friction plates 59-60-61-62, hydraulic medium is supplied thereto, which in the existing versions is done by utilizing the medium from the lines 70 and 71 for this purpose, which leads to the drawbacks mentioned in the introduction .
According to the invention, these drawbacks are overcome by cooling the coupling means, by which the forward clutch 49 and the reverse clutch 50 are meant, by means of a cooling circuit 101 which has a hydraulic medium supply 102 which is separated from the supply 103 which is in the actuation of the coupling means.
The supply 102 is preferably in communication with the port 47 of the primary control valve 26 via lines 104-105-106.
As shown in the accompanying figures 1 and 2, the supply of cooling medium preferably also runs via a switching valve 107, which is coupled to the valve 68, such that only cooling medium is supplied to the engaged coupling 49 or 50, respectively via lines 108 and 109 . The valves 68 and 107 can be housed in the same housing 110 and have the same valve body 111.
The separate supply of cooling medium is preferably controlled by means of a control valve 112, independent of the actuation pressure commanding the pressure cylinders 63 and 64. This control valve 112 preferably has a spring-loaded valve body 113, which is dependent
<Desc / Clms Page number 18>
of the pressure in the line 104 allows more or less fluid to escape from this line, through an outlet port 114, thereby creating pressure regulation in the lines 104-105-106, and thus also in the cooling supply of the engaged clutch 49 or 50.
In order to allow optimum control, more specifically to ensure that the cooling flow rate is adjustable and does not become abnormally large, a restriction 115 is provided in the feed.
Preferably, a cooler 116 is built into the separated supply of the medium used to cool the aforementioned couplings 49 and 50, for example downstream of the restriction 115.
A branch 117 can be arranged in the line 105 to lubricate and / or cool the endless transmission element 7, for example via a belt lubrication pipe 118.
The operation of the cooling circuit 101 can be deduced from Figures 1 to 3 and the foregoing description. The cooling is done by supplying a portion of the medium from line 104 through lines 105-106 and 108 or 109 to the engaged clutch 49 or 50, bringing this medium into cooler 116 while traveling in cooler 116.
The control valve 112 ensures that the supply of cooling medium is proportional to the supply flow of the pump 32 and thus to the speed of the engine 14 of the vehicle.
It is clear that the control valve 112 does not necessarily have to function as described above. According to
<Desc / Clms Page number 19>
after all, a variant can also be used with a valve controlled by means of a control unit or the like, the control being effected in function of various parameters, for example in function of temperature measurements at the respective couplings 49 and 50.
However, the embodiment of the accompanying figure offers the advantage that no additional electronic control means are necessary.
According to the preferred embodiment, the transmission unit 1 is also provided with clutch control 119, which, as already mentioned in the introduction, has the advantage that the pressure in the clutches 49 and 50 can be controlled without any significant loss of hydraulic medium.
According to the invention, this clutch control 119 has the feature for this purpose that the inlet 120 and the outlet 121 of hydraulic medium for energizing the clutches 49 and 50 are separated from each other. More specifically, use is made for this purpose of separate control means, which in the example shown consist of control valves 122 and 123, preferably electromagnetically controlled valves, which are placed in parallel and which can directly control the coupling pressure.
In this case, hydraulic medium is supplied to the control valve 64 via lines 34, 30, 124 and 125. The supplied pressure is hereby adjusted to a constant value, for instance by means of the aforementioned pressure reducing valve 35 and a pressure regulating valve 126.
The control valve 122 is connected to the pressure cylinder with its outlet 127 via lines 128 and 67, via the aforementioned manual valve 68 and via lines 70 and 71
<Desc / Clms Page number 20>
63 or 64 of the forward clutch 49 or the reverse clutch 50, respectively. The control valve 122 has an adjustable passage, so that the passage of medium is progressively adjustable. For this purpose, this control valve 122 can be pulse-controlled, whereby, for example, the pulse width is changed.
The second control valve 123 is connected parallel to the pipe 128 with its inlet 129, while the outlet 130 is formed by a blow-off opening, in other words an outlet through which the medium can drain freely to the reservoir 33.
The second control valve 123 is preferably a two-position valve, in other words a valve that is either closed or fully open.
The two control valves 122 and 123 are mutually coupled such that the control valve 123 is only opened when the first control valve 122 is closed.
The control valves 122 and 123 are controlled by means of a control unit 131, which is optionally integrated in the aforementioned control unit 20.
It is further noted that in each of the pistons of the pressure cylinders 63 and 64 there is a small opening, 132 and 133 in Figure 3, respectively, which allows the medium to slowly leak out therefrom.
The operation of clutch control 119 is as follows. In the control valve 122, a connection can be made between the line 125 and the pressure cylinder 63 or 64 of the engaged clutch 49 or 50, as a result of which the clutch pressure in the relevant clutch increases. Through the
<Desc / Clms Page number 21>
By closing the control valve 122, the coupling pressure can be slowly decreased, because the hydraulic medium in the respective pressure cylinder 63 or 64 then slowly leaks through the opening, either 132 or 133.
However, if the clutch pressure is to drop rapidly, the first control valve 122 is closed and the second control valve 123 is opened, causing the pressure to drop suddenly.
It is clear that in this way there is practically no loss of hydraulic medium during regulation, since the openings 132 and 133 can be very small.
It is also not excluded to omit these openings and to realize any desired pressure drop exclusively by the control valve 123 or by yet another valve.
The aforementioned emergency running circuit 73 may furthermore comprise a valve 134 which switches off the clutch control 119 in the event of emergency running, so that an undesired functioning of one of the control valves 122 or 123 does not cause any undesired effects in the actuation of the couplings 49 and 50. This valve 134 also has a spring-loaded valve body 135 on which pressure is exerted via a port 136 in case of emergency running, which is also connected to the line 84 for this purpose. The valve 134 is hereby designed such that the above-mentioned pipes 128 and 67 are connected during normal operation via ports 137 and 138, but that in emergency operation the gate 137 is closed and the port 138 is connected to a port 139 via pipes 140 and 141-38 a pressure is applied that is permanently available.
This pressure can optionally be adjusted hydraulically-mechanically by means of a valve 142 which is arranged in the lines 140-141.
<Desc / Clms Page number 22>
In the event of failure of the electronic control, the pressure permanently present at the inlet 41 of the valve 23 is applied via the line 84 to the port 136 of the valve 134, whereby the valve body 135 is displaced to the left.
This completely overrides clutch control 119 and the clutch pressure is hydraulically controlled by the supply of fluid through lines 141, 140 and 67.
Preferably, the emergency running circuit 73 is connected in series behind the cooling circuit 101, in other words it is fed by the excess medium which is discharged to the cooling circuit 101.
Furthermore, a branch 143 can be provided which provides lubrication of the planetary gear 48.
The present invention is in no way limited to the embodiment described by way of example and shown in the figures, but the aforementioned method and transmission unit can be realized in different variants without departing from the scope of the invention.