DE3439541C2 - - Google Patents
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- DE3439541C2 DE3439541C2 DE3439541A DE3439541A DE3439541C2 DE 3439541 C2 DE3439541 C2 DE 3439541C2 DE 3439541 A DE3439541 A DE 3439541A DE 3439541 A DE3439541 A DE 3439541A DE 3439541 C2 DE3439541 C2 DE 3439541C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
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- F16H61/662—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
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- F16H61/66263—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling using only hydraulical and mechanical sensing or control means
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H59/08—Range selector apparatus
- F16H2059/082—Range selector apparatus with different modes
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Getriebesteuervorrichtung für
stufenlos einstellbare Kraftfahrzeuggetriebe mit den Gat
tungsmerkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer bekannten gattungsgemäßen Getriebesteuervorrich
tung (DE 31 21 160 A1) verschieben sich nach einer Umschal
tung zwischen den Modulationsarten, d. h. zwischen Ökonomie
betrieb und Leistungsbetrieb sowohl die untere als auch die
obere Fahrzeuggeschwindigkeit, zwischen denen eine stufen
lose Übersetzung möglich ist. Diese bekannte Getriebesteuer
vorrichtung führt im Ökonomiebetrieb im oberen Geschwindig
keitsbereich zu einem trägen Beschleunigungsverhalten des
Fahrzeuges, da die obere Grenzgeschwindigkeit mit stufen
loser Übersetzung in dieser Betriebsart früher als im Lei
stungsbetrieb erreicht wird.
Es sind ebenfalls andere Getriebesteuervorrichtungen bekannt
(US-PS 41 61 894), die ein Steuerventil aufweisen, welches
von einem Gebersignal für den Unterdruck im Ansaugrohr des
Motors und einem Gebersignal für die Antriebsdrehzahl des
Getriebes, d. h. die Motordrehzahl beaufschlagt wird. Es ist
eine Umschaltung zwischen Ökonomiebetrieb und Normalbetrieb
möglich und es ist Vorsorge getroffen, daß im Normalbetrieb
das Fahrzeug seine maximale Geschwindigkeit bei der maxima
len Leistung des Motors erreicht. Im Bereich der Endgeschwin
digkeit im Ökonomiebetrieb kann durch Gaspedalbetätigung die
Übersetzung erhöht und dadurch der Normalbetrieb wieder her
beigeführt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Getriebe
steuervorrichtung für stufenlos einstellbare Kraftfahrzeug
getriebe derart weiterzubilden, daß das träge Beschleuni
gungsverhalten im oberen Geschwindigkeitsbereich im Ökono
miebetrieb vermieden wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Getrie
besteuervorrichtung für stufenlos einstellbare Kraftfahrzeug
getriebe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1
in Verbindung mit dessen Gattungsmerkmalen.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Getriebesteuervorrich
tung macht es auf einfache Weise möglich, in beiden Modula
tionsarten bei der gleichen Motordrehzahl die gleiche End
geschwindigkeit im stufenlosen Übersetzungsbereich zu er
reichen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung bei
spielsweise beschrieben; in dieser zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines stufenlos einstellbaren
Fahrzeuggetriebes und seine Getriebesteuervorrichtung;
Fig. 2 ein Schaltdiagramm, welches einen in der Getriebesteuervorrichtung
in Fig. 1 verwendeten Steuerkreis zeigt;
Fig. 2A eine Schnittansicht eines in dem in Fig. 2 gezeigten
Steuerkreis verwendeten Steuerventils;
Fig. 2B eine Schnittansicht eines Schaltventils;
Fig. 3 eine Schnittansicht, die Einzelheiten von Druckmodulationsventilen
und eines Schaltventils zeigt;
Fig. 4 ein Diagramm, in welchem Übersetzungsverhältnis-Kennlinien
bei verschiedenen Motor-Drosselklappenöffnungen
dargestellt sind;
Fig. 5A ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Übersetzungsverhältnisdruck
und dem Übersetzungsverhältnis
des Getriebes veranschaulicht;
Fig. 5B ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Drosseldruck
und dem Übersetzungsverhältnis veranschaulicht;
und
Fig. 5C ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem
Reglerdruck und der Fahrzeuggeschwindigkeit veranschaulicht.
Nach Fig. 1 umfaßt ein stufenlos einstellbares Getriebe
6 vom Riemen-Riemenscheibentyp eine erste Riemenscheiben
anordnung 1, eine zweite Riemenscheibenanordnung 3 und
einen endlosen Riemen 5, der sich zwischen den Riemenschei
benanordnungen 1 und 3 erstreckt. Die erste Riemenscheiben
anordnung 1 umfaßt einen stationären Flansch 1a, der mit
einer Antriebswelle 2 integral aus
gebildet ist, die mit einer (nicht gezeigten) Motor
abtriebswelle verbindbar ist. An der An
triebswelle 2 ist ein beweglicher Flansch 1b angebracht,
der in axialer Richtung in bezug auf den stationären
Flansch 1a und die Antriebswelle 2 beweglich ist. Die
Flansche 1a und 1b weisen kegelstumpfförmige bzw. konische
seitliche Oberflächen bzw. Seitenflächen auf, die einander
gegenüber angeordnet sind zur Bildung einer Umfangsnut mit
V-förmigem Querschnitt. Der bewegliche Flansch 1b ist an
seiner Außenseite mit einem Zylinder 7a ausgebildet, der
einen Kolben 7b gleitbar bzw. verschiebbar aufnimmt, wel
cher an der Antriebswelle 2 befestigt ist. Der Zylinder 7a
und der Kolben 7b bilden eine Betätigungseinrichtung 7 für
die erste Riemenscheibenanordnung 1.
Die zweite Riemenscheibenanordnung 3 umfaßt einen statio
nären Flansch 3a, der mit einer Abtriebswelle 4 integral
ausgebildet ist und einen beweglichen Flansch 3b, der auf
der Abtriebswelle 4 angebracht und in bezug auf den statio
nären Flansch 3a und die Abtriebswelle 4 axial verschieb
lich ist. Die Flansche 3a und 3b weisen
konische seitliche Oberflächen auf, die einander
gegenüberliegen zur Bildung einer Umfangsnut mit V-förmi
gem Querschnitt. Auf der anderen Seite des beweglichen
Flansches 3b ist ein Zylinder 8a vorgesehen,
welcher einen Kolben 8b axial gleitbar bzw. verschieblich
aufnimmt, der an der Abtriebswelle 4 befestigt ist, um
eine Betätigungseinrichtung 8 für die zweite Riemenschei
benanordnung 3 zu bilden. Der endlose Riemen 5 ist um
die erste und die zweite Riemenscheibenanordnung 1 bzw.
3 herumgeführt und steht in Eingriff mit den
Umfangskanälen der Riemenscheibenanordnungen. Durch
Steuerung des an die Betätigungseinrichtung 7 angelegten
hydraulischen Druckes ist es möglich, den effektiven Durch
messer der ersten Riemenscheibenanordnung 1 und infolgedes
sen das Übersetzungsverhältnis des
Getriebes 6 einzustellen. An die Betätigungseinrichtung 8
der zweiten Riemenscheibenanordnung 3 angelegter Hydraulik
druck dient dazu, die Spannung im Riemen 5 aufrechtzuerhal
ten.
Nach Fig. 1 ist weiterhin als Getriebesteuervorrichtung ein Hydraulikkreis zur Steuerung
des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 6 vorgesehen.
Der Hydraulikkreis umfaßt eine Hydraulikpumpe 9 mit einer
Auslaßöffnung, die mit einer Druckleitung 9a verbunden
ist, welche wiederum mit der Betätigungseinrichtung 8 für
die zweite Riemenscheibenanordnung 3 verbunden ist. In der
Druckleitung 9a ist ein Druckregelventil 11 vorgesehen,
welches einen geregelten Druck in Abhängigkeit von einem
Reglerdruck, der die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert,
und einem Drosseldruck, welcher die Stellung der (nicht
gezeigten) Motor-Drosselklappe repräsentiert, erzeugt.
Das Druckregelventil 11 weist einen Ventilkörper 11a auf,
der mit einer Ventilbohrung 11b geformt ist, in welcher
ein Steuerschieber 11c axial verschieblich aufgenommen ist.
Der Steuerschieber 11c weist ein Paar von axial mit Ab
stand voneinander angeordneten Erhöhungen zwischen zwei
Nuten bzw. Ringstegen 11d und 11e auf und der Ventilkör
per 11a ist mit einer Drucköffnung 11f ausgebildet, die
zwischen den Ringstegen 11d und 11e gelegen ist. Der Ven
tilkörper 11a ist weiterhin mit einer Auslaßöffnung 11g
ausgebildet, die durch den Ringsteg 11d des Steuerschiebers
11c gesteuert werden kann. Der Steuerschieber 11c ist
durch eine Feder 11h nach links, in Fig. 1 gesehen, vor
gespannt. Auf der linken Seite des Ringsteges 11e ist
der Ventilkörper mit einer Kammer 11i ausgebildet, die
mit der Druckleitung 9a verbunden ist. Weiterhin ist der
Ventilkörper 11a an beiden Enden des Steuerschiebers 11c
mit einer linken Kammer 11j bzw. einer rechten Kammer 11k
ausgebildet.
Ein Motor-Drosselklappenstellungsgeberventil 12 ist zur
Erzeugung eines Hydraulikdruckes vorgesehen, welcher in
bezug zum Drosseldruck PT gesetzt ist und der Stellung der
(nicht gezeigten) Motordrosselklappe entspricht. Der Dros
seldruck PT vom Stellungsgeberventil 12 wird in die rechte Kammer 11k
eingeführt. Weiterhin ist ein Reglerventil 171 vorgesehen
zur Erzeugung eines Hydraulikdruckes, welcher als Regler
druck PG bezeichnet wird und der Fahrzeuggeschwindigkeit
entspricht, wie es in Fig. 5c gezeigt ist. Das Reglerven
til 171 kann von irgendeinem bekannten Typ sein, der in
weitem Umfang bei Fahrzeug-Automatikgetrieben benutzt wird.
Der Reglerdruck PG wird an die Kammer 11j angelegt. In
folgedessen wird die Stellung des Ventil-Steuerschiebers
11c durch den Drosseldruck PT und die Kraft der Feder 11h,
welche den Steuerschieber 11c nach links drücken, und den
Leitungsdruck in der Kammer 11i und den Reglerdruck PG,
welche den Steuerschieber 11c nach rechts drücken, bestimmt,
um die Öffnung bzw. Größe der Öffnung der Ausgangsöffnung
11g zu steuern.
Der Hydraulikkreis umfaßt weiterhin ein zweites Druckregel
ventil 13, welches einen Ventilkörper 13a aufweist, der
mit einer Ventilbohrung 13b geformt ist, während ein Ven
til-Steuerschieber 13c in der Ventilbohrung 13b axial
verschieblich aufgenommen ist. Der Steuerschieber 13c
weist ein Paar von axial mit Abstand angeordneten Erhebun
gen zwischen zwei Nuten bzw. Ringstegen 13d und 13e auf
und der Ventilkörper 13a ist mit einer Einlaßöffnung 13f
und einer Auslaßöffnung 13g ausgebildet, die zwischen den
Ringstegen 13d und 13e gelegen sind. Der Ventilkörper 13a
ist weiterhin mit einer Abflußöffnung 13h ausgebildet,
die mit einem Behälter R verbunden ist und durch den Ring
steg 13e gesteuert wird. Auf der rechten Seite des Ring
steges 13e (die Richtungsangaben beziehen sich immer auf
die Draufsicht der Zeichnungen) ist der Ventilkörper 13a
mit einer Kammer 13i ausgebildet, in welcher eine Feder
13j vorgesehen ist, um den Steuerschieber 13c nach links
zu drücken und dadurch die Größe der Öffnung der
Abflußöffnungen 13h zu verringern. Auf der linken Seite des
Ringsteges 13d ist der Ventilkörper 13a mit einer Kammer
13k ausgebildet, die mit der Auslaßöffnung 13g verbunden
ist. Die Einlaßöffnung 13f ist mit der Auslaßöffnung des
ersten Druckregelventils 11 verbunden. Die Auslaßöffnung
13g ist mit der Betätigungseinrichtung 7 der ersten Riemen
scheibenanordnung 1 verbunden.
Es ist ein Steuerventil 14 vorgesehen, welches einen Über
setzungsverhältnisgebersignal-Druck erzeugt, wie im ein
zelnen erläutert werden wird. Der Signaldruck wird an die
Kammer 13i des Druckregelventils 13 angelegt, so daß der
Druck in der Auslaßöffnung 13g des Ventils 13 ansteigt,
wenn der Signaldruck ansteigt, um dadurch den effektiven
Durchmesser der ersten Riemenscheibenanordnung 1 zu ver
größern. Dies führt zu einer Abnahme des Übersetzungsver
hältnisses des Getriebes 6. Wie ersichtlich, ist der Druck
in der Auslaßöffnung 11g des ersten Druckregelventils 11
im wesentlichen der gleiche wie der in der Auslaßöffnung
13g des zweiten Druckregelventils 13. Somit wird der
Druck in der Druckleitung 9a in bezug auf das Steuerventil 14 ein
gestellt, welches von dem Reglerdruck, dem Drosseldruck
und dem an die Betätigungseinrichtung 7 der ersten Riemen
scheibenanordnung 1 angelegten Druck angesteuert wird.
Fig. 2 zeigt im einzelnen einen Steuerkreis 15 zur Steuerung
des Steuerventils 14. Nach Fig. 2A umfaßt das Steuerven
til 14 einen Ventilkörper 14a, der mit einer Ventilbohrung
14b ausgebildet ist, in welcher ein Steuerschieber 14c
axial verschieblich aufgenommen ist. Der Steuerschieber
14c weist ein Paar von axial mit Abstand angeordneten Er
hebungen zwischen zwei Ringstegen 14d und 14e
auf und der Ventilkörper 14a ist mit einer Einlaßöffnung
14f ausgebildet, die durch den rechten Ringsteg 14e
steuerbar ist. Der Ventilkörper 14a ist weiterhin mit ei
ner Auslaßöffnung 14g ausgebildet, die zwischen den Ring
stegen 14d und 14e gelegen ist. An einem axialen Ende
des Steuerschiebers 14c angrenzend an den Ringsteg 14e
ist ein Steuerschieber-Verschiebe-Plunger 14h vorgesehen,
welcher ebenfalls in der Ventilbohrung 14b aufgenommen ist.
Der Plunger 14h weist drei axial mit Abstand angeordnete
Ringstege 14i, 14j und 14k auf, die in dieser Reihenfolge
von einem Ende angrenzend an den Steuerschieber 14c an
geordnet sind. Der Ringsteg 14i weist den größten Durch
messer auf, während der Ringsteg 14j einen mittleren
Durchmesser und der Ringsteg 14k den kleinsten Durchmes
ser aufweist. Eine Feder 14l ist in einer Kammer 14x vorgesehen, die den Plun
ger 14h nach links drückt, so daß der Steuerschieber 14c
nach links in eine Position verschoben wird, in welcher
der Ringsteg 14e die Einlaßöffnung 14f blockiert. Zwischen
den Ringstegen 14i und 14j ist eine Kammer 14m ausgebil
det. In ähnlicher Weise ist eine Kammer 14n zwischen den
Ringstegen 14j und 14k ausgebildet. Auf der rechten Seite
des Ringsteges 14k ist eine Kammer 14p ausgebildet.
Angrenzend an das andere axiale Ende des Steuerschiebers
14c ist ein zweiter Steuerschieber-Verschiebe-Plunger 14q
vorgesehen, der ebenfalls in der Ventilbohrung 14b auf
genommen ist. Der Plunger 14q weist ein Paar von axial
mit Abstand angeordneten Ringstegen 14r und 14s auf, wo
bei der Ringsteg 14s angrenzend an den Steuerschieber 14c
gelegen ist und im Durchmesser größer als der Ringsteg 14r
ausgebildet ist. Zwischen den Ringstegen 14r und 14s ist
eine Kammer 14t und auf der linken Seite des Ringsteges
14r eine Kammer 14u ausgebildet. Eine Feder 14w ist in
einer Kammer angrenzend an das linke Ende des Steuer
schiebers 14c vorgesehen, um den Plunger 14q nach links
zu drücken. An eine der Kammern 14t und 14u angelegter
Hydraulikdruck dient dazu, den Plunger 14q und somit den
Steuerschieber 14c nach rechts zu drücken, um dadurch die
Einlaßöffnung 14f zu dem Raum zwischen den Ringstegen 14d
und 14e zu öffnen. An eine der Kammern 14m, 14n und 14p
angelegter Hydraulikdruck dient dazu, dem Druck in den
Kammern 14t und 14u entgegenzuwirken. Die Einlaßöffnung
14f ist mit der Hydraulikpumpe 9 verbunden, während die
Auslaßöffnung 14g mit der Kammer 13i des zweiten
Druckregelventils 13 verbunden ist.
Nach Fig. 2 wird der Regeldruck PG vom Reglerventil 171
einerseits direkt und andererseits durch ein Antiüberlauf
ventil 28 an das Steuerventil 14 angelegt. Mehr im einzel
nen wird der Regeldruck PG direkt an die Kammer 14t zwi
schen den Ringstegen 14r und 14s und durch das Antiüber
laufventil 28 an die Kammer 14u auf der linken Seite des
Ringsteges 14r angelegt. Das Antiüberlaufventil 28 umfaßt
einen Ventilkörper 28a, der mit einer Ventilbohrung 28b aus
gebildet ist, welche einen Ventilsteuerschieber 28c axial
beweglich aufnimmt. Der Steuerschieber 28c weist drei
axial mit Abstand angeordnete Ringstege 28d, 28e und 28f
auf und der Ventilkörper 28a ist mit einer Einlaßöffnung
28g und einer Abflußöffnung 28h vorgesehen, die durch den
mittleren Ringsteg 28e steuerbar sind. Wenn der Steuer
schieber 28c nach rechts verschoben wird, wird die Ein
laßöffnung 28g zu dem Raum zwischen dem linken Ringsteg
28d und dem mittleren Ringsteg 28e geöffnet. Wenn der
Steuerschieber 28c nach links verschoben wird, wird die
Abflußöffnung 28h zu dem Raum zwischen den Ringstegen
28e und 28f geöffnet. Der Ventilkörper 28a ist weiterhin
mit einer Auslaßöffnung 28i, die zu dem Raum zwischen den
Ringstegen 28d und 28e geöffnet ist, und einer Auslaß
öffnung 28j ausgebildet, die zu dem Raum zwischen den
Ringstegen 28e und 28f geöffnet ist. Die Einlaßöffnung
28g ist mit dem Reglerventil 171 verbunden, während die
öffnungen 28i und 28j mit der Kammer 14u des Steuerven
tils 14 verbunden sind. Das Ventil 28 ist am rechten Ende
des Steuerschiebers 28c mit einer Feder 28k vorgesehen,
die den Steuerschieber 28c nach links drückt, um die Ab
flußöffnung 28h zu dem Raum zwischen den Ringstegen 28e
und 28f zu öffnen. Am linken Ende des Steuerschiebers
28c ist eine Kammer 28l vorgesehen, die mit einem zweiten
Reglerventil 171a verbunden ist, welches einen Motordreh
zahldruck PE erzeugt, der der Motordrehzahl entspricht.
Wenn infolgedessen die Motordrehzahl über eine vorbestimm
te Grenzdrehzahl ansteigt, wird der Steuerschieber 28c
durch den Druck PE nach rechts geschoben, um die Einlaß
öffnung 28g mit der Auslaßöffnung 28i zu verbinden und da
durch den Reglerdruck PG zur Kammer 14u zu führen zur Er
höhung der Kraft, die den Steuerschieber 14c in dem Steuer
ventil 14 nach rechts vorspannt.
Das Motor-Drosselklappenstellungsgeberventil 12 umfaßt
einen Ventilkörper 12a, der mit einer Ventilbohrung 12b
ausgebildet ist, in welcher ein Steuerschieber 12c axial
verschieblich aufgenommen ist. Der Steuerschieber 12c
weist ein Paar von axial mit Abstand angeordneten Ring
stegen 12d und 12e auf. Der Ventilkörper 12a ist mit
einer Einlaßöffnung 12f, die durch den linken Ringsteg
12d gesteuert wird, und einer Abflußöffnung 12g ausgebil
det, die durch den rechten Ringsteg 12e gesteuert wird.
Eine Auslaßöffnung 12h ist ebenfalls in dem Ventilkörper
12a ausgebildet, die zu einem Raum zwischen den Ringstegen
12d und 12e öffnet. Die Einlaßöffnung 12f ist mit der
Hydraulikpumpe 9 verbunden, während die Abflußöffnung 12g
mit dem Behälter R verbunden ist. Der Ringsteg 12d ist
an seinem linken Teil mit einem Ringsteg 12i großen Durch
messers ausgebildet, um eine Schulter mit dem Ringsteg
12d vorzusehen. Der Ventilkörper 12a ist mit einer Kammer
12j ausgebildet, die zu der Schulter zwischen den Ring
stegen 12d und 12i gerichtet ist, und die Kammer 12j ist
mit der Auslaßöffnung 12h verbunden. Eine Feder 12k ist
vorgesehen, die den Steuerschieber 12c nach rechts drückt,
so daß die Einlaßöffnung 12f durch den Ringsteg 12d
blockiert wird.
Das Stellungsgeberventil 12 ist einem Kick-down-Ventil 27 zugeordnet,
welches einen Steuerschieber 27a umfaßt, der auf der rech
ten Seite des Steuerschiebers 12c angeordnet ist und in
der Ventilbohrung 12b axial verschieblich aufgenommen ist.
Der Steuerschieber 27a weist ein Paar von axial mit Ab
stand angeordneten Ringstegen 27b und 27c auf und der
Ventilkörper 12a ist mit einer Einlaßöffnung 27d, die durch
den Ringsteg 27b steuerbar ist, und einer Hauptöffnung 27e
ausgebildet, die durch den Ringsteg 27c steuerbar ist.
Weiterhin ist der Ventilkörper 12a mit einer Auslaßöffnung
27f ausgebildet, die zu einem Raum zwischen den Ringstegen
27b und 27c geöffnet ist. Zwischen den Steuerschiebern 12c
und 27a ist eine Druckfeder 27g vorgesehen. Das rechte
Ende des Steuerschiebers 27a steht mit einem Hebel 27h in
Eingriff, der mit einem (nicht gezeigten) Motor-Drossel
klappenhebel-Betätigungsmechanismus verschaltet ist. In
folgedessen ist der Steuerschieber 12c einer nach links
gerichteten Vorspannungskraft ausgesetzt, welche durch den
Kick-down-Steuerschieber 27a und die Feder 27g von dem
Motor-Drosselklappenhebel-Betätigungsmechanismus in einer
Richtung angelegt wird, in welcher der Grad der Öffnung
der Einlaßöffnung 12f zur Auslaßöffnung 12h vergrößert
wird in Abhängigkeit von einer Zunahme der Motor-Drossel
klappenöffnung. Infolgedessen wird in der Auslaßöffnung
12h der oben erwähnte Drosseldruck PT erzeugt, welcher der
Motor-Drosselklappenöffnung entspricht. Wenn der Motor
von einem Typ ist, der keine Drosselklappe aufweist, kann
der Hebel 27a mit einem Motor-Ausgangsleistungssteuer
mechanismus verbunden sein. Die Öffnungen 27d, 27e und 27f
des Kick-down-Ventils 27 sind so gelegen, daß die Öffnung
27f normalerweise zur Abflußöffnung 27e geöffnet ist, sie
ist jedoch mit der Einlaßöffnung 27d verbunden, wenn die
Motor-Drosselklappe vollständig geöffnet ist. Die Einlaß
öffnung 27d ist mit der Auslaßöffnung 12h des Ventils 12
und die Auslaßöffnung 27f mit der Kammer 14n verbunden, so
daß der Drosseldruck PT in die Kammer 14n bei der vollständigen Öffnung der Motor-Drosselklappe eingeführt wird.
Nach Fig. 2 umfaßt der Steuerkreis 15 ein Handwählventil
22 mit einem Ventilkörper 22a, der mit einer Ventilbohrung
22b ausgebildet ist, in welcher ein von Hand betätigter
Steuerschieber 22c axial verschieblich aufgenommen ist.
Der Steuerschieber 22c weist drei axial mit Abstand an
geordnete Ringstege 22d, 22e und 22k auf und der Ventil
körper 22a ist mit Einlaßöffnungen 22f und 22l ausgebildet.
Der Ventilkörper 22a ist weiterhin mit einer ersten Aus
laßöffnung 22g, einer zweiten Auslaßöffnung 22h und
Abflußöffnungen 22i und 22j ausgebildet. Der Steuerschieber
22c ist entweder in eine äußerste rechte Stellung, welche
als Stellung L bezeichnet wird, oder eine Zwischenstellung,
welche als Stellung D₁ bezeichnet wird, oder eine äußerste
linke Stellung, welche als Stellung D₂ bezeichnet wird,
bewegbar. Die Öffnungen des Ventils 22 sind so lokalisiert,
daß in der Stellung L des Steuerschiebers 22c die Auslaß
öffnungen 22g und 22h zu den Abflußöffnungen 22i bzw. 22j
geöffnet sind. In der Stellung D₁ des Steuerschiebers 22c
ist die erste Auslaßöffnung 22g mit der Einlaßöffnung 22f
verbunden und die zweite Auslaßöffnung 22h zur Abflußöff
nung 22j geöffnet. In der Stellung D₂ ist die Einlaßöffnung
22f zur ersten Auslaßöffnung 22g und die Einlaßöffnung
22 zur zweite Auslaßöffnung 22h offen. Die Einlaßöffnun
gen 22f und 22l des Handwählventils 22 sind mit der Hydrau
likpumpe 9 verbunden.
Im Steuerkreis 15 ist eine Betriebsartwechsel
anordnung 20 vorgesehen. Sie umfaßt eine
Handwähleinrichtung 23, ein Paar von Druckmodulations
ventilen 16 und 17. Nach Fig. 3 umfaßt die Handwählein
richtung 23 ein Schaltventil 21 mit einem Ventilkörper
21a, der mit einer Ventilbohrung 21b ausgebildet ist, in
welcher ein Steuerschieber 21c axial verschieblich aufgenommen
ist. Der Steuerschieber 21c weist drei axial mit Abstand
angeordnete Ringstege 21d, 21e und 21f auf. Der Ventilkör
per 21a umfaßt eine Einlaßöffnung 21g, welche durch den
mittleren Ringsteg 21e steuerbar ist, und ein Paar von Ab
flußöffnungen 21h und 21i, welche an den entgegengesetzten
Seiten der Einlaßöffnung 21g gelegen und durch die Ring
stege 21d bzw. 21f steuerbar sind. Weiterhin umfaßt der
Ventilkörper 21a eine erste Auslaßöffnung 21j, die zu
einem Raum zwischen den Ringstegen 21d und 21e öffnet, und
eine zweite Ausläßöffnung 21k, die zu einem Raum zwischen
den Ringstegen 21e und 21f öffnet. Am rechten Ende des
Steuerschiebers 21c ist eine Feder 21l vorgesehen, welche
den Steuerschieber 21c nach links drückt. Am linken Ende
des Steuerschiebers 21c ist der Ventilkörper 21a mit einer
Kammer 21m ausgebildet, welche mit der zweiten Auslaßöff
nung 22h des Handwählventils 22 verbunden ist, so daß der
Leitungsdruck an die Kammer 21m angelegt wird in der Stel
lung D₂ des Wählventils 22. Die Einlaßöffnung 21g des
Schaltventils 21 ist mit der Auslaßöffnung 12j des Ventils
12 verbunden, so daß der Drosseldruck PT zur Einlaßöffnung
21g geführt wird. Die Einlaßöffnung 21g ist so lokalisiert,
daß die Öffnung 21g, wenn der Steuerschieber 21c unter dem
Einfluß der Feder 21e nach links verschoben ist, mit der
zweiten Auslaßöffnung 21k verbunden ist, jedoch die Öff
nung 21g, wenn der Steuerschieber 21c durch den an die
Kammer 21m angelegten Leitungsdruck nach rechts verschoben
ist, mit der ersten Auslaßöffnung 21j verbunden ist.
Die erste Auslaßöffnung 21j ist mit dem zweiten Modulations
ventil 17 verbunden, während die zweite Auslaßöffnung 21k
mit dem ersten Modulationsventil 16 verbunden ist. Wie in
Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt der Steuerkreis 15 ein Über
setzungsverhältnis-Geberventil
19, welches einen Ventilkörper 19a umfaßt, der mit einer
Ventilbohrung 19b ausgebildet ist, in welcher ein Steuer
schieber 19c verschiebbar aufgenommen ist. Der Steuer
schieber 19c weist ein Paar von axial mit Abstand angeord
neten Ringstegen 19d und 19e auf und der Ventilkörper 19a
ist mit einer Auslaßöffnung 19f, die durch den linken
Ringsteg 19d steuerbar ist, und einer Abflußöffnung 19g
ausgebildet, die durch den rechten Ringsteg 19e steuerbar
ist. Der Ventilkörper 19a ist weiterhin mit einer Auslaß
öffnung 19h ausgebildet, welche zu einem Raum zwischen den
Ringstegen 19d und 19e hin offen ist. Angrenzend an das
linke Ende des Steuerschiebers 19c ist ein Schiebeplunger
19i vorgesehen, welcher mit einem Hebel 19j in Eingriff
steht, der auf die axiale Position des beweglichen Flan
sches 1b der ersten Riemenscheibenanordnung 1 anspricht,
so daß der Schiebeplunger 19i einer Vorspannungskraft
ausgesetzt ist, die dem Übersetzungsverhältnis des Getrie
bes 6 entspricht. Zwischen dem Steuerschieber 19c und dem
Plunger 19i ist eine Druckfeder 19k vorgesehen. Am rechten
Ende des Steuerschiebers 19c ist eine Kammer 19l vorgesehen,
die mit der Auslaßöffnung 19h verbunden ist. Die Einlaß
öffnung 19f ist mit der Hydraulikpumpe 9 verbunden. Die
Öffnungen 19f und 19g sind so lokalisiert, daß die Ein
laßöffnung 19f mit der Auslaßöffnung 19h verbunden ist,
wenn der Steuerschieber 19c unter dem an die Kammer 19l
angelegten Druck nach links verschoben ist, jedoch die
öffnung 19h zur Abflußöffnung 19g geöffnet ist, wenn der
Steuerschieber 19c unter einem durch den Hebel 19j an
gelegten Druck nach rechts verschoben ist. Infolgedessen
wird in der Auslaßöffnung 19h ein Hydraulikdruck erzeugt,
welcher in Abhängigkeit von einer Abnahme des Übersetzungs
verhältnisses des Getriebes seinerseits abnimmt, wie es
Fig. 5A gezeigt ist. Dieser Druck wird nachfolgend als
Übersetzungsverhältnisgeberdruck PR bezeichnet.
Nach Fig. 3 umfaßt das erste Modulationsventil 16 einen
Ventilkörper 16a, der mit einer Ventilbohrung 16b aus
gebildet ist, in welcher ein Steuerschieber 16c axial
verschieblich aufgenommen ist. Der Steuerschieber 16c
weist drei axial mit Abstand angeordnete Ringstege 16d,
16e und 16f mit dem gleichen Durchmesser auf und der Ven
tilkörper 16a ist mit einer Einlaßöffnung 16g, die durch
den linken Ringsteg 16d steuerbar ist, und eine Abfluß
öffnung 16h ausgebildet, die durch den mittleren Ringsteg
16e steuerbar ist. Der Ventilkörper 16a ist weiterhin mit
einer Auslaßöffnung 16i ausgebildet, die zu einem Raum
zwischen den Ringstegen 16d und 16e öffnet. Am rechten
Ende des Steuerschiebers 16c ist eine Kammer 16j vor
gesehen, in welcher eine Feder 16k angeordnet ist, die
den Steuerschieber 16c nach links drückt. Am linken Ende
des Steuerschiebers 16c ist eine Kammer 16l ausgebildet,
welche mit der Auslaßöffnung 16i verbunden ist. Die Ein
laßöffnung 16g ist mit der zweiten Auslaßöffnung 21k des
Schaltventils 21 und die Kammer 16j ist mit der Auslaßöff
nung 19h des Übersetzungsverhältnis-Geberventils 19
verbunden, so daß der Übersetzungsverhältnisgeberdruck PR dort
eingeführt wird.
Wenn der Steuerschieber 16c unter dem Einfluß der Feder
16k und des Übersetzungsverhältnisgeberdruckes PR in der Kam
mer 16j nach links geschoben ist, ist die Einlaßöffnung 16g
mit der Auslaßöffnung 16i verbunden. Wenn der Steuerschie
ber 16c durch den Druck in der Kammer 16l nach rechts ver
schoben ist, ist die Einlaßöffnung 16g nicht mit der Ab
flußöffnung 16i verbunden.
Infolgedessen wird der Drosseldruck PT, der durch das
Schaltventil 21 hindurchgegangen ist, durch den Übersetzungs
verhältnisgeberduck PR modifiziert und ein erster modulierter
Druck PT′ wird in der Auslaßöffnung 16i erzeugt.
Das zweite Modulationsventil 17 weist einen ähnlichen Auf
bau wie das Ventil 16 auf, so daß die entsprechenden Teile
mit der Bezugsziffer 17 mit demselben Bezugsbuchstaben
bezeichnet sind. Im Ventil 17 ist der rechte Ringsteg 17f
im Durchmesser größer als die anderen Ringstege 17d und 17e,
so daß der Steuerschieber 17c eine größere, nach links
gerichtete Krafteinwirkung durch den Übersetzungsverhält
nisdruck PR erfährt als im Ventil 16. Die Einlaßöffnung
17g ist mit der ersten Auslaßöffnung 21j des Schaltventils
21 verbunden. Infolgedessen erzeugt das Ventil 17 einen
zweiten modulierten Druck PT′′, welcher größer als der erste
PT′ ist.
Die Auslaßöffnungen 16i und 17i der Modulationsventile 16
bzw. 17 sind mit einem Pendelventil 18
verbunden, welches mit einem Ausgang mit der Kammer 14p
des Steuerventils 14 verbunden ist. Infolgedessen wird der
Drosseldruck PT, wenn das Handwählventil 22 sich entweder
in der Stellung L oder in der Stellung D₁ befindet, an
das erste Modulationsventil 16 angelegt und der erste
modulierte Druck PT′ wird an das Steuerventil 14 angelegt.
Wenn jedoch das Handwählventil 22 sich in der Stellung D2
befindet, wird der Drosseldruck PT an das zweite Modula
tionsventil 17 angelegt, so daß der zweite modulierte Druck PT′′
an das zweite Steuerventil 14 angelegt wird. Die modulier
ten Drücke PT′ und PT′′ sind in Fig. 5B gezeigt.
Die erste Auslaßöffnung 22g des Handwählventils 22 ist mit
einem Hochübersetzungs-Steuerventil 26 verbunden. Das Ven
til 26 umfaßt einen Ventilkörper 26a, der mit einer Ventil
bohrung 26b ausgebildet ist, in welcher ein Steuerschieber
26c axial verschieblich aufgenommen ist. Der Steuerschieber
26c weist ein Paar von axial mit Abstand angeordneten Ring
stegen 26d und 26e auf und ist durch eine Feder 26f nach
links vorgespannt. Der Ventilkörper 26a umfaßt eine Ein
laßöffnung 26g, die durch den linken Ringsteg 26d gesteuert
wird, eine Auslaßöffnung 26h, die zu einem Raum zwischen
den Ringstegen 26d und 26e öffnet, und eine Abflußöffnung
26j, die durch den rechten Ringsteg 26e gesteuert wird.
Auf der linken Seite des Steuerschiebers 26c ist eine Kam
mer 26i vorgesehen, die mit der ersten Auslaßöffnung 22g
des Handwählventils 22 verbunden ist. Die Einlaßöffnung
22f ist mit der Hydraulikpumpe 9 verbunden. In der Stel
lung L des Handventils 22, in welcher die Öffnung 22g zum
Abfluß geöffnet ist, ist der Steuerschieber 26c nach links
verschoben, so daß die Einlaßöffnung 26g zur Auslaßöff
nung 26h geöffnet ist. Somit wird der Leitungsdruck an die
Auslaßöffnung 26h angelegt. Dieser Druck kann als der
maximale Drosseldruck PT max bezeichnet werden. In jeder
der Stellungen D1 und D2 wird der Leitungsdruck an die
Kammer 26i angelegt und wird der Steuerschieber 26c nach
rechts geschoben, um die Auslaßöffnung 26h zur Abflußöff
nung 26j zu öffnen.
Die Auslaßöffnung 26h des Ventils 26 ist mit einer Einlaß
öffnung eines Pendelventils 127 verbunden, welches mit
einer anderen Einlaßöffnung mit der Auslaßöffnung 12j des
Drosselklappen-Stellungsgeberventils 12 verbunden ist.
Wenn der Druck PT max in der Öffnung 26h nicht erzeugt
wird, wird der Drosseldruck PT durch das Pendelventil 127
geführt, wenn jedoch der Druck PT max in der Öffnung 26h
erzeugt wird, wird der Druck PT max durch das Pendelventil 127
geführt. Die Auslaßöffnung des Pendelventils 127 ist mit
der Kammer 14x des Steuerventils 14 verbunden.
Der Steuerteil 15 umfaßt weiterhin ein Schaltventil 25,
welches nach Fig. 2B einen Ventilkörper 25a umfaßt, der
mit einer Ventilbohrung 25b ausgebildet ist, in welcher
ein Steuerschieber 25c axial verschieblich aufgenommen
ist. Der Steuerschieber 25c weist ein Paar von axial mit
Abstand angeordneten Ringstegen 25d und 25e auf und ist
durch eine Feder 25j nach links vorgespannt. Der Ventil
körper 25a umfaßt eine Einlaßöffnung 25f, die durch den
linken Ringsteg 25d gesteuert wird, und eine Abflußöffnung
25g, die durch den rechten Ringsteg 25e gesteuert wird.
Der Ventilkörper 25a ist weiterhin mit einer Auslaßöffnung
25h ausgebildet, welche zu einem Raum zwischen den Ring
stegen 25d und 25e öffnet. Auf der linken Seite des Steuer
schiebers 25c ist eine Kammer 25i vorgesehen. Die Einlaß
öffnung 25f ist mit dem Regelventil 171 verbunden, um den
Regeldruck PG zu empfangen. Die Kammer 25i ist mit der
Auslaßöffnung 12j des Ventils 12 verbunden. Die Feder 12j
des Ventils 25j ist so eingestellt, daß der Steuerschieber
25c normalerweise unter dem an die Kammer 25i angelegten
Drosseldruck PT nach rechts verschoben ist, um die Auslaß
öffnung 25h zur Abflußöffnung 25g zu öffnen, er wird je
doch nach links verschoben, wenn die Motordrosselklappe
geschlossen ist, um die Einlaßöffnung 25f mit der Auslaß
öffnung 25h zu verbinden. Die Auslaßöffnung 25h des Ven
tils 25 ist mit der Kammer 14m des Steuerventils 14 ver
bunden.
Im Betrieb ist, soweit die Motor-Drosselklappe geöffnet
ist, das Schaltventil 25 geschlossen, so daß die Kammer
14m in dem Steuerventil 14 zum Abfluß geöffnet ist. Außer
wenn der Motor überdreht, ist das Anti-Überdrehventil 28
ebenfalls geschlossen, so daß die Kammer 14u ebenfalls
zum Abfluß geöffnet ist. In der Stellung D1 des Handwähl
ventils 22 ist die Öffnung 22h zum Abfluß geöffnet, so
daß die Öffnung 21g des Schaltventils 21 zur Öffnung 21k
geöffnet ist und der erste oder niedrigere modulierte
Druck PT′ an die Kammer 14p angelegt wird. Weiterhin führt
das Pendelventil 127 den Drosseldruck PT zur Kammer 14x.
Wenn sich das Fahrzeug nicht im Kick-down-Zustand befindet,
ist die Kammer 14n zum Abfluß geöffnet.
Der Steuerschieber 14c des Ventils 14 wird infolgedessen
nach links vorgespannt durch den ersten modulierten Druck
PT′ und den Drosseldruck PT, die an die Kammern 14p bzw.
14x angelegt werden, und nach rechts durch den an die Kam
mer 14t angelegten Regeldruck PG. Der Druck in der Auslaß
öffnung 14g nimmt ab, wenn die Öffnung der Motor-Drossel
klappe zunimmt, nimmt jedoch zu, wenn die Fahrzeuggeschwin
digkeit zunimmt. Der Druck in der Auslaßöffnung 14g wird
an die Kammer 13i des Ventils 13 angelegt, so daß eine
Zunahme des Auslaßdruckes des Ventils 14 zu einer Zunahme
des Auslaßdruckes des Ventils 13 führt, um dadurch den
effektiven Durchmesser der ersten Riemenscheibenanordnung 1
zu vergrößern. Dies führt zu einer Abnahme des Übersetzungs
verhältnisses. Fig. 4 veranschaulicht die Änderung des
Übersetzungsverhältnisses in Abhängigkeit von der Fahr
zeuggeschwindigkeit bei verschiedenen Drosselklappenstel
lungen. In der Stellung D1 des Handwählventils 22 ändert
sich die Motordrehzahl in Abhängigkeit von einer Änderung
der Fahrzeuggeschwindigkeit, wie es durch die gestrichelten
Linien gezeigt ist. Der Neigungswinkel jeder Linie reprä
sentiert das Übersetzungsverhältnis. Ein Überdrehen des
Motors wird durch das Ventil 28 verhindert, welches den
Regeldruck PG zu der Kammer 14u leitet, wenn die Motor
drehzahl einen vorbestimmten Wert erreicht, um dadurch
den Auslaßdruck des Ventils 14 zu erhöhen. Dies führt zu
einer Abnahme des Drehzahlverhältnisses, was zu einer Ab
nahme der Motordrehzahl führt. Die Stellung D1 des Hand
wählventils 22 kann als ein Ökonomiebetrieb bezeichnet
werden, da die Fahrzeugbeschleunigung dann relativ moderat
ist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.
In der Stellung D2 des Ventils 22 wird der zweite oder
höhere modulierte Druck PT′′ an die Kammer 14p des Ventils
14 angelegt. Dies führt zu einer Abnahme des Ausgangs
druckes des Steuerventils 14. Somit wird der Ausgangsdruck
des Ventils 13 in entsprechender Weise verringert und ein
höheres Übersetzungsverhältnis aufrechterhalten. Unter
dieser Bedingung wird das Fahrzeug beschleunigt, wie es
durch die durchgezogenen Linien in Fig. 4 gezeigt ist.
Diese Bedingung kann als Leistungsbetrieb bezeichnet wer
den, da eine kraftvolle Beschleunigung erfolgt.
In der Stellung L wird der Leitungsdruck an die Kammer 14x
angelegt, so daß die nach links vorspannende Kraft an dem
Steuerschieber 14c weiter erhöht wird. Dies führt zu einer
Abnahme des Ausgangsdrucks des Steuerventils 14 und in
folgedessen eine Abnahme des Ausgangsdrucks des Ventils
13. Folglich wird ein höheres Übersetzungsverhältnis auf
rechterhalten.
Bei der dargestellten Ausführungsform dient das Schalt
ventil 25 dazu, den Regeldruck PG an die Kammer 14m an
zulegen, wenn die Motor-Drosselklappe zum Abbremsen
geschlossen ist, so daß die nach links vorspannende Kraft
an dem Steuerschieber 14c weiter erhöht wird. Somit wird
das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 6 auf einem
höheren Wert aufrechterhalten, so daß eine stärkere Motor
bremsfunktion entwickelt wird. Weiterhin ist zu beachten,
daß das Übersetzungsverhältnis, wenn der Regeldruck in
Abhängigkeit von einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit
ansteigt, erhöht wird, wenn sich die Fahrzeuggeschwindig
keit erhöht. Dies bedeutet, daß der Motorbremseffekt um
so stärker wird, je mehr die Fahrzeuggeschwindigkeit an
steigt. Da sich der Regeldruck PG ändert, wie es in Fig. 5C
gezeigt ist, wird das Drehzahlverhältnis bei einer vor
bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit V1 zu einem normalen
Wert zurückgeführt.
Claims (2)
1. Getriebesteuervorrichtung für stufenlos einstellbare
Kraftfahrzeuggetriebe (6) mit einer Betätigungseinrich
tung (7) zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses des
Getriebes (6), einem Steuersignalumsetzer (Steuerventil
14) zur Betätigung der Betätigungseinrichtung (7), der
Ansteuersignale von einem Steuerkreis (15) empfängt,
welche aus einem Stellungsgebersignal (Drosseldruck PT)
für die Stellung eines Leistungssteuergliedes (z. B. Dros
selklappe) für den Antriebsmotor und einem Geschwindig
keitsgebersignal (Reglerdruck PG) für die Fahrzeugge
schwindigkeit hergeleitet sind, wobei bei einer Abnahme
des Stellungsgebersignals (PT) das Übersetzungsverhältnis
abnimmt, und wobei im Steuerkreis (15) eines (Drosseldruck
PT) der Gebersignale durch eine Betriebsartwechselanord
nung (20) geführt wird, in welcher über eine Handwählvor
richtung (Handwählventil 22) zumindest zwei Modulations
arten (Leistungsbetrieb, Ökonomiebetrieb) wahlweise von
Hand eingeschaltet werden können, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Betriebsartwechselanordnung
(20) zwei Modulationseinheiten (Modulationsventile 16, 17)
aufweist, an die das Stellungsgebersignal (PT) wechsel
weise anlegbar ist, an die als Modulationssignal ein
Übersetzungsverhältnisgebersignal (PR) angelegt ist,
welches mit abnehmendem Übersetzungsverhältnis des
Getriebes (6) abnimmt, und die (16, 17) das
Stellungsgebersignal (PT) verschieden groß moduliert als
Ansteuersignal (PT′ oder PT′′) abgeben.
2. Getriebesteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Steuersignalumsetzer
als Steuerventil (14) und der Steuerkreis (15) mit den
Modulationseinheiten als Modulationsventilen (16 und 17)
Bestandteile eines Hydraulikkreises sind und die Signale
Hydraulikdrucksignale sind.
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