DE3111529A1

DE3111529A1 - Steuersystem fuer ein stufenloses keilriemengetriebe fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3111529A1
Application number: DE19813111529
Authority: DE
Inventors: Nobuaki Kariya Aichi Miki; Shoji Anjo Aichi Yokoyama
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1980-03-24
Filing date: 1981-03-24
Publication date: 1982-01-07
Anticipated expiration: 2001-03-25
Also published as: FR2512404A1; DE3111529C2; GB2077373B; GB2076483B; FR2512404B1; GB2077373A; GB2076483A

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisches Steuersystem für stufenlose Keilriemengetriebe für Kraftfahrzeuge mit einem Planetengetriebe zum Umschalten zwischen Vorwärts- und Rückwärtsantrieb.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuersystem für derartige Getriebe zu schaffen, das optimale Betriebsbedingungen, wie optimale Brennstoffausnutzung, erlaubt. ^:

Diese Aufgabe wird insbesondere mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Das erfindungsgemäße Steuersystem sorgt während des Betriebs für den erforderlichen hydraulischen Druck in jedem Teil des automatischen Getriebes und vermeidet Stöße beim Umschalten.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines stufenlosea. Getriebes für Kraftfahrzeuge,

Fig. 2 ein Diagramm eines hydraulischen Steuerschaltkreises eines stufenlosen Getriebes,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Betriebsweise eines manuellen Ventils,

Fig. 4- A und B Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise eines Sperrventils und eines Drosselventils,

Fig. 5 A bis G Diagrammezur Erläuterung der Arbeitsweise L eines Ventils für das Drehmomentverhältnis,

130061/0671

_ g —

₁ Fig. 6 ein Blockdiagramm eines elektrischen Steuerschaltkreises,

Fig. 7 eine graphische Darstellung des Leitungsdrucks als 5 Charakteristikum für den hydraulischen Steuerschalt kreis,

Fig. 8 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des

Leitungsdrucks als Charakteristik des Drossel-10 drucks,

Fig. 9 bis 11 graphische Darstellungen zur Erläuterung : .-.·:. des Leitungsdrucks als Charakteristikum. eines jerfindungsgemäßen hydraulischen Reglers,

Fig.. 12 eine graphische Darstellung einer optimalen

.Brennstoffkosten-Leistungs-Kurve eines Motors,

Fig. 13 eine graphische Darstellung der Mo torausgangs-20 leistung,

Fig. 14 · ein Leistungsdiagramm einer Druckmittelabgabevorrichtung,

25 Fig. 15 - eine graphische Darstellung mit konstanten Brennstoff kost en-Eurven,

Fig. 16 eine graphische Darstellung der optimalen Brennst οffkosten-Druckmittelkupplungsleistung-Kurve, 30

Fig. 17 eine graphische Darstellung der optimalen Brennstoffkosten-Druckmittelkopplung als Charakteristikum der Ausgangs-Unidrehungsgeschwindigkeit,

35 Fig. 18, 19 und 22 bis 25 Flußdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise eines elektrischen Steuerschaltkreises,

L J

130061/0671

. 20 ein Wellenformdiagramm sur Erl-äuteru:-;, i.?>r Leistungssteuerung,

. 21 ein Diagrams zur Erläuterung der Arbeitsweise

eines elektromagnetischen Solenoidventils einer Schaltungssteuerung,

Pig. 26 eine graphische Darstellung der Beschleunigung als Punktion der Geschwindigkeit,

Fig. 27 eine graphische Darstellung des DrehmomentVerhältnisses als Punktion der Geschwindigkeit,

Pig. 28 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltungssteuerung,

Pig. 29 eine graphische Darstellung des hydraulischen Drucks, der den hydraulischen Servo-Systemen der Eintriebs- und Abtriebsriemenscheiben zugeführt wird,

Pig. 30 eine graphische Darstellung des Solenoiddrucks P,-

Pig.. 31 eine graphische Darstellung des hydraulischen Ausgangsdrucks des Schaltungssteuerventils,

Pig. 32 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise einer Drehmomentverhältnis-Steuervorrichtung,

130061/0671

Pig. 33 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Drehmomentverhältnis T der Eintriebs- und der Abtriebswellen eines stufenlosen Keilriemengetriebes sowie des Druckverhältnisses der hydraulischen Eintriebs- und Abtriebsservosysteme und

!ig. 3A- eine scheinatische Darstellung einer weiteren Aus führungsform der Schaltungssteuerung.

Fig. 1 zeigt einen Motor 100, einen Vergaser 102 sowie ein ■·;· -Getriebe! 20¹ zwischen dem. Motor 100 und der Antriebsachse.

■ Das Getriebe 20 weist- eine Fluidkupplung 21, die mit einer Motorabtriebswelle 101 verbunden ist, ein Reduktionsgetriebe 23, das mit einem Differentialgetriebe 22 verbunden • ■ ist, sowie ein stufenloses'Keilriemengetriebe 30 und ein· . . Planetengetriebe 4θ zum Umschalten zwischen vorwärts und

rückwärts auf.
20

Die übliche Fluidkupplung 21 weist ein Pumpenlaufrad 211 und ein Turbinenlaufrad 212 auf, das mit einer Abtriebswelle 214- eines Drehmomentwandlers verbunden ist. Anstelle der lluidkupplung können ein anderer iTuid-Drehmomentwandler oder eine mechanische Kupplung verwendet -werden.

L J

130061/067.1

Das stufenlose Keilrieniengetriebe 3Ο weist eine Eintriebsriemenscheibe 3I mit einem stationären Flansch 511 auf,

der Kupplung 211

der mit der Abtriebswelle 214-/als Eintriebswelle des Getriebes 30 verbunden ist; ferner, ist ein beweglicher Plansch 312 gegenüber dem stationären Flansch 311 vorgesehen, und diese Flansche bilden einen "V-förmigen Zwischenraum; ferner ist ein hydraulisches Servo-System 313 zum Antreiben des beweglichen Flansches 312 vorgesehen. Eine Abbriebsriemenscheibe 32 weist einen stationären Flansch 321 auf, der mit einer Zwischenwelle 26 als Abtriebswelle des Getriebes JO verbunden ist; gegenüber dem stationären Flansch 321 befindet sich ein beweglicher Flansch 322, '■: ι .-'-und diese Flansche bilden einen V-förmigen -Zwischenraum; der bewegliche Flansch 322 wird mit Hilfe eines hydraulischen Servo-Systems 323 angetrieben. Ein Keilriemen 33 : · · verbindet die Sintriebsriemenscheibe 3I nib der Abtriebs-" riemenscheibe 32. Die Verschiebung L der beweglichen Flansche 312 und 322 an den Eintrieb- und Abtriebswellen 31 bzw. 32 bestimmt das Drehmomentverhältnis zwischen den Eintriebe- und Abtriebswellen, wobei sich L über den Bereich 0-I₂-I₅-I^ (0<ϋ₂<1₅<Ί^) ändert, so daß das Drehmomentverhältnis T zwischen der Eintriebswelle 214 und der Abtriebswelle .26 des.Getriebes 3O stufenlos-im Bereich vor t^-t_-t -t^ (tvj-<t₂<t_:5 <t^) verändert wird. Da die druckaufnehmende Fläche des Eintriebs-Servo-Systems 3^3 t zweimal so groß ist wie die des hydraulischen Abtriebs-Servo-Systems 323, wird der bewegliche Flansch y\2. einer größeren Antriebskraft unterworfen als der bewegliche Flansch 322, und zwar selbst dann, wenn der hydraulische Druck im Servo-System 313 kleiner ist als oder gleich ist dem hydraulischen Druck im Servo-System 323* Die vergrößerte Druckaufnahme fläche des hydraulischen Servo-Sy st ems 313 kann man erreichen durch Vergrößern des Durchmessers des Servo-Systems oder unter Verwendung eines Kolbens mit der doppelten Aufnahmefläche des Servo-Systems.

130061/0671

Das Planetengetriebe 40 zum Umschalten zwischen dem Vorwärts- und dein Rückwärtsantrieb weist ein Sonnenrad 41 auf, das mit der Zwischenwelle 26 als Eintriebswelle des stufenlosen Getriebes 30 verbunden ist; ferner ist ein Ringzahnrad 43 vorgesehen, das mit einem Gehäuse 400 des Getriebes über eine Vielfach-Plattenbremse 42 in Eingriff steht. Ein doppeltes Planetenzahnrad 44 kämmt drehbar zwischen dem Sonnenzahnrad 41 und dem Ringzahnrad 43. Ein Planetenträger 46, .der das doppelte Planetenzahnrad 44 trägt, ist drehbar mit der Zwischenwelle 26 über eine Vielfach-Plattenkupplung und mit einer zweiten Zwischenwelle 47 als Abtriebswelle des Planetengetriebes 40 verbunden. Ein hydraulisches Servo- :T-*·--'Systern :48 betätigt, die»'■Vielfäeh^Plattenbremsö 42^ und ein- ■"· -. -. .hydraulisches Servo-Sy stern 49 betätigt die Vielfach-Platt en-· ■ 15 kupplung 45. Das Planetengetriebe 40 ist im Vorwärtsgang, .f. wenn-die kupplung 4-5 eingekuppelt und die Bremse 42 gelöst ■<— *ist; den- Rückwärtsgang-mit einem Untersetzungsverhältnis * ... .yon 1,02 erhält man, wenn die Kupplung 45 ausgekuppelt und

die Bremse 42 betätigt ist. Das Untersetzungsverhältnis von •2° 1,02 im Rückwärtsgang ist klein im Vergleich zum Untersetzungsverhältnis beim üblichen Getriebe. In dieser Ausfüh-• rungsfοrm erhält man jedoch ein ausreichendes Unters et ... zungsVerhältnis des stufenlosen Eeilriemengetriebes, z.B. das Untersetzungsverhältnis von 2,4, mit Hilfe des Unter-Setzungsgetriebes 23, das nachstehend näher erläutert wird.

Das Untersetzungsgetriebe 23 kompensiert das niedrige Untersetzungsverhältnis des stufenlosen Eeilriemengetriebes 30 im Vergleich zu üblichen Getrieben, so daß man zur Erhöhung des Drehmoments ein Übersetzungsverhältnis von 1,45 zwischen der Eintriebe- und der Abtriebswelle erhält.

Das Differentialgetriebe 22 ist mit der nicht dargestellten Achse verbunden, so daß man schließlich ein Unter- . setzungsverhältnis von 3,727 : 1 erhält.

L . J

130061/0671

Die Fig. 2 zeigt einen hydraulischen Steuerschaltkreis zur Steuerung des Getriebes gemäß Fig. 1.

Dieser Steuerschaltkreis weist eine hydraulische Druckquelle 50, einen hydraulischen Regler 60, eine Gangsteuerung 70 zur Steuerung des Zeitablaufs beim Eingriff der Mehr-Plattenbremse und der Mehr-Plattenkupplung des Planetengetriebes 40 und zum Verzögern des Stoßes beim N-D- und H-R-Umschalten sowie eine Vorrichtung 80 zum Steuern des Drehmomentverhältnisses auf.

Der hydraulische Regler 60 weist ein von Hand über einen ·.*'··- nicht dargestellten^-Ganghebel betätigbares-"Ventil 62, ein Sperrventil 64 sowie ein Drosselventil 65 auf, die einen Sperrdruck bzw. einen Drosseldruck in Abhängigkeit von der ■ Drossel-Öffnung O des Vergasers -102 abgeben; ferner ist ein ■ Drehmomentverhältnisventil 66 vorgesehen, *däs"mit dem bewegbaren Flansch 321 der Abtriebsriemenscheibe 32 verriegelt ist und das dem Sperrventil 64 den Leitungsdruck zuführt und den Druck in einer hydraulischen Rückkoppelleitung 9 zum Drosselventil 65 entsprechend der Verschiebung des beweglichen Flansches 321 verringert. Ein Segelventil •61 steuert den hydraulischen Druck von der 'hydraulischen Bruckquelle 50 und führt den Leitungsdruck zu Teilen des hydraulischen Reglers 60.

Die hydraulische Druckquelle 50 fördert das von einem Ölfilter 51 gepumpte Hydrauliköl zu dem Regelventil 61 durch die Leitung 11. Die hydraulische Druckquelle 50 weist eine vom Motor angetriebene Pumpe 52 sowie ein Entlastungsventil 53 auf.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Handventil 62 wird eine Spule 621 auf die Stellungen P, R, H, D und L entsprechend den Gangstellungen des vom Fahrer betätigten Ganghebels eingestellt. Dadurch steht das Handventil 62 mit dem

L J

130061/0671

Leitungsdruck aus der Leitung 1 zu den Ausgangs leitung en 3 bis 5 gemäß Tabelle I in Verbindung:

	Tabelle I	Ή	D	L
P	R	X	0	0
X	X	X	X	X
X	O.	X	X	0
X	0

Leitung 3 π 4

In Tabelle I bezeichnet "0" eine Verbindung des Drucks von der Leitung 1 und "X" keine Verbindung des Drucks von der j;·· *■:-·ι- \-.'BeitrUU:g-i-1^rzu den Leitungen 3 bis» 5· · ■. ··

Gemäß Pig. 2 weist das Regelventil 61 eine Spule 611 und . ,· .. ..-einen -Ventilstößel -61-2 auf, auf den der Sperrdruck und der . v-·'-Drosseldruck·'einwirkt, um die Spule 611 zu" steuern» Die . ' . „ ..Fläche der Zwischenraumöffnung zur Auslaßeffnung 61A- ändert ■ sich entsprechend der'Verschiebung der Spule 611. Der Leitungsdruck wird von einer Auslaßöffnung 616 zur Leitung 1

übertragen. Das Hydrauliköl xiird von der Auslaßöffnung 614- -· durch die Leitung· 12 zu einem Kupplungsölkühler sowie zu ' <-.:. ,·.. anderen. ZUi schmierenden Einheiten gefördert.-

25- Das Sperrventil 64- ist mit einer Spule 64-1 versehen* die ■mit der Dross el öffnung 0 des Drosselventils des Vergasers 102 gemäß Pig. 2 und 4- verbunden ist. Wenn O^O^O^ ist, ist die Leitung 5 Hit der Auslaßleitung 7 für den Sperrdruck verbunden, die zur.Einlaßöffnung 616' im Regelventil 61 gemäß Fig. 2 und 4-A führt. Wenn 0^<Θ^ΊθΟ;ό ist, so ist die Leitung 7 mit der Leitung 6 verbunden, die wiederum das Sperrventil 64- mit dem Ventil 66 für das Drehmomentverhältnis verbindet.

Das Drosselventil 65 ist mit einer Spule 651 versehen, deren eines Ende in Reihe mit der Spule 64-1 des Sperrventils über eine Jeder 64-5 angeordnet und deren anderes Ende mit

l_ J

130061/0671

einer Feder 652 verbunden ist. Die Spule 651 b^v/egt sich entsprechend den Veränderungen der Drosselöffnung Θ, die über die Spule 64-1 und die Feder 64-5 übertragen wird. Die Öffnungsfläche der öffnung 653, die zur Leitung 1 führt, wird dadurch geregelt, und der Drosseldruck wird auf die Leitung 8 übertragen, die zur Einlaßöffnung 618 im Regelventil 61 führt. Leitungen 9 und 10 bewirken eine Sückkupplungssteuerung für den hydraulischen Ausgangsdruck und sind von der Leitung 8 abgezweigt und mit Öffnungen. 654· bzw. 655 versehen. Die Spule 651 empfängt die Rückkopplung des hydraulischen Ausgangsdrucks über die Leitungen 9 und 10 an einem Steg 656 und einem anderen Steg 657j wobei die

-··■". -"·: Druckaufnahmefläche des -Stegs "657 größer ist als die' des Stegs 656.

- -- Das Ventil- 66 für das-Drehmoment verhältnis 'gemäß den Fig.' ' -und 5 ist mit einer Spüle 662 versehen, die mit dem beweglichen Flansch 322 der Abtriebsriemenscheibe 32 über eine Verbindungsstange 667 verbunden ist. Wenn die Verschiebung L des beweglichen Flansches 322 sich im Bereich I₅=L=I^ (das Drehmomentverhältnis T ist im Bereich tJ^ T=t, ) befindet, so ist die Spule 662 gemäß Fig. 5-A links angeord-

, -■.. net, so daß:eine Einlaßöffnung 664- zur Rückkopplusgsleitung 9 im Drosselventil 65 geschlossen ist; ferner ist der Druck in dem Sperrventil 64· vermindert, indem die Auslaßleitung 6 des Ventils 66 mit einer Auslaßleituog 665 in Verbindung steht. Wenn die Verschiebung L des beweglichen Flansches 322 im Bereich I₂^=I₅ Ct₅=T^₂) ^{ist>
so ist die} Spule 662 im Mittelabschnitt gemäß Fig. 5B angeordnet, so daß die öffnung 654-, die zur Leitung 9 führt, mit; einer .Auslaßöffnung 666 in Verbindung steht, um den Druck in der Leitung 9 zu vermindern. Wenn die Verschiebung L im Bereich 05l*0.₂ (t^T>t,) ist, so ist die Spule 662 in Fig. 5C rechts angeordnet, so daß eine Öffnung 663, die

zur Leitung 1 führt, mit der Leitung 6 in Verbindung steht, der der Leitungsdruck zugeführt wird.

L -J

130061/0671

Die Spule 662 ist verschiebbar mit dem beweglichen Flansch 322 der Abtriebsriemenscheibe 32 verbunden, die sich dreht. Da die Bewegung der Spule 662 in Richtung des Ventilschafts nicht durch eine Feder behindert wird, wird auch etwa der hydraulische Druck gemäß Fig. 5, der die Verschiebung des . beweglichen Flansches überträgt, nicht behindert und Abrieb wird verhindert.

Gemäß Fig. 2 weist die Steuervorrichtung 70 ein Gangsteuerventil 71 als hydraulisches Steuerventil mit einer Feder 711 am einen Ende und mit einer Spule 712 am anderen Ende auf, auf die der Leitungsdruck von einer ersten ölkaitmer 713 am anderen Ende einwirkt. Eine zweite und eine dritte 5wi%-., .ölkanmer~-'7O1; bzw. 703 ^beaufschlagen^die^hydraulischen./ Servpsysteroe 48..i>zWii;« ,49 mit -hydraulischem Druck, um die Bremse 42 bzw. die Kupplung 45 über die ■ Leitung-14 bzw. die Leitung 13 zu betätigen. Eine vierte und eine fünfte :

-,-'-.- öUcairaier 705 bzw. 717 bewirken eine Mickführung desLVon. der zweiten ölkam-„ mer. 701 bzw.- der dritten.Ölkaitsner 703. zugeführten hydraulischen Drucks.

... Ferner ist in der Leitung. T-, die den Leitungsdruck zu Ölkarraner 713 über-

• trägt, eine öffnung 72 vorgeseheni Zwischen der öffnung -72 und der ölkam- :.-mer 713 ist ein Druckbegrenzungsventil 73 angeordnet. Ein Solenoidventil 74 wird durch einen nachstehend näher erläuterten elektrischen Steuerschaltkreis gesteuert und regelt den hydraulischen Druck innerhalb der ölkammer 713. .

Wenn das Solenoidventil 74 zum Öffnen einer Auslaßöffnung 741 betätigt und der Druck in der ölkammer 713 abgelassen wird, bewegt sich die Spule 712 des Gang Steuerventils 71 in der Figur nach rechts unter der Wirkung der Feder 711. Dadurch kommen die Leitung 13» die zum hydraulischen Servo-System 49, das auf die Kupplung 45 ctes 'Planetengetriebe 40 einwirkt, führt, sowie die Leitung 14-, die zum hydraulischen Servo-System 48, das auf die Bremse 42 einiiirkt, führt, entsprechend mit den Auslaßöffnungen 714 und 715 in Verbindung, und deren Druck wird abgegeben, um die Kupplung 45 oder die Bremse 42 zu lösen. Wenn das Solenoidventil 74 nicht betätigt wird, ist die Auslaßöffnung 741 geschlossen, und die Spule 712 ist in der Figur links angeordnet, und zwar unter dem von der ölkammer 713 her-

130061/0671

rührenden Leitungsdruck. Dadurch stehen die Leitungen 3 und 4 mit den Leitungen 1J bzw. 14 in Verbindung, ua die Bremse 42 oder die Kupplung 45 in Eingriff zu bringen.

Bei dieser Ausführungsform ist das Gangsteuerventil 71 mit Ölkammern 717 und 716 versehen, um den hydraulischen Ausgangsdruck in den Leitungen 13 und 14 zurückzuführen, so daß ein Anstieg im Ausgangsdruck verzögert Wird und die Kupplung 45 und die Bremse 42 beim Eingriff gegen Stöße geschützt werden.

Die Steuervorrichtung 80 für das Drehmoment verhältnis r-,-w.-j.-: weist ein. Steuer/vBnfckkiSI -für .das Drehmomentverhältnis,.: .. Öffnungen 82 und 85, ein Solenoid 84 für das H er unter schalten sowie ein Solenoid 85 für das Heraufschalten auf. Das

Steuerventil 81 ist axt Ölkammern 815 und 816 an beiden · ι. . Enden ,versehen, denen ,der Leitungsdruck aus der Leitung 1 durch die Öffnungen 82 bzw. 83 zugeführt wird; ferner ist eine Ölkammer 819 vorgesehen, die eine zur.Leitung 1 führende Einlaßöffnung 817 aufweist, die entsprechend der Verschiebung der Spule 812 die Öffnungsfläche variiert; ferner weist die Ölkammer 81.9 eine Auslaßöffnung 818 auf, die ,über die Leitung 2 -zua hydraulischen Servo-System 313 dex' Eintriebsriemenscheibe 31 des Getriebes 30 führt; eine Auslaßöffnung 814 entleert die Ölkammer 819 entsprechend der Verschiebung der Spule 812, und eine Auslaßöffnung 813 entleert die Ölkaamer 815 entsprechend der Verschiebung der Spule 812. Das Solenoid 85 sowie das Solenoid 8 4 zum Herauf- bzw. Herabschalten sind mit den Ölkammern 816 bzw.

315 das ο'-euer vent ils SI verbunden. Die beiden Solenoids 84 und 85 v/erden durch das Ausgangs signal des nachstehend näher erläuterten elektrischen SteuerSchaltkreises betätigt und entleeren die ölkammern 815 bzw. 816.

Die Jig. 6 zeigt die Ausbildung des elektrischen Steuerschal tkreises zum Steuern des Solenoidventils 74 der Gangst euerung 70, der Solenoidventile 84 und 85 für das Herabschalten und Heraufschalten bei der Steuervorrichtung 80

^L in dem hydraulischen Steuerschaltkreis gemäß Fig. 2.

130061/0671

Der elektrische Steuerschaltkreis weist die folgenden Bestandteile auf: einen Ganghebelschalter 901 zum Feststellen der Ganghebelstellungen P, R, N, D oder L; einen Sensor 902 zum Peststellen der Umdrehungsgeschwindigkeit der Eintriebsriemenscheibe 31; einen Sensor 903 für die Fahrzeuggeschwindigkeit ; einen Drosselsens.or 904- zum Ermitteln der Drosselöffnung des Vergasers; einen Schaltkreis 905 zum Ermitteln der Geschwindigkeit, der das Ausgangssignal ... ■ des. Sensors 902 für-die Umdrehungsgeschwindigkeit der Riemenscheibe 31 in ein Spannungssignal umwandelt; einen Detektor schaltkreis 906 für die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Umwandeln des Ausgangssignals des Geschwindigkeits-• ■'^t%sr-^>"senso-3is-'903- in' τ ein wSjbääätiiäng-s signal;- einen 'Detektarschalt·^ " - ν kreis-~9O7 für· die-Dros-sel-öf fnung, der das Ausgangssignal 15· des Drösseisensors 904- in ein Spannungssignal umwandelt; • ··:. · Eingangsschaltungen--908 bis 911 für die Sensoren 901, 902, ' ,..·..,.. .903 und 904; eineö Prozessor (CPU) 912; einen Festwert-

speicher (ROM) 913 ^zum Speichern des St euer Programms für · die Sölenoidventile 7Φ,' 8^', 85 sowie von für die Steuerung erforderlichen Daten; einen Speicher mit wahlweisem Zugriff (RAM) 914- zum temporären Speichern der Eingangs- - daten und der zum Steuern erforderlichen Parameter; einen --. 5!aktsignalgebe3? "91-5;'efitne Ausgangsschaltung 9I6; sowie -

.. Solenoid-Ausgangstreiberschaltungen 917 zum Umwandeln der Ausgangssignale'"der'Ausgangsschaltung 916 in'Ausgaögssignale für die Solenoide 85? 84 und 74. Die Eingangsschaltungen 908 bis 911', die OPU 912, das ROM 913, das RAM 914 sowie die Ausgangsschaltung 916 stehen miteinander über

einen Datenbus 918 und einen Adreßbus 919 in Verbindung. 30

Nachstehend wird die Funktion des hydraulischen Reglers 60 erläutert, der bei dieser Ausführungsform das Ventil 66 für das Drehmomentverhältnis, das Sperrventil 64, das

Drosselventil 65? das Handventil 62 sowie das Regelventil 35

61 aufweist. Das Arbeitsfluid in dem hydraulischen Steuerschaltkreis wird von der vom Motor angetriebenen Pumpe 52

L J

130061/0671

gefördert. Der hohe Leitungsdruck verursacht große Leistung sv er lust e der Pompe 52. Um da^ Kraftfahrzeug mit niedrigen. Brennstoffkosten anzutreiben, muß der dem hydraulischen Steuerschaltkreis sugeführte Leitungsdruck auf dem minimal erforderlichen Wert gehalten v/erden. Bei einem

stufenlosen Getriebe muß der Leitungsdruck so ausreichend sein, daß die hydraulischen Servo-Systerne der Riemenscheiben 31 und 32 das erforderliche Drehmoment ohne Schlupf . .,,. des Keilriemens 33 übertragen können. In Fig.· 7 zeigen die durchgehenden Linien die Miniaalwerte für den Leitungsdruck entsprechend einer Veränderung des Untersetzungsverhältnisses T zwischen der Eintriebs- und der Abtriebswelle !■»-.i.-^ für- verschiedene^ D^osselöffnungen, so daß der Motor bei ·· optimalen Brennstoffkosten betrieben vird. Beim Start wird vorzugsweise der mit gestrichelten Linievi eingezeichnete ._,. -·. Leitungsdruck verwendet. Die gestrichelten-Linien entspre-

■ chen einem Leitung sdruck, der um etwa 20% größer .Ist als .- ·. der bei den durchgezogenen Linien, da der Motor beim Start nicht mit optimalen Brennstoffkosten betrieben werden kann. Beim Bremsen wird der mit einer strichpunktierten Linie dargestellte Leitungsdruck bevorzugt, und zwar selbst dann_s wenn die Drosselöffnung θ = 0 beträgt.

Bei dieser Ausführungsform wird der Leitungsdruck als Ausgang des Regelventils 61 durch den hydraulischen Regler¹ 60 in Abhängigkeit von den Gangstellungen L, D, ET, R oder P des Handventils 62, den Veränderungen der Drosselöffnung 0 und dem Untersetzungsverhältnis zwischen den beiden Riemenscheiben, d.h. dem Untersetzungsverhältnis zwischen der üintriebs- und der Abtriebswelie, in der nachstehenden Weise geregelt :

D-Stellung

Bei dem Handventil 62 ist lediglich in der Leitung 1 der Leitungsdruck, während in den Leitungen 4 und 5 kein Druck vorhanden ist. Wenn das Gang st euer so leno id 7^ ^¹³

130061/0671

Gangsteuerung ΊΟ abgeschaltet und. der Leitungsdruck aur Ülkammer 7¹3 geführt wird, bewirkt die Bewegung der Spule 712 nach rechts eine Verbindung der Leitungen 3 und 13 untereinander. Daher wirkt der der Leitung 3 zugeführte Leitung sdruck auf das hydraulische Servo-Sy st em 4-9 der Kupplung 4-5 über die Leitung I3, und das Kraftfahrzeug ist für den Vorwärtsantrieb bereit.

• .1. Das Drehmomentverhältnis T befindet sich im Bereich t^ ^ T<t₂

Gemäß Pig. 5A schließt das Drehmomentverhältnisventil 66 eine Öffnung 663, die zur Leitung 1 führt, und die Lei-■-■ .ifcung-'e kömmt in -"Verbindung mit "einer·-Aus laßÖffnung· 665v- " · ·" rund-der Druck'wird abgegeben.'Daher wird die'Leitung 7 •f5 nicht mit dem Sperrdruck (gleich dem Leitungsdruck) beauf-■--· '-schlagt·, und ζ war unabhängig von der Drossel Öffnung 0. ' Da eine "öffnung 664·, die zur Leitung 9 führt, geschlossen -=ist und die Spule 65-1 -des Drosselventils 65 den Rückkopplungsdruck nicht nur am Steg 656, sondern auch am Steg 657 erhält, führt das Drosselventil 65 den der Drosselöffnung θ ■ gemäß Kurve c in Pig. 8 entsprechenden ^rosseldruek dem

Regel ventilstößel 613 des Regelventils 61 über die Leitung ■· 8·" zu.· Der vom· Regelventil 61 zugeführte Leitung sdruck ist

im Bereich ^. der Fig. 9 und Kurve e der. Pig. 10 dargestellt 25

2. Das Drehmoment verhältnis T ist im Bereich tp Gemäß Pig. 5B schließt das Ventil 66 eine Öffnung 663, und die Leitung 9 steht mit einer Auslaßöffnung 666 in Verbindung. 'Der Druck in der Leitung 6 wird über eine Öffnung 665 abgelassen. Daher wird der Sperrdruck nicht in der Leitung 7 erzeugt. Da die Leitung 9 nicht mehr mit Druck beaufschlagt ist, wird der Rückkopplungsdruck nicht auf den Steg 657 der Spule 651 übertragen, und der Drosseldruck nimmt gemäß Kurve d in der Pig. 8 zu. Der Leitungsdruck

^35: ist in dem Bereich k der Pig. 9 sowie in der Kurve g der Pig. 10 dargestellt.

■ · J

130061/0671

3. Das Drehmomentverhältnis T befindet sich im Bereich.

Gemäß Fig. 5C wird der Druck aus dar Leitung 9 durch eine Auslaßöffnung 666 abgelassen, und der Drosseldruck ist in der Kurve d der Fig. 8 wie bei dem vorstehenden Fall 2 dargestellt. Die öffnung 663 wird geöffnet, und die Leitungen 6 und 1 kommen miteinander in Verbindung. Wenn die Drosselöffnung 0 sich im Bereich 0 ^ Θ ^ G>% befindet . und die Spule 64-1 des Sperrventils 64- gemäß Fig. 4Ä sich links befindet, wird die Leitung 6 durch die Spule 64-1

geschlossen, und die Leitung 7 wird durch das HandTentil über die Leitung 5 freigegeben. Wenn die Drosselöffnung ■/v-i « © sich im .Bereich O^< & ^: ^ 100% befindet, iat-^die Spule , -.gemäß Fig. 4B- angeordnet, und die Leitungen--6 und'7 stehen miteinander in "Verbindung. Der Sperrdruck wird dadiirch in . der Leitung 7 erzeugt. Der Leitungsdruck ist im Bereich - 1 der- Fig. 9 und in Kurve i der Fig. 10 dargestellt und variiert stufenweise bei 0 = θ.%»

L-Stellung

Bei dem Handventil 62 stehen die Leitungen 5 und 1 miteinander in Verbindung. Die Leitungen 3 und 4 sind in ähnlicher Weise wie .bei der D-Stellung angeordnet.

1. Das Drehmomentverhältnis T befindet sich im.Bereich O₁ - J. _ t₂

Wenn die Drosseiöffnung sich im Bereich O=O = QJ)O befindet, stehen die Leitungen 5 und 7 im Sperrventil 64 gemäß Fig. 4-A miteinander in Verbindung. Der Sperrdruck wird, in der Leitung 7 erzeuge, um den Drosselscößei anzuheben, und der Leitungsdruck \örd hoch. Wenn 0-< θ ? 100?ό ist, wird die Leitung 7 durch die Leitung 6 und die Auslaßöffnung 665 des Ventils 66 entleert (Druckabbau). Der Sperrdruck wird nicht erzeugt, und der Drosseldruck ist gleich dem in der D-Stellung. Dann ist der Leitungsdruck entsprechend der Kurve k in Fig. 11.

L J

130061/0671

2. Das Drehmomentverhältnis T ist im Bereich, t -^ T^t_

2-3 Dieser Fall unterscheidet sich, von dem vorstehenden Fall

1. darin, daß die Leitung 9 mit der Auslaßöffnung 666 in Verbindung steht und ins Ventil 66 entleert wird. Der Drosseldruck vom Drosselventil 65 durch. Leitung 8 zum .; Regelventil 61 ist erhöht. Der Leitungsdruck ist in der Kurve j der Fig. 11 dargestellt.

·-·-- 3. -Das Drehmoment verhältnis T befindet sich im Bereich ^;" t₃<T^t₄

Die Leitungen 6 und 1 stehen in dem Ventil 6 miteinander in Verbindung und die Leitung 9 wird durch die Auslaßöff- ^:'-''-^{r :} -" nung "6'66 entleert". 'Da 'der Leitungsdrück detf beiden Lei-"' ' "" ■' ^c'' tungen 6 und5 zugeführt wird,' ist die Zufuhr' des Sperr-" drucks vom Sperrventil 64- unabhängig von der Drosselöff-■ ■■■■' tiung.-Das" Regel ventil' 61 -erhält den Sp err drück und den

-Drosseldruck in einer Weise·ähnlich dem vorstehenden Fall 2., ^r und man·· erhält den Leitungsdruck gemäß der Kurve h in

Fig. 11.
20

R-Stellung ^:

Gemäß Tabelle I stehen die Leitungen 4 und 5 mit der Lei- ·. -·' ^: tung ^:1· .in--dem Handventil "62'in Verbindung, und die Leitung ^i;" 3 ist entleert. Wenn das G-angsteuersolenoid 7^ der G-ang- · steuerung 70 abgeschaltet und der Leitungsdruck der Ölkammer 713 zugeführt wird, bewirkt die Bewegung der Spule 712 nach links eine Verbindung der Leitungen 4 und 14-unt er einander. Der der Leitung 4- zugeführte Leitungsdruck wird über die Leitung 14- zum hydraulischen Servo-System 4-8 der Bremse 4-2 zugeführt, und das Kraftfahrzeug ist damit für den Rückwärtsantrieb bereit. Der Leitungsdruck wird der Leitung 5 zugeführt und wirkt in der gleichen Weise wie in der L-Stellung. In der R-Stellung ist das Drehmomentverhältnis T in dem Getriebe 30 auf das maximale

Drehmomentverhältnis T = t^ eingestellt. Daher ist ein höheres Untersetzungsverhältnis in dem Planetengetriebe 4-0

L J

130061/0671

-²¹'""-" " " '"' "Si 11529

nicht erforderlich. Bei dieser Ausführungsform ist die Steuerung des Leitungsdrucks wie im Falle der L-Stellung selbst dann möglich, wenn das Drehmomentverhältnis T in der R-Stellung verändert wird.

P- und IT-Stellung

Die Leitungen 3 his 5 werden über das Handventil 62 entleert. Da die Leitung 5 entleert ist, ist der durch das Regelventil 61 hervorgerufene Leitungsdruck der gleiche wie in der D-Stellung.

-¹O '

Wenn das Handventil 62 in die D-, IT- oder P-Stellung ver- ·.· -stellt-wird, ist der -Leitungsdruck in dem Drehmomentverhältnisbereich t^T-gt^ bei Drosselöffnungen unterhalb Q % nxedrigere Werte eingestellt (vgl. die Kurve i in ■ Fig.. 10). Wenn während des Betriebs der Leitungsdruck auf höhere Werte eingestellt' worden wäre, würde ,das Aufrecht-■ erhalten des Leitungsdrucks schwierig werden, da an verschiedenen Stellen des Hydraulikkreises bei hoher Öltemperatur ein hoher ölaustritt auftritt. Ferner würde eine Abnahme· der dem Ölkühler zugeführten Ölmenge eine ireitere Erhöhung- der öltemperatur und damit weitere Schwierigkeiten bewirken.

Wenn das Handventil 62 in die L- oder R-Stellung umgeschaltet wird, wird der Leitungsdruck im Bereich t. = 2 ^t g bei einer Drosselöffnung unterhalb θ^% auf höhere Werte eingestellt (vgl. die Kurven h und k in Fig. 11), da ein relativ hoher hydraulischer Druck während der Motorbremsung seiest; bei niedrigen Drosselöffnungen erforderlich ist. Der in diesem Betriebszustand erforderliche hydraulische Druck wird in Fig. 7 durch die strichpunktierte Linie dargestellt. Wenn gemäß Fig. 9 der Leitungsdruck nahe dem erforderlichen Wert gemäß Fig. 7 ist, wird der Leistungsverlust der Pumpe 52 vermindert und der Wirkungsgrad hinsichtlich der Brennstoff kost en und des Brennstoffverbrauchs verbessert.

L . J

130061/0671

Die Arbeitsweise des elektrischen St-euerschaltkreises 90} der von diesem.gesteuerten Gangsteuerung 70 und der Steuervorrichtung 80 für das Drehmomentverhältnis wird nachstehend mit Bezug auf die Flußdiagramme gemäß den Pig. 18 bis 24- erläutert.

Bei dieser Ausführungsform wird die Umdrehungsgeschwindigkeit IP der Eintriebsriemenscheibe durch den elektrischen ..... - -Steuersc-haltkreis 90 so gesteuert, daß die Brennstoffkosten bei allen Werten der Drosselöffnung optimiert sind.

Im allgemeinen wird ein Fahrzeugmotor entsprechend der op- ·■"■-·■"■· * '""-.->?-,· vtimal-e-n-Brennstof fko'sten'-Leistungs-Kurve gemäß der gestri- ' -'*.· ■ i-GheltenMnie in Fig:: -12-betrieben. In Fig. 12 zeigt die

■ Ί5 ■ -'Abszisse die Umdrehungsgeschwindigkeit (Minuten ) des _: :-..·_—r-..>,.-Motors,--und'die Ordinate- gibt das Drehmoment"(kg".πι) an der : :· ■ Abtriebswelle an. Der' Brennstoffverbrauch Q (g/PS-h) und . · - -die Leistung P (PS) an irgendeiner Stelle A werden durch

■die konstante Brennstoffverbrauchskurve (durchgezogene Linie) bzw. durch die konstante Leistungskurve (strichpunk- ·■ tierte Linie) wiedergegeben. Der Brennstoffverbrauch pro

■ ■· Stunde an der Stelle A wird angegeben durch "

, ζ ■ .-., S.QxP (g/h).

.. Der Brennstoffverbrauch S pro Stunde xfird errechnet für ²^ jeden Punkt entlang den konstanten Leistungskurven, um den Punkt mit minimalem Wert für S in jeder konstanten Leistungskurve zu ermitteln. Durch Verbinden der Punkte mit minimalem S bei jeder konstanten Leistungskurve erhält man die optimale Brennstoffkosten-Leistungskurve, die die Kotoi'-Betriebsbedxngunsen bei optimalem BrennstoZzverbrauch

■ " für jede-Leistung angibt. Bei dieser Ausführungsform, wo

der Motor 100 mit der Fluidkupplung 21 verbunden ist, erhält man die in Fig. 16 dargestellte optimale Brennstoffkostenkurve für die Ausgangsleistung der Fluidkupplung in ähnlicher Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren aus der Motorausgangskennlinie gegenüber der Drossel-

130061/0671

Öffnung gemäß Fig. 13₅ aus der Fluidkupplungkennlinie gemäß Fig. 14- sowie aus dem konstantem Brennstoffverbrauch des Motors gemäß Fig. 15· Die Fig. 17 zeigt die Korrelation zwischen der Drosselöffnung und der Ausgangsuiadrehungsgeschwindigkeit der FluAdkupplung, die man aus der Ausgangsleistungskurve der Fluidkupplung mit optimalen Brennstoffkosten gemäß Fig. 16 erhält. Die Ausgangsumdrehung sg es chwindigke it der Fluidkupplung wird "bei dieser Figur, als Umdrehungsgeschwindigkeit der Eintriebsriemenscheibe dieser Ausführungsform benutzt.

-¹O"

Bei dieser Ausführungsform des stufenlosen Getriebes wird ^;'vnu:.-da-s Untersetzungsvörhältnis' zwischen der Einfriebsriemen-, . ■ .scheibe 31 und;der Abt-riebsriemenscheibe 32 durch die Umdr ehungsg es chwindigke it der Eintriebsrie^ienscheibe mit

■·; . optimalen Brennstoffkosten gemäß dem vorstehenden Ferfah- ·,- ·. ■ ^;ren· und aus der tatsächlichen Umdr ehung sgeschvfindlgkeib .- . _. der-Eintriebsriemenscheibe nach der Untersetzung ermittelt.

Die Steuervorrichtung 80 für das Drehmoment verhältnis wird • gesteuert durch Vergleich der Umdrehungsgeschwindigkeit

■ ^:der Eintriebsriemenscheibe mit optimalen Brennstoffkost en .-■- -gemäß Fig. I7 und mit der tatsächlichen Umdrehungsge-

. schwindigkeit der Eintrieb sr iemens ehe ibe sowie, durch Regeln des Untersetzungsverhältnisses zwischen der Eintriebsund der Abtriebsriernenscheibe unter Verwendung der beiden Solenoidventile 84- und 85 in der Steuervorrichtung 80, so daß die tatsächliche Umdrehungsgeschwindigkeit mit der Umdrehungsgeschwindigkeit für optimale Brennstoffkosten üb ere ins t ii-xn b.

Die Fig. 18 zeigt ein Flußdiagramm des gesamten Steuersystems für die Umdrehungsgeschwindigkeit der Eintriebsriemenscheibe. Der Drosselsensor 904- liest die Drossel-Öffnung O an der Einheit 921 aus, und der Gangheb el schalter 901 ermittelt die Ganghebelstellung an dec Einheit 922.

L J

130061/0671

V/enn festgestelllt wurde, daß sich der Ganghebel in der

P- oder F-Stellung befindet, so arbeitet das Unterprogramm 93Ο zum Verarbeiten der P- oder N-Stellung gemäß Fig. 19 ♦ Das Unterprogramm 930 schaltet die beiden Solenoidventile 84- und 85 an der Einheit 93I ab, und der RAM-Speicher speichert den Zustand des Ganghebels in der P- oder IT-Stellung an der Einheit 932. Die Eintriebsriemenscheibe 3I befindet sich dadurch in einer neutralen Stellung. Wenn . ., der. Ganghebel aus. der. P-. oder Η-Stellung in die R-Stellung oder aus der N-Stellung in die D-Stellung umgeschaltet wird, so erfolgt eine Stoßsteuerung an den Einheiten 94-0 und 95Ο, um den beim P, E-R- bzw. N\—D-Umschal tVorgang

£ ... ,-·...,■.. -,MiS-^jSLUftr^tenden.->Stoß·.zu;-; verzögern⁷*:' Die Sto-ßsteeu-esung·erfolgt·:· -"^ ... . ......^ durch.Anlegen und allmähliches Verringern eines Impulszuges

.15 gemäß Fig. 20, wobei in jeder Periode E* die Impulsbreite . ., .. a:,-,.. durch\Ii*-nN*.-(n = A, 2, ·3_ν , ..v)_;: zum Gangsteuersolenoidvent-il ..;;- · 74- der· Gangst, euer ung-70 gemäß Fig. 21 wiedergegeben wird

..: .(nachstehend als "5}ast steuerung" bezeichnet). Venn das Gang-• ·· · ■ steuersolenoid 7^ iⁿ der vorstehend beschriebenen Vfeise der Taststeuerung unterworfen wird, wird die Ölkammer

. .des Gangsteuerventils 7I ^m^ d.^em· hydraulischen Druck Ps -.,-.. -beaufschlagt, der entsprechend der Taststeuerung geregelt v/ird.

.25 .-Die Gangsteuerung 70 regelt die Zeitsteuerung beim Anlegen und Abgeben des Hjdraulikdrucks an den hydraulischen' Servo-Systemen 4-8 und 4-9 des Planetengetriebes 4-0 durch Betätigen des Solenoidventils 74- in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des elektrischen Steuerschaltkreises 90, um während des Schaltvorganges »inen Stoß zu vermeiden. Die Steuerung 70 hält ferner den oberen Grenzwert des hydraulischen Drucks der hydraulischen Servo-Systerne- 4-8 und 4-9 unter einem vorgegebenen Wert, um den Eingriffsdruck der Kupplung und der Bremse zu begrenzen.
35

L J

130061/0671

gemäß Fig. 28
Werden/die Aufnahmeflächen der Stege an einer Spale 712 des Gangsteuerventils 71 durch S^, S^,, S^, S-₃ in dieser Folge von links wiedergegeben, ist die Kraft der Feder ψ]Λ gleich Fs. und der Hydraulilcdruck in der ölkamiuer 713 gleich Ps, so erhält man die hydraulischen Drucke Pc und Pb des hydraulischen 3ervo~Systems 49 der Kupplung 45, die für den Vorwärtsantrieb in Eingriff steht, bzw. für das hydraulische Servo-System 48 der Bremse 42, die für - .. den Rückwärtsantrieb in Eingriff steht, durch Berechnung aus den nachstehenden hydraulischen Gleichgewichtsgleichungen (1) und (2):

Vorwärts: Ps XS₁ = Pc x S^ + Fs^ (1)

Pc = 1 χ Ps - 2

^S2 ^S2

- Rückwärts: Ps χ S = Pb χ (S. - S) + 3s (2)

Pb = 1 χ Ps ^

S - β S- S,

1 ei I ί

Wird die Druckaufnahmefläche des Ventilkörpers 731 in dem . : Druckbegrenzungsventil.73 durch:S^ und die Kraft einer Feder 732 hinter dem Ventilkörper 75I durch Fs₃.wiedergegeben,~ so erhält man -aus der nachstehenden hydraulischen Gleichgewichtsgleichung (3) für die Betätigung des Druckbegrenzung svent ils 73 den Wert P,. , d.h. den Maximalwert von Ps:

^Plim ^{X S}3 - *^S2

P ^ß'^S2

Pc und Pb sind entsprechend den Gleichungen (4) und (5) auf die Maximalwerte Pc-,- bzw. JP"b^^_m begrenzt:

L -J

130061/0671

S Fs

Vorwärts: Pc₁ .= -Jl- χ P_n . - ^L. (4-) lim Sp lim S₂

S₁ Fs

Rückwärts: Pb_lim = x P_lim - ^ . ^)

Die Fig. 22 zeigt ein Flußdiagramm im Falle der Taststeuerung durch die Parameter K*, L*, M* gemäß dem Wellen-. . . -£ormdiagramm der Fig. -20. .Die Entscheidung- FIiIIG-,· ob eine Stoßsteuerung durchgeführt wird oder nicht, wird in der

Einheit 94-1 ermittelt. Wenn die Stoßsteuerung durchgeführt werden soll, wird der Programmablauf fortgesetzt, Wenn ··'··.. ;<.'.:■..-keine; -We it erver arbeStüng erfolgt, wird jegliche Änderung = · - des Ganghebelschalters ^0Λ an den Einheiten 94-2 und 94-3 ermittelt. Eine Änderung aus der P- oder Ε-Stellung in • · . - - die E-St ellung wird-an der Einheit 94-2 ermittelt. Eine ¹: . - .-.\Änder.ung -aus -der IT-Stellun'g in "die D-Stellung "wird an den . . .\ Einheiten 9^3 ermittelt.-Wenn eine Änderung festgestellt

wird,' werden die entsprechenden Parameter K* ^ L* und M* an der Einheit 944- oder 94-5 eingestellt, und der Wert FLUG, der den Bereitzustand für die Stoßsteuerung wiedergibt, wird'an der Einheit 955 auf '^EIN- " eingestellte Wenn keine ', ·.·./, !Änderung ermittelt; w-irdj- beginnt das Verfahren, von vorne,

und die Gängstoßsteuerung wird nicht ausgeführt. Der Para- <■■ 25- ' meter K, der das Ende'einer Periode K* der Stößsteuerungs-.· verarbeitung angibt, wird an der Einheit 94-6 ermittelt. Wenn der Wert K nicht positiv ist, wird K auf K*, L* auf L* - M* und L auf L* an der Einheit 94-7 eingestellt. Ob ■ L = 0 ist oder nicht, wird an der Einheit 94-8 ermittelt. Wenn L^O ist, wird FLUG- an der Einheit 94-9 auf "AUS" gestellt. Der Zustand mit L^O und FLUG auf "AUS" . bedeutet das Ende der Stoßsteuerungsverarbeitung. Wenn der Parameter E, der das Ende einer Periode K* wiedergibt, an der Einheit 946 als positiv ermittelt wird, wird K-1 auf K/einer Einheit 950 eingestellt. Wenn K an der Einheit 950 eingestellt und L = 0an der Einheit 94-8 mit

L . ' J

130061/0671

N£DI ermittelt ist, wird der Parameter L, der ·^;■-:.■■; .Ende ^eε Einsehaltzeitraums in einer Periode K angibt, au der Einheit 951 ermittelt. Wenn L-O ist, erzeugt das Solenoidventil 76 an der Einheit 952 einen AUS-Befehl. Wenn L nicht Null ist, erzeugt das Solenoidventil 74 an der Einheit 953 einen EIB-Befehl, und L-1 wird an der Einheit 9.54 auf L eingestellt, so daß der Verfahr ens a"bl auf wieder "beginnt. Eine ähnliche Stoßsteuerung kann unter Verwendung ■■des programmierbaren Zeitgebers 920 gemäß Pig. 6 durchgsführt werden.

Bach der N-D-Stoßsteuerung an der Einheit 950 ermittelt

-gemäß Jig. "18 der Sensor 902 für die Umdrehungsgescftwindig-

·. keit der Eintriebsriemenscheibe die tatsächliche Uradrehungsgeschwindigkeit Έ' der Eintriebsrioiaenscheibe an der Einheit 923. In der Einheit 924 wird festgestellt, ob die ■ Drossel öffnung 0 Hull "ist oder einen anderen Viert aufweist. Wenn 0^0 ist, werden an der Einheit 960 die Daten für die Umdrehungsgeschwindigkeit Ή* für die Eintriebsrieinenseiieibe bei optimalen Brennstoffkosten eingestellt, entsprechend der Drosselöffnung 0 in der Pig. I7, wobei diese Daten vorher in dem ROH 913 gespeichert worden sind» Ge-■ maß dem Unterprogramm in Fig. 23 wird die 'Speicheradresse der Daten für IT* an der Einheit 961 eingestellt «ud ■■:·:<."-Daten für IT* werden aus der eingestellten Adresse an d-w Einheit 962 ausgelesen; danach speichert das Datenspeioliei-HAM 914 temporär die an der Einheit 963 gelesener. Date:: von H*.

Die tatsächliche Umdrehungsgeschwindigkeit IV für die Eintriebsriemenscheibe wird mit der Umdrehungsgeschwindigkeit 11* für die optimalen Brennstoff kost en an der Eiiüieit 927 verglichen. Wenn Ν<ΪΓ* ist, wird an der Einheit 928 der Betätigungsbefehl für das Solenoidventil 84 zum Heruaterschalten erzeugt. Wenn Ή*>Ή* ist, wird an der Einheit 929 der Betätigungsbefehl für das Solenoidventil 85 zum.

130061/0671

Herauf schalten erzeugt; wenn IV = H* ist, wird an der Einheit 920 ein AUS-Befehl für die beiden Solenoidventile 84- und 85 erzeugt.

Wenn Q = 0 ist, d.h.. die Drossel vollständig geschlossen ist, erfolgt die Entscheidung, ob der Ganghebel sich in der D- oder in der L-Stellung befindet, an der Einheit 926, um zu ermitteln, ob der Motor gebremst werden muß. Gege- ■" — benenfalls wird die Motorbreiassteuerung an der'Einheit 970 öder 980 durchgef ihrt. ■

Die Fig. 24- zeigt ein Programm für die Motorbremssteuerung ■>.„. -w-in'der-B-Stöllung an" der Einheit 97° j cL'^er Fahrzeuggeschwin- · digkeitssensor 903 · ermittelt die "Fahrzeuggeschwindigkeit V an der Einheit 9711 und- die Beschleunigung oC wird an der ■-. ^:· ■ Einheit 972 berechnet. An der -Einheit 973 wird ermittelt, . -ob die- Beschleunigung oL gleich der Beschleunigung A für

- die Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Wenn oc>- A ist, wird Ή* auf einen Viert eingestellt, der größer ist als der von ΪΓ¹, um das Herabschalten an der Einheit 97^ auszulösen; danach • erfolgt der Programmrücksprung. Wenn <Λ_ 5? A ist, wird

- ■ die Umdrehungsgeschwindigkeit IT* der Eintriebsriemenscheibe «.··-■ "rf\ir- optimale 'Brennstoffkosten,' die der Drosselöffnung 0 entspricht, an der Einheit 975 eingestellt,· und danach er-· folgt der Programinrücksprung. Die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der angepaßten Beschleunigung A wird experimentell oder durch Berechnung für verschiedene Kraftfahrzeuge ermittelt und ist in Fig. 26 dargestellt.

Gemäß Fig. 2p, die die Hotorbremssceuerung der L-Scellung an der Einheit 980 zeigt, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V an der Einheit 981 ermittelt, und danach wird das Drehmomentverhältnis T aus der Fahrzeuggeschwindigkeit Y ■ und der Umdrehungsgeschwindigkeit IT für die Eintriebs-

riemenscheibe entsprechend der nachstehenden Gleichung an.der Einheit 982 berechnet:

130061/0671

„_2V_ ·- ■-■ ·.· -J₁₁₁₅₂₉ ^π

_{τ a} J_ _{χ k}

v/ob ei k eine Konstante ist, die d/is übersetzungsverhältnis der Zahnräder 23 innerhalb des Ge riebes, das Gesamtuntersetzungsverhältnis des Fahrzeuges und den Eadius der Reifen usw. festlegt. An der Einheit 983 wird entschieden, ob das Drehmomentverhältnis T größer ist als das Drehmoment verhältnis T* für sichere und geeignete Motorbremsung entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Wenn T<T* ist, so wird an der Einheit 984 der Wert N* auf einen Wert eingestellt, der größer ist als N', um die Steuerung beim Herabschalten. zu ■"%.■..;- bewirken; danach erfolgt der Programmrücksprung. vfenn . ■T· ^ T* ist, so wird ΪΤ* auf einen Werb gleich dem von IT¹ eingestellt, und danach erfolgt der Programmrücksprun.5. - - - -Das Drehmoment verhältnis T* für sichere und geeignete Mo- >.- . ■ torbremsung entsprechend der Fahrzeuggesclrwindigkeit wird durch ein Experiment oder durch Eerechnen für verschiedene •~ Fahrzeuge ermittelt und ist in Fig. 27 dargestellt. 20

Um- den beim N-D- oder K-R-Umsehalten auftretenden Stoß zu verzögern, wird der dem hydraulischen Servo-System 43 oder ...49 zugeführte- Fluiddruck Pb oder Pc entsprechend der Fluid-. druckkennlinie .gemäß Fig. 29 gesteuert, so daß der Eingriff der Kupplung 45 oder der Bremse 42 in dem Zeitintervall zwischen A und C in der Figur abgeschlossen wird. Die Fig. 30 zeigt die Beziehung zwischen der Betätigung (in %) des Solenoidventils 74 zur Steuerung des dem hydraulischen Servo-System 43 oder 49 zugeführten Fluiddruck und dem oolenoiddruck Ps, der durch. Betätigen des Solünoidvenüils 74 in der ölkammer 7I3 erzeugt wird. Die Betätigung (%) wird durch die nachstehende Gleichung v/iedergegeben:

Einschaltdauer des Solenoids

Betätigung (%) = während einer Periode ^c 100 (%)

Betätigungsperiode des Solenoids

L J

130061/0671

11529 ^Π

Der Solenoiddruck Ps in Fig. 30 wird durch, das Gangsteuerventil 71 verstärkt, so daß man den Fluiddruck Pb oder Pc für das hydraulische Servo-System 48 oder 49 gemäß Fig. 3I erhält.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Steuerung 80 fur das Drehmoment verhältnis wird nachstehend mit. Bezug auf die Fig.. 32 näher erläutert.

Konstante Fahrgeschwindigkeit

Die Solenoidventile 84 und 85, die durch den elektrischen .Steuerschaltkreis 90 gesteuert werden, werden gemäß &.&*.:■ --FIgV ^SAV-abgeschalfefc^·- raid die -"Spulecr 812 -nimmt, leine Mit--

telstellung ein. - ■ " ·

Der, Fluiddruck P^ in der. Ölkammer 816 wird gleich dem Lei-. ^;. .. tungsdr.uck, und falls. _:.die..Spule 812 in der. Figur rechts ■...ist, wird der Fluiddruck P^ der Ölkammer 815 ebenfalls

.. , .. gleich dem* Leitungsdruck.- Die Spule 812 wird jedoch durch die Schubkraft P, der Feder 811 nach links gedruckt. Wenn die Spule 812 nach links bewegt wird und die Ölkammer

. _. .-. mit der Auslaßöffnung 813 in Verbindung kommt, so wird P2 :.: abgesenkt., '.und 'die. Spule 812 wird durch den Fluiddruck P^ der Ölkammer 816 nach rechts gedruckt. Mit der Bewegung 25. dieser-Spule 812 nach rechts ..ward die Auslaßöffnung 813 geschlossen. Venn eine flache Oberfläche 812b mit einer schrägen Kante an dem Stegrand zwischen der Auslaßöffnung 8I3 und der Spule 812 gemäß Fig. 32 angeordnet ist, kann die Spule 812 an einem mittleren Gleichgewichtspunkt gemäß Fig. 32A stabilisiert vreraen. Da die Leitung 2 dann geschlossen ist, wird der Fluiddruck in dem hydraulischen Servo-System 313 der Eintriebsriemenscheibe 3I durch den Leitungsdruck in dem hydraulischen Servo-System 323 der Abtriebsriemenscheibe 32 durch den Keilriemen 323 ge- drückt, so daß der Fluiddruck in den hydraulischen Servo-Systemen 3I3 und 323 ausgeglichen wird. In der Praxis

L . .J

liegt jedoch in der Leitung 2 eine Ölleckage vor, und die Eintriebsriemenscheibe 31 expandie >t allmählich und erhöht das Drehmomentverhältnis Ϊ. Um die Ülleckage in der Leitung 2 au kompensieren, wird die Auslaßöffnung 814 im Gleichgewichtszustand der Spule 812 gemäß Fig. 32A geschlossen; ferner ist eine- flache Oberfläche 8'12.a mit abgeschrägter Kante an dem Stegrand der Spule 812 vorgesehen. Gemäß Pig. 34- können anstelle der Oberfläche 812a die Leitungen 1 und 2 durch eine Leitung 822 mit einer öffnung 82 verbunden xverden, um eine ähnliche Wirkung zu erzielen.

Heraufschalten

»;'·.-:·■ i Das Solenoidventil -85-wird"" durch- den elektrischen Steuer-..- ; schaltkreis 90 gemäß Fig. 32B eing ; se halt et. Die Öikammer 15- 816 wird entspannt (Druckreduktion ), und die Spule 812

,-·-: bewegt ■ sich in der; Figur nach link.;. Bei dieser Bewegung - :· . . der Spule 812 wird¹ die· Öikammer 81;> ebenfalls durch die • ■.; Auslaßöffnung 813 entspannt. Die Spule 812 wird jedoch

durch die Feder 811 zum linken Ende gedruckt. 20

Da der Leitungsdruck in der Leitung 1 über die Öffnung 818 der Leitung 2 zugeführt wird-, erhöht sich der Fluiddruck .· j in dem· hydraulischen Servo-System 313» und die JCintriel-.i;-riemenscheibe 3I zieht sich zusammen, um das Drehmomentverhältnis ¹T zu vermindern. Durch Steuern der Einschaltdauer des Solenoidventils 85 für einen ausreichenden Zeitraum, wird das Drehmomentverhältnis um den gewünschten Betrag vermindert, und das Heraufschalten wird durchgeführt.

Herabschaleen

Das Solenoidventil 84 wird durch den elektrischen Steuerschaltkreis 90 gemäß Fig. 32C eingeschaltet, und dadurch wird die Öikammer 815 entspannt. Die Spule 812 wird in der Figur durch den Leitungsdruck in der öikammer 816 nach rechts bewegt, und die Leitung 2 wird durch die Auslaßöffnung 814 entspannt. Die Eintriebsriemenscheibe 3I

L J

130081/0671

expandiert, so daß sich das Drehmoment verhältnis 1 erhöht. Durch Steuern der Einschaltdauer des Solenoidventils 84 erhöht sich so das Drehmomentverhältnis, und das lerabschalt en wird durchgeführt.
5

Das hydraulische Servo-3ysteia 313 der Eintriebsrieaenscheibe 3I (Antriebsriemenscheibe) wird mit dem Amsgangs-Fluiddruck des Steuerventils 81 für das Drehmomenfcverhält-. . . .....nis .beaufschlagt, während das· hydraulische Servo-%stem 323 der Abtriebsriemenscheibe 32 (angetriebene Riemenscheibe) mit dem Leitungsdruck beaufschlagt wird. Wenn Pi der Fluiddruck in dem hydraulischen Servo-Systern 313 (Eintrieb) und ^■-■^-x^^ -Servosystem 323 - ■. ■·, *■

',-: j: !';■·( Ab trieb) ist·* so. -w-irdr« die ■■-Beziehung --zwischen dem Druck- ■. verhältnis Po/Pi'und dem'Drehmomentverhältnis T ia der .i-..vT:' -graphischen Dar st ellung-*d er Fig. 33 -wiedergegeben. · v

rv-'Λ ^Es. &&%-beispielsweise: angenommen, daß der durch einen Punkt -" ·■» (Drosselöffnung Q -=■ 50%, Drehmomentverhältnis T = 1,5) " ■ vriedergegebene Zustand durch Beenden der Beschleunigung so abgeändert wird, daß 0 = 3Q?ö ist. V/enn das Druckverhält- · nis Po/Pi nicht geändert -wird, wird der Arbeitspunkt zum

.·-.:·- .·*>-Punkt :..b" mit dem drehmoment verhältnis T = 0,87- -versetzt·. · -■ .Wenn ..andererseits das Drehmomentverhältnis-T = 1,5 nicht ·· verändert wird,· wird* der Wert Po/Pi durch dife' Steuerung 80

für das Drehmoment verhältnis erhöht, die die Eintriebe- ■ '

riemenscheibe steuert, und der Arbeitspunkt vzird zum Punkt c versetzt. Daher kann jeder Wert des Drehmoment Verhältnisses entsprechend der Belastung eingestellt werden, indem der Wert Po/Pi in der gewünschten Weise gesteuert wird.

L J

130061/0671

Leerseite

Claims

VOSSIUS ■ VOSSIUS -TAUfCi-FISPE. R "· H'EÖ.NEMÄNN -RAUH

SI E B ERTSTRAS S E 4 -SOOO MÜNCHEN 86 · PHONE: (O 89) 474O75 CABLE: BENZOLPATENT MÜNCHEN -TELEX 8-29 45 3 VOPAT D

u.Z.: R 068 (He/H) ²⁴· ^{März 1981}

Case: AD-9

AISIN-WARNER KABUSHIKI KAISHA
Anjo, Aichi Pref. / Japan
10

"Steuersystem für ein stufenloses Keilriemengetriebe für Kraftfahrzeuge"

Patentansprüche

Steuersystem für stufenlose Keilriemengetriebe für Kraftfahrzeuge mit einem Planetengetriebe zum Umschalten zwischen Vorwärts- und Rückwärtsantrieb, gekennzeichnet durch

a) einen elektrischen Steuerschaltkreis mit Eingangssignalen für die Betriebsbedingungen des Kraftfahr-

- zeugs, wie die Drosselöffnung des Vergasers, die JFahrzeuggeschwindigkeit, die Umdrehungsgeschwindigkeit der Eintriebsriemenscheibe des Keilriemengetriebes und/oder die Stellung des Ganghebels, und durch

b) einen hydraulischen Steuerschalt kreis mit

b^j einem hydraulischen Regler zum Erzeugen des Leitungsdrucks in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen

des Kraftfahrzeugs,
bp einer Untersetzungsverhältnis-Steuervorrichtung, die von der elektrischen Steuerschaltung angesteuert wird und den dem hydraulischen Servo-System, das der Eintriebsriemenscheibe des Getriebes zugeordnet ist, zugeführten hydraulischen Druckmitteldruck steuert,

130061/0671

um das Untersetzungsverhältnis zwischen der Eintriebsund der Abtriebswelle des stufenlosen Keilriemengetriebes zu verändern, und mit
bj, einer von der elektrischen Steuerschaltung angesteuerten Gangsteuervorrichtung zum Steuern der Anstiegszeit des dem hydraulischen Servo-System für Reibschlußelemente zugeführten hydraulischen Druckmitteldrucks, die mit dem Planetengetriebe verbunden sind.
2. Steuersystem für stufenlose Keilriemengetriebe für Kraftfahrzeuge mit einem Planetengetriebe zum Umschalten zwischen Vorwärts- und Rückwärts antrieb, gekennzeichnet durch

a) einen elektrischen St euer schaltkreis mit Eingangs-Signalen für die Betriebsbedingungen des Kraftfahr-

■ zeugs, wie die Drosselöffnung des Vergasers, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Umdrehungsgeschwindigkeit der Eintriebsriemenscheibe des Keilriemengetriebes und/oder die Stellung des Ganghebels, und durch

b) einen hydraulischen St euer schaltkreis mit

b. einem Handventil, das von Hand zusammen mit einem

Ganghebel betätigt wird,

bp einem Drosselventil zum Erzeugen eines Drosseldrucks in Abhängigkeit von der Drosselöffnung,

b einem Regelventil, dem der Drosseldruck zugeführt wird und das den von einem ölvorrat zugeführten hydraulischen Druckmitteldruck als Leitungsdruck steuert,
b einem Untersetzungsverhältnis-Ventil zum Ablassen

des vom Drosselventil erzeugten Drucks des Rückkopplungsfluids, wenn die Verschiebung eines beweglichen Flansches der Abtriebsriemenscheibe kleiner ist als : ein erster vorgegebener Vert,

j ³⁵ b,- einer Untersetzungsverhältnis-Steuervorrichtung, j die von dem elektrischen Steuerschaltkreis angesteuert

L J

130061/0671

wird und den dem hydraulischen Servo-Systeia der Eintriebsriemenscheibe des Getriebes zugeführten hydraulischen Druck steuert, um das UnterSetzungsverhältnis zwischen der Eintriebe- und der Abtriebswelle des Getriebes zu verändern, und mit

TV einer von der elektrischen Steuerschaltung angesteuerten Gangsteuervorrichtung zum Steuern der Anstiegszeit des dem hydraulischen Servo-System für Reibschlußelemente zugeführten hydraulischen Druclcmitteldrucks, die mit dem Planet eng etiriebe verbunden sind.
3. Steuersystem für stufenlose Keilriemengetriebe für Kraft-• fahrzeuge mit einem Planetengetriebe zum Umschalten zwischen Vorwärts- und Rückwärtsantrieb, irokennzeicbnet durch

a) einen elektrischen Steuer schaltkreis mit Eingangssignalen für die Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs, wie die Drosselöffnung des Vergasers, die FahrZeuggeschwindigkeit, die Umdrehungsgeschwindigkeit der Eintriebsriemenscheibe des Keilriemengetriebes und/oder die Stellung des Ganghebels, und durch

b) einen hydraulischen Steuerschaltkreis mit

b, einem Handventil, das von Hand zusammen mit einem Ganghebel betätigt wird,

bo einem Sperr- und einem Drosselventil, die in Abhängigkeit von der Drosselöffnung einen Sperr- bzw. einen Drosseldruck erzeugen,

b~ einem Regelventil, dem der Sperr- und der Drosseldruck zugeführt wird und das den von der Hydraulikquelle zugeführten hydraulischen Druck als Leitung sdruck steuert,

Tv einem Untersetzungsverhältnis-Ventil zum Ablassen einer Rückkopplungsleitung des hydraulischen Ausgangsdrucks des Drosselventils, wenn die Verschiebung des beweglichen Flansches der Abtriebsriemenscheibe

L -J

130061/0671

1 des Getriebes kleiner ist als ein erster vorgegebener Wert, und zum Beaufschlagen des Sperrventils mit dem Leitungsdruck, wenn diese Verschiebung größer als ein zweiter vorgegebener Wert ist,

5 b,- einer Untersetzungsverhältnis-Steuervorrichtung, die von dem elektrischen Steuerschaltkreis angesteuert wird und den dem hydraulischen Servo-System der Eintriebsriemenscheibe des Getriebes zugeführten hydraulischen Druck steuert, um das tJntersetzungsverhältnis 10 zwischen der Eintriebe- und der Abtriebswelle des Getriebes zu verändern, und mit

b_c einer von der elektrischen Steuerschaltung angesteuo

·■· * · '- · ^:rerten Gangsteuervorrichtung zum Steuern der- Anstiegs-

• zeit des dem hydraulischen Servo-System für Reib-15 " Schlußelemente zugeführten hydraulischen Druckmitteldrucks, die· mit· dem Planetengetriebe verbunden sind.

4·. Steuersystem nach einem.der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Steuerschaltkreis

20 einen Speicher aufweist, der ien optimalen Wert der Umdrehungsgeschwindigkeit der Eintriebsriemenscheibe bei jeder Drosselöffnung speichert, und daß die Unter-

. -:. . · setzungsverhältnis-Steuervorrichtung den dem hydraulischen Servo-System der Eintriebsriemenscheibe zugeführ-

²⁵ ten hydraulischen Druckmitteldruck in Abhängigkeit von dem elektrischen Steuerschaltkreis steuert, so daß die Umdrehungsgeschwindigkeit der Eintriebsriemenscheibe optimiert und dabei das Untersetzungsverhältnis zwischen der Eintriebe- und der Abtriebswelle gesteuert

30 wird.

L J

130061/0671