DE19934698A1 - Einrichtung zum Steuern eines stufenlosen Automatgetriebes - Google Patents

Abstract

Die Einrichtung zum Steuern eines stufenlosen Automatgetriebes (CVT), mit jeweils einem Kegelscheibenpaar auf einer Antriebs- bzw. Abtriebswelle und einem Umschlingungsorgan, das zwischen den Kegelscheibenpaaren umläuft, wobei die Verschiebung in Axialrichtung der verschiebbaren Teile der Kegelscheibenpaare über elektromagnetische Stellglieder und hydraulische Ventile sowie Stellzylinder erfolgt, weist einen geschlossenen Hydraulikkreis auf, der auf einem konstanten Druck geregelt ist, so daß die Leckageströme der Stellzylinder für die Kegelscheibenpaare und der Druckregelventile direkt in einen hydraulischen Konstantdruckkreis, z. B. in den für die Versorgung des Wandlers vorgesehenen Kreis und in den der Schmierung dienenden Sekundärkreis, abgegeben werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern eines stufenlos verstellbaren Automatgetrie­ bes (Continuously Variable Transmission, CVT), das insbe­ sondere für den Einbau in ein Kraftfahrzeug geeignet ist.

Ein CVT ist beispielsweise ein stufenloses Getriebe mit einem ersten Kegelscheibenpaar auf einer Antriebswelle und mit einem zweiten Kegelscheibenpaar auf einer Abtriebs­ welle, wobei jedes Kegelscheibenpaar aus einer in axialer Richtung feststehenden ersten Scheibe und einer in axialer Richtung verschiebbaren zweiten Kegelscheibe (Primärschei­ ben bzw. Sekundärscheiben) besteht. Zwischen den Kegel­ scheibenpaaren läuft ein Umschlingungsorgan, z. B. ein Schubgliederband. Die Verstellung der Primärscheibe bzw. Sekundärscheibe erfolgt durch ein Druckmedium mit Hilfe eines elektronischen Steuergerätes, welches über elektroma­ gnetische Stellglieder und hydraulische Ventile das Druck­ niveau der Stellräume von Primärscheibe und Sekundärscheibe ansteuert.

Aus der DE OS 42 34 130 ist eine Einrichtung zum Steu­ ern des Druckes der Primärscheibe bekannt. Die Einrichtung umfaßt ein elektromagnetisch gesteuertes Primärventil und ein hydraulisches Sekundärventil. Das Primärventil wird von einem elektronischen Steuergerät angesteuert. Wird die Lei­ tung vom elektronischen Steuergerät zum Primärventil unter­ brochen, so geht die Einrichtung in einen Notfahrbetrieb über. Hierbei wird das Druckniveau der Primärscheibe durch das Sekundärventil bestimmt. Die Stellung des Sekundärven­ tils wiederum wird über eine mechanische Kupplung von der Primärscheibe bestimmt.

Der hydraulische Schaltkreis für ein derartiges CVT weist üblicherweise eine Pumpe auf, die aus einem als Schmiermittelsumpf dienenden Tank das Druckmedium in die mit Druckreduzierventilen bzw. Druckregelventilen versehe­ nen Leitungen fördert, über die u. a. die Stellzylinder für Primärscheibe und Sekundärscheibe mit Druckmedium beauf­ schlagt werden. Die bei der Verstellung von Primär- und Sekundärscheibe auftretenden Leckageströme fließen drucklos in den Tank zurück, ebenfalls wie die bei den Druckreglern auftretenden Leckageströme und werden erneut von der Pumpe über ein Filter in den Hydraulikkreis zurückgefördert. Die bekannten Druckregler arbeiten dabei gemäß dem Stand der Technik im Bereich von 0 bis 6 bar bei einem Betriebsdruck von 8 bar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Wir­ kungsgrad eines Hydraulikkreises für ein CVT, insbesondere für ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, zu erhöhen und den Bauaufwand zu verringern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Patentan­ spruch angegebenen Merkmalen.

Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, daß der Hy­ draulikkreis ein geschlossener Hydraulikkreis mit einem konstant geregelten Druck ist, so daß die Leckageströme von Primärscheibe und Sekundärscheibe sowie der Druckregler nicht mehr in den Tank, sondern z. B. direkt in den den hydrodynamischen Wandler und die Schmierung versorgenden Sekundärkreis bzw. in ein Konstantdrucksystem, abgegeben werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung nä­ her erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Schema eines herkömmlichen drucklosen Hydraulikkreises und

Fig. 2 ein analoges Schema eines erfindungsgemäß ausgestalteten geschlossenen Hydraulikkrei­ ses.

Die beiden Darstellungen für die hydraulische Ansteue­ rung eines CVT-Getriebes in der Bauart Kegelscheibenum­ schlingungsgetriebe für Kraftfahrzeuge sind rein schema­ tisch und sehr vereinfacht dargestellt, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Fig. 1 zeigt einen herkömmli­ chen drucklosen Hydraulikkreis, bei dem die beiden Stellzy­ linder 1 und 2 für Sekundärscheibe bzw. Primärscheibe über entsprechende Leitungen und Druckreduzierventile beauf­ schlagt werden. Der Hydraulikschaltkreis ist einerseits mit einem als Schmiermittelsumpf dienenden Tank verbunden, in den die Leckageströme der Stellzylinder 1 und 2 für Primär­ scheibe bzw. Sekundärscheibe sowie die Leckageströme der Druckregelventile ohne Druck zurückkehren; andererseits ist der Hydraulikkreis mit einem hydraulischen Sekundärkreis verbunden, von dem aus der (nicht dargestellte) hydrodyna­ mische Wandler bzw. die Schmierstellen des CVT versorgt werden. Üblicherweise arbeiten die Druckregler bei einem derartigen Hydraulikkreis im Bereich von 0 bis 6 bar bei einem Betriebsdruck von 8 bar.

Fig. 2 zeigt ebenfalls rein schematisch und in verein­ fachter Darstellung einen geschlossenen Hydraulikkreis, bei dem die Leckageströme der Stellzylinder 1 und 2 für Primär- bzw. Sekundärscheibe sowie der einzelnen Druckregelventile nicht mehr in den Schmiermittelsumpf zurückgeführt werden, sondern über eine mit L bezeichnete Leitung direkt dem Se­ kundärkreis zugeführt werden, so daß diese Leckageströme für den Wandler und die Schmierung des Getriebes direkt oder in einem beliebigen Konstantdrucksystem nutzbar sind. Der vorher drucklose Entlüftungskreis wird also hier zu einem geschlossenen System mit einem konstant geregelten Druck von beispielsweise 5 bar umgestaltet. Der Arbeitsbe­ reich der Druckregler liegt nun vorzugsweise bei ca. 5 bis 11 bar, wobei der minimale Anpreßdruck bei diesen Werten etwa 5 bar beträgt. Sowohl Sekundärscheibe als auch Primär­ scheibe zusammen mit den Druckreglern geben ihre Leckage­ ströme (die pro Druckregler bis zu 1,5 Liter als Funktion von Druck und Temperatur betragen können) direkt in den Sekundärkreis ab.

Claims (1)

1. Einrichtung zum Steuern eines von einer Antriebsein­ heit angetriebenen stufenlosen Automatgetriebes (CVT), mit jeweils einem Kegelscheibenpaar auf einer Antriebs- bzw. Abtriebswelle und einem Umschlingungsorgan, das zwischen den Kegelscheibenpaaren umläuft, wobei das auf der An­ triebswelle angeordnete Kegelscheibenpaar aus einer in axialer Richtung feststehenden Kegelscheibe und einer in axialer Richtung verschiebbaren Primärscheibe mit Stellzy­ linder besteht und das auf der Abtriebswelle angeordneten Kegelscheibenpaar aus einer in axialer Richtung feststehen­ den Kegelscheibe und einer in axialer Richtung verschiebba­ ren Sekundärscheibe mit Stellzylinder besteht und wobei elektromagnetische Stellglieder und hydraulische Ventile das Druckniveau der Stellzylinder von Primär- und Sekundär­ scheibe bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß der die Druckregelventile und die Stellzylinder ent­ haltende Hydraulikkreis ein geschlossener Hydraulikkreis ist, mit einem konstant geregelten Druck, bei dem die Leckageströme der Stellzylinder für die Primär- bzw. Sekun­ därscheiben und die Leckageströme der Druckregelventile direkt in einen hydraulischen Konstantdruckkreis, z. B. dem Sekundärkreis für die Versorgung des hydrodynamischen Wand­ lers und der Schmierung, zugeführt werden.