DE102006055184A1 - Toroidgetriebe für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Toroidgetriebe eines Kraftfahrzeugs, welches zwei Fahrbereiche aufweist. In einem ersten Fahrbereich kann die Übersetzung des Toroidgetriebes unter Einbeziehung eines Variators des Toroidgetriebes stufenlos verstellt werden. Das Toroidgetriebe weist ein Hydrauliksystem auf, welches über Stellglieder verfügt, mittels welchen beispielsweise die Übersetzung am Variator verändert oder die Kupplungen geöffnet und geschlossen werden können. Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Toroidgetriebe eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, welches auch in einem so genannten hydraulischen Notlauf, also bei einem Ausfall eines oder mehrerer Elektromagnetventile und/oder der elektronischen Steuerungseinrichtung einen sicheren Betrieb des Toroidgetriebes ermöglicht. Erfindungsgemäß ist das Hydrauliksystem so ausgeführt, dass in einem hydraulischen Notlauf der zweite Fahrbereich aktiviert ist, also eine feste Übersetzung eingestellt wird oder eingestellt bleibt. Die Aktivierung des zweiten Fahrbereichs wird durch eine gezielte Ansteuerung einer oder mehrerer Kupplungen (K1, K2, K3) des Toroidgetriebes realisiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Toroidgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Die DE 10 2004 013 506 A1 beschreibt ein Toroidgetriebe für ein Kraftfahrzeug, welches zwei Fahrbereiche aufweist, die sich durch verschiedene Leistungspfade innerhalb des Getriebes unterscheiden. In einem ersten Fahrbereich kann die Übersetzung des Toroidgetriebes unter Einbeziehung eines Variators des Toroidgetriebes stufenlos verstellt werden. Dieser erste Fahrbereich weist wiederum zwei Teil-Fahrbereiche mit unterschiedlichen Übersetzungsbereichen auf. In einem zweiten Fahrbereich können zwei feste Übersetzungen eingestellt werden, wobei dabei der Variator umgangen wird. Die Fahrbereiche bzw. die festen Übersetzungen werden durch Schließen bzw. Öffnen von hydraulisch ansteuerbaren Kupplungen aktiviert bzw. deaktiviert.
  • Das Toroidgetriebe weist ein Hydrauliksystem auf, welches über Stellglieder beispielsweise in Form von Kolben-Zylinder-Einheiten verfügt, mittels welchen beispielsweise die Übersetzung am Variator verändert oder die Kupplungen geöffnet und geschlossen werden können. Das Hydrauliksystem weist Elektromagnetventile zur Einstellung von Ansteuerdrücken der Stellglieder auf. Die Elektromagnetventile werden von einer elektronischen Steuerungseinrichtung angesteuert.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Toroidgetriebe eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, welches auch in einem so genannten hydraulischen Notlauf, also bei einem Ausfall eines oder mehrerer Elektromagnetventile und/oder der elektronischen Steuerungseinrichtung einen sicheren Betrieb des Toroidgetriebes ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Toroidgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist das Hydrauliksystem so ausgeführt, dass in einem hydraulischen Notlauf der zweite Fahrbereich aktiviert ist, also eine feste Übersetzung eingestellt wird oder eingestellt bleibt. Die Aktivierung des zweiten Fahrbereichs wird durch eine gezielte Ansteuerung einer oder mehrerer Kupplungen des Toroidgetriebes realisiert.
  • Der hydraulische Notlauf ist dadurch charakterisiert, dass keines der Elektromagnetventile mit einem Ansteuersignal durch die elektronische Steuerungseinrichtung angesteuert wird und die Elektromagnetventile so je nach Bauart an ihrem Ausgang keinen oder einen maximalen Ausgangsdruck liefern.
  • Bei einem Toroidgetriebe wird Drehmoment von einer Antriebsscheibe des Variators über einen oder mehrere Zwischenroller auf eine Abtriebsscheibe übertragen. Um dies zu ermöglichen, muss zum einen ein Stützmoment auf die Zwischenroller aufgebracht und zum anderen müssen die An- und Abtriebsscheibe mittels einer Anpressvorrichtung gegeneinander gedrückt werden. Die dabei notwendigen Drücke sind insbesondere von einem Drehmoment an einer Getriebeeingangswelle abhängig. Werden die notwendigen Drücke nicht eingestellt, kann es zu Schädigungen des Variators, beispielsweise durch ein Durchrutschen der Zwischenroller, kommen. Im hydraulischen Notlauf können die genannten Drücke nicht von der Steuerungseinrichtung eingestellt werden, so dass bei einer Drehmomentübertragung am Variator im hydraulischen Notlauf die Gefahr einer Schädigung des Variators und damit des Toroidgetriebes sehr groß wäre. Durch die erfindungsgemäße Aktivierung des zweiten Fahrbereichs, also einer festen Übersetzung unter Umgehung des Variators, ist die Gefahr einer Schädigung des Variators und damit des Toroidgetriebes ausgeschlossen.
  • Das Hydrauliksystem ist insbesondere so ausgeführt, dass die Aktivierung des zweiten Fahrbereichs nur in einer Fahrtrichtung, insbesondere in der Vorwärtsfahrtrichtung, abläuft. In der Rückwärtsfahrtrichtung kann das Hydrauliksystem im hydraulischen Notlauf ein davon abweichendes Verhalten aufweisen.
  • In Ausgestaltung der Erfindung weist der zweite Fahrbereich einen Synchrongang und einen Direktgang, mit einer im Vergleich zum Synchrongang kleineren Übersetzung auf. Der erste, stufenlose Fahrbereich verfügt insbesondere über einen unteren und einen oberen Teil-Fahrbereich, wobei der untere Teil-Fahrbereich im Vergleich zum oberen Teil-Fahrbereich größere Übersetzungen aufweist. Das Kraftfahrzeug fährt also im unteren Teil-Fahrbereich an. Der Synchrongang weist dann insbesondere eine Übersetzung auf, die Wesentlichen der kleinsten Übersetzung des unteren und der größten Übersetzung des oberen Teil-Farbreichs des ersten Fahrbereichs entspricht. Im Direktgang ist insbesondere die Getriebeeingangswelle über eine Kupplung direkt mit einer Getriebeausgangswelle verbunden, so dass in diesem Fall die Übersetzung des Toroidgetriebes im Direktgang 1 beträgt. Davon abweichend können der Synchrongang und der Direktgang auch je nach Ausgestaltung des Toroidgetriebes andere Übersetzungen aufweisen.
  • Bei einem Übergang in den Notlauf wird der Synchrongang aktiviert, wenn die aktuelle Übersetzung im ersten Fahrbereich größer ist als die Übersetzung im Synchrongang. Wenn die aktuelle Übersetzung im ersten Fahrbereich kleiner ist als die Übersetzung im Synchrongang, wird der Direktgang aktiviert.
  • In dem Fall, in dem der Synchrongang den unteren und oberen Teil-Fahrbereich übersetzungsmäßig trennt, bedeutet das, dass bei einem Übergang in den Notlauf im unteren Teil-Fahrbereich der Synchrongang und im oberen Teil-Fahrbereich der Direktgang aktiviert wird.
  • Damit wird wirkungsvoll verhindert, dass beim Übergang in den Notlauf eine zu große Übersetzung eingestellt wird, was zu einer zu großen Drehzahl einer Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs führen könnte. Eine zu große Drehzahl der Antriebsmaschine kann zu einer Schädigung der Antriebsmaschine führen. Außerdem wirkt bei einer plötzlichen Erhöhung der Drehzahl der Antriebsmaschine ein schlagartig höheres Bremsmoment auf das Kraftfahrzeug, was zu einer plötzlichen und unvorhersehbaren Verzögerung des Kraftfahrzeugs führen kann.
  • Die Übersetzung des Direktgangs ist insbesondere derart ausgelegt, dass das Kraftfahrzeug im Direktgang seine maximale Geschwindigkeit bei einer Drehzahl der Antriebsmaschine erreicht, welche kleiner ist als die maximal mögliche Drehzahl der Antriebsmaschine.
  • In Ausgestaltung der Erfindung verfügt das Toroidgetriebe über drei Kupplungen, wobei
    • – im unteren Teil-Fahrbereich die erste Kupplung geschlossen und insbesondere die zweite und dritte Kupplung geöffnet ist,
    • – im oberen Teil-Fahrbereich die zweite Kupplung geschlossen und insbesondere die erste und dritte Kupplung geöffnet ist,
    • – im Synchrongang die erste und zweite Kupplung geschlossen und insbesondere die dritte Kupplung geöffnet ist,
    • – im Direktgang die dritte Kupplung geschlossen ist und insbesondere die erste Kupplung geöffnet und
    • – bei einem Übergang in den Notlauf im unteren Teil-Fahrbereich zusätzlich zur ersten Kupplung die zweite Kupplung und im oberen Teil-Fahrbereich zusätzlich zur zweiten Kupplung die dritte Kupplung geschlossen wird.
  • Das zusätzliche Schließen einer Kupplung ist in einer hydraulischen Steuerung vergleichsweise einfach zu realisieren. Damit kann die hydraulische Steuerung vergleichsweise einfach aufgebaut sein.
  • Für die Aktivierung des Direktgangs ist es ausreichend, wenn die dritte Kupplung, welche die Getriebeeingangswelle mit der Getriebeausgangswelle koppelt, geschlossen wird. Es ist aber nicht schädlich, bzw. es kann sinnvoll sein, auch die zweite Kupplung zu schließen.
  • In Ausgestaltung der Erfindung weist das Hydrauliksystem einen Schaltschieber auf, der entweder nur eine Ansteuerung der ersten Kupplung oder der dritten Kupplung zulässt. Diese gegenseitige Verriegelung ist sinnvoll, da die beiden Kupplungen nicht gleichzeitig geschlossen werden dürfen. Je nach Getriebeaufbau kann es dabei zu einem Blockieren des Toroidgetriebes kommen, was unbedingt vermieden werden muss.
  • Bei einem Übergang in den Notlauf im unteren Teil-Fahrbereich lässt der Schaltschieber weiterhin die Ansteuerung der ersten Kupplung zu und ermöglicht so, dass beim Übergang in den Notlauf durch Schließen der zweiten Kupplung der Synchrongang eingelegt wird. Im oberen Teil-Fahrbereich und bei einem Übergang in den Notlauf im oberen Teil-Fahrbereich lässt der Schaltschieber eine Ansteuerung der dritten Kupplung zu und ermöglicht so, dass beim Übergang in den Notlauf durch Schließen der dritten Kupplung der Direktgang eingelegt wird.
  • Der Schaltschieber weist insbesondere einen Schieber auf, der zwei stabile Stellungen einnehmen kann, wobei in jeder der beiden Stellungen jeweils eine Ansteuerung einer Kupplung möglich ist. Die Stellung des Schiebers stellt sich in Abhängigkeit eines Ansteuerdrucks ein, der gegen eine Feder wirkt. Bei einem Ansteuerdruck kleiner als ein Umschaltdruck ist eine Ansteuerung der ersten Kupplung möglich. Im Normalbetrieb des Toroidgetriebes ist der Ansteuerdruck wenigstens so groß, wie ein von einem Magnetventil erzeugter Druck. Der Schaltschieber kann also mittels des Magnetventils angesteuert und damit umgeschaltet werden. Beim Übergang in den Notlauf schaltet ein Notlaufschaltschieber in der hydraulischen Steuerung um und der Ansteuerdruck wird von anderen Drücken im Hydrauliksystem abgeleitet. Das Hydrauliksystem ist so ausgeführt, dass beim Übergang in den Notlauf der Ansteuerdruck kleiner oder größer als der Umschaltdruck bleibt und damit die im Normalbetrieb ansteuerbare Kupplung weiterhin auch im Notlauf angesteuert werden kann.
  • In Ausgestaltung der Erfindung weist das Hydrauliksystem einen Wählschieber auf, mit welchem die Fahrstufen „P", „R", „N" und „D" einstellbar sind. Der Wählschieber wird beispielsweise direkt von einem Fahrzeugführer mittels eines Wählhebels betätigt. Es ist ebenso möglich, dass die Betätigung eines Wählhebels erfasst wird und ein Aktor, beispielsweise ein Elektromotor oder ein Magnetventil, zur Betätigung des Wählschiebers angesteuert wird. Der Wählschieber ist so ausgeführt und mit dem genannten Schaltschieber verbunden, dass im Notlauf in der Fahrstufe „P" der Schaltschieber eine Ansteuerung der ersten Kupplung zulässt. Beim Einlegen der Fahrstufe „D" für die Vorwärtsfahrtrichtung bleibt der Schaltschieber in dieser Stellung, so dass bei weiter bestehendem Notlauf der Synchrongang eingelegt wird. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn der Übergang in den Notlauf im oberen Teil-Fahrbereich stattgefunden hat und damit der Direktgang aktiviert war.
  • Die beschriebene Funktionalität wird dadurch ermöglicht, dass ein entsprechender Ansteuerdruck für den Schieber durch das Zusammenwirken des Notlaufschaltschiebers und des Wählschiebers erzeugt wird.
  • Damit wird gewährleistet, dass nach Eingelegen der Fahrstufe „P" und anschließend der Fahrstufe „D" der Synchrongang und damit der Gang mit der größeren Übersetzung aktiviert ist. Damit ist im Vergleich mit aktiviertem Direktgang ein besseres Anfahren des Kraftfahrzeugs ermöglicht, so ist beispielsweise auch mit hoher Beladung und/oder an einer Steigung ein Anfahren möglich.
  • In Ausgestaltung der Erfindung weist das Toroidgetriebe eine Geared-Neutral-Funktionalität auf. Dazu wird das Drehmoment der Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs zum einen über den Variator und zum anderen unter Umgehung des Variators auf unterschiedliche Elemente eines Summengetriebes geführt. Eine Übersetzung des Variators kann auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden, so dass sich die am Summengetriebe einstellenden Drehzahlen gegenseitig aufheben und eine Getriebeausgangswelle trotz rotierender Getriebeeingangswelle steht. Ausgehend von diesem, so genannten Geared-Neutral-Punkt kann durch Änderung der Übersetzung des Variators ein Anfahren in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung realisiert werden. Um eine Leistung von der Getriebeeingangswelle auf die Getriebeausgangswelle übertragen zu können, muss wenigstens eine hydraulisch betätigbare Kupplung zumindest teilweise geschlossen sein.
  • Das Hydrauliksystem ist so ausgeführt, dass in einem hydraulischen Notlauf der Betätigungsdruck der Kupplung von einer Drehzahl einer Getriebeeingangswelle und damit von einer Drehzahl einer Antriebsmaschine abhängig ist. Wenn im Notlauf eine feste Übersetzung eingestellt ist, ist damit der Betätigungsdruck von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig. Der Betätigungsdruck und damit das übertragbare Drehmoment der Kupplung nehmen zumindest in einem Teilbereich der Drehzahl der Getriebeeingangswelle mit sinkender Drehzahl ab, womit sich ein für das Anfahren und Anhalten notwendiger Schlupf an der Kupplung einstellen kann. Der Betätigungsdruck nimmt insbesondere bis zu einem Erreichen einer Leerlaufdrehzahl der Antriebsmaschine so weit ab, dass der Leistungsfluss innerhalb des Toroidgetriebes unterbrochen ist. Damit sind ein Anfahren und Anhalten des Kraftfahrzeugs, sowie ein Stillstand bei laufender Antriebsmaschine möglich. Alternativ kann der Betätigungsdruck bei Leerlaufdrehzahl der Antriebsmaschine einen Wert aufweisen, der ein geringes Drehmoment am Getriebeabtrieb erzeugt, so dass das Fahrzeug bei Nichtbetätigung des Bremspedals langsam kriecht.
  • Der Betätigungsdruck der Kupplung wird insbesondere dadurch eingestellt, dass ein Versorgungsdruck eines Kupplungs-Regelschiebers verändert wird. Im Normalbetrieb wird der Betätigungsdruck der Kupplung vom Kupplungs-Regelschieber aus dem Versorgungsdruck in Abhängigkeit eines von einem Elektromagnetventil erzeugten Vorsteuerdrucks abgeleitet. Da im Notlauf das Elektromagnetventil nicht mehr angesteuert werden kann, ist der Vorsteuerdruck insbesondere im Notlauf immer auf seinem Maximalwert, so dass die Einstellung des Betätigungsdrucks der Kupplung mittels einer Änderung des Versorgungsdrucks erfolgen kann.
  • Der hydraulische Notlauf ist insbesondere dadurch charakterisiert, dass keines der Elektromagnetventile mit einem Ansteuersignal durch die elektronische Steuerungseinrichtung angesteuert wird und die Elektromagnetventile so je nach Bauart an ihrem Ausgang keinen oder einen maximalen Ausgangsdruck liefern. Im Notlauf ist keine Regelung der Übersetzung des Variators und somit keine Einstellung des Geared-Neutral-Punktes möglich. Das erfindungsgemäße Toroidgetriebe ermöglicht aber dennoch ein Anfahren und Anhalten, indem eine Kupplung, die in einem Normalbetrieb lediglich zur Aktivierung von verschiedenen Fahrbereichen des Toroidgetriebes verwendet wird, als Anfahrelement genutzt wird. Es ist auch möglich, dass mehr als eine Kupplung mit dem Betätigungsdruck beaufschlagt wird.
  • In Ausgestaltung der Erfindung weist das Hydrauliksystem eine Fördereinrichtung auf, welche über die Getriebeeingangswelle angetrieben wird. Die Fördereinrichtung ist insbesondere als eine direkt von der Getriebeeingangswelle und damit direkt von der Antriebsmaschine angetriebene Pumpe ausgeführt. In einer der Fördereinrichtung nachgeordneten Leitung, in welcher ein von der Drehzahl der Getriebeeingangswelle abhängiger Druck wirkt, ist ein Durchflusswiderstandselement, beispielsweise in Form einer Drossel oder einer Blende angeordnet. Die genannte Leitung und damit das Durchflusswiderstandselement werden also von einem Ölstrom durchströmt, der mit steigender Drehzahl der Getriebeeingangswelle größer wird.
  • Der Betätigungsdruck der Kupplung ist von einem Druck vor und einem Druck nach dem Durchflusswiderstandselement abhängig. Am Durchflusswiderstandselement ergibt sich ein Druckabfall, der von der Ölmenge ist. Der Druckabfall wird dabei mit steigender Ölmenge größer. Da die Ölmenge und der Druck in der Leitung ein Maß für die Drehzahl der Getriebeeingangswelle darstellen, stellt auch der Druckabfall ein Maß für die Drehzahl der Getriebeeingangswelle dar.
  • Das Einbringen eines Durchflusswiderstandselements in eine hydraulische Steuerung ist einfach umsetzbar, so dass sich durch den beschriebenen Aufbau eine kostengünstige hydraulische Steuerung ergibt.
  • In Ausgestaltung der Erfindung weist der Betätigungsdruck der Kupplung bei steigender Drehzahl der Getriebeeingangswelle einen anderen Verlauf auf, als bei fallender Drehzahl. Insbesondere ist in einem Drehzahlbereich der Betätigungsdruck bei sinkender Drehzahl größer als bei steigender Drehzahl. Damit ergibt sich eine Hysterese zwischen steigender und fallender Drehzahl. Dies ermöglicht einerseits einen vergleichsweise großen Schlupf an der Kupplung beim Anfahren, also ein vergleichsweise komfortables Anfahren. Andererseits ist nach dem Anfahren, wenn die Kupplung einmal voll betätigt war, ein Fahren mit niedrigen Drehzahlen der Antriebsmaschine und damit bei niedriger Geschwindigkeit und vollständig geschlossener Kupplung möglich. Damit tritt auch bei niedrigen Geschwindigkeiten kein Schlupf an der Kupplung auf, womit eine Belastung der Kupplung so gering wie möglich gehalten wird.
  • In Ausgestaltung der Erfindung wird der Betätigungsdruck der Kupplung von einem Anfahrkupplungs-Regelschieber eingestellt. Der Anfahrkupplungs-Regelschieber wird von einem Versorgungsdruck, insbesondere von einem Arbeitsdruck des Hydrauliksystems versorgt, wobei unter dem Arbeitsdruck der höchste Druck im Hydrauliksystem zu verstehen ist. Auf den Anfahrkupplungs-Regelschieber werden die Drücke vor und nach dem Durchflusswiderstandselement als entgegengesetzt wirkende Ansteuerdrücke geführt. Dadurch wirkt quasi der Druckabfall am Durchflusswiderstandselement auf den Anfahrkupplungs-Regelschieber. In einer Regelstellung eines Schiebers des Anfahrkupplungs-Regelschiebers kann eine Ölmenge abströmen. Diese Ölmenge wird nicht für die Erzeugung des Betätigungsdrucks der Kupplung genutzt. In der genannten Regelstellung öffnet und verschließt der Schieber in Abhängigkeit der Ansteuerdrücke und dem zurückgeführten Betätigungsdruck eine Verbindung zwischen dem Versorgungsdruck und dem Betätigungsdruck. Sobald der Schieber auf Grund einer höheren Drehzahl der Getriebeeingangswelle und dem sich damit ergebenden höheren Druckabfall am Durchflusswiderstandselement aus der Regelstellung gedrückt wird, ist das Abströmen der genannten Ölmenge nicht mehr möglich. Die Ölmenge muss von der Fördereinrichtung dann nicht mehr aufgebracht werden, so dass die geförderte Ölmenge und damit der Druckabfall noch einmal sprunghaft ansteigen und der Schieber noch weiter aus der Regelstellung gedrückt wird. Dieser so genannte Schnappeffekt ergibt die oben genannte Hysterese.
  • Die abströmende Ölmenge wird insbesondere für die Schmierung und Kühlung des Toroidgetriebes verwendet. Solange die Ölmenge abströmen kann, wird wenigstens eine Kupplung im Toroidgetriebe schlupfend betrieben. Damit besteht ein erhöhter Schmier- und Kühlungsbedarf. Die Ölmenge wird insbesondere direkt an eine oder mehrere Kupplungen geführt, um bei diesen eine direkte Kühlwirkung zu erzielen.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 einen Räderplan eines Toroidgetriebes für ein Kraftfahrzeug im Längsschnitt,
  • 2 einen Ausschnitt eines Hydrauliksystems des Toroidgetriebes zur Erzeugung eines Arbeits- und Schmierdrucks,
  • 3 einen Ausschnitt des Hydrauliksystems zur Erzeugung von Stützdrücken für Zwischenroller des Toroidgetriebes,
  • 4 einen Anpress-Regelschieber zur Erzeugung eines Anpressdrucks für den Variator des Toroidgetriebes,
  • 5 einen Ausschnitt des Hydrauliksystems zur Erzeugung eines Betätigungsdrucks einer dritten Kupplung,
  • 6 einen Ausschnitt des Hydrauliksystems zur Erzeugung eines Betätigungsdrucks einer ersten oder zweiten Kupplung,
  • 7 einen Wählschieber zum Einstellen von Fahrstufen des Toroidgetriebes,
  • 8 einen Notlaufschaltschieber,
  • 9 einen Ausschnitt des Hydrauliksystems zur Erzeugung eines Kupplungsversorgungsdrucks und
  • 10 einen Verlauf des Kupplungsversorgungsdrucks über der Drehzahl der Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs.
  • Das gemäß 1 dargestellte Toroidgetriebe findet Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere mit Standardantrieb. Im Kraftfluss zwischen einer zentralen Getriebeeingangswelle 70 und einer koaxialen Getriebeausgangswelle 71 ist ein stufenloses Toroidgetriebe 72 angeordnet, welches ein Planetenräder-Summengetriebe 13 und ein Planetenräder-Umkehrgetriebe 22 besitzt. Koaxial und bewegungsfest zur Getriebeeingangswelle 70 ist eine zentrale Zwischenwelle 14 vorgesehen, welche mit der einen zentralen Antriebsscheibe 15 des nach dem 2-Kammer-Prinzip ausgebildeten Variators 67 sowie mit einem ein erstes Getriebeglied des Summengetriebes 13 bildenden, zweistegigen Planetenträger 16 bewegungsfest verbunden ist. Der Planetenträger 16 ist zur Ermöglichung des koaxialen Leistungsdurchgangs zusätzlich mit der anderen zentralen Antriebsscheibe 15a des Variators 67 bewegungsfest verbunden. Koaxial zur Getriebeeingangswelle 70 und konzentrisch zur zentralen Zwischenwelle 14 ist eine konzentrische Zwischenwelle 17 angeordnet, welche die beiden zentralen Abtriebsscheiben 18, 18a des Variators 67 mit einem ein zweites Getriebeglied des Summengetriebes 13 bildenden, inneren Zentralrad 19 drehfest verbindet.
  • Am Variator 67 kann von den Antriebsscheiben 15, 15a über Zwischenroller 68, 68a Drehmoment auf die Abtriebsscheiben 18, 18a übertragen werden. Um ein Rutschen der Zwischenroller 68, 68a gegenüber den An- und Abtriebsscheiben 15, 15a, 18, 18a zu verhindern, können diese mittels einer nicht dargestellten hydraulisch betätigten Kolben-Zylinder-Einheit gegeneinander gedrückt werden.
  • Das Summengetriebe 13 weist ein drittes Getriebeglied in Form eines äußeren Zentralrades 20 auf, wobei eine mittelbare oder unmittelbare Antriebsverbindung 27 zwischen dem dritten Getriebeglied und der Getriebeausgangswelle 71 durch ein erstes Schaltelement in Form einer Schaltkupplung K1 für einen unteren Fahrbereich mit niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten herstellbar ist.
  • Das Summengetriebe 13 weist ein viertes Getriebeglied in Form eines inneren Zentralrades 21 auf, wobei eine mittelbare Antriebsverbindung 39 zwischen dem vierten Getriebeglied und der Getriebeausgangswelle 71 durch ein zweites Schaltelement in Form einer Schaltkupplung K2 in einem oberen Fahrbereich mit höheren Fahrgeschwindigkeiten herstellbar ist. Die Getriebeeingangswelle 70 ist unter Umgehung des Variators 67 durch Aktivierung eines dritten Schaltelements in Form einer Schaltkupplung K3 bei einem Übersetzungsverhältnis i = 1 (Direktgang) mit der Getriebeausgangswelle 71 in Antriebsverbindung bringbar.
  • Die Kupplungen K1, K2 und K3 werden mittels nicht dargestellten hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten betätigt.
  • Die Schaltkupplung K3 für den Direktgang ist einerseits mit der zentralen Zwischenwelle 14 direkt verbunden und andererseits mit der Getriebeausgangswelle 71 über einen radialen Antriebssteg 27a direkt verbunden. Die Antriebsverbindung 27 ist über das Umkehrgetriebe 22 mit der Ausgangswelle gekoppelt. Die Schaltkupplung K1 ist mit dem einen (hier Zentralrad 26a) von zwei äußeren Zentralrädern 26 und 26a des Umkehrgetriebes 22 drehfest verbunden. Das andere Zentralrad (hier Zentralrad 26) ist mit der Getriebeausgangswelle 71 drehfest verbunden. Die Zentralräder 26, 26a liegen axial beiderseits eines radialen Abstützsteges 23a des Planetenträgers 23, durch welchen letzterer gegenüber einem nicht drehenden Gehäuseteil 31 des Getriebegehäuses undrehbar festgelegt ist. Am Planetenträger 23 sind Planeten 30 drehbar gelagert, deren zwei Zahnkränze jeweils mit einem der äußeren Zentralräder 26, 26a kämmen, welche gleiche Zähnezahlen aufweisen und daher die Übersetzung 1:1 zwischen Getriebeeingangswelle 70 und Getriebeausgangswelle 71 zwangsläufig gewährleisten. Die Zahnkränze sind drehfest miteinander verbunden.
  • Der Planetenträger 16 weist Doppelplaneten 44 und einen mit der zentralen Zwischenwelle 14 drehfest verbundenen radialen Antriebssteg 49 auf. Die Doppelplaneten 44 bestehen aus je einem Haupt- und Nebenplaneten 45 und 46, welche miteinander kämmen und im Folgenden auch als erster Planet 60 und weiterer Planet bezeichnet sind. Die Hauptplaneten 45 weisen einen auf der dem Toroidgetriebe 72 abgewandten Seite des Antriebssteges 49 liegenden ersten Zahnkranz 47 und einem auf der dem Toroidgetriebe 72 zugewandten Seite des Antriebssteges 49 liegenden zweiten Zahnkranz 48 auf. Die Zahnkränze 47, 48 sind drehfest miteinander verbunden, so dass der Hauptplanet 45 als Stufenplanet ausgebildet ist. Die Nebenplaneten 46 kämmen mit dem äußeren Zentralrad 20. Bei den Hauptplaneten 45 kämmt der erste Zahnkranz 47 mit dem inneren Zentralrad 21 und der zweite Zahnkranz 48 mit dem inneren Zentralrad 19.
  • Die Zahnkränze 47 und 48 der Hauptplaneten 45 haben ungleiche Zähnezahlen, wobei Zahnkranz 47 die größere Zähnezahl aufweist.
  • Zahnkranz 47 wird von einem ersten Planeten 60 gebildet und Zahnkranz 48 von einem zweiten Planeten 61. Die Planeten 60, 61 sind drehfest zueinander verbunden zu einem Stufenplaneten 62.
  • In einer ersten Ebene 63 kämmt der erste Planet 60 radial innen liegend mit dem inneren Zentralrad 21 und radial außen liegend mit dem Nebenplaneten 46. In einer zweiten Ebene 64 kämmt der zweite Planet 61 radial innen liegend mit dem inneren Zentralrad 19. Die zweite Ebene 64 ist axial zwischen dem Variator 67 und der zweiten Ebene 63 angeordnet. Zwischen den Ebenen 63, 64 ist eine mittlere Tragebene 65 angeordnet, welche den Planetenträger 16 und den Antriebssteg 49 (zumindest teilweise) beinhaltet. Zwischen Variator 67 und zweiter Ebene 64 ist eine vordere Tragebene 66 angeordnet, während auf der dem Variator 99 abgewandten Seite der Ebene 63 eine hintere Tragebene 69 angeordnet ist.
  • Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen des Kraftflusses, der Schaltelemente sowie des Räderplanes der dargestellten Ausführungsform oder alternativer Ausführungsformen wird beispielhaft auf die Druckschriften
    • der Anmelderin verwiesen, welche vollumfänglich zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht werden.
  • Für unterschiedliche Betriebsbereiche des dargestellten Toroidgetriebes erfolgt ein Kraftfluss zwischen Getriebeeingangswelle 70 und Getriebeausgangswelle 71 folgendermaßen:
  • Geared-Neutral-Funktion:
  • Durch eine Geared-Neutral-Funktion ist beim Anfahrvorgang mit eingerückter, erster Schaltkupplung K1 bei ausgerücktem Zustand der zweiten Schaltkupplung K2 und der dritten Schaltkupplung K3 die jeweilige Drehzahl der Getriebeausgangswelle 71 und der an die Schaltkupplung K1 unmittelbar angebundenen Getriebeglieder zunächst gleich Null und die Teilübersetzung im Variator 67 auf einen vorbestimmten Wert eingestellt
  • Unterer Teil-Fahrbereich:
  • In dem sich anschließenden, unteren Fahrbereich mit niedrigeren Drehzahlen der Getriebeausgangswelle 71 bleibt die erste Schaltkupplung K1 eingerückt. Die Leistung fließt bei Vorwärtsfahrt über den direkten Pfad der zentralen Zwischenwelle 14 zum Summengetriebe 13, wird verzweigt, wobei ein Teil über die erste Schaltkupplung K1 zur Getriebeausgangswelle 71 fließt und der andere Teil über die Zwischenwelle 14 und den Variator 67 zurückfließt. In der Getriebeanordnung tritt somit Umlaufleistung auf, die Leistung in mindestens einem der Pfade ist höher als die Getriebeeingangsleistung.
  • Ausgehend von dem genannten Wert der Teilübersetzung im Variator ändern sich durch Änderung der Teilübersetzung in Richtung größerer Übersetzung, also in Richtung der so genannten Underdrive-Übersetzung die Drehzahlverhältnisse am Summengetriebe 13 so, dass sich eine Übersetzung des gesamten Toroidgetriebes unter Beibehaltung der Drehrichtung ergibt. Das Kraftfahrzeug fährt damit vorwärts.
  • Durch Änderung der Teilübersetzung in Richtung kleinerer Übersetzung, also in Richtung der so genannten Overdrive-Übersetzung ändern sich die Drehzahlverhältnisse am Summengetriebe 13 so, dass sich eine Übersetzung des gesamten Toroidgetriebes mit Umkehr der Drehrichtung ergibt. Das Kraftfahrzeug fährt damit rückwärts.
  • Synchron-Punkt:
  • Der genannte untere Fahrbereich sowie ein oberer Fahrbereich sind derart ausgelegt, dass die Übersetzung am oberen Ende des unteren Fahrbereiches der Übersetzung am unteren Ende des oberen Fahrbereiches entspricht. Für einen Wechsel vom ersten Fahrbereich zum zweiten Fahrbereich wird die Schaltkupplung K1 ausgerückt, während die Schaltkupplung K2 eingerückt wird. Durch die vorgenannte Auslegung der Übersetzungen der beiden Fahrbereiche ist in dem Synchron-Punkt die Drehzahldifferenz an der zweiten Schaltkupplung K2 ungefähr 0, so dass ein ruckfreier Antriebswechsel ohne aufwendigen Synchronisiervorgang und dauerhaften schlupfenden Betrieb der Kupplungen von der ersten Schaltkupplung K1 auf die zweite Schaltkupplung K2 ermöglicht ist. Gleiches gilt ebenfalls für den Wechsel vom zweiten Fahrbereich in den ersten Fahrbereich.
  • Oberer Teil-Fahrbereich:
  • In dem oberen Fahrbereich, in welchem die Kupplung K2 zwischengeschaltet ist, wird die Getriebeeingangsleistung im Allgemeinen auf zwei parallele Pfade aufgeteilt, so dass der Leistungsanteil in beiden Pfaden (Variator 67 einerseits und zentrale Zwischenwelle 14 andererseits) kleiner ist als die Getriebeeingangsleistung. Umlaufleistung tritt in diesem Fall nicht auf.
  • Der untere und der obere Teil-Fahrbereich bilden zusammen einen ersten Fahrbereich, bei welchem unter Einbeziehung des Variators 67 ein stufenloser Betrieb des Toroidgetriebes ermöglicht ist.
  • Direktgang:
  • Mit dem Einrücken der dritten Schaltkupplung K3 kann eine unmittelbare Antriebsverbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 70 und der Getriebeausgangswelle 71 hergestellt werden.
  • Synchrongang:
  • Im Synchrongang sind die Kupplungen K1 und K2 geschlossen. Der Variator 67 überträgt im Synchrongang kein nennenswertes Drehmoment bzw. keine nennenswerte Leistung. In dem Synchrongang ergibt sich eine Leistungsverzweigung, bei der die Eingangsleistung über zwei Getriebepfade, welche jeweils eine der Kupplungen K1, K2 beinhalten, zum Abtrieb fließt. Der erste Leistungspfad verläuft in diesem Fall von dem Antriebssteg 49 über den ersten Planeten 60, das innere Zentralrad 21, die Kupplung K2, die Antriebsverbindung 39, ein inneres Zentralrad 25a zu dem Planeten 30. In dem anderen Getriebepfad erfolgt eine Leistungsübertragung von dem Antriebssteg 49 über den Nebenplaneten 46 und einen ersten Planeten 60, welcher den Zahnkranz 47 bildet, das äußere Zentralrad 20, Schaltkupplung K1, Antriebsverbindung 27, äußeres Zentralrad 26a zu dem Planeten 30, bei welchem sich die Leistungen des ersten Getriebepfades und des zweiten Getriebepfades überlagern.
  • Der Direktgang und der Synchrongang bilden zusammen einen zweiten Fahrbereich, bei welchem unter Umgehung des Variators 67 ein gestufter Betrieb des Toroidgetriebes ermöglicht ist.
  • Das Toroidgetriebe verfügt über ein Hydrauliksystem, über welches die Kupplungen K1, K2, K3, die Zwischenroller 68, 68a und der Variator 67 betätigt oder angesteuert werden können. In 2 ist ein Ausschnitt des Hydrauliksystems dargestellt, in welchem ein Arbeitsdruck des Hydrauliksystems und ein Schmierdruck erzeugt bzw. bereitgestellt werden.
  • Der Arbeitsdruck ist der höchste Druck bzw. das höchste Druckniveau im Hydrauliksystem und reicht bis ca. 70 bar. Der Schmierdruck bildet ein zweites Druckniveau und reicht dabei bis ca. 10 bar und ist zur Schmierung und zur Kühlung im Toroidgetriebe erforderlich.
  • Jedes der beschriebenen Druckniveaus wird durch ein eigenes Ventil in Form eines Regelschiebers eingestellt. Dementsprechend sind hier ein Arbeitsdruckventil in Form eines Arbeitsdruck-Regelschiebers 1 und ein Schmierdruckventil in Form eines Schmierdruck-Regelschiebers 2 zu erkennen, welche zur Regelung des Drucks und des Volumenstroms in den jeweils korrespondierenden Druckniveaus vorgesehen sind.
  • Die Regelschieber 1, 2 sind so aufgebaut, dass sie je einen Schieber 1, 2 aufweisen, welche jeweils über zwei Taillierungen 1a, 1b; 2a, 2b verfügen. Dabei ist jedoch die Art und Weise der Druckregelung in dem System an den einzelnen Regelschiebern 1, 2 von der Wirkungsweise dieser Regelschieber 1, 2 unabhängig. Die Regelschieber 1, 2 können z.B. wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, als Druckminderventile arbeiten, sie könnten alternativ dazu jedoch auch als Druckbegrenzungsventile funktionieren.
  • Auf den Schieber 1' des Arbeitsdruck-Regelschiebers 1 wirken in axialer Richtung verschiedene Kräfte. Zum einen wirkt der über eine Lamelle 112 zurück gekoppelte Arbeitsdruck p_AD auf eine Rückführfläche 118. Der damit aufgebrachten Kraft wirkt eine Kraft einer Feder 119 entgegen. In dieselbe Richtung wie die Feder 119 wirken ein erster und ein zweiter Steuerdruck, welche über Lamellen 113a, 113b auf Steuerflächen 117a, 117b wirken. Der Arbeitsdruck-Regelschieber 1 ist so ausgeführt, dass immer der größere der beiden Steuerdrücke wirkt. Dazu wirkt der erste Steuerdruck direkt auf den Schieber 1' und der zweite Steuerdruck über einen Kolben 120 und eine Stange 121 auf den Schieber 1'. Der Schieber 1', die Stange 121 und der Kolben 120 sind gegeneinander verschieblich angeordnet. Der Schieber 1' nimmt eine Position ein, die sich auf Grund der beschriebenen, auf ihn wirkenden Kräfte ergibt.
  • Als erster Steuerdruck an der Lamelle 113a dient ein Anpressdruck p_AV am Variator, der über eine Druckleitung 122 zugeführt wird. Der Druck wird an einer anderen, nicht dargestellten Stelle des Hydrauliksystems erzeugt. Der Anpressdruck p_AV stellt im ersten Fahrbereich des Toroidgetriebes den höchsten Druck dar und entspricht so einem Mindestwert des Arbeitsdrucks p_AV im ersten Fahrbereich. Der tatsächlich eingestellte Arbeitsdrucks p_AV ist auf Grund der Feder 119 um ca. 5 bar höher als der Anpressdruck p_AV.
  • Als zweiter Steuerdruck an der Lamelle 113b dient ein Kupplungsdruck p_K, der über eine Druckleitung 123 zugeführt wird. Der Druck wird an einer anderen, nicht dargestellten Stelle des Hydrauliksystems erzeugt. Der Kupplungsdruck p_K entspricht im Direktgang dem Druck an der Kupplung K3 und im Synchrongang dem Druck an der Kupplung K1. Der Kupplungsdruck p_K stellt im zweiten Fahrbereich des Toroidgetriebes den höchsten Druck dar und entspricht so einem Mindestwert des Arbeitsdrucks p_AV im zweiten Fahrbereich. Der tatsächlich eingestellte Arbeitsdrucks p_AV ist auf Grund der Feder 119 um ca. 5 bar höher als der Kupplungsdruck p_K.
  • Die Rückführfläche 118 ist dabei etwas größer als die Wirkflächen 117a, 177b der Steuerdrücke. Damit wird gewährleistet, dass auch bei sehr hohen Steuerdrücken der Arbeitsdruck p_AV einen Grenzwert nicht überschreiten kann. Derartig hohe Steuerdrücke können vorkommen, wenn einer der nicht dargestellten Regelschieber zur Erzeugung des Anpressdrucks p_AV oder des Kupplungsdrucks p_K in einer offenen Stellung klemmt.
  • Auf den Schieber 2' des Schmierdruck-Regelschiebers 2 wirken in axialer Richtung ebenfalls verschiedene Kräfte. Zum einen wirkt der über eine Lamelle 212 zurück gekoppelte Schmierdruck p_SD auf eine Rückkoppelfläche 218. Der damit aufgebrachten Kraft wirkt eine Kraft einer Feder 219 entgegen. In dieselbe Richtung wie die Feder 219 wirkt ein Schmier-Steuerdruck, welche über eine Lamelle 213 zugeführt wird. Die Wirkfläche des Schmier-Steuerdrucks ist vergleichsweise klein und in der 2 nicht zu erkennen.
  • Als Schmier-Steuerdruck dient ebenfalls der Anpressdruck p_AV am Variator, der ein Maß für eine Last des Toroidgetriebes darstellt. Der Schieber 2' nimmt eine Position ein, die sich auf Grund der beschriebenen, auf ihn wirkenden Kräfte ergibt.
  • Ist das Getriebe im hydraulischen Notlauf, so ist der Variator im Wesentlichen kraftfrei, der Anpressdruck p_AV damit annähernd Null. Das Schmierdruckventil 2 weist deshalb eine weitere Lamelle 229 auf, über welche über eine Leitung 228 ein weiterer Schmier-Steuerdruck auf den Schieber 2' wirken kann. Die von diesem weiteren Schmier-Steuerdruck aufgebrachte Kraft wirkt gleichsinnig zum Schmier-Steuerdruck p_AV. Die Leitung 228 ist mit einem Notlaufschaltschieber 11, der in 8 dargestellt ist, verbunden. Im Normalbetrieb des Toroidgetriebes bzw. der hydraulischen Steuerung ist die Leitung 228 drucklos bzw. es herrscht Atmosphärendruck. Es wirkt also kein weiterer Schmier-Steuerdruck auf den Schieber 2'. Im hydraulischen Notlauf, also wenn die Elektromagnetventile der hydraulischen Steuerung nicht angesteuert werden, wirkt ein Druck p_VD_NOT, der größer ist als der Atmosphärendruck. Die Ableitung des Drucks pVD_NOT wird bei der Beschreibung der 8 erläutert. Damit wirken im Notlauf der Schmier-Steuerdruck p_AV und der Druck p_VD_NOT gemeinsam, womit eine Erhöhung des Schmierdrucks p_SD im Notlauf erreicht wird. Diese Erhöhung des Schmierdrucks ist notwendig, um insbesondere während des Schließens der Kupplungen K1, K2 und/oder K3 beispielsweise beim Anfahren des Kraftfahrzeugs das Toroidgetriebe ausreichend zu kühlen.
  • Die Ölversorgung erfolgt durch zwei Fördereinrichtungen 86, 87, welche beispielsweise als zwei Pumpen oder Pumpenkammern einer Pumpe, die in Größe und Bauart voneinander vollkommen unabhängig sein können, ausgebildet sind. Dabei wäre es jedoch aus Platz- und Kostengründen sinnvoll, eine robuste Doppelkammerpumpe, beispielsweise eine Flügelzellenpumpe oder eine Zahnradpumpe, einzusetzen, so dass die beiden Fördereinrichtungen 86, 87 in ihrer Bauart einheitlich wären.
  • Die erste Fördereinrichtung 86 arbeitet stets auf dem Arbeitsdruckniveau und wird daher im Folgenden als Hochdruckpumpe 86 bezeichnet. Die zweite Fördereinrichtung 87 arbeitet je nach Betriebszustand auf dem Arbeitsdruckniveau, dem Schmierdruckniveau oder drucklos auf dem Tankdruckniveau. Da das zugrunde liegende Druckniveau für die zweite Fördereinrichtung 87 also variiert wird, wird diese zweite Fördereinrichtung 87 nachfolgend als variable Pumpe 87 bezeichnet.
  • Von der Fördereinrichtung 87 wird über eine Leitung 124 direkt ein Ölstrom Q_P2 abgezweigt, der die Schmierung des Variators sicherstellt.
  • Betrachtet man die Stellung des Arbeitsdruck-Regelschiebers 1 in 2, so fördert die Hochdruckpumpe 86 ihre komplette Fördermenge bzw. ihren kompletten Volumenstrom über eine Lamelle 108 und die erste Taillierung 1a in das Arbeitsdruckniveau. Die variable Pumpe 87 arbeitet auf Schmierdruckniveau und fördert Fördermenge über eine Lamelle 109, die zweite Taillierung 1b in dem Arbeitsdruck-Regelschieber 1 und eine weitere Lamelle 110 in das Schmierdruckniveau. Das Rückschlagventil 116 ist geschlossen und so angeordnet, dass es nur einen Ölfluss in Richtung des Arbeitsdruckniveaus zulässt.
  • Die überschüssige Fördermenge wird also an einer Lamelle 110 über einen sich dort gegebenenfalls bildenden Drosselspalt 111 in das Schmierdruckniveau weitergeleitet. Die wirksame Regelkante des Arbeitsdruck-Regelschiebers 1 liegt bei diesem Betriebszustand somit im Bereich der Lamelle 110.
  • Diese dargestellte Position des Arbeitsdruck-Regelschiebers 1 entspricht einem Betriebszustand bei mittlerer Drehzahl der Fördereinrichtungen 86, 87 und bei mittlerem Ölverbrauch im Arbeitsdruckniveau. Bei steigender Drehzahl der Fördereinrichtungen 86, 87 wandert der Schieber 1 des Arbeitsdruck-Regelschiebers 1 auf Grund der auf ihn wirkenden Kräfte immer weiter in Richtung der Lamelle 113a, wodurch immer mehr Fördermenge der variablen Pumpe 87 über die Lamelle 110 in das Schmierdruckniveau geleitet wird.
  • Fördert nun die Hochdruckpumpe 86 einen Fördermengenüberschuss in das Arbeitsdruckniveau, so wird dieser an einer Lamelle 114 und über einen sich hier ausbildenden weiteren Regelspalt 115 in das Schmierdruckniveau weitergeleitet. Die Regelkante des Arbeitsdruck-Regelschiebers 1 befindet sich in dem nun vorliegenden Betriebszustand im Bereich der Lamelle 114.
  • Der soeben für den Arbeitsdruck-Regelschieber 1 beschriebene Vorgang findet in gleicher Weise auch an dem Schmierdruck-Regelschieber 2 statt. Die entsprechend beteiligten Taillierungen, Lamellen und dergleichen sind analog zu der Bezeichnung am Hochdruck-Regelschieber 1 mit den Bezeichnungen 2a, 2b sowie 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215 versehen.
  • In der Stellung des Schmierdruck-Regelschiebers 2 gemäß 2 fließt das von der Hochdruckpumpe 86 geförderte und über den Arbeitsdruck-Regelschieber 1 an der Lamelle 114 in das Schmierdruckniveau weitergeleitete Öl über die Lamelle 208, die Taillierung 2a komplett in das Schmierdruckniveau. Das von der variablen Pumpe 87 geförderte und vom Arbeitsdruck-Regelschieber 1 in das Schmierdruckniveau weitergeleitete Öl fließt über die Taillierung 2b nur so weit in das Schmierdruckniveau, dass sich ein Kräftegleichgewicht am Schieber 2' ergibt und der Schmierdruck p_SD einem sich durch die Feder 219 und den Schmier-Steuerdruck ergebendem Soll-Schmierdruck entspricht. Die überschüssige Fördermenge wird über die Taillierung 2b und den Bereich der Lamelle 210 bzw. des Drosselspalts 211 der Hochdruckpumpe 86 und der variablen Pumpe 87 zugeführt.
  • Bei sinkendem Ölverbrauch im Schmierdruckniveau und/oder steigender Pumpendrehzahl wandert nun auch der Schieber 2' des Schmierdruck-Regelschiebers 2 immer weiter in Richtung der Lamelle 213 und es erfolgt prinzipiell der gleiche Regelvorgang, der bereits am Arbeitsdruck-Regelschieber 1 beschrieben wurde.
  • Bei hoher Drehzahl der Fördereinrichtungen 86, 87 und/oder niedrigem Ölbedarf der Verbraucher ist es möglich, dass die Hochdruckpumpe 86 in der Lage ist, sowohl das Arbeitsdruckniveau als auch das Schmierdruckniveau komplett mit Öl zu versorgen. In diesem Fall verschließt das Rückschlagventil 216 die Verbindung des weitergeleiteten Öls von der variablen Pumpe 87 zum Schmierdruckniveau. Damit führt die variable Pumpe 87 automatisch nur noch der Hochdruckpumpe 86 und der variablen Pumpe 87 Öl zu. Sie läuft also praktisch drucklos und verursacht somit nur minimale Verlustleistungen.
  • Mit zunehmender Drehzahl der Fördereinrichtungen 86,87 und damit steigendem Fördervolumen wandert der Schieber 2' des Schmierdruck-Regelschiebers 2 in Richtung der Lamelle 213 und spannt die Feder 219 weiter vor. Damit steigt die Kraft der Feder 219 auf den Schieber 2' an und es wird eine drehzahlabhängige Erhöhung des Schmierdrucks p_SD und damit der Schmiermenge Q_SD erreicht.
  • Die Hochdruckpumpe und die variable Pumpe können auch getauscht werden. Damit die beschriebene Arbeitsweise der Regelschieber erreicht wird, müssen die Lamellen der Regelschieber entsprechend angepasst werden.
  • In 3 sind zwei Variator-Regelschieber 3, 4 dargestellt, mittels welchen die Stützdrücke in nicht dargestellten Doppelkammerzylindern der Zwischenroller bereitgestellt werden. Mittels der Doppelkammerzylinder werden die erforderlichen Stützmomente für die Zwischenroller aufgebracht. Der Variator-Regelschieber 3 stellt dabei den Stützdruck p_VL für die linke Druckkammer des Doppelkammerzylinders und der Variator-Regelschieber 4 den Stützdruck p_VR für die rechte Druckkammer bereit. Die Variator-Regelschieber 3, 4 werden jeweils mit Arbeitsdruck p_AD versorgt und stellen die Stützdrücke p_VL und p_VR in Abhängigkeit der Ansteuerdrücke p_RV_VL und P_RV_VR ein. Die Ansteuerdrücke p_RV_VL, P_RV_VR werden von nicht dargestellten Elektromagnetventilen erzeugt, die von einer ebenfalls nicht dargestellten elektronischen Steuerungseinrichtung angesteuert werden.
  • Der Variator-Regelschieber 3 für den linken Stützdruck p_VL verfügt über einen weiteren Ansteuereingang an einer Lamelle 301, wobei der dort anliegende Druck p_VD_NOT über einen Kolben 302 gleichsinnig zum Ansteuerdruck p_RV_VL wirkt.
  • Wie in Zusammenhang mit 7 erläutert wird, ist der an der Lamelle 301 anliegende Druck p_VD_NOT nur ungleich 0, wenn im Notlauf am Wählschieber 9 aus 7 die Fahrstufe „R" für Rückwärtsfahrt eingestellt ist. Die Magnetventile zur Erzeugung der Ansteuerdrücke p_RV_VL, p_RV_VR liefern an ihrem Ausgang ohne Ansteuerung von der elektronischen Steuerungseinrichtung keinen Druck, so dass die Ansteuerdrücke p_RV_VL, p_RV_VR im Notlauf Null sind. Die Magnetventile weisen damit eine so genannte steigende Kennlinie auf.
  • Im Notlauf ist damit der rechte Stützdruck p_VR immer gleich Null. Im Notlauf in der Fahrstufe „R" ist, wie später erläutert, der Druck p_VD_NOT auf einem nahezu konstanten Niveau, so dass sich ein konstanter Stützdruck p_VL in der linken Druckkammer der Zwischenroller einstellt. Die Höhe des Drucks p_VD_NOT, sowie die Federkonstante der Feder 303 des Variator-Regelschiebers 3 sind so ausgelegt, dass damit im Notbetrieb in der Fahrstufe „R" ein Rückwärtsfahren des Kraftfahrzeugs möglich ist.
  • Im zweiten Fahrbereich, in dem bei Vorwärtsfahrt, also in der Fahrstufe „D" eine feste Übersetzung eingestellt ist, sind die Ansteuerdrücke p_RV_VL, p_RV_VR ebenfalls nahezu Null. Da im Notlauf der zweite Fahrbereich eingestellt ist, gilt dies auch im Notlauf in der Fahrstufe „D". In diesem Zustand wirken nahezu keine Stützkräfte auf die Zwischenroller.
  • Neben den Stützdrücken p_VL und p_VR für die Zwischenroller ist für eine sichere Drehmomentübertragung am Variator auch eine Anpresskraft notwendig. Der dafür erforderliche Anpressdruck p_AV wird von einem in 4 dargestellten Anpress-Regelschieber 10 eingestellt. Der Anpress-Regelschieber 10 wird mit Arbeitsdruck p_AD versorgt und stellt den Anpressdruck p_AV in Abhängigkeit des größeren der beiden Stützdrücke p_VL und p_VR ein. Außerdem kann der Anpressdruck durch einen Ansteuerdruck p_RV_AV, der von einem nicht dargestellten Elektromagnetventil mit steigender Kennlinie erzeugt wird, reduziert werden. Der Aufbau und die Ansteuerung des Anpress-Regelschiebers ist in der nicht vorveröffentlichten deutsche Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen DE 10 2006 032 934.1 beschrieben. Deren diesbezüglicher Inhalt wird hiermit vollumfänglich zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht.
  • Im Notlauf sind der rechte Stützdruck p_VR und der Ansteuerdruck p_RV_AV Null, wohingegen der linke Stützdruck p_VL in der Fahrstufe „R" wie beschrieben nahezu konstant ist. Damit ergibt sich auch für den Anpressdruck p_AV ein nahezu konstanter Wert, womit in der Fahrstufe „R" im Notlauf ein Durchrutschen der Zwischenroller verhindert wird.
  • Der Betätigungsdruck der Kupplung K2 wird von einem in 5 dargestellten ersten Kupplungs-Regelschieber 5 bereitgestellt. Der Kupplungs-Regelschieber 5 wird mit einem Kupplungsversorgungsdruck p_AK versorgt. Dieser wird von einem Anfahr-Regelschieber 12 erzeugt, welcher in 9 dargestellt und in diesem Zusammenhang auch erklärt wird. Der Betätigungsdruck p_K2 der Kupplung K2 stellt sich proportional zu einem Ansteuerdruck p_V_K2 ein, der von einem Elektromagnetventil 501 erzeugt wird. Das Elektromagnetventil 501 wird mit einem Ventil-Versorgungsdruck p_VD versorgt und von der elektronischen Steuerungseinrichtung angesteuert. Der Ventil-Versorgungsdruck p_VD wird mittels eines nicht dargestellten Versorgungsdruck-Regelschiebers vom Arbeitsdruck p_AD abgeleitet. Die Höhe des Ventil-Versorgungsdrucks p_VD ist nur von der Beschaffenheit einer Feder des Versorgungsdruck-Regelschiebers abhängig. Der maximale Ventil-Versorgungsdruck beträgt ca. 8 bar.
  • Im Normalbetrieb ist der Kupplungsversorgungsdruck p_AK identisch mit dem Arbeitsdruck p_AD. Im Notlauf ist der Kupplungsversorgungsdruck p_AK abhängig von der Drehzahl der Getriebeeingangswelle und damit der Drehzahl der Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs. Wenn das Elektromagnetventil 501 nicht angesteuert wird, liefert es einen maximalen Ansteuerdruck p_V_K2, es weist also eine fallende Kennlinie auf. Um die Kupplung K2 voll zu öffnen, muss also das Elektromagnetventil 501 mit einem maximalen Ansteuerstrom angesteuert werden. Im Notlauf ist der Ansteuerdruck p_V_K2 also maximal, so dass der volle Kupplungsversorgungsdruck p_AK auf die Kupplung K2 wirkt. Bei ausreichendem Kupplungsversorgungsdruck p_AK ist die Kupplung K2 im Notlauf damit geschlossen.
  • Die Kupplungen K1 und K3 dürfen nicht gleichzeitig angesteuert werden. Aus diesem Grund ist die Ansteuerung etwas aufwändiger als für die Kupplung K2. Die dafür notwendigen Hydraulikkomponenten sind in 6 dargestellt. Der Betätigungsdruck für die Kupplung K1 oder K3 wird von einem zweiten Kupplungs-Regelschieber 6 eingestellt. Als Vorsteuerdruck dient ein Druck p_V_K1/K3, der von einem nicht dargestellten Elektromagnetventil erzeugt wird. Dieses Elektromagnetventil weist ebenfalls eine fallende Kennlinie auf, so dass der Vorsteuerdruck p_V_K1/K3 im Notlauf maximal ist.
  • Die Kupplung K1 ist im unteren Teil-Fahrbereich in der Fahrstufe „D" und in der Fahrstufe „R" geschlossen. Beim Wechsel aus einer Parkstellung „P" oder einer Neutralstellung „N" bei Fahrzeugstillstand oder niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten, in denen alle Kupplungen K1, K2 und K3 geöffnet sind, muss die Kupplung K1 geschlossen werden. Um einen möglichst hohen Betätigungsdruck an der Kupplung K1 im geschlossenen Zustand zu erreichen, ist ein Verstärkungsfaktor des Kupplungs-Regelschiebers 6 sehr hoch gewählt. Der Verstärkungsfaktor ergibt sich aus dem Verhältnis einer Wirkfläche 601 des Vorsteuerdrucks zu einer Rückführfläche 602 des zurückgeführten Ausgangsdrucks des Kupplungs-Regelschiebers 6, d.h. dem Betätigungsdruck p_K1/K3 der Kupplung K1 oder K3. Das bedeutet, dass sich bereits kleine Änderungen im Vorsteuerdruck stark im Betätigungsdruck der Kupplungen auswirken. Dies kann bei einem Wechsel aus der „P" oder „N" Stellung zu einem unkomfortablen Schließen der Kupplung K1 führen. Aus diesem Grund ist ein Kennlinien-Umschaltschieber 7 vorgesehen, der in Abhängigkeit vom Betätigungsdruck p_K1 an der Kupplung K1, diesen auf eine zusätzliche Rückführfläche 603 am Kupplungs-Regelschieber 6 führt. Damit wird die gesamte Rückführfläche am Kupplungs-Regelschieber 6 größer, womit der Verstärkungsfaktor abnimmt und eine genauere Einstellung des Betätigungsdrucks der Kupplung K1 ermöglicht wird.
  • Der Betätigungsdruck p_K1 der Kupplung K1 kann dann auf die zusätzliche Rückführfläche 603 wirken, wenn eine Lamelle 701, an der der Betätigungsdruck p_K1 wirkt, mit einer Lamelle 702 des Kennlinien-Umschaltschiebers 7 verbunden ist. Dies ist dann der Fall, wenn auf einen Schieber 7' des Kennlinien-Umschaltschiebers 7 keine zu große Kraft nach rechts gegen eine Feder 704 wirkt, also wenn der Betätigungsdruck p_K1 der Kupplung K1 noch nicht zu groß ist. Gegen die Feder 704 wirkt auf der der Feder 704 entgegen liegenden, linken Stirnfläche 705 des Schiebers 7' der Betätigungsdruck p_K1 der Kupplung K1. Der Kennlinien-Umschaltschieber 7 weist im Bereich der Feder 704 eine weitere Lamelle 706 auf, die mit der Lamelle 702 verbunden ist. Wenn der Betätigungsdruck p_K1 auf die zusätzliche Rückführfläche 603 des Kupplungs-Regelschiebers 6 wirkt, wirkt er auch zusätzlich bzw. gleichsinnig zur Kraft der Feder 704. Dies bewirkt eine Hysterese bei der Zu- bzw. Abschaltung der zusätzlichen Rückführfläche 603 und damit bei der Umschaltung zwischen dem hohen und niedrigen Verstärkungsfaktor des Kupplungs-Regelschiebers 6. Die Flächen und die Feder 704 des Kennlinien-Umschaltschiebers 7 sind beispielsweise so gewählt, dass die zusätzliche Rückführfläche 603 bei einem Betätigungsdruck p_K1 der Kupplung K1 von 8 bar weggeschaltet und erst bei einem Druck von 2 bar wieder zugeschaltet wird.
  • Der Kennlinien-Umschaltschieber 7 weist eine so genannte negative Überdeckung auf. Das bedeutet, dass ein Ablauf zum Tank über eine Lamelle 707 zuerst geöffnet wird, bevor die Lamelle 701, an der der Betätigungsdruck p_K1 zugeführt wird, geschlossen wird. Damit wird erreicht, dass kein Ölvolumen in der Lamelle 706 und dem zugehörigen Druckraum eingesperrt und ein Gegendruck erzeugt wird.
  • Der Kennlinien-Umschaltschieber 7 weist außerdem einen Kolben 708 auf, der angrenzend an die linke Stirnfläche 705 des Schiebers 7' angeordnet ist. Auf die linke Stirnfläche 709 des Kolbens 708 wirkt der Betätigungsdruck p_K2 der Kupplung K2. Dieser Druck wirkt also ebenfalls gegen die Feder 704. Im oberen Teil-Fahrbereich ist die Kupplung K2 voll geschlossen, so dass der Betätigungsdruck p_K2 so groß ist, dass der Schieber 7' so weit nach rechts verschoben ist, dass die Verbindung zwischen den Lamellen 701 und 702 unterbrochen ist. Damit ist die zusätzliche Rückführfläche 603 weggeschaltet und der Kupplungs-Regelschieber 6 weist den hohen Verstärkungsfaktor auf. Damit kann ein schneller Wechsel vom oberen in den unteren Teil-Fahrbereich realisiert werden, da sofort der hohe Verstärkungsfaktor beim Schließen der ersten Kupplung K1 aktiv ist.
  • Der Betätigungsdruck p_K1/K3 der Kupplung K1 oder K3 wird auf einen Schaltschieber 8 geführt, welcher den Betätigungsdruck p_K1/K3 entweder auf die Kupplung K1 oder die Kupplung K3 leitet. Der Schaltschieber 8 weist einen Schieber 8' auf, der von einer an der rechten Seite angeordneten Feder 801 mit einer Federkraft beaufschlagt wird. An einer der Feder 801 entgegen liegenden linken Stirnfläche 802 wirkt ein Ansteuerdruck auf den Schieber 8'. Der Schieber 8' kann zwei stabile Stellungen einnehmen. Ist der Ansteuerdruck kleiner als ein Umschaltdruck von ca. 4 bar, so wird der Schieber 8' von der Feder 801 in eine nicht dargestellte linke Stellung gedrückt, in der der Betätigungsdruck p_K1/K3 auf die Kupplung K3 geleitet wird (eine Lamelle 803 für den Betätigungsdruck p_K1/K3 ist mit einer Lamelle 805 für die Kupplung K3 verbunden). Ist der Ansteuerdruck größer als der Umschaltdruck, so wird der Schieber 8' gegen die Feder 801 in die dargestellte rechte Stellung gedrückt, in der der Betätigungsdruck p_K1/K3 auf die Kupplung K1 geleitet wird (eine Lamelle 803 für den Betätigungsdruck p_K1/K3 ist mit einer Lamelle 804 für die Kupplung K1 verbunden).
  • Der Ansteuerdruck für den Schaltschieber 8 ergibt sich aus mehreren Drücken, welche auf zwei Wegeventile 806 und 807 wirken, wobei von den Wegeventilen 806, 807 jeweils der höhere von zwei anliegenden Drücken weitergeleitet wird. Das Wegeventil kann beispielsweise wie ein in der DE 103 32 209 A1 beschriebenes Wegeventil ausgeführt sein. Der Inhalt der DE 103 32 209 A1 wird hiermit vollumfänglich zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht.
  • Auf das erste Wegeventil 806, dessen Ausgangdruck als Ansteuerdruck dient, wirkt über eine Leitung 810 der Ausgangsdruck des zweiten Wegeventils 807 und ein Druck, der an einer Lamelle 808 des Schaltschiebers 8 abgenommen wird. In der rechten Stellung des Schiebers 8' ist die Lamelle 808 mit einer Lamelle 809 verbunden, an der über eine Leitung 811 ein Ausgangsdruck eines Notlaufschaltschiebers 11 wirkt, der in 8 dargestellt ist und in diesem Zusammenhang erläutert wird. Im Normalbetrieb wirkt an der Lamelle 809 der Betätigungsdruck p_K1 der Kupplung K1, im Notbetrieb der Arbeitsdruck p_AD. In der linken Stellung des Schiebers 8' ist die Lamelle 809 abgeschlossen, so dass über diesen Weg kein Druck auf das erste Wegeventil 806 wirkt.
  • Auf das zweite Wegeventil 807 wirkt zum einen ein Ausgangsdruck p_SV_K1/K3 eines nicht dargestellten Magnetschaltventils, das von der elektronischen Steuerungseinrichtung angesteuert wird. Auf das zweite Wegeventil 807 wirkt zum anderen ein Druck in einer Leitung 812, der am Wählschieber 9 aus 7 in Zusammenwirken mit dem Notlaufschaltschiebers 11 aus 8 abgeleitet wird. Im Normalbetrieb ist dieser Druck immer Null, so dass am Ausgang des zweiten Wegeventils 807 im Normalbetrieb der Ausgangsdruck p_SV_K1/K3 des Magnetschaltventils wirkt. Mittels dieses Magnetschaltventils können damit im Normalbetrieb der Ausgangsdruck des zweiten Wegeventils 807, der Mindestdruck am Ausgang des ersten Wegeventils 806 und somit auch der minimale Ansteuerdruck des Schaltschiebers 8 eingestellt werden. Das genannte Magnetschaltventil dient damit im Normalbetrieb zur Umschaltung der Betätigung der Kupplungen K1 und K3. Das Magnetschaltventil liefert keinen Ausgangsdruck, wenn es nicht von der elektronischen Steuerungseinrichtung angesteuert wird. Im Notlauf ist des Ausgangsdruck des Magnetschaltventils also Null.
  • Damit ergeben sich im Normalbetrieb folgende Druckverhältnisse und Zustände an den Wegeventilen 806, 807 und am Schaltschieber 8:
  • Unterer Teil-Fahrbereich und Synchrongang:
  • Im unteren Teil-Fahrbereich und im Synchrongang muss die Kupplung K1 geschlossen sein, so dass der Schieber 8' in seiner rechten Stellung stehen muss. Daher stellt das Magnetschaltventil einen Druck p_SV_K1/K3 von größer als 4 bar ein. Dieser Druck wirkt neben dem Betätigungsdruck p_K1 der ersten Kupplung K1 auf das erste Wegeventil 806, so dass an dessen Ausgang und damit als Ansteuerdruck des Schaltschiebers 8 mindestens ein Druck größer als 4 bar wirkt. Damit wird der Schieber 8' in seiner rechten Stellung gehalten bzw. in die rechte Stellung gebracht.
  • Oberer Teil-Fahrbereich und Direktgang: Im oberen Teil-Fahrbereich ist nur die zweite Kupplung K2 geschlossen. Am Schaltschieber 8 wird aber schon die dritte Kupplung ausgewählt, um so das gewünschte Verhalten beim Übergang in den Notlauf zu erreichen. Im Direktgang ist die dritte Kupplung K3 geschlossen. Der Schieber 8' muss damit in seiner linken Stellung stehen. Das Magnetschaltventil stellt einen Druck p_SV_K1/K3 von ca. 2,5 bar ein. Dieser Druck wirkt auf das erste Wegeventil 806. Zusätzlich wirkt kein Druck auf das erste Wegeventil 806. Falls der Schieber 8' noch in der rechten Stellung steht wirkt der Betätigungsdruck p_K1 der ersten Kupplung K1, der aber Null ist. Falls der Schieber 8' schon in der linken Stellung steht, wirkt wie oben beschrieben ebenfalls kein Druck. Am Ausgang des ersten Wegeventils 806 und damit als Ansteuerdruck des Schaltschiebers 8 wirkt damit ein Druck von höchstens 2,5 bar. Damit wird der Schieber 8' von der Feder 801 in seiner linken Stellung gehalten bzw. in die linke Stellung gebracht.
  • Die Verhältnisse im Notlauf werden später genau beschrieben. Die verschiedenen Fahrstufen des Toroidgetriebes „P", „R", „N" und „D" werden mittels des in 7 dargestellten Wählschiebers 9 eingestellt. Der Wählschieber 9 wird direkt mittels eines nicht dargestellten Elektromotors nach Maßgabe der Bedienung eines Wählhebels durch den Fahrzeugführer betätigt.
  • In der Stellung „D" können alle drei Kupplungen K1, K2 und K3 zugeschaltet werden, d.h. über den Wählschieber 9 sind Verbindungen zwischen den Betätigungsdrücken p_K1, p_K2 und p_K3 und den entsprechenden Kupplungen K1, K2 und K3 hergestellt.
  • In der Stellung „N" kann keine der Kupplungen K1, K2 und K3 geschlossen werden, da alle Kupplungen mit Tankabflüssen verbunden sind.
  • In der Stellung „R" kann nur die Kupplung K1 zugeschaltet werden, die Kupplungen K2 und K3 sind mit Tankabflüssen verbunden. Außerdem wird nur in der Stellung „R" eine Lamelle 901 vom Schieber 9' des Wählschiebers 9 verschlossen. Damit wird ein Druck p_VD_NOT in einer Leitung 902 über die Lamelle 901 in eine Leitung 903 geführt, von der das Öl über eine Drossel 904 in den Tank abfließt. Damit kann sich in der Leitung 903 vor der Drossel 904 ein Druck p_VD_NOT aufbauen, der im Notbetrieb am Variator-Regelschieber 3 verwendet wird (s.o.). In den Stellungen „D" und „N" kann das Öl über eine Leitung 905 und in der Stellung „P" über eine Leitung 906 direkt zum Tank abfließen, so dass sich in der Leitung 903 kein Druck aufbaut. Der Druck p_VD_NOT wird vom Notschaltschieber 11 aus 8 bereitgestellt. Dieser Druck ist nur im Notlauf größer als Null, so dass sich nur im Notlauf ein Druck p_VD_NOT aufbauen kann.
  • In der Stellung „P" kann keine der Kupplungen K1, K2 und K3 geschlossen werden, da alle Kupplungen mit Tankabflüssen verbunden sind. Außerdem wird in der Stellung „P" eine Lamelle 907 vom Schieber 9' des Wählschiebers 9 verschlossen. Damit wird der Druck p_VD_NOT in der Leitung 902 über die Lamelle 907 in eine Leitung 908 geführt, von der das Öl über eine Drossel 909 in den Tank abfließt. Damit kann sich in der Leitung 908 vor der Drossel 909 ein Druck aufbauen, der über die Leitung 812 auf das zweite Wegeventil 807 aus 6 geleitet und im Notbetrieb zur Ansteuerung des Schaltschiebers 8 aus 6 verwendet wird (s.o.). Die Drossel 909 ist so ausgelegt, dass der sich einstellende Druck immer größer als 4 bar ist, also größer als der Umschaltdruck des Schaltschiebers 8. In den Stellungen „D", „N" und „R" kann das Öl über die Leitung 905 direkt zum Tank abfließen, so dass sich in der Leitung 908 kein Druck aufbaut.
  • Für die Realisierung des hydraulischen Notlaufs spielt der in 8 dargestellte Notlaufschaltschieber 11 eine zentrale Rolle. Der Notlaufschaltschieber 11 sorgt dafür, dass die notwendigen Verbindungen zwischen den verschiedenen Kanälen sowohl im Normalbetrieb als auch im Notlauf hergestellt werden.
  • Der Notlaufschieber 11 weist einen Schieber 11' auf, der zwei stabile Stellungen einnehmen kann, wobei die erste, linke Stellung dem Normalbetrieb und die zweite, rechte Stellung dem Notlauf entspricht. Der Schieber 11' wird von einer Feder 1101 nach rechts, d.h. in Richtung der zweiten Stellung gedrückt. Der Feder 1101 entgegen wirkt auf eine rechte Stirnfläche 1102 des Schiebers der Druck p_SV_K1/K3 des Magnetschaltventils, das im Normalbetrieb zur Umschaltung des Schaltschiebers 8 dient. Im Normalbetrieb ist der Druck p_SV_K1/K3 immer so groß (mindestens 2,5 bar), dass die von ihm auf die Stirnfläche 1102 ausgeübte Kraft größer ist als die Kraft der Feder 1101. Sobald das Magnetschaltventil von der elektronischen Steuerungseinrichtung angesteuert wird, wird der Schieber 11' des Notlaufschiebers 11 in die linke, in 8 dargestellte Stellung gebracht und damit der Normalbetrieb aktiviert.
  • In der linken Stellung ist der Druck p_VD_NOT in der Leitung 902 zum Wählschieber 9 gleich Null. Dasselbe gilt für den Druck in der Leitung 228 zum Schmierdruck-Regelschieber 2. Die Leitung 811 zum ersten Wegeventil 806 ist mit dem Betätigungsdruck p_K1 der ersten Kupplung K1 verbunden. Eine Leitung 1103 zu einem Anfahrkupplungs-Regelschieber 12, der in 9 dargestellt ist, ist mit dem Arbeitsdruck p_AD verbunden
  • In der rechten Stellung sind der Druck p_VD_NOT in der Leitung 902 zum Wählschieber 9 und der Druck in der Leitung 228 zum Schmierdruck-Regelschieber 2 mit dem Ventil-Versorgungsdruck p_VD verbunden. Die Leitung 811 zum ersten Wegeventil 806 ist mit dem Arbeitsdruck p_AD und die Leitung 1103 zum Anfahrkupplungs-Regelschieber 12 mit dem Schmierdruck p_SD, der vom Schmierdruck-Regelschieber 2 erzeugt wird, verbunden.
  • Durch Ändern der Stellung des Notlaufschiebers 11 von der linken in die rechte Stellung findet der Übergang vom Normalbetrieb in den Notlauf statt. Die eventuell noch vorhandene Ansteuerung der Elektromagnetventile durch die elektronische Steuerungseinrichtung wird abgebrochen und die Elektromagnetventile werden somit nicht mehr mit einem Ansteuerstrom beaufschlagt.
  • Beim Übergang in den Notlauf in der Fahrstufe „D" wird, sofern nicht bereits geschehen, entweder der Synchrongang oder der Direktgang eingelegt. Es wird also der zweite Fahrbereich aktiviert. Die Stützdrücke p_VL, p_VR für die Zwischenroller sind in diesem Fall, wie bereits im Zusammenhang mit 3 erläutert, gleich Null. Dasselbe gilt, wie in Zusammenhang mit 4 erläutert, auch für den Anpressdruck p_AV am Variator. Außerdem ergibt sich, wie in Zusammenhang mit 2 erläutert, eine Erhöhung des Schmierdrucks p_SD. Damit ist ein Fahren in Vorwärtsrichtung mit einer festen Übersetzung des Toroidgetriebes möglich.
  • Beim Übergang in den Notlauf in der Fahrstufe „R" wird, wie bereits im Zusammenhang mit 3 erläutert, der linke Stützdruck p_VL der Zwischenroller auf einen nahezu konstanten Wert eingestellt, wohingegen der rechte Stützdruck p_VR auf Null gesetzt wird. Der Anpressdruck p_AV am Variator wird, wie bereits im Zusammenhang mit 4 erläutert, ebenfalls auf einen nahezu konstanten Wert eingestellt. Damit ist ein Fahren in Rückwärtsrichtung möglich.
  • Im Folgenden werden die Abläufe bei einem Übergang in den Notlauf ausgehend von den verschiedenen Betriebsmöglichkeiten erläutert. Die Umschaltung hat insbesondere Auswirkungen auf die in 6 dargestellten Wegeventile 806, 807 und den Schaltschieber 8.
  • Übergang in den Notlauf im unteren Teil-Fahrbereich und im Synchrongang in der Fahrstufe „D":
    Der Druck p_SV_K1/K3 des Magnetschaltventils wird bzw. ist ebenso Null wie der Druck in der Leitung 812 vom Wählschieber 9. Das zweite Wegeventil 807 liefert an seinem Ausgang also ebenfalls den Druck Null. Dieser wirkt als ein Eingangsdruck des ersten Wegeventils 806. Da der Schieber 8' des Schaltschiebers 8 in der rechten Stellung steht, wirkt über die Lamellen 809 und 808 der Arbeitsdruck p_AD als zweiter Eingangsdruck für das erste Wegeventil 806. Somit wirkt der Arbeitsdruck p_AD als Ansteuerdruck auf den Schieber 8', womit dieser in der rechten Stellung bleibt und damit der Betätigungsdruck p_K1/K3 auf die Kupplung K1 wirkt. Da die Elektromagnetventile zur Betätigung der Kupplungen K1, K2 und K3 eine fallende Kennlinie aufweisen, werden damit die Kupplungen K1 und K2 mit dem maximalen Betätigungsdruck, also dem Kupplungsversorgungsdruck p_AK beaufschlagt. Damit wird bzw. bleibt der Synchrongang eingelegt.
  • Übergang in den Notlauf im oberen Teil-Fahrbereich und im Direktgang in der Fahrstufe „D":
    Der Druck p_SV_K1/K3 des Magnetschaltventils wird bzw. ist ebenso Null wie der Druck in der Leitung 812 vom Wählschieber 9. Das zweite Wegeventil 807 liefert an seinem Ausgang also ebenfalls den Druck Null. Dieser wirkt als ein Eingangsdruck des ersten Wegeventils 806. Da der Schieber 8' des Schaltschiebers 8 in der linken Stellung steht, wirkt über die Lamellen 809 und 808 ebenfalls kein Druck als zweiter Eingangsdruck für das erste Wegeventil 806. Somit wirkt kein Ansteuerdruck auf den Schieber 8', womit dieser von der Feder 801 in die linke Stellung gedrückt wird und damit der Betätigungsdruck p_K1/K3 auf die Kupplung K3 wirkt. Da die Elektromagnetventile zur Betätigung der Kupplungen K1, K2 und K3 eine fallende Kennlinie aufweisen, werden damit die Kupplungen K2 und K3 mit dem maximalen Betätigungsdruck, also dem Kupplungsversorgungsdruck p_AK beaufschlagt. Damit wird bzw. bleibt der Direktgang eingelegt.
  • Übergang in den Notlauf in der Fahrstufe „R":
    Die Druckverhältnisse an den Wegeventilen 806, 807 und dem Schaltschieber 8 sind identisch wie beim Übergang aus dem unteren Teil-Fahrbereich. Da der Wählschieber 9 in der Fahrstufe „R" aber nur eine Betätigung der ersten Kupplung K1 zulässt, wird diese mit dem maximalen Betätigungsdruck beaufschlagt und die Kupplungen K2 und K3 sind geöffnet.
  • Übergang in den Notlauf in der Fahrstufe „P" und Einlegen von „P" im Notlauf:
    Der Druck p_SV_K1/K3 des Magnetschaltventils ist Null, wohingegen der Druck in der Leitung 812 vom Wählschieber 9 größer als der Umschaltdruck des Schaltschiebers 8 in Höhe von 4 bar ist. Das zweite Wegeventil 807 liefert an seinem Ausgang also einen Druck größer als der Umschaltdruck des Schaltschiebers 8. Dieser wirkt als ein Eingangsdruck des ersten Wegeventils 806. Wenn der Schieber 8' des Schaltschiebers 8 bereits in der rechten Stellung steht, wirkt über die Lamellen 809 und 808 der Arbeitsdruck p_AD als zweiter Eingangsdruck für das erste Wegeventil 806. Falls der Schieber 8' des Schaltschiebers 8 noch in der linken Stellung steht, wirkt kein Druck als zweiter Eingangsdruck auf das erste Wegeventil. In beiden Fällen wirkt mit dem Arbeitsdruck oder dem Druck in der Leitung 812 ein Ansteuerdruck auf den Schaltschieber 8, der größer ist als sein Umschaltdruck. Somit wird dieser in die rechte Stellung gedrückt oder dort gehalten, womit vom Schaltschieber 8 eine Betätigung der Kupplung K1 ermöglicht wird. Bei einem Einlegen der Fahrstufe „D" oder „R" stellen sich die Zustände ein, die sich bei einem Übergang in den Notlauf bei entsprechend eingelegter Fahrstufe ergeben. Wurde beim Übergang in den Notlauf der Direktgang eingelegt, so wird nach einem Einlegen der Fahrstufe „P" und einem erneuten Einlegen der Fahrstufe „D" in jedem Fall der Synchrongang und damit der Gang mit der größeren Übersetzung eingelegt.
  • Übergang in den Notlauf in der Fahrstufe „N" und Einlegen von „N" im Notlauf:
    In der Fahrstufe „N" kann keine der Kupplungen K1, K2 oder K3 betätigt werden. Bei einem Einlegen einer anderen Fahrstufe stellen sich die Zustände ein, die sich bei einem Übergang in den Notlauf bei entsprechend eingelegter Fahrstufe ergeben.
  • Im Notlauf muss auch ein Ausrollen und Anfahren des Kraftfahrzeugs möglich sein. Sowohl in der Fahrstufe „D", als auch in der Fahrstufe „R" muss im Notlauf dazu mindestens eine der Kupplungen K1, K2 oder K3 bei niedriger Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs geöffnet werden. Dies wird durch Änderung des Kupplungsversorgungsdrucks p_AK realisiert. Der Kupplungsversorgungsdruck p_AK stellt den Druck dar, mit dem die Kupplungen K1, K2 und K3 bei maximalen Vorsteuerdrücken p_V_K1/K3, p_V_K2 maximal beaufschlagt werden können. Der Kupplungsversorgungsdruck p_AK wird von einem in 9 dargestellten Anfahrkupplungs-Regelschieber 12 erzeugt. Der Anfahrkupplungs-Regelschieber 12 weist einen Schieber 12' auf, auf den mehrere Drücke bzw. Kräfte wirken:
    • – Die Kraft einer Feder 1201 wirkt auf den Schieber 12 nach links.
    • – Gleichsinnig zur Kraft der Feder 1201 wirkt der Kupplungsversorgungsdruck p_AK auf eine Ringfläche 1202 des Schiebers 12'. Dies stellt eine Rückführung des einzustellenden Drucks dar.
    • – Über eine Drossel 1204 und eine Lamelle 1205 wird der Schmierdruck p_SD auf den Anfahrkupplungs-Regelschieber 12 geführt. Die Lamelle 1205 ist unabhängig von der Stellung des Schiebers 12' mit einem Federraum 1206 verbunden, so dass der Druck an der Lamelle 1205 immer gleichsinnig zur Kraft der Feder 1201 wirkt. Im Federraum 1206 wirkt dann der Schmierdruck nach Drossel p_SD_nD.
    • – Der Schmierdruck wird auch direkt auf eine Lamelle 1207 geführt, welche je nach Stellung des Schiebers 12' mit der Lamelle 1205 verbunden sein kann. Wenn die Verbindung zwischen den Lamellen 1205 und 1207 hergestellt ist, wirkt der Schmierdruck p_SD auch im Federraum 1206.
    • – Der Druck in der Leitung 1103 vom Notlaufschieber 11 wirkt auf eine linke Stirnfläche 1208 des Schiebers 12', also den bisher genannten Kräften entgegen. Dieser Druck entspricht im Normalbetrieb dem Arbeitsdruck p_AD und im Notlauf dem Schmierdruck p_SD.
  • Der Anfahrkupplungs-Regelschieber 12 wird über eine Lamelle 1209 mit Arbeitsdruck p_AD versorgt, von dem in Abhängigkeit der Stellung des Schiebers 12' der Kupplungsversorgungsdruck p_AK abgeleitet wird. Der Kupplungsversorgungsdruck p_AK wird über eine Lamelle 1203 abgeführt, über die auch die Verbindung zur Ringfläche 1202 hergestellt wird.
  • In der dargestellten rechten Endposition des Schiebers 12' ist die Verbindung zwischen den Lamellen 1209 und 1203 vollständig hergestellt, so dass der Kupplungsversorgungsdruck p_AK dem Arbeitsdruck p_AD entspricht. Damit können die Kupplungen K1, K2 und K3 mit dem maximal möglichen Druck beaufschlagt werden.
  • Der Arbeitsdruck p_AD ist im Normalbetrieb so groß, dass die Kraft auf die linke Stirnfläche 1208 ausreicht, um den Schieber 12' in die rechte Endposition zu drücken. Damit entspricht im Normalbetrieb der Kupplungsversorgungsdruck p_AK dem Arbeitsdruck p_AD.
  • Im Notlauf wirkt auf die Stirnfläche 1208 nicht mehr der Arbeitsdruck p_AD sondern der Schmierdruck p_SD. Bei niedrigen Drehzahlen der Antriebsmaschine, beispielsweise im Leerlauf, ist die Fördermenge der Pumpen des Hydrauliksystems und damit auch der Schmierdruck p_SD so gering, dass die Kraft auf die Stirnfläche 1208 nicht ausreicht, um den Schieber 12' aus seiner linken Endstellung, in der der Schieber 12' mit seiner Stirnfläche 1208 anschlägt, wegzudrücken. In dieser linken Endstellung ist die Verbindung zwischen den Lamellen 1209 und 1203 vollständig unterbrochen, so dass der Kupplungsversorgungsdruck p_AK Null ist, die Kupplungen K1, K2 und K3 also vollständig geöffnet sind.
  • Steigt die Drehzahl der Antriebsmaschine, beispielsweise durch ein Betätigen eines Fahrpedals durch den Fahrzeugführer an, so steigen die Fördermenge der Pumpen und damit auch der Schmierdruck p_SD an. In der linken Endstellung des Schiebers 12' ist die Verbindung der Lamellen 1205 und 1207 unterbrochen, so dass auf im Federraum 1206 nur der Schmierdruck nach Drossel p_SD_nD wirkt. Der Schmierdruck nach Drossel p_SD_nD ist kleiner als der Schmierdruck p_SD, wobei der Druckabfall mit steigendem Schmierdruck p_SD ansteigt. Aufgrund dieses Druckunterschieds wird der Schieber 12' aus seiner linken Endposition gedrückt und geht in eine Regelstellung über. In der Regelstellung wird die Verbindung zwischen den Lamellen 1209 und 1203 durch den Schieber 12' minimal geöffnet oder ganz verschlossen. In dieser Regelstellung des Schiebers 12' kann auch Öl über eine Lamelle 1210 in eine Restgetriebeschmierleitung 1211 strömen. Diese Ölmenge dient insbesondere zur Kühlung der beim Anfahren mit Schlupf betriebenen Kupplungen K1 und/oder K2. Die Überdeckung des Schiebers 12' ist also zwischen den Lamellen 1209 und 1210 negativ.
  • Der Kupplungsversorgungsdruck p_AK ist also vom Schmierdruck p_SD und damit von der Fördermenge der Pumpen und damit von der Drehzahl der Antriebsmaschine abhängig. Der Kupplungsversorgungsdruck p_AK steigt mit steigender Drehzahl der Antriebsmaschine an. Dieser Anstieg geht so lange weiter, bis der Kupplungsversorgungsdruck p_AK das Niveau des Arbeitsdrucks p_AD erreicht hat. Steigt die Drehzahl der Antriebsmaschine und damit der Schmierdruck p_SD weiter an, so wird der Schieber 12' aus seiner Regelstellung weiter nach rechts gedrückt. Die Verbindung der Lamellen 1209 und 1210 wird damit unterbrochen und es fließt kein Öl mehr in die Restgetriebeschmierleitung 1211 ab. Diese zusätzlich zu Verfügung stehende Ölmenge wird vom Arbeitsdruck-Regelschieber 1 aus 2 auf den Schmierdruck-Regelschieber 2 geleitet, so dass der Schmierdruck p_SD sprunghaft ansteigt. Damit steigt die Kraft auf die Stirnfläche 1208 des Schiebers 12' ebenfalls sprunghaft an und der Schieber 12' wird in seinen rechten Anschlag gedrückt. Damit wird am Anfahrkupplungs-Regelschieber 12 ein Schnappeffekt erzielt, der eine Hysterese zwischen dem beschriebenen Druckaufbau des Kupplungsversorgungsdrucks p_AK und dem Druckabbau bewirkt. Beim Druckabbau bleibt der Kupplungsversorgungsdruck p_AK bis zu einer niedrigeren Drehzahl der Antriebsmaschine auf dem Niveau des Arbeitsdrucks p_AD, bevor er schlagartig auf den Verlauf beim Druckaufbau abfällt. Nach diesem schlagartigen Abfallen, also bei niedrigeren Drehzahlen sind die Verläufe beim Druckabbau und Druckaufbau gleich.
  • Beim Ausrollen ergibt sich bis auf die beschriebene Hysterese das gleiche Verhalten wie beim Anfahren.
  • Der Verlauf des Kupplungsversorgungsdrucks p_AK beim Anfahren und Anhalten bzw. Ausrollen des Kraftfahrzeugs ist in 10 dargestellt. Der Kupplungsversorgungsdruck p_AK (Linien 83a, 83b) ist über der Drehzahl der Antriebsmaschine in [1/min] aufgetragen. Im Leerlauf der Antriebsmaschine bei ca. 600 1/min ist der Kupplungsversorgungsdruck p_AK Null.
  • Alternativ kann der Kupplungsversorgungsdruck p_AK bei Leerlauf der Antriebsmaschine bereits einen geringen Druck aufweisen, so dass die Lamellen der entsprechenden Kupplung anliegen und ein geringes Drehmoment übertragen, so dass das Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit kriecht. Erhöht der Fahrzeugführer die Drehzahl der Antriebsmaschine durch Betätigen des Fahrpedals, so steigt der Kupplungsversorgungsdruck p_AK entlang der Linie 83a an, bis er im Bereich von ca. 1500 1/min den Arbeitsdruck p_AD erreicht. Die Kupplungen K1, K2 und/oder K3 werden damit mit einem steigenden Betätigungsdruck beaufschlagt und damit immer weiter geschlossen. Das Kraftfahrzeug fährt also an.
  • Sobald die Kupplungen K1, K2 und/oder K3 geschlossen sind, ist im Notlauf eine feste Übersetzung des Toroidgetriebes eingestellt. Die Drehzahl der Antriebsmaschine ist damit proportional zur Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Beim Ausrollen oder Anhalten des Kraftfahrzeugs sinkt damit die Drehzahl der Antriebsmaschine ab. Durch die beschriebene Hysterese ändert sich beim Absinken der Drehzahl der Antriebsmaschine der Kupplungsversorgungsdruck p_AK nicht bereits im Bereich von ca. 1500 1/min sondern erst bei ca. 900 1/min. Bei Erreichen dieser Drehzahl springt der Kupplungsversorgungsdruck p_AK entlang der Linie 83b auf den Wert des Kupplungsversorgungsdrucks p_AK, der sich auch bei dieser Drehzahl der Antriebsmaschine beim Anfahren ergibt. Die Kupplungen K1, K2 und/oder K3 bleiben damit bis zu geringeren Drehzahlen der Antriebsmaschine geschlossen und öffnen sich dann fast schlagartig. Damit ist es möglich, im Notlauf auch niedrige Geschwindigkeiten ohne Schlupf an den Kupplungen K1, K2, K3 zu fahren.
  • Neben der Erzeugung des Kupplungsversorgungsdrucks p_AK erfüllt der Anfahrkupplungs-Regelschieber 12 auch die Funktion, die vom Schmierdruck-Regelschieber 2 bereitgestellte Schmiermenge auf zwei Kühler 81, 82 zu verteilen. Die Kühler 81, 82 sind außerhalb der hydraulischen Steuerung angeordnet, wobei ein Kühler als ein Kühlmittelkühler und der andere als ein Luftölkühler ausgeführt ist. Nach den Kühlern 81, 82 wird die durch sie durchgeleitete Ölmenge wieder zusammengeführt und innerhalb der hydraulischen Steuerung auf den Variator V1, V2 und das restliche Toroidgetriebe G verteilt. Um eine Mindestschmiermenge für den Variator sicherzustellen, wird über die Leitung 124 (siehe auch 2) ein Ölstrom Q_P2 direkt zum Variator V1, V2 geleitet.
  • Zwischen den Kühlern 81, 82 und dem Variator V1, V2 bzw. dem restlichen Getriebe G sind Rückschlagventile 88, 89 so angeordnet, dass Öl in hydraulische Steuerung zurückfließen kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Öl über die Restgetriebeschmierleitung 1211 zum restlichen Getriebe G geleitet wird.
  • Die hydraulische Steuerung des Toroidgetriebes ergibt sich aus der Kombination der beschriebenen und weiteren, nicht beschriebenen Hydraulikkomponenten.
  • Der hydraulische Notlauf wird insbesondere aktiviert bei einem Ausfall des Magnetschaltventils, welches den Druck p_SV_K1/K3 einstellt und/oder beim Ausfall der elektronischen Steuerungseinrichtung. Damit wird der Druck p_SV_K1/K3 Null und der hydraulische Notlauf wird automatisch aktiviert.
  • Beim Ausfall mindestens eines der Elektromagnetventile beispielsweise zur Ansteuerung des Variators, während das genannte Magnetschaltventil und die elektronische Steuerungseinrichtung fehlerfrei funktionieren, wird das Magnetschaltventil derart angesteuert, dass der Druck p_SV_K1/K3 Null wird. Damit wird ebenfalls der hydraulische Notlauf eingestellt.

Claims (14)

  1. Toroidgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit – einem Variator (67), – einem ersten Fahrbereich unter Einbeziehung des Variators (67), in welchem ein stufenloser Betrieb ermöglicht ist, – einem zweiten Fahrbereich unter Umgehung des Variators (67), in welchem ein gestufter Betrieb ermöglicht ist, – Kupplungen (K1, K2, K3) zur Aktivierung und Deaktivierung der Fahrbereiche und – einem Hydrauliksystem zur Ansteuerung des Variators (67) und der Kupplungen (K1, K2, K3), dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem so ausgeführt ist, dass in einem hydraulischen Notlauf der zweite Fahrbereich aktiviert ist.
  2. Toroidgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Fahrbereich einen Synchrongang und einen Direktgang, mit einer im Vergleich zum Synchrongang kleineren Übersetzung aufweist und bei einem Übergang in den Notlauf – der Synchrongang aktiviert wird, wenn die aktuelle Übersetzung im ersten Fahrbereich größer ist als die Übersetzung im Synchrongang und – der Direktgang aktiviert wird, wenn die aktuelle Übersetzung im ersten Fahrbereich kleiner ist als die Übersetzung im Synchrongang.
  3. Toroidgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – der erste Fahrbereich über einen unteren und einen oberen Teil-Fahrbereich verfügt, wobei der untere Teil-Fahrbereich im Vergleich zum oberen Teil-Fahrbereich größere Übersetzungen aufweist, – der Synchrongang eine Übersetzung aufweist, die im Wesentlichen der kleinsten Übersetzung des unteren und der größten Übersetzung des oberen Teil-Fahrbereichs des ersten Fahrbereichs entspricht, – bei einem Übergang in den Notlauf – im unteren Teil-Fahrbereich der Synchrongang – im oberen Teil-Fahrbereich der Direktgang aktiviert wird.
  4. Toroidgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – es über eine ersten Kupplung (K1), eine zweite Kupplung (K2) und eine dritte Kupplung (K3) verfügt, – im unteren Teil-Fahrbereich die erste Kupplung (K1) geschlossen ist, – im oberen Teil-Fahrbereich die zweite Kupplung (K2) geschlossen ist, – im Synchrongang die erste und zweite Kupplung (K1, K2) geschlossen ist, – im Direktgang die dritte Kupplung (K3) geschlossen ist und – bei einem Übergang in den Notlauf – im unteren Teil-Fahrbereich zusätzlich zur ersten Kupplung (K1) die zweite Kupplung (K2) und – im oberen Teil-Fahrbereich zusätzlich zur zweiten Kupplung (K2) die dritte Kupplung (K3) geschlossen wird.
  5. Toroidgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem einen Schaltschieber (8) aufweist, welcher so ausgeführt ist, dass – er entweder nur eine Ansteuerung der ersten Kupplung (K1) oder der dritten Kupplung (K3) zulässt, – bei einem Übergang in den Notlauf im unteren Teil-Fahrbereich weiterhin die Ansteuerung der ersten Kupplung (K1) zulässt und – im oberen Teil-Fahrbereich und bei einem Übergang in den Notlauf im oberen Teil-Fahrbereich eine Ansteuerung der dritten Kupplung (K3) zulässt.
  6. Toroidgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltschieber (8) einen Schieber (8') aufweist, der zwei stabile Stellungen einnehmen kann, wobei – der Schaltschieber (8) in einer ersten Stellung des Schiebers (8') eine Ansteuerung der ersten Kupplung (K1) und in der zweiten Stellung eine Ansteuerung der dritten Kupplung (K3) zulässt, – die Stellung des Schiebers (8') sich in Abhängigkeit eines Ansteuerdrucks einstellt, welcher gegen eine Feder (801) wirkt, – der Schieber (8') bei einem Ansteuerdruck kleiner als einem Umschaltdruck die erste Stellung einnimmt, – im Normalbetrieb der Ansteuerdruck wenigstens so groß ist, wie ein von einem Magnetventil erzeugter Druck (p_SV_K1/K3) und – bei einem Übergang in den Notlauf der Ansteuerdruck kleiner oder größer als der Umschaltdruck bleibt.
  7. Toroidgetriebe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem einen Wählschieber (9) aufweist, mit welchem die Fahrstufen „P", „R", „N" und „D" einstellbar sind und welcher so ausgeführt und mit dem genannten Schaltschieber (8) verbunden ist, dass im Notlauf in der Fahrstufe „P" der Schaltschieber (8) eine Ansteuerung der ersten Kupplung (K1) zulässt.
  8. Toroidgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei einem Übergang in den Notbetrieb ein erhöhter Schmierdruck (p_SD) einstellt.
  9. Toroidgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrauliksystem einen Schmierdruckschieber (2) aufweist, der im Notbetrieb mit einem zusätzlichen Ansteuerdruck (p_VD_NOT) beaufschlagt wird.
  10. Toroidgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – es eine Geared-Neutral-Funktionalität und eine im Leistungsfluss liegende, hydraulisch betätigbare Kupplung (K1, K2, K3) aufweist und – im hydraulischen Notlauf der Betätigungsdruck der Kupplung (K1, K2, K3) von einer Drehzahl einer Getriebeeingangswelle (70) abhängig ist, insbesondere mit sinkender Drehzahl abnimmt, womit ein Anfahren und Anhalten des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird.
  11. Toroidgetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – das Hydrauliksystem eine Fördereinrichtung (86, 87) aufweist, welche über die Getriebeeingangswelle (70) angetrieben wird, – in einer der Fördereinrichtung (86, 87) nachgeordneten Leitung, in welcher ein von der Drehzahl der Getriebeeingangswelle abhängiger Druck (p_SD) wirkt, ein Durchflusswiderstandselement (1204) angeordnet ist und – der Betätigungsdruck der Kupplung (K1, K2, K3) von einem Druck (p_SD_vD) vor dem Durchflusswiderstandselement (1204) und einem Druck (p_SD_nD) nach dem Durchflusswiderstandselement (1204) abhängig ist.
  12. Toroidgetriebe nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsdruck der Kupplung (K1, K2, K3) bei steigender Drehzahl der Getriebeeingangswelle (70) einen anderen Verlauf aufweist als bei fallender Drehzahl, insbesondere in einem Drehzahlbereich bei sinkender Drehzahl größer ist als bei steigender Drehzahl.
  13. Toroidgetriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsdruck der Kupplung (K1, K2, K3) von einem Anfahrkupplungs-Regelschieber (12) mit einem Schieber (12') eingestellt wird, der von einem Versorgungsdruck (p_AD) versorgt wird und auf welchen die Drücke (p_SD_vD, p_SD_nD) vor und nach dem Durchflusswiderstandselement (1204) als entgegengesetzt wirkende Ansteuerdrücke geführt werden, wobei – in der Regelstellung des Schiebers (12') eine Ölmenge abströmen kann und – sobald der Schieber (12') auf Grund einer höheren Drehzahl der Getriebeeingangswelle (70) aus der Regelstellung gedrückt wird, das Abströmen der genannten Ölmenge nicht mehr möglich ist.
  14. Toroidgetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Ölmenge zur Kühlung des Toroidgetriebes verwendet wird, insbesondere zur Kühlung der während des Anfahrvorgangs schlupfend betriebenen Kupplung.
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