DE3204891A1

DE3204891A1 - Hydraulische steuerung fuer ein stufenloses getriebe mit einem riementrieb

Info

Publication number: DE3204891A1
Application number: DE19823204891
Authority: DE
Inventors: Mutsumi Nagoya Aichi Kawamoto
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1981-02-16
Filing date: 1982-02-12
Publication date: 1982-10-21
Also published as: GB2093133B; DE3204891C2; JPH0158789B2; JPS57137757A; US4753627A; GB2093133A

Description

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82/8704

Hydraulische Steuerung für ein stufenloses Getriebe mit einem Riementrieb

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuerung für ein stufenloses Getriebe mit einem Riementrieb, welches eine Eingangswelle, eine dazu parallele Ausgangswelle, eine primäre Riemenscheibe mit einem auf der Eingangswelle konzentrisch befestigten Flansch und einem auf der Eingangswelle konzentrisch angeordneten und axial verschiebbaren Flansch, eine sekundäre Riemenscheibe mit einem auf der Ausgangswelle konzentrisch befestigten Flansch und einem auf der Ausgangs-. welle konzentrisch angeordneten und.axial verschiebbaren Flansch, und einen die beiden Riemenscheiben umschlingenden, endlosen Riemen aufweist, wobei zwei hydraulische Servomechanismen zur Belastung des beweglichen Flansches der primären bzw. der sekundären Riemenscheibe auf deren feststehenden Flansch zu vorgesehen sind.

Ein Riementrieb mit zwei Riemenscheiben mit veränderlichen wirksamen Radien und mit einem zwischen denselben gespannten, endlosen Riemen ändert das Übersetzungsverhältnis (das Drehmomentenverhältnis) auf der Basis des Drehmoments der Ausgangswelle des zugehörigen Antriebsmotors (der Eingangswelle des Riementriebs) und des für die angetriebene Welle (die Ausgängswelle des Riementriebs) erforderlichen Drehmoments. Solche Riementriebe hat man in kleinen Kraftfahrzeu-

5Q gen mit einem Antriebsmotor geringer Leistung, wie beispielsweise Mot orscoo tern und Motorrädern, als . Getriebe verwendet. In jüngerer Zeit ist ein endloser Riemen entwickelt worden, welcher aus Metallblöcken mit im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt und dieselben miteinander verbindenden Metallbändem besteht und eine erhöhte Festigkeit sowie eine längere Lebensdauer aufweist, insbesondere auch bei der Ver-

wendung bei Riementrieben. Man hat daher Versuche unternom-' men, Riementriebe mit einem solchen endlosen Riemen aus Metall bei Getrieben für Kraftfahrzeuge mit Hochleistungsantriebsmotoren einzusetzen.

Der Erfindung' liegt die Aufgabe zugrunde, die. Berührungskraft zwischen der bzw. jeder Riemenscheibe mit veränder- lichem wirksamem Radius und dem endlosen Riemen eines stufenlos regelbaren Riementriebs zu erhöhen, um eine stetige Drehmomentübertragung durch den endlosen Riemen zu gewährleisten. Insbesondere soll die Berührungskraft an jeder Riemenscheibe mit veränderlichem wirksamem Radius des stufenlos regelbaren Riementriebs mittels eines zugehörigen hydraulischen Servomechanismus hervorgebracht werden, welcher mit einem Druckmittel beaufschlagt wird, dessen Druck unter Berücksichtigung eines dem Übersetzungsverhältnis des Riementriebs proportionalen Druckfaktors eingestellt worden

2"0 ist.

Diese Aufgabe ist durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete hydraulische Steuerung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen derselben sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.

Erfindungsgemäß ist in den beweglichen Flansch der bzw. jeder Riemenscheibe mit veränderlichem wirksamem Radius des · stufenlos regelbaren Riementriebs ein hydraulischer Servomechanismus eingebaut, welcher die zuverlässige Drehmomentübertragung durch den endlosen Riemen durch Erhöhung der Berührungsreibkraft gewährleistet, mit welcher der endlose Riemen vom feststehenden Flansch der betreffenden Riemenscheibe und von deren beweglichem Flansch beaufschlagt wird, auf den der hydraulische Servomechanismus einwirkt.. Dabei ist die hydraulische Steuerung mit einem Steuerventil zur Berücksichtigung eines Druckfaktors versehen, welcher dem

Drehzahlverhältnis (der Übersetzung, dem Drehmomentenverhältnis) zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Rieiaentriebs entspricht. Das Steuerventil bewirkt eine solche Einstellung des Drucks des Druckmittels in der hydraulischen Steuerung, daß der Riementrieb bzw. das damit versehene stufenlose Getriebe so gesteuert wird, daß sich zwischen der Eingarigswelle und der Ausgangswelle ein auf geeignete Weise entsprechend der Größe des auf die Eingangswelle aufgebrachten Eingangsdrehmoments und der Größe des an der Ausgangswelle benötigten Ausgangsdrehmoments bestimmtes Drehzahlverhältnis ergibt.

Die erfindungsgemäße hydraulische Steuerung für den Riementrieb bzw. das damit versehene stufenlose Getriebe, welche dessen Übersetzungsverhältnis bzw. Übersetzung steuert, stellt die ruckfreie und zuverlässige Funktionsweise des Riementriebs durch die Berücksichtigung des dem Drehzahlverhältnis zwischen den beiden Riemenscheiben bzw. den zugehörigen Wellen entsprechenden Druckfaktors sicher. Vorzugsweise ist sie mindestens zwei hydraulischen Servomechanismen zugeordnet, welche zur kontinuierlichen, stufenlosen Einstellung des wirksamen Radius der einen bzw. der anderen Riemenscheibe des Riementriebs dienen und den beweglichen Plansch bezüglich des feststehenden Flansches der jeweiligen Riemenscheibe mit veränderlichem wirksamem Radius axial verschieben. Diese Einstellbarkeit der wirksamen Radien, an welchen die primäre bzw. die sekundäre Riemenscheibe des Riementriebs an dessen endlosem Riemen anliegt und . angreift, erlaubt das kontinuierliche, stufenlose Ändern des Drehzahlverhältnisses zwischen den beiden Riemenscheiben bzw. den zugehörigen Wellen.

Bei der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuerung ist entweder in der Eingangswelle oder in der dazu parallelen Ausgangswelle des Riementriebs bzw. des damit versehenen stufenlosen

JAUHUO I

Getriebes eine Längsbohrung vorgesehen, welche mit einem Druckmittelkanal zur Steuerung der hydraulischen Servomechanismen der beiden auf der Eingangswelle bzw. auf der Ausgangswelle vorgesehenen Riemenscheiben mit veränderlichen wirksamen Radien kommuniziert. In der Längsbohrung ist stromaufwärts von einem von der Längsbohrung aus der Eingangs- bzw. Ausgangswelle herausführenden Druckmittelauslaß ein.Steuerventil mit mindestens einer Öffnung, einem Verschlußglied für die Öffnung bzw. Öffnungen, einer Feder zur Belastung des Verschlußgliedes in die Schließstellung und einem Nocken angeordnet,, welcher entsprechend der Axialverschiebung des beweglichen Flansches der primären bzw. der sekundären Riemenscheibe auf der mit der Längs-• bohrung versehenen Eingangs- bzw. Ausgangswelle bewegbar ist, um die Kraft, mit welcher die Feder auf das Verschlußglied einwirkt, dementsprechend zu ändern und somit auch den Druckmitteldurchsatz durch die Öffnung bzw. Öffnungen und den Druckmittelauslaß, so daß sich der Druck des Druckmittels in dem mit der Längsbohrung kommunizierenden Druckmittelkanal entsprechend der jeweiligen Axialverschiebung des besagten beweglichen Flansches ändert.

Nachstehend sind Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:

Figur Λ einen Längsschnitt eines stufenlosen Getriebes mit einem Riementrieb für Kraftfahrzeuge;

Figur 2 den das Steuerventil in der Ausgangswelle betreffenden Teil des Längsschnitts gemäß Figur 1 in größerem Maßstab;

Figur 3 schematisch eine hydraulische Steuerung für das Getriebe gemäß Figur 1 bzw. dessen hydraulische Servomechanismen;

Figur 4 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit des Leitungsdruckes in der hydraulischen Steuerung gemäß Figur 3 vom Drehzahlverhältnis zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Getriebes nach Figur 1;

Figur 5 die Strömungskupplungsausgangskurv.e für optimalen Kraftstoffverbrauch in Verbindung mit Drehmomentenverhältnissteuerung;

Figur 6 den Längsschnitt entsprechend Figur 2 eines anderen Steuerventils; und ■

Figur 7 den Längsschnitt entsprechend Figur 2 eines weiteren Steuerventils.

Gemäß Figur 1 sind in einem Gehäuse 100 eine Eingangswelle 1 und eine Ausgangswelle 2 parallel zueinander drehbar gelagert. Auf der Eingangswelle 1 ist eine primäre Riemenscheibe 5 niit veränderbarem wirksamem Radius angeordnet, auf der Ausgangswelle 2 eine sekundäre Riemenscheibe 4 mit veränderbarem wirksamem Radius. Die beiden Riemenscheiben 3 und. 4- sind von einem endlosen Riemen 5 umschlungen, welcher im Verein mit den beiden Riemenscheiben 3 und. 4- sowie der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2 einen Riementrieb bildet..Auf der Ausgangswelle 2.ist an einem Ende ein Zahnrad 6 befestigt, welches die Antriebskraft über ein Zahnrad- oder Kettengetriebe und ein Differentialgetriebe auf die Antriebsachsen des Kraftfahrzeuges überträgt.

Die Eingangsw.elle 1 setzt sich aus einer ersten Welle 7 und . einer zweiten Welle 8 zusammen, welche koaxial zueinander und gegenseitig frei drehbar angeordnet sind. Die erste Welle 7 ist an einem Ende mit der Ausgangsseite einer nicht

dargestellten, mit dem Kraftfahrzeugmotor verbundenen Strömungskupplung verbunden, während das andere Ende als hohler Abschnitt ausgebildet ist, in dessen Bohrung das benachbarte Ende der zweiten· Welle 8 über ein Lager 9 abgestützt ist. An der ersten Welle 7 ist im Bereich des hohlen Abschnitts das Sonnenrad 11 eines Planetengetriebes 10 mit doppelten Planetenrädern 12, 12' ausgebildet, wobei das eine Planetenrad 12 mit dem Sonnenrad 11 und das andere Planetenrad 12' mit dem ersten Planetenrad 12 und einem Zahnring 13 des Plane t enge triebe s 10 kämmt. Die Planetenräder 12 und 12' sind an einem Planetenradträger 14 drehbar gelagert.

Der feststehende Flansch I5 der primären Riemenscheibe 3 ist konzentrisch zu und einstückig mit der zweiten Welle 8 ausgebildet, während der bewegliche Flansch 16 der primären Riemenscheibe 3 mit seiner Nabe I7 auf der zweiten Welle 8 axial verschiebbar ist. Auf der Rückseite des beweglichen Flansches 16 ist ein zylindrischer Ring 18 ausgebildet, welcher sich konzentrisch zur zweiten Welle 8 erstreckt und flussigkeitsdicht an der Innenfläche eines auf der zweiten Welle 8 befestigten Zylinders I9 anliegt, in welchem der zylindrische Ring 18 axial verschiebbar ist.

Weiterhin ist auf der zweiten Welle 8 ein erster Kolben 20 am inneren Umfang befestigt, welcher am äußeren·Umfang flussigkeitsdicht an der Innenfläche des zylindrischen Ringes 18 anliegt. Im Zylinder I9 ist ferner ein zweiter Kolben 21 vorgesehen, welcher an der Innenfläche des Zylinders 19 und an. der äußeren Mantelfläche eines zylindrischen Abschnittes des ersten Kolbens 20 flüssigkeitsdicht anliegt. Der bewegliche Flansch 16, der Zylinder I9 und die beiden Kolben 20 sowie 21 bilden einen hydraulischen Servomechanismus 22, bei welchem der bewegliche Flansch 16 der primären Riemenscheibe 3 unmittelbar mit Druckmittel beaufschlagbar ist.

In gleicher Weise ist der feststehende Plansch 23 der sekundären Riemenscheibe 4 konzentrisch zu und einstückig mit der Ausgangswelle 2 ausgebildet, während der bewegliche Plansch 24 der sekundären Riemenscheibe 4 mit seiner Nabe 25 auf der Ausgangswelle 2 axial verschiebbar ist. Auf der Rückseite des beweglichen Flansches 24 ist ein zylindrischer Ring 26 vorgesehen, welcher sich konzentrisch . zur Ausgangswelle 2 erstreckt und flüscigkeitsdicht an der Innenfläche eines auf der Ausgangswelle 2 befestigten Zylinders 27 anliegt, in welchem der zylindrische Ring 26 axial verschiebbar ist. Weiterhin ist auf der Ausgangswelle 2 ein erster Kolben 29 am inneren Umfang befestigt, weleher am äußeren Umfang an der Innenfläche des zylindrischen Ringes 26 flüssigkeitsdicht anliegt. Im Zylinder 27 ist ferner ein zweiter Kolben 28 vorgesehen, welcher an der Innenfläche des Zylinders 27 und an der äußeren Mantelfläche eines zylindrischen Abschnittes des ersten Kolbens 29 flüssigkeitsdicht anliegt. Zwischen dem ersten Kolben 29 und dem beweglichen Plansch 24- ist eine Feder 50 eingespannt. Der bewegliche Plansch 24, der Zylinder 27, die beiden Kolben 29 sowie 28 und die Feder 30 bilden einen hydraulischen Servomechanismus 3I? bei welchem der bewegliche Flansch-24 der sekundären Riemenscheibe 4 unmittelbar mit der Kraft der Feder 30 beaufschlagt und mit Druckmittel beaufschlagbar ist. Die Druckaufnahmefläche des hydraulischen Servomechanismus 22 ist beträchtlich größer als diejenige des hydraulischen Servomechanismus 31.

Der endlose Riemen 5 besteht aus einer Reihe von dünnen Metallblöcken 34- mit geneigten Seitenflanken 33 > welche durch Metallbänder 35 miteinander verbunden sind, die in seitlichen Längsschlitzen der Metallblöcke 34 aufgenommen sind.

Die beiden geneigten Seitenflanken 33 jedes Metallblocks 34 schließen einen trapezförmigen Querschnitt ein und kommen

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an den einander zugewandten, konischen Stirnflächen 32 des feststehenden Flansches 15 "bzw. 23 und des beweglichen Flansches 16 "bzw. 24· der primären Riemenscheibe 3 und der sekundären Riemenscheibe 4 zur Anlage. Das Drehzahlverhältnis zwischen der zweiten Welle 8 der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2 wird dadurch geändert, daß man die Radialpositionen des endlosen Riemens 5 ^auf den beiden Riemenscheiben 3 und 4 ändert, also die Radien, an welchen die Metallblöcke 34 an den einander zugewandten, konischen Stirnflächen 32 der beiden Flansche I5 und 16 der primären Riemenscheibe 3 bzw. an den einander zugewandten, konischen Stirnflächen 32 der beiden Flansche 23 und 24 der sekundären Riemenscheibe

•15 4 anliegen.

Am Umfang des feststehenden Flansches .15 der primären Riemenscheibe 3 int auf dessen Rückseite konzentrisch zur zweiten Welle 8 ein zylindrischer Ring 36 befestigt, in welchem ein Kolben 37 axial verschiebbar ist, der an der Innenfläche des zylindrischen Ringes 36 und an der äußeren Mantelfläche der zweiten Welle 8 flüssigkeitsdicht anliegt. Der Planetenradträger 14 des Planetengetriebes 10 greift über eine Keilverzahnung am offenen Ende des zylindrischen Ringes 36 an. Am freien Ende des hohlen Abschnitts der ersten Welle 7 der Eingangswelle 1 ist eine Kupplungstrommel 38 befestigt, deren Hauptteil sich zwischen dem Planetenradträger 14 und dem Kolben 37 in einer zur ersten Welle 7 etwa senkrechten Ebene erstreckt. Weiterhin sind zwischen dem Planetenradträger 14 und dem Kolben 37 Reibscheiben vorgesehen, welche an der äußeren Mantelfläche .der inneren Kupplungstrommel 38 bzw. an der Innenfläche des offenen Endes des äußeren Ringes 36 über je eine Keilverzahnung angreifen, so daß sich eine Lamellenkupplung 39 zwischen der ersten Welle 7 der Eingangswelle 1 und. dem feststehenden Flansch I5 der primären Riemenscheibe 3 bzw. der zweiten Welle 8 der Eingangswelle 1 ergibt, welche

von einem hydraulischen Servomechanismus 40 bctlitigbar ist. Das Einrücken der Lamellenkupplung 39 bewirkt eine direkte Verbindung der ersten Welle 7 und der zweiten Welle 8 der Eingangswelle 1 miteinander.

Weiterhin ist eine Lamellenbremse 43 vorgesehen, welche ei-. ne am Zahnring 13 des Planetengetriebes 10 befestigte Bremstrommel 41, einen am Gehäuse 100 ausgebildeten, zylindrischen Bremsring 42 und Reibscheiben aufweist, welche an der äußeren Mantelfläche der inneren Bremstrommel 41 bzw. an der Innenfläche des äußeren Bremsr.inges 42 über je eine Keilverzahnung angreifen. Im Gehäuse 100 ist ein Zylinder 44- ausgebildet, in welchem ein Kolben 45 axial verschiebbar ist. Zylinder 44 und Kolben 45 bilden einen hydraulischen Servomechanismus 46 zur Betätigung der Lamellenbremse 43 und somit Festlegung des Zahnringes 13 am Gehäuse 100, welcher andernfalls davon gelöst ist. Wenn die Lamellenbremse 43 betätigt und die Lamellenkupplung 39 ausgerückt wird, dann wird das Planetengetriebe 10 wirksam, so daß die erste Welle 7 den Planetenradträger 14 über das Sonnenrad 11 und die Planetenräder 12 sowie 12' in entgegengesetztem Drehsinn mitnimmt und die zweite Welle 8 bezüglich der ersten Welle 7 der Eingangswelle 1 in entgegengesetztem Drehsinn und mit verminderter Drehzahl umläuft.

Zur drehfesten Verbindung der beweglichen Flansche 16 und 24 der primären bzw. der sekundären Riemenscheibe 3 bzw. 4 mit der zweiten Welle 8 der Eingangswelle 1 bzw. mit der Ausgangswelle 2 und zur Verminderung des Reibungswiderstandes gegen Axialverschiebung der beweglichen Flansche 16 und 24 sind Stahlkugeln 47 bzw. 48 in Längsnuten eingesetzt ^ welche in der Bohrung der Nabe 17 bzw. 25 des jeweiligen beweglichen Flansches 16 bzw. 24 und in der äußeren Mantelfläche der zweiten Welle 8 bzw. der Ausgangswelle 2 ausgebildet sind.

Die Ausgangswelle 2 ist mit einer Längsbohrung 50 versehen, welche mit einem im Gehäuse 100 ausgebildeten Druckmittel- · kanal 101 kommuniziert und deren Länge dem Abstand des feststehenden Flansches 23 von dem benachbarten Ende der Ausgangswelle 2 zuzüglich des Verschiebebereiches des beweglichen Flansches 24 der sekundären Riemenscheibe 4 entspricht .

' .

Die Ausgangswelle 2 ist ferner mit einer radialen Bohrung 51 versehen, welche an der äußeren Mantelfläche in dem Verschiebebereich des beweglichen Flansches 24 der sekundären Riemenscheibe 4 mündet und in welcher ein Steuerventil 52 ' untergebracht ist. Letzteres weist gemäß Figur 2 ein in die Bohrung 5I eingepreßtes, rohrförmiges Gehäuse 53» dessen Boden 54 mit einer mittleren öffnung 55 versehen ist, ein als Kugel 56 ausgebildetes Verschlußglied für die Öffnung 55» eine die Kugel 56 im Gehäuse 53 gegen die öffnung 55 drükkende Feder 57 und einen zapfenförmigen Nocken 58 mit einer axialen Durchgangsbohrung 59 auf, welcher lose im äußeren Ende des Gehäuses 53 sitzt, das mit dem inneren, den Boden 54 aufweisenden Ende in die Längsbohrung 50 der Ausgangswelle 2 ragt, und welcher durch die Feder 57 gegen den beweglichen Flansch 24 der sekundären Riemenscheibe 4 gedrückt wird, und zwar gegen eine geneigte Fläche 60 desselben, welche in der Bohrung der Nabe 25 des beweglichen Flansches 24 ausgebildet ist.

Gemäß Figur 2 ist die geneigte Fläche 60 so gestaltet und angeordnet, daß bei Bewegung des Flansches 24 auf den feststehenden Flansch 23 der sekundären Riemenscheibe 4 zu der . Nocken 58 gegen die Wirkung der Feder 57 radial in die Ausgangswelle 2 hineingedrückt wird, während bei Bewegung des Flansches 24 vom zugehörigen, feststehenden Flansch 23 weg der Nocken 58 unter der Wirkung der Feder 57 radial aus der Ausgangswelle- 2 heraustritt.

Auch die zweite Welle 8 der Eingangswelle 1 ist mit einer Längsbohrung 61 versehen, welche mit einem im Gehäuse 100 ausgebildeten Druckmittelkanal 102 kommuniziert, so daß der hydraulische Servomechanismus 22 zur Betätigung der primären !Riemenscheibe 3 bzw. des beweglichen Flansches 16 derselben vom Druckmittelkanal 102 her über die Längsbohrung 61 und Radialbohrungen 103 der zweiten Welle 8 sowie Radialbohrungen 104 in der Nabe 17 des beweglichen Flansches 16 der primären !Riemenscheibe 3 niit Druckmittel beaufschlagbar ist. Eine weitere Längsbohrung 62 der Ausgangswelle 2 kommuniziert über eine Radialbohrung 106 derselben mit einem im Gehäuse 100 ausgebildeten Druckmittelkanal 105, so daß der hydraulische Servomechanismus 31 zui* Betätigung der sekundären Riemenscheibe 4 bzw. des beweglichen Flansches 24 derselben vom Druckmittelkanal IO5 her über die Radialbohrung 106, die Längsbohrung 62 und weitere Radialbohrungen ΙΟ? der Ausgangswelle 2 sowie eine Radialbohrung 108 in der Nabe 25 des beweglichen Flansches 24 der sekundären Riemenscheibe 4 mit Druckmittel beaufschlagbar ist.

Der hydraulische Servomechanismus 40 zur Betätigung der Lamellenkupplung 39 ist von einem im Gehäuse 100 ausgebildeten Druckmittelkanal 109 her über eine Radialbohrung 110 sowie eine Längsbohrung 63 der ersten Welle 7 und eine weitere Längsbohrung 64 sowie weitere Radialbohrungen 110 der zweiten Welle 8 der Eingangswelle 1 mit Druckmittel beaufschlagbar, der hydraulische Servomechanismus 46 zur Betätigung der Lamellenbremse 4> von einem im Gehäuse 100 ausgebildeten Druckmittelkanal 112 her. Wie gleichfalls aus Figur 1 ersichtlich, sind die beiden Längsbohrungen 61 und der zweiten Welle 8 und die beiden Längsbohrungen 50 sowie 62 der Ausgangswelle 2 durch je einen Verschlußstopfen 65 bzw. 66 voneinander getrennt.

Gemäß-Figur 3 saugt eine Pumpe 70 Druckmittel aus einem Reservoir 71 an, um es in einen mit einem Entlastungsventil 72 versehenen Dr'uckmittelkanal 121 zu drücken. Es ist ein Druckregulierventil 73 mit einer von einer Feder 74 und einem Kolben 76 "belasteten Spindel 75 vorgesehen, zu welchem der Druckmittelkanal 121 führt.und "bei welchem der Öffnungsquerschnitt eines Ausgangs 731 durch Axialverschiebung der Spindel 75 gesteuert wird, so daß auf einen bestimmten Leitungsdruck eingestelltes Druckmittel an einem weiteren • Ausgang 732 in einen Druckmittelkanal 122 abgegeben wird. Das am ersten Ausgang 731 anfallende Druckmittel niederen Druckes gelangt über einen Druckmittelkanal 123 zu einem Drehmomentenwandler 77 und. dann über einen Ölkühler 78 zu zu schmierenden Teilen des Getriebes bzw. der hydraulischen Steuerung gemäß Figur 3 desselben.

An das Druckregulierventil 73 ist ein Drosselklappenventil 79 mit einer von Federn 81 und 82 sowie einem Gleitstück 80' betätigten Spindel 83 angeschlossen. Das Gleitstück 80 wird von einem Nocken betätigt, welcher sich entsprechend der Drosselklappenöffnung des Kraftfahrzeugmotors' dreht. Die Spindel 83 steuert den Öffnungsquerschnitt eines Eingangs 791 entsprechend der Drosselklappenöffnung, so daß das am Eingang 791 in das Drosselklappenventil 79 gelangende Druckmittel auf einen bestimmten Drosselklappendruck eingestellt wird, um dann von einem Ausgang 792 über einen Druckmittelkanal 124 zu einem Eingang 733 des Druckregulierventils 73 zu gelangen. Der zum hydraulischen Servomechanismus- JA der sekundären Riemenscheibe 4 führende Drückmittelkanal I05 ist unmittelbar an den Druckmittelkanal 122 angeschlossen. An den Druckmittelkanal 122 ist ein Schaltventil 84 mit einer Spindel 85 angeschlossen, welche von.dem im Fahrersitz des Kraftfahrzeuge sitzenden Fahrer von Hand in fünf Stellungen axial verschiebbar ist, nämlich eine Parkstellung P, eine· Rück-

wärtsfahrtstellung R, eine Neutralstellung N, eine Vorwärtsschnellfahrtstellung D und eine Vorwärtslangsamfahrtstellung L. Das Druckmittel mit Leitungsdruck, welches im Druckmitte1-kanal 122 zuströmt, wird auf drei Druckmittelkanäle 125, 126 und 127 je nach der Stellung der Spindel 85 so verteilt, wie aus der folgenden Tabelle 1 ersichtlich:

Tabelle 1

! I Spindelstellung j P	R	N	D	L
Druckmittelkanal 125 ; X -! X Druckmittelkanal 126 X . 0 ₍ Druckmittelkanal 127 ,X 0 ^!	X X X	0 X X	0 X 0

("0" = Leitungsdruck im Kanal vorhanden; "X" = kein Leitungsdruck im Kanal.)

Dem Schaltventil 84 ist ein Schalt steuerventil 86 mit einer Spindel 88 nachgeschaltet, welche in Abhängigkeit von der Kraft einer auf ein Ende einwirkenden Feder 87 und dem Leitungsdruck in einer ölkammer 861 am anderen Ende so betätigt wird, daß die Federkraft; und der Leitungsdruck bzw. die dadurch bewirkte Druckkraft einander entsprechen. Die Ölkammer 861 wird vom Druckmittelkanal 122 her mit Leitungsdruck-Druckmittel beaufschlagt und weist eine Ablauföffnung 862 auf, welche ein elektromagnetisches Ventil 89 normalerweise verschließt. Ist das elektromagnetische Ventil 89 nicht erregt und somit die Ablauföffnung 862 verschlossen, dann wird die Spindel 88 durch den Leitungsdruck in der ölkammer

861 in Figur 3 nach rechts gedrückt, so daß zwei an den Druckmittelkanal 125 bzw. 126 angeschlossene Eingänge 863 und 864 jeweils mit einem Ausgang 865 bzw. 866 in Verbindung gesetzt werden, welcher an den Druckmittelkanal 109 bzw. 112 angeschlossen ist. Wenn das elektromagnetische . Ventil 89 erregt und somit die Ablauföffnung 862 geöffnet ist, so daß die ölkammer 861 von Druckmittel entlastet wird, dann drückt die Feder 87 die Spindel 88 in Figur 3 nach links, so daß die beiden Ausgänge 865 und 866 jeweils mit einem weiteren Eingang 867 bzw. 868 in Verbindung gesetzt werden, um aus den Druckmittelkanälen 109 und 112 Druckmittel ablaufen zu lassen. Da letztere zum hydraulisehen Servomechanismus 40 der Lamellenkupplung 59 bzw. zum hydraulischen Servomechanismus 46 der Lamellenbremse 43 führen, werden mit dem in den Druckmittelkanälen 125 und 126 etwa herrschenden Leitungsdruck die hydraulischen Servomechanismen 40 und 46 zum Einrücken der Lamellenkupplung 39 bzw. zur Betätigung der Lamellenbremse 43 nur beaufschlagt, wenn das elektromagnetische Ventil 89 nicht erregt ist, während andernfalls der in den Druckmittelkanälen 109 und 112 etwa aufgebaute Leitungsdruck zum Ausrücken der Lamellenkupplung 39 bzw. zum Lösen der Lamellenbremse 43 abgebaut ' ' wird.

Das der sekundären Riemenscheibe 4 zugeordnete Steuerventil 52 dient zur Steuerung des Druckes des Druckmittels im Druckmittelkanal 101, nämlich zur Einstellung eines bestimmten Steuerdrucks im Druckmittelkanal 101. Die Kugel wird von der mittleren Öffnung 55 äes Bodens 54 cLes Gehäuses 53 entgegen der Wirkung der Feder 57 durch den Druck desjenigen Druckmittels abgehoben, welches vom Druckmittelkanal 122 über eine Blende 128 und den anschließenden Druckmittelkanal 101 in die Längsbohrung 50 der Ausgangswelle 2 gelangt, auf welche Weise der Druckmitteldurchsatz durch

den Spalt zwischen, der Kugel 56 "und der Öffnung 55 sowie durch die axiale Durchgangsbohrung 59 d-es zapfenförmigen Nockens 58 gesteuert wird. Der Nocken 58 des Steuerventiles 52 steht mit der geneigten Fläche 60 der Nabe 25 des beweglichen Flansches 24 der sekundären Riemenscheibe 4 ständig in Berührung, um die Vorspannung der Feder 57 mit wachsendem Abstand des beweglichen Flansches 24 vom feststehenden Flansch 23 der sekundären Riemenscheibe 4 zu reduzieren, so daß die auf die Kugel 56 einwirkende Kraft der Feder 57 klein wird, wenn der endlose Riemen 5 a& der sekundären Riemenscheibe 4 mit kleinem wirksamem Radius anliegt. Infolgedessen vermindert sich der Steuerdruck im Druckmittelkanal 101. Umgekehrt vergrößert sich die Kraft, mit welcher die Feder 57 auf die Kugel 56 einwirkt, und demzufolge der im Druckmittelkanal 101 herrschende Steuerdruck, wenn der endlose Riemen 5 sich auf der sekundären Riemenscheibe 4 in eine Stellung mit großem wirksamem Radius bewegt.

Der Druckmittelkanal 101 ist an ein Rückschlagventil 91 mit einer Kugel 90 angeschlossen, welches mit einem weiteren Eingang -734 des Druckregulierventils 73 und auf der dem Druckmittelkanal 101 gegenüberliegenden Seite, also auf der dem Druckmittelkanal 101 abgewandten Seite der Kugel 90» mit dem vom Schaltventil 84 kommenden Druckmittelkanal 127 verbunden ist. Mit dem Steuerdruck im Druckmittelkanal 101 wird der Kolben 76 des Druckregulierventils 73 beaufschlagt, um dessen Spindel 75 in Figur 3 nach oben zu drücken. Auf diese Weise wird die jeweilige Axialverschiebung des beweglichen Flansches 24 der sekundären Riemenscheibe 4 im Druckregulierventil 73 berücksichtigt, also ein dem Drehzahlverhältnis zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle 2 proportionaler Druckfaktor bei der Einstellung des Leitungsdrucks im Druckmittelkanal 122.

Jegliche Beeinflussung der Kugel 56 des Steuerventils 52 durch Zentrifugalkräfte wird dadurch ausgeschlossen, daß die Kugel 56 mit ihrem Schwerpunkt auf der Längsachse der Ausgangswelle 2 angeordnet wird.

Aus Figur 4 ist ersichtlich, wie sich bei Steuerung des Druckregulierventils 73 mittels des vom Steuerventil 52 gelieferten Steuerdrucks der im Druckmittelkanal 122 herrschende Leitungsdruck (Ordinate) in Abhängigkeit vom Drehzahlverhältnis zwischen der sekundären Riemenscheibe 4 bzw. der damit versehenen Ausgangswelle 2 einerseits und der primären Riemenscheibe 3 bzw. der damit versehenen Eingangswelle 1 andererseits (Abszisse) für verschiedene Drosselklappenöffnungen des Kraftfahrzeugmotors als Parameter ändert, nämlich bei voll geöffneter. Drosselklappe (Kurve A), halb geöffneter Drosselklappe (Kurve B) und geschlossener Drosselklappe (Kurve C). Figur 4 zeigt deutlich, daß der Leitungsdruck im Druckmittelkanal 122 von dem zum besagten Drehzahlverhältnis proportionalen Druckfaktor beeinflußt ist.

Weiterhin ist ein Regler 92 für das Drehmomentenverhältnis vorgesehen, welcher ein Drehmomentenverhältnissteuerventil 93 und zwei elektromagnetische Ventile 94 und 95 aufweist. Das Drehmomentenverhältnissteuerventil 93 weist eine Spindel 930 mit zwei Bunden 931 und 932, zwei am einen bzw. anderen Ende der Spindel 930 vorgesehene Ölkammern 933 und 934» einen in eine weitere ölkammer 935 zwischen den beiden Bunden 93I und 932 mündenden Ausgang 936, einen Eingang 937, weicher mittels des Bundes 931 mit der ölkammer 935 verbindbar oder davon abschaltbar ist, zwei weitere Ausgänge 938 und 939 für den Druckmittelablauf, welche jeweils mittels des Bundes 932 mit der ölkammer 935 bzw. 933 verbindbar oder davon abschaltbar sind, und eine Feder 96 auf, welche

in der ölkammer 953 angeordnet ist und die Spindel 930 belastet, an der "benachbarten Stirnfläche des Bundes 932 anliegend.

Zwei Druckmittelkanäle 135 und. 136'verbinden den Druckmittelkanal 122 mit der Ölkammer 933 bzw. 934 des Drehmomentenverhältnissteuerventils 93· In jedem Druckmittelkanal 155 "bzw. 156 ist eine Blende 133 bzw. 134- angeordnet, und von jedem Druckmittelkanal 135 bzw. 136 führt ein weiterer Druckmittelkanal I3I bzw. 152 aus dem Drehmomentenverhältnissteuerventil 93 heraus, welcher durch eine Nadel 94-1 bzw.

951 ci.es elektromagnetischen Ventils 94- bzw. 95 verschließbar ist, die durch eine Feder 94-2 bzw. 952 in Verschließstellung belastet ist. Wenn die Spulen 94-3 und 953 des elektromagnetischen Ventils 94- bzw. 95 erregt werden, dann heben die Nadeln 94-1 und 951 gegen die Wirkung der Feder 94-2 bzw.

952 ab, um die Druckmittelkanäle I3I und 132 zu öffnen. Der Eingang 937 des Drehmomentenverhältnissteuerventils 93 ist ebenfalls an den Druckmittelkanal 122 angeschlossen, der Ausgang 936 an den Druckmittelkanal 102. Wenn die elektromagnetischen Ventile 94- und 95 nicht erregt sind, dann werden die beiden Bunde 931 und 932 der Spindel 930 jeweils an der äußeren Stirnfläche mit dem Leitungsdruck beaufschlagt, wobei der Bund 932 weiterhin mit der' Kraft der Feder 96 beaufschlagt ist, so daß der Bund 951 den Eingang 957 geringfügig öffnet und mit der Ölkammer 955 in Verbindung setzt, um Druckmittel mit Leitungsdruck vom Druckmittelkanal 122 in den Druckmittelkanal 102 strömen zu lassen, während der Bund 952 den Ausgang 959 geringfügig öffnet und mit der ölkammer 933 in Verbindung setzt, um den darin herrschenden Druck abzusenken und so den Öffnungsquerschnitt des Eingangs 937 in die ölkammer 935 zu steuern. Um diese Steuerung zu erleichtern, sind die den Eingang 937 und den Ausgang 939 überwachenden Steuerkanten des Bundes 93^ bzw. 932 Vorzugs-

ζ υ

weise abgeschrägt. Die von der Feder 96 auf die Spindel ausgeübte Kraft wird so eingestellt, daß die Spindel 930 durch die auf ihre beiden Enden einwirkenden Kräfte in eine solche abgeglichene Stellung bewegt wird, in welcher der Bund 932 den Ausgang 939 verschließt und der Bund 931 den Eingang 937 geringfügig öffnet. Demgemäß ist der Druckmittelkanal 102 dann, wenn die elektromagnetischen Ventile 94-.10 und. 95 nicht erregt sind, zwar grundsätzlich vom Druckmittelkanal 122 abgetrennt, Jedoch unter Druck gehalten.

Wenn das elektromagnetische Ventil 95 erregt wird, während das elektromagnetische Ventil 94· unerregt bleibt, dann hebt die Nadel 951 entgegen der Wirkung der Feder 952 ab und wird der Druckmittelkanal 132 geöffnet, so daß das Druckmittel in der Ölkammer 934- durch denselben hindurch abfließt und die Spindel 930 sich in Figur 3 nach oben bewegt, um den Eingang 937 mit der Ölkammer 935 und dem Ausgang 936 in Verbindung zu setzen, ferner den Ausgang 939 mit der ölkammer 933· Die Spindel 930 kommt also in dieser oberen Stellung zur Ruhe und läßt Druckmittel vom Druckmittelkanal 122 in den Druckmittelkanal 102 gelangen, so daß der hydraulische Servomechanismus 22 .der primären Riemenscheibe 3 mit Leitungsdruck beaufschlagt wird. Wird dage- " gen das elektromagnetische Ventil 94· erregt, während das elektromagnetische Ventil 95 unerregt bleibt, dann hebt die Nadel 94-1 entgegen der Wirkung der Feder 94-2 ab und wird der Druckmittelkanal I3I geöffnet, so daß das Druckmittel in der Ölkammer 933 durch denselben hindurch abfließt und die Spindel 930 sich in Figur 3 nach unten bewegt. Infolgedessen wird der. Eingang 937 vom Bund 931 verschlossen und die ölkammer 935 mit dem Ausgang 938 in Verbindung gesetzt, so daß das Druckmittel im hydraulischen Servomechanismus 22 über den Druckmittelkanal 102, die Öl-'kammer 935 und den Ausgang 938 abfließt.

Der aus den beiden Riemenscheiben 3 und 4- mit veränderbaren wirksamen Radien und dem endlosen Riemen 5 bestehende Riementrieb ermöglicht Drehzahländerungen zur Erzielung eines verminderten Kraftstoffverbrauchs unter Berücksichtigungdes Verhaltens des zugehörigen Kraftfahrzeugmotors und der diesem nachgeschalteten Strömungskupplung.

Das Drehzahlverhältnis zwischen den beiden Riemenscheiben 3 und 4 kann sehr wirksam auf der Basis der Strömungskupplungsausgangskurve für den optimalen Kraftstoffverbrauch gesteuert werden, welche in Figur 5 wiedergegeben ist und die Abhängigkeit der Drehzahl der primären Riemenscheibe 3 (Ordinate) von der Drosselklappenöffnung 0 des Kraftfahrzeugmotors (Abszisse) veranschaulicht. Diese Kurve wird durch Transformation aus einer Schar von Strömungskupplungsausgangskurven für den optimalen Kraftstoffverbrauch erhalten, welche jeweils die Abhängigkeit der Drehzahl der Ausgangswel-Ie der Strömungskupplung bzw. der primären Riemenscheibe 3 vom Drehmoment dieser Ausgangswelle bei einer bestimmten Drosselklappenöffnung θ als Parameter darstellen. Diese Kurvenschar ergibt sich aus dem Drehmomentendiagramm des Kraftf.ahrzeugmotors (Schar von Kurven, welche den Drehmomentverlauf in Abhängigkeit von der Drehzahl für verschiedene Drosselklappenöffnungen Q angeben), der Leistungskurve der Strömungskupplung, welche die gegenseitige Abhängigkeit des Drehzahl Verhältnisse s zwischen Pumpenrad und Turbinenrad der Strömungskupplung und des Drehmomentenverhältnisses sowie die Wirksamkeit angibt, und der äfnivalenten Kraftstoffverbrauchskurve des Kraftfahrzeugmotors, bestimmt durch die Drehzahl und das Drehmoment .desselben. Ein solches Steuerungsverfahren ist in den japanischen Patentanmeldungen 37 257/1980 und 37 260/1980, jeweils vom 24. März 1980, detailliert beschrieben.

Bei der Getriebesteuerung wird die Kurve gemäß Figur 5 vorab im Speicher einer Steuereinheit gespeichert. Wahrend der Fahrt des Kraftfahrzeuges werden die tatsächliche Drosselklappenöffnung 0 des Kraftfahrzeugmotors und die tatsächliche Drehzahl der primären Riemenscheibe 3 festgestellt. Die tatsächliche Drehzahl wird mit derjenigen der Strömungskupplungsausgangskurve für den optimalen .Kraftstoffverbrauch bei der tatsächlichen Drosselklappenöffnung θ verglichen. Ist die tatsächliche Drehzahl kleiner als die Bezugsdrehzahl, dann wird das elektromagnetische Ventil 94- des Drehmomentenverhültnissteuerventils 93 erregt, während dessen elektromagnetisches Ventil 95 dann erregt wird, wenn die tatsächliche Drehzahl der primären Riemenscheibe 3 größer als die erwähnte Bezugsdrehzahl ist. Solange die Differenz zwischen der ermittelten tatsächlichen Drehzahl der primären Riemenscheibe 3 und der Bezugsdrehzahl innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt, werden die elektromagnetischen Ventile 94- und 95 nicht aktiviert, wobei im Druckmittelkanal 102 der Leitungsdruck aufrechterhalten bleibt.

Wenn das Schaltventil 84 der hydraulischen Steuerung gemäß Figur 3 in- die Stellung D geschaltet wird, dann wird nach Tabelle 1 nur der Druckmittelkanal 125 mit dem Leitungsdruck beaufschlagt. Das in den Druckmittelkanal 122 eingespeiste Druckmittel mit Leitungsdruck strömt- durch den . Druckmittelkanal 101 hindurch in das Rückschlagventil 9I > drückt dabei dessen Kugel 90 gegen die Mündung des Druckmittelkanals 127, um diesen zu verschließen, und gelangt dann durch den Eingang 734- in das Druckregulierventil· 73» um auf dessen Kolben 76 einzuwirken. Der Druck des Druckmittels im Druckmittelkanal 101 ändert sich entsprechend der ibcialverSchiebung des beweglichen Flansches 24 der sekundären Riemenscheibe 4, so daß sich ein dem Drehzahl verhältnis zwischen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle

2 proportionaler Steuerdruck ergibt und also ein dem besagten Drehzahlverhältnis proportionaler Druckfaktor bei dem im Druckmittelkanal 122 herrsehenden Leitungsdruck berücksichtigt wird. Der Leitungsdruck im Druckmittelkanal 122 beaufschlagt die ölkammer 861 des SchaltSteuerventils 86, so daß dessen Spindel 88 in die in Figur 3 rechte Endstellung bewegt wird. Dadurch gelangt das in den Druckmittelkanal 125 eingespeiste Druckmittel über den Eingang 863, den Ausgang 865 und. den Druckmittelkanal 109 zum hydraulischen Servomechanismus 40 der Lamellenkupplung 39, welche somit eingerückt wird und die beiden Wellen 7 sowie 8 der Eingangswelle 1 direkt miteinander verbindet. Das Getriebe ist dann auf (schnellen) Vorwärtsbetrieb eingestellt.

Wenn die festgestellte, tatsächliche Drehzahl der primären Riemenscheibe 3 größer als die Bezugsdrehzahl entsprechend der gespeicherten Kurve gemäß Figur 5 ist, dann wird das elektromagnetische Ventil 95 erregt, um den hydraulischen Servomechanismus 22 der primären Riemenscheibe 3 über den Druckmittelkanal 102 mit dem Leitungsdruck zu beaufschlagen. Obwohl der hydraulische Servomechanismus 31 der sekundären Riemenscheibe 4 über die Druckmittelkanäle 122 und 105 ständig mit dem Leitungsdruck beaufschlagt wird, ist die Druckkraft, mit welcher der endlose Riemen 5 zwischen dem feststehenden Flansch I5 und dem beweglichen Flansch der primären Riemenscheibe 3 beaufschlagt wird, größer als die Druckkraft, mit welcher der endlose Riemen 5 zwischen dem feststehenden Flansch 23 und dem beweglichen Flansch der sekundären Riemenscheibe 4 beaufschlagt wird, weil die Druckaufnahmefläche des hydraulischen Servomechanismus 22 der primären Riemenscheibe 3 größer als diejenige des hydraulischen Servomechanismus y\ der sekundären Riemenscheibe 4 ist. Der endlose Riemen 5 wird daher auf der primären Riemenscheibe 3 radial nach außen und gleichzeitig auf der

sekundären Riemenscheibe 4 entsprechend radial nach innen bewegt, so daß sich das Ausgangswelle/Eingangswelle-Dreh-Zahlverhältnis erhöht. Das Getriebe wird also hochgeschaltet.

Wenn dagegen die festgestellte, tatsächliche Drehzahl der primären Riemenscheibe 3 kleiner als die Bezugsdrehzahl entsprechend der gespeicherten Kurve gemäß Figur 5 ist, dann wird das elektromagnetische Ventil 94- erregt, um den ■ Druck des Druckmittels im Druckmittelkanal 102 abzusenken. Dann wird die Druckkraft, mit welcher der endlose Riemen 5 in der sekundären Riemenscheibe 4 beaufschlagt wird, größer als die Druckkraft, mit welcher der endlose Riemen 5 in der primären Riemenscheibe 3 beaufschlagt wird, so daß er sich auf der sekundären Riemenscheibe 4· radial nach außen und gleichzeitig auf der primären Riemenscheibe 3 entsprechend radial nach innen bewegt und das Ausgangswelle/ Eingangswelle-Drehzahl verhältnis sich vermindert. Das Getriebe wird also heruntergeschaltet.

Wenn die beiden elektromagnetischen Ventile' 94- und 95 nicht erregt sind, dann ist der Druckmittelkanal 102 vom Druckmittelkanal 122 im wesentlichen abgeschaltet, wird das Druckmittel im hydraulischen Servomechanismus 22 der primären Riemenscheibe 3 durch den auf den hydraulischen Servomechanismus 31 der sekundären Riemenscheibe 4 einwirkenden Leitungsdruck mittelbar über den endlosen Riemen 5 unter Druck gehalten, und werden schließlich der Druck des Druckmittels im hydraulischen Servomechanismus 22 und der Druck des Druckmittels im hydraulischen Servomechanismus 31 abgeglichen, so daß der endlose Riemen 5 die jeweiligen Radialpositionen auf' der primären. Riemenscheibe 3 bzw. auf der sekundären Riemenscheibe 4 als Ruhestellungen beibehält und der Riementrieb das entsprechende Drehzahlverhältnis aufrechterhält.

Bei einem solchen stufenlosen Getriebe mit Riementrieb ist die Drehzahl der Ausgangswelle 2 niedriger als diejenige der Eingangswelle 1 und das Drehmoment der Ausgangswelle 2 groß, wenn der wirksame Radius der primären Riemenscheibe 3 klein und der wirksame Radius der sekundären Riemenscheibe 4- groß ist. Damit in diesem Zustand der endlose Riemen 5 konstant' die erwähntenRuheStellungen auf den beiden Riemenscheiben 3 und 4 beibehält, ist es wesentlich, daß das Produkt aus wirksamem Radius und Druckkraft des hydraulischen Servomechanismus 22 der primären Riemenscheibe 3 einerseits und das Produkt aus wirksamem Radius und Druckkraft des hydraulischen Servomechanismus 31 der sekundären Riemenscheibe 4 andererseits identisch sind, also die Druckkraft des hydraulischen Servomechanismus 22 der primären Riemenscheibe 3 größer als diejenige des hydraulischen Servomechanismus 31 &er sekundären Riemenscheibe 4- ist, da andernfalls der endlose Riemen 5 auf der primären Riemenscheibe 3 rutschen könnte. In diesem Betriebszustand, wobei der bewegliche Plansch 24 der sekundären Riemenscheibe 4 sich dicht bei deren feststehendem Flansch 23 befindet, ist der Nocken 58 des Steuerventils 52 durch die geneigte Fläche 60 tief eingedrückt und somit die Feder 57 stärker zusammengedrückt.

Der erhöhte Steuerdrück im Druckmittelkanal 101 bewirkt einen erhöhten Leitungsdruck, welcher im Verein mit der gegenüber der Druckaufnahmefläche des hydraulischen Servomechanismus 31 größeren Druckaufnahme fläche des hydraulischen Servomechanismus 22 zur Hervorbringung einer Druckkraft beiträgt, welche den endlosen Riemen 5 in den erwähnten Ruhestellungen

auf der primären und der sekundären Riemenscheibe 3 bzw. 4 . hält. .

Wenn die Drehzahl der Ausgangswelle 2 mit sich vergrößerndem wirksamem Radius der primären Riemenscheibe 3> an welchem der endlose Riemen 5 an letzterer anliegt, ansteigt, müssen

die Druckkräfte des hydraulischen Servomechanismus 22 der primären Riemenscheibe 3 "bzw. des hydraulischen Servomechanismus 31 der sekundären Riemenscheibe 4 nicht unbedingt groß sein, so daß die durch den an der geneigten Fläche 60 anliegenden Nocken 58 bewirkte Vorspannung der Feder 57 mit sich verkleinerndem wirksamem Radius der sekundären Riemenscheibe 4, wenn also deren beweglicher Flansch 24 sich von deren feststehendem Flansch 23 wegbewegt, vermindert und der Steuerdruck abgesenkt wird, was zur Folge hat, daß der Leitungsdrück im Druckmittelkanal 122 auf ein niedrigeres Niveau heruntergeregelt wird.

Wenn das Schaltventil 84 der hydraulischen Steuerung gemäß Figur 3 in die Stellung L geschaltet wird, dann werden nach Tabelle 1 .die Druckmittelkanäle-125 und 127 mit dem Leitungsdruck beaufschlagt, wobei das Druckmittel im Drückmittelkanal 127 das Rückschlagventil 91- mit dem Leitungsdruck beaufschlagt. Da der Druckmittelkanal 101 mit dem Druckmittelkanal 122 über die Blende 128 in Verbindung steht und der Steuerdruck im Druckmittelkanal 101 kleiner als der Leitungsdruck ist, drückt letzterer die Kugel 90 des Rückschlagventils 91 gegen die Mündung des Druckmittelkanals 101, um diesen zu verschließen. Das Druckmittel mit Leitungsdruck im Druckmittelkanal 127 gelangt zum Eingang 734 des Druckregulierventils 73 > so daß der Leitungsdruck im Druckmittelkanal 122 erhöht wird. Bei langsamer Vorwärtsfahrt eines Kraftfahrzeuges wird getriebeausgangsseitig eher ein hohes Drehmoment als eine hohe Drehzahl benötigt, so daß dann der hydraulische Servomechanismus 22 der primären Riemenscheibe 3 mit einem Leitungsdruck höher als derjenige beaufschlagt wird, mit welchem er bei schneller Vorwärtsfahrt, also in.der Stellung D des Schaltventils 84, beaufschlagt wird.

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Wenn das Schaltventil 84 der hydraulischen Steuerung gemäß Figur 3 in die- Stellung E geschaltet wird, dann werden nach Tabelle 1 die Druckmittelkanäle 126 und 127 mit dem Leitungsdruck beaufschlagt. Das Druckmittel im Druckmittelkanal 127 gelangt wiederum zum Druckregulierventil 73 > um den Leitungsdruck zu erhöhen. Das Druckmittel im Druckmitte lkanal 126 gelangt über den Eingang 864 und den Ausgang 866 des Schaltsteuerventils 86 in den Druckmittelkanal 112, um die Lamellenbremse 43 zu betätigen und den Zahnring 13 des Planetengetriebes 10 am Gehäuse 100 festzulegen, so daß die zweite Welle 8 entgegengesetzt zur ersten Welle 7 der Eingangswelle 1 umläuft.

Das Steuerventil 521 gemäß Figur 6 der sekundären Riemenscheibe 4 ist innerhalb der mit dem Druckmittelkanal 101 kommunizierenden Längsbohrung 50 der Ausgangswelle 2 angeordnet und weist eine in der Längsbohrung 50 befestigte, zur Längsachse der Ausgangswelle 2 senkrechte Hingscheibe 541 mit einer mittleren Öffnung 551,'einen stangenförmigen Nocken 581, welcher radial in einander diametral gegenüberliegenden, radialen Ausnehmungen 591 der Ausgangswelle 2 angeordnet und an beiden Enden mit dem beweglichen Flansch 24 der sekundären Riemenscheibe 4 verbunden ist, ein topfförmiges Verschlußglied 561 für die· Öffnung 551 i^d· eine Feder 571 zwischen dem Nocken 581 und dem Verschlußglied 561 auf. Die Feder 571 wird bei Bewegung des beweglichen Flansches 24 auf den feststehenden Flansch 23 der sekundären Riemenscheibe'4 zu komprimiert, um das Ablaufen des Druckmittels in der Längsbohrung- 50 aus den radialen Ausnehmungen 591 über die mittlere öffnung 551 der Ringscheibe 541 immer mehr einzuschränken und den Steuerdruck im Druckmittelkanal 101 ansteigen zu lassen, während die Vorspannung der Feder 571 abgesenkt wird, wenn der bewegliche Flansch 24 sich vom feststehenden Flansch 23 wegbewegt, so

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daß der Steuerdruck im Druckmittelkanal 101 dann abfällt. Die radialen Ausnehmungen 591 zur Aufnahme des Nockens sind so ausgestaltet, daß sich derselbe zusammen mit dem ■ beweglichen Flansch 24 entlang der Ausgangswelle 2 bewegen kann. Die !Punktion der Ausnehmungen 591 entspricht derjenigen der axialen Durchgangsbohrung 59 des Steuerventils 52 gemäß Figur 2, indem das durch die mittlere Öffnung 551 der Ringscheibe 5^1 ablaufende Druckmittel über die radialen Ausnehmungen 591 aus der Ausgangswelle 2 herausgelangt. Falls der bewegliche Flansch 24 die radialen Ausnehmungen 591 vollkommen zu verschließen in der Lage sein sollte, kann am Ende der Nabe 25 des beweglichen Flansches 24 der sekundären Riemenscheibe 4 eine Ausnehmung 592 ausgebildet werden, welche mit den radialen Ausnehmungen 591 kommuniziert.

Das Steuerventil 522 gemäß Figur 7 der sekundären Riemenscheibe 4 ist in die Langsbohrung 50 der Ausgangswelle 2 eingesetzt und besteht aus einem Gehäuse 531, einer Spindel 562, zwei Federn 572 und 573 und einem Kolben 583· Das Gehäuse 531 ist in der Ausgangswelle 2 befestigt, wobei ein Ende des Kolbens 583 lose mit einem Nocken 582 in Berührung steht, welcher radial in die Ausgangswelle 2 eingesetzt ist. Dabei weist das Gehäuse 531 einen zylindrischen Abschnitt 532 geringeren Durchmessers, welcher dicht in einem Abschnitt verminderten Durchmessers der Langsbohrung 50 aufgenommen ist, und einen zylindrischen Abschnitt 533 größeren Durchmessers auf, dessen Außendurchmesser jedoch kleiner als der Innendurchmesser der Langsbohrung 50 ist. An dem dem Abschnitt 532 geringeren Durchmessers abgewandten Ende ist in den Abschnitt 533 größeren Durchmessers des Gehäuses 531 eine Hülse 5^2 eingesetzt und darin fixiert, welehe einen in die Längsbohrung 50 passenden Flansch 5^3 und eine zur Längsbohrung 50 konzentrische, mittlere Axialboh-

rung 544 aufweist, ferner radiale Öffnungen 552 zur Verbindung der Axialbohrung 544 mit dem Ringspalt zwischen der Längsbohrung 50 der Ausgangswelle 2 und dem Abschnitt 533 größeren Durchmessers des Gehäuses 531· Die radialen öffnungen 552 sind im Bereich der gegenseitigen Anlage von Hülse 542 und Gehäuse 53.1 vorgesehen- Die Spindel 562 ist in der mittleren Axialbohrung 544 der Hülse 542 axial verschiebbar angeordnet. -

Die Spindel 562 dient als Verschlußglied für die radialen Öffnungen 552 der Hülse 542 und weist einen Bund 563 zum Öffnen und Verschließen der radialen öffnungen 552 auf.

Wenn der Bund 563 die radialen Öffnungen 552 öffnet, dann läuft das Druckmittel im Druckmittelkanal 101 über die mittlere Axialbohrung 5^4 der Hülse 542, die radialen Öffnungen 552 und den Ringspalt zwischen der Längsbohrung 50 und dem Gehäuse 531 durch radiale Bohrungen 593 der Ausgangswelle ab, so daß der Steuerdruck im Druckmittelkanal 101 abfällt.

Der Kolben 583 ist in einer mittleren. Bohrung 534 des Abschnitts 532 geringeren Durchmessers des Gehäuses 531 axial verschiebbar angeordnet. Am Kolben 583 ist innerhalb des Gehäuses 53.1 eine Ringscheibe 584· befestigt, an welcher die Federn 572 und 573 anliegen, welche jeweils mit dem anderen Ende an der Spindel 562 bzw. an der Hülse 542 abgestützt sind.

In der Ausgangswelle 2 sind zwei einander diametral gegenüberliegende, radiale Ausnehmungen 594 vorgesehen, welche den stangenförmigen Nocken 582 lose aufnehmen, der mit den beiden Enden an Schultern 241 des beweglichen Flansches 24 der sekundären Riemenscheibe 4 angreift. Die Feder 573 drückt den Kolben 583 niit dem freien Ende gegen den Nocken 582.

Wenn der bewegliche Flansch 24 der sekundären Riemenscheibe 4 durch die Druckkraft des zugehörigen, hydraulischen Servomechanismus 31 auf deren feststehenden Flansch 23 zu bewegt wird, dann wird die Feder 572 zusammengedrückt und verschließt der Bund 563 der Spindel 562 die radialen öffnungen 552 immer mehr, so daß der Durchsatz-des durch die öffnungen 552 und die Bohrungen 593 ablaufenden Druckmittels sich entsprechend vermindert und der Steuerdruck im Druckmittelkanal 101 demgemäß ansteigt. Er wird abgesenkt, wenn der bewegliche Flansch 24 sich vom feststehenden Flansch 23 der sekundären Riemenscheibe 4 wegbewegt.

Das geschilderte, stufenlos regelbare Getriebe mit Riementrieb weist die Eingangswelle 1 und die dazu parallele Ausgangswelle 2 mit der darauf angebrachten, primären bzw. sekundären Riemenscheibe 3 bzw. 4 bestehend aus dem feststehenden Flansch I5 bzw. 23 und dem beweglichen Flansch 16 bzw. 24, welcher durch den hydraulischen Servomechanismus 22 bzw. 31 auf den feststehenden Flansch 'I5 bzw. 23 zu axial verschiebbar ist, und den endlosen' Riemen 5 auf, welcher die beiden Riemenscheiben 3 und 4 umschlingt, und ermöglicht die Änderung des Drehzahlverhältnisses zwischen der Eingangswel-Ie 1 und der Ausgangswelle 2 durch Veränderung der Radialpositionen des endlosen Riemens 5 auf den Riemenscheiben 3 .und 4 mit veränderbaren wirksamen Radien. Die Eingangswelle 1 oder im geschilderten Fall die Ausgangswelle 2 ist mit der Längsbohrung 50 versehen, welche mit dem Druckmittelkanal 101 der hydraulischen Steuerung für die hydraulischen Servome chanismen 22 und 31 der primären bzw. der sekundären Riemenscheibe 3 bzw. 4 kommuniziert und mit dem Steuerventil 52 bzw. 521 bzw. 522 versehen ist. Letzteres weist den Gehäuseboden 54 bzw. die Ringscheibe 541 bzw. die Hülse 5^2 mit der mittleren öffnung 55 bzw. 551 bzw. den radialen öffnungen in der Längsbohrung 50, die Kugel 56 bzw. das Verschlußglied

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561 bzw. die Spindel 562 mit dem Bund 563 zum Verschließen der mittleren öffnung 55 bzw. 55"¹ bzw. der radialen öffnungen 552 zwischen dem Gehäuseboden 54 "bzw. der Ringscheibe 54-1 und der dahinter Vorgesehenen Durchgangsbohrung 59 bzw. den dahinter vorgesehenen radialen Ausnehmungen 591 bzw. in der Hülse 542 vor den radialen Bohrungen 595 zur Verbin-

"Ό dung der Längsbohrung 50 niit der Außenseite der Ausgangswelle 2, den vom beweglichen Flansch 24 der sekundären Riemenscheibe 4 "bei Axialverschiebung desselben bewegbaren Nocken 58 bzw. 581 bzw. 582 und die zwischen demselben und der Kugel 56 bzw. dem Verschlußglied 561 bzw. der Spindel 562 zum

^ 5 Andrücken gegen die mittlere öffnung 55 "bzw. 55^ bzw. vor die radialen öffnungen 552 angeordnete Feder 57 bzw. 571 bzw. 572 auf. Somit wird ein dem Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes mit Riementrieb proportionaler Druckfaktor beim Leitungsdruck des Druckmittels berücksichtigt, womit die hydraulische Steuerung des Getriebes beaufschlagt wird, einschließlich der zugehörigen hydraulischen Servomechanismen. Der in der hydraulischen Steuerung herrschende und den hydraulischen Servomechanismen 22 sowie 3I der beiden Riemenscheiben 3 und 4- zugeführte Leitungsdruck wird erhöht, wenn.die Drehzahl der Ausgangswelle 2 des stufenlosen Getriebes mit Riementrieb beträchtlich niedriger als diejenige der Eingangswelle -1 desselben ist und der Ausgangswelle· 2 ein hohes Drehmoment abverlangt wird, wobei der wirksame Radius der primären- Riemenscheibe 3 sehr klein und derjenige der sekundären Riemenscheibe 4 sehr groß ist. Auf diese Weise wird jeglicher Schlupf zwischen den Riemenscheiben 3 und 4- einerseits sowie dem endlosen Riemen 5 andererseits verhindert und zugleich eine hochwirksame !Funktionsweise der gesamten hydraulischen Steuerung erzielt, weil die hydraulisehen Servomechanismen des stufenlosen Getriebes mit Riementrieb im normalen Betriebszustand desselben mit einem gemäßigten Druck beaufschlagt werden.

Da weiterhin das Steuerventil 52 bzw. 521 bzw. 522 innerhalb der Längsbohrung 50 angeordnet ist, welche im dargestellten und geschilderten Fall in der Ausgangswelle 2 mit der sekundären Riemenscheibe 4 vorgesehen ist, jedoch auch, in der Eingangswelle 1 mit der primären Riemenscheibe 3 ausgebildet sein kann, erfordert das Steuerventil 52 bzw. 521 bzw. 522 keine Vergrößerung der Abmessungen des Getriebes.. Weil ferner das Steuerventil 52 bzw. 521 bzw. 522 nahe bei dein beweglichen Plansch. 24 bzw. 16 auf der mit der Längsbohrung 50 versehenen Ausgangswelle 2 bzw. Eingangswelle 1 angeordnet ist und mit demselben umläuft, können das Steuerventil 52 bzw. 521 bzw. 522 und der bewegliche · Flansch. 24 bzw. 16 mittels eines einfachen Mechanismus miteinander gekoppelt werden, welcher einem geringeren Verschleiß ausgesetzt ist und eine lange Lebensdauer aufweist. Wird außerdem das·Verschlußglied 56 bzw. 5.61 bzw. 562, 563 des Steuerventils' 52 bzw. 521 bzw. 522 mit seinem Schwerpunkt auf der Längsachse der mit der Längsbohrung 50 versehenen Auögangswelle 2 bzw. Eingangswelle 1 angeordnet, dann ist der Steuerdruck keinerlei Veränderungen aufgrund von Zentrifugalkräften unterworfen, welche andernfalls auf das Verschlußglied 56 bzw. 561 bzw. 562, 563 einwirken würden.

Leerseite

Claims

BLUMBACH · WESEFT- BERGEN -KRAMER ZWIRNER · HOFFMANN

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Patenlconsult Radeckestraße 43 8000München 60 Telefon (089)883603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Palentconsuli Patentconsull Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Patentconsult

AISIN WARNER KABUSHIKI KAISHA 82/8704

10, Takane, Fujii-cho, Oe

Anjo, Aichi, Japan

Hydraulische Steuerung für ein stufenloses Getriebe mit einem

Riementrieb

Ansprüche

^ Hydraulische Steuerung für ein stufenloses Getriebe mit einem !Riementrieb, welches eine. Eingangswelle, eine dazu parallele Ausgangswelle, eine primäre Riemenscheibe mit einem auf der Eingangswelle konzentrisch befestigten Flansch und einem auf der Eingangswelle konzentrisch angeordneten und axial verschiebbaren Flansch, eine sekundäre Riemenscheibe mit einem auf der 'Ausgangswelle konzentrisch befestigten Flansch und einem auf der Ausgangswelle konzentrisch angeordneten und axial verschiebbaren Flansch, und einen die beiden Riemenscheiben umschlingenden, endlosen Riemen aufweist, wobei zwei hydraulische Servomechanismen zur Belastung des beweglichen Flansches der primären bzw. der sekundären Riemenscheibe auf deren feststehenden Flansch zu vorgesehen sind, gekennzeichnet durch

a) ein einer Pumpe (70) nachgeschaltetes Druckregulierventil (73) zur Einstellung des Druckes des von der Pumpe (70) gelieferten Druckmittels für die beiden hydraulischen Servome chanismen (22 und 5Ό»

b) eine Längsbohrung (50) in der Eingangswelle (1) oder der Ausgangswelle (2), welche mit dem vom Druckregulier-

ventil (73) kommenden Druckmittel beaufschlagbar ist; und

c) ein Steuerventil (52; 521; 522) zur Erzeugung eines der ■ jeweiligen Axialverschiebung des beweglichen Flansches · (16 bzw. 24) der prifflären bzw·, der sekundären Riemenscheibe (3 bzw. 4) auf der mit der Längsbohrung (50) versehenen Eingangswelle (1) bzw. Ausgangswelle (2) entsprechenden Steuerdrucks, mit welchem, das Druckregulierventil (73) zur Berücksichtigung eines dem Drehzahlverhältnis zwischen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (2) proportionalen.Druckfaktors bei der Einstellung des Druckes des von der Pumpe (70) gelieferten und das Druckregulierventil (73) durchströmenden Druckmittels beaufschlagbar ist.
2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß das Steuerventil (52; 521; 522) einen zusammen mit dem beweglichen Flansch (16 bzw. 24) bewegbaren Nocken (58; 581; 582), mindestens eine öffnung (55; 551; 552) zur Verbindung der Längsbohrung (50) der Eingangswelle (1) bzw. der Ausgangswelle (2) mit deren Außenseite, ein Verschlußglied (56; 561; 562, 563) für die öffnung (55; 5515

552) und eine das Verschlußglied (56; 561; 562, 563) mit einer der jeweiligen Bewegung des Nockens (58; 581; 582) entsprechenden Kraft beaufschlagende Feder (57'; 571; 572) aufweist.
3. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Steuerventil (52) ein rohrförmiges Gehäuse (53)'aufweist, welches in eine radiale Bohrung (51) der mit der Längsbohrung (50) versehenen Eingangs-' welle (1) bzw. Ausgangswelle (2) eingesetzt ist, so daß der in der Mitte mit der öffnung (55) versehene .Boden (54) des

Gehäuses (53) ic der Längsbohrung (50) liegt, und daß das Verschlußglied für die Öffnung (55) von einer im Gehäuse (53) angeordneten Kugel (56) gebildet, der Nocken (58) im Gehäuse (53) axial "bewegbar und die Feder (57) zwischen der Kugel (56) und dem Nocken (58) im Gehäuse (53) angeordnet ist sowie die Kugel (56) entgegen dem Druck des auf die Kugel (56) einwirkenden Druckmittels belastet, wobei der Nocken (58) an einer geneigten Fläche (60) anliegt, welche an einer auf der mit der Längsbohrung (50) versehenen Eingangswelle (1) bzw. Ausgangswelle (2) gleitenden Fläche des beweglichen Flansches (16 bzw. 24) derselben derart ausgebildet ist, daß sich der Nocken (58) im Gehäuse (53) entsprechend der Jeweiligen Axialverschiebung des beweglichen Flarsches (16 bzw. 24) auf der mit der Längsbohrung (50) versehenen Eingangswelle (1) bzw. Ausgangswelle (2) axial bewegt.
4. Steuerung nach Anspruch 3₅ dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Schwerpunkt der im Gehäuse (53) angeordneten Kugel (56) auf der Längsachse der mit der Längsbohrung (50) versehenen Eingangswelle (1) bzw. Ausgangswelle (2) liegt.

.
5. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Steuerventil (521) eine in der Längsbohrung (50) senkrecht zu deren Längsachse angeordnete, in der Mitte mit der Öffnung (551) versehene Ringscheibe (541) aufweist, das Verschlußglied (561) für die Öffnung (551) in der Längs.bohrung (50) axial bewegbar ist, der Nokken (581) radiale, einander diametral gegenüberliegende Ausnehmungen (591) der mit der Längsbohrung (50) versehenen Eingangswelle (1) bzw. Ausgangswelle (2) lose durchsetzt und am beweglichen Flansch (16 bzw. 24) derselben befestigt ist, und die Feder (57Ό zwischen dem Verschlußglied (561)

j ζ υ 4 a y ι

und dem Nocken (581) in der Längsbohrung (50) angeordnet ist sowie das Verschlußglied (561) entgegen dem Druck des auf das Verschlußglied (561) einwirkenden Druckmittels belastet.
6. Steuerung nach AnspEuch 2, dadurch g e k e η η zeichne, t, daß das Steuerventil (522) eine in der ' Längsbohrung (50) befestigte, mit einer mittleren Axialbohrung (544-) sowie der bzw. den radial verlaufenden öffnungen (552) versehene Hülse (54-2) aufweist, das Verschlußglied von einer in der Axialbohrung (5^A) axial bewegbaren Spindel (562) mit einem die öffnung bzw. öffnungen (552) überschleifenden Bund (563) gebildet ist, der Nocken (582) radiale , einander- diametral gegenüberliegende Ausnehmungen (594-) der mit der Längsbohrung (50) versehenen Eingangswelle (1) bzw. Ausgangswelle (2) lose durchsetzt und am beweglichen Flansch (16 bzw. 24) derselben angreift, und die Feder (572) zwischen der Spindel (562) und dem Nocken (582) angeordnet ist sowie die Spindel (562) entgegen dem Druck des auf die Spindel (562) einwirkenden Druckmittels belastet.