DE4234103A1 - Steuersystem fuer ein kontinuierlich veraenderliches getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuersystem für ein konti­ nuierlich veränderliches Getriebe (CVT) für ein Kraftfahr­ zeug und insbesondere ein fehlersicheres System für das CVT bei einem Fehler im Geschwindigkeits-Änderungssignal.

Seit einigen Jahren wurden Steuersysteme für kontinuier­ lich veränderliche Getriebe, einschließlich der Steuer­ ventile für Sekundär- und Primärdruck elektronisch betrie­ ben. Die Steuerung des Übersetzungsverhältnisses soll ferner optimiert werden, indem der Sekundärdruck abhängig vom Transmissions-Drehmoment und der Primärdruck abhängig von verschiedenen Antriebs- und Fahrbedingungen eingesetzt werden. Es wurde ein elektronisches Steuersystem der be­ schriebenen Art vorgeschlagen, mit einem sekundärem Steuerventil in Form eines Entlastungs- oder Überdruck­ ventils mit einem proportionalen elektromagnetischen Magnetventil (Solenoid) und mit einem primären Steuerven­ til in Form eines Druckminderventils mit einem proportio­ nalen elektromagnetischem Magnetventil (Solenoid). Das sekundäre Steuerventil gibt einen Teil des Pumpen-Verdich­ tungsdrucks abhängig von einem Solenoidstrom ab und steuert den Sekundärdruck proportional auf einen vorge­ gebenen Wert. Das primäre Steuerventil vermindert seiner­ seits den Primärdruck abhängig von einem Solenoidstrom und steuert den Primärdruck proportional auf einen ge­ wünschten Wert.

Da das oben beschriebene, kontinuierlich veränderliche Getriebe den Primär- und den Sekundärdruck mittels elek­ trischer Signale elektronisch steuert, weist das Getriebe eine ausfallsichere Funktion (Fail-Safe-Vorkehrung) gegen solche Störungen wie Unterbrechungen der Kabel und Magnet­ ventile auf. Das primäre Steuerventil zum Verändern des Übersetzungsverhältnisses ist ein proportionales elektro­ magnetisches Druckminderventil mit Druck-Rückführung. Wenn kein elektrischer Strom fließt, wird der Primärdruck also maximal oder minimal abhängig von den Eigenschaften des primären Steuerventils, so daß das Getriebe zwangs­ weise hoch- bzw. heruntergeschaltet wird. Für den ausfall­ sicheren Betrieb sollten daher solche Geschwindigkeitsän­ derungs-Verhältnisse ebenfalls berücksichtigt werden, so daß das Übersetzungsverhältnis sicher eingestellt werden kann.

In der JP-OS 91-1 89 466 ist ein elektronisches Steuersy­ stem für das oben beschriebene, kontinuierlich veränder­ liche Getriebe angegeben, das sich auf ausfallsichere Gegenmaßnahmen bezieht, für den Fall, daß im primären Steuerventil zum Verändern des Übersetzungsverhältnisses kein Strom fließt. Das proportionale elektromagnetische Druckminderventil weist eine von außen gesteuerte Rück­ führung auf. Während das Fahrzeug fährt wird dann, wenn der elektrische Strom unterbrochen ist und der Primärdruck auf einen minimalen Pegel absinkt, die Klemmkraft vermin­ dert, so daß der Riemen durchrutscht oder das Getriebe abrupt heruntergeschaltet wird, wodurch die Räder blockie­ ren. Um dies zu verhindern, werden die Eigenschaften des Ventils so festgelegt, daß dann, wenn ein stromloser Zustand eintritt, der Primärdruck maximal wird, wodurch das Getriebe in die höchste Position oder den höchsten Gang geschaltet wird.

Dennoch wird beim beschriebenen Stand der Technik das Übersetzungsverhältnis so gesteuert, daß dann, wenn der elektrische Strom unterbrochen ist, der Primärdruck zwangsweise auf einen maximalen Pegel erhöht wird und das Übersetzungsverhältnis auf einen minimalen Pegel einge­ stellt wird. Beim Stand der Technik ist also, obwohl das Durchrutschen des Riemens und Sperren der Räder verhindert werden, das Neustart-Verhalten erheblich gestört, da das Fahrzeug mit dem minimalen Übersetzungsverhältnis des Getriebes wieder gestartet werden muß. Zusätzlich kann bei einer solchen Startbedingung die Kupplung beschädigt oder übermäßig erhitzt werden. Dadurch wird die Lebens­ dauer der Kupplung vermindert.

Aufgabe der Erfindung ist daher, die beschriebenen Nach­ teile zu vermeiden und die Neustart- oder Anfahrbedingun­ gen in einem Übersetzungsverhältnis-Steuersystem zu ver­ bessern, das das kontinuierlich variable Getriebe in eine Stellung mit hohem Übersetzungsverhältnis schaltet, wenn aufgrund eines Fehlers oder Schadens eines primären Steuerventils kein elektrischer Strom fließt.

Die Erfindung sieht daher ein Steuersystem für ein konti­ nuierlich variables Getriebe vor, mit einer primären Rie­ menscheibe, die betriebswirksam mit einem Motor verbunden ist, einer sekundären Riemenscheibe, die betriebswirksam mit Fahrzeug-Rädern verbunden ist, einem um die primäre und die sekundäre Riemenscheibe gelegten Riemen zur Über­ tragung von Leistung vom Motor zu den Fahrzeug-Rädern, einem primären Zylinder an der primären Riemenscheibe und einem sekundären Zylinder an der sekundären Riemenscheibe, einem primären Steuerventil zun Erzeugen eines primären Steuerdruckes für den primären Zylinder, einem sekundären Steuerventil zum Erzeugen eines sekundären Steuerdruckes für den sekundären Zylinder und einer Steuereinrichtung, die mit dem primären und dem sekundären Steuerventil verbunden ist, um den primären und den sekundären Steuer­ druck und dadurch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes zu verändern, wobei das primäre Steuerventil eine Vorrich­ tung zum Empfangen eines elektrischen Signals von der Steuereinrichtung aufweist, und wobei das Steuersystem eine Einstellvorrichtung aufweist, um den primären Steuer­ druck auf ein Zwischen-Übersetzungsverhältnis einzustel­ len, wenn die Vorrichtung zum Empfangen des elektrischen Signales nicht betriebsfähig ist.

Erfindungsgemäß wird dann, wenn aufgrund einer Unter­ brechung einer Signalzuführung oder eines Defekts der Signal-Empfangsvorrichtung kein elektrischer Strom in der Vorrichtung zum Empfangen des elektrischen Signales fließt, das Getriebe so gesteuert, daß es ein Zwischen- Übersetzungsverhältnis annimmt, bei dem keine Notbremsung stattfindet. Eine plötzliche Änderung des Fahrzeugverhal­ tens, wie Rutschen oder Schlupf des Riemens, sperrende Räder und ähnliches wird dadurch vermieden. Zusätzlich werden die Neustart-Eigenschaften des Fahrzeuges erheblich verbessert. Das Zwischen-Übersetzungsverhältnis kann in Übereinstimnung mit einem Eingangs-Drehmoment variieren. Dadurch können die Fahreigenschaften verbessert werden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausge­ staltung eines Steuersystems für ein konti­ nuierlich veränderliches Getriebe nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Diagramm der Eigenschaften eines primären Steuerventils,

Fig. 3(a), 3(b), 3(c) Diagramm des Klemmkraftverhältnisses von primärem zu sekundärem Ventil, der primären Klemmkraft bzw. eines Geschwindigkeits-Ände­ rungsmusters,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Teils einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung und

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Hauptmerk­ male einer dritten Ausführungsform der Erfin­ dung.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist im folgenden mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben. Die Leistung eines Motors 1 wird über eine Drehmomentwandler-Einheit 3 und eine Vor­ wärts-Rückwärts-Schalteinheit 4 zu einem kontinuierlich variablen Getriebe 5 übertragen. Das Ausgangs-Drehmoment des Getriebes 5 wird zu einer Differential-Einheit 6 übertragen.

In der Drehmomentwandler-Einheit 3 ist eine Kurbelwelle 2 des Motors mit einem Wandlergehäuse 11 und einem Pumpen- Triebrad 12a eines Drehmomentwandlers 12 über eine An­ triebsplatte 10 verbunden. Ein Turbinen-Läufer 12d des Drehmomentwandlers 12 ist mit einer Turbinenwelle 13 verbunden. Ein feststehendes Leitrad 12c ist durch eine Einweg-Kupplung 14 geführt. Eine am Turbinen-Läufer 12b befestigte Sperrkupplung 15 kann in die Antriebsplatte 10 ein- und ausrücken. Die Überbrückungs- oder Sperrkupplung 15 überträgt das Drehmoment des Motors 1 über den Dreh­ momentwandler 12 oder die Sperrkupplung 15.

Die Vorwärts-Rückwärts-Schalteinheit 4 weist ein Doppel­ rad-Planetengetriebe 16 auf. Die Turbinenwelle 13 ist mit einem Sonnenrad 16a verbunden, und ihr Drehmoment wird über einen Steg oder Mitnehmer 16b des Planetengetriebes 16 auf eine primäre Welle 20 übertragen. Zwischen dem Sonnenrad 16a und einem Hohlrad 16c ist eine Vorwärtskupp­ lung 17 angeordnet. Eine Rückwärtsbremse 18 ist zwischen dem Hohlrad 16c und einem Gehäuse des Planetengetriebes 16 vorgesehen. Wenn die Vorwärtskupplung 16 eingerückt ist, sind das Sonnenrad 16a und der Mitnehmer 16b des Planetengetriebes 16 innig miteinander verbunden. Die Turbinenwelle 13 und die Primärwelle 20 sind also direkt verbunden. Wenn andererseits die Rückwärtsbremse 18 ange­ schlossen ist, wird das Drehmoment umgekehrt auf die Primärwelle 20 übertragen. Wenn die Vorwärtskupplung 17 und die Rückwärtsbremse 18 freigegeben sind, ist das Planetengetriebe im Leerlauf.

Im Getriebe 5 ist an der Primärwelle 20 eine variable primäre Riemenscheibe 22 mit einem primären hydraulischen Zylinder 21 und eine sekundäre Welle 22 mit einer sekun­ dären Riemenscheibe 25 mit einem sekundären hydraulischem Zylinder 24, der ähnlich dem Hydrozylinder 21 ist, vorge­ sehen. Ein Riemen 26 ist um und zwischen die primäre Riemenscheibe 22 und die sekundäre Riemenscheibe 25 ge­ legt. Der druckaufnehmende Bereich des primären Zylinders 21 ist größer als der des sekundären Zylinders 24. Eine kontinuierlich variable Änderung des Übersetzungsverhält­ nisses wird, wie aus dem Stand der Technik bekannt, er­ reicht, indem das Verhältnis der Radien des Antriebriemens 26 auf der primären Riemenscheibe 22 und der sekundären Riemenscheibe 25 nach Maßgabe des primären Druckes im Hydrozylinder 21 geändert wird.

In der Differential-Einheit 6 ist eine Ausgangswelle oder Abtriebswelle 28 mit der sekundären Welle 23 über ein Untersetzungsräderpaar 27 verbunden. Ein Antriebsrad 29 auf der Abtriebswelle 28 kämmt mit einem Endrad 30. Ein Differential-Getriebe 31, das das Endrad 30 aufweist, ist mit dem linken und dem rechten Rad 33 des Fahrzeugs über eine Achse 32 verbunden.

Um eine hydraulische Fluid-Quelle zum Steuern des konti­ nuierlich variablen Getriebes vorzusehen, ist benachbart dem Drehmomentwandler 12 eine Ölpumpe 34 angeordnet. Die Ölpumpe 34 ist mit dem Wandlergehäuse 11 über eine Pumpen- Antriebswelle 35 verbunden, so daß die Bewegung des Motors 1 immer die Pumpe 34 antreibt und dadurch den hydrau­ lischen Druck erzeugt. Bei dem kontinuierlich variablen Getriebe 5 wird der hydraulische Druck über einen weiten Bereich von einem niedrigen bis zu einem hohen Pegel gesteuert, so daß die Ölpumpe 34 eine variable Kapazität hat, wie eine Drehflügelpumpe, und eine Vielzahl von Ansaug- und Ausströmöffnungen aufweist.

Im folgenden ist ein Getriebe-Steuersystem mit hydrauli­ scher Steuerung beschrieben. In einem von einem Ölreser­ voir 40 kommenden Ölweg 41 liegt die Ölpumpe 34, und der Ölweg ist mit einem sekundärem Steuerventil 50 verbunden, so daß ein vorgegebener Sekundärdruck Ps erzeugt wird. Der Sekundärdruck Ps wird über einen Ölweg 42 ständig an den sekundären Zylinder 24 abgegeben. Der Sekundärdruck Ps wird über einen Ölweg 43 zu einem primären Steuerventil 60 geleitet. Das Öl wird über einen Ölweg 44 in den pri­ mären Zylinder 21 gespeist oder von diesem abgegeben, so daß ein Primärdruck Pb gesteuert wird.

Das sekundäre Steuerventil 50 dient zur Druckregelung unter Verwendung eines Arbeitssignales. Ein Anker 52 sitzt im Ventil-Hauptkörper 51. Ein Ende des Ankers 52 ist mit einem Sensor-Stromabnehmerschuh 55 verbunden, welcher über eine Feder 53 und eine Buchse 54 funktionswirksam mit der primären Riemenscheibe verbunden ist. Die Feder­ kraft wird also in Übereinstimmung mit dem Übersetzungs­ verhältnis auf den Ventil-Hauptkörper 51 aufgebracht. Andererseits wird auf eine von der Feder 53 des Ankers 52 entfernte Öffnung 51c der Sekundärdruck Ps eines Ölweges 45 aufgebracht. Zusätzlich weist das sekundäre Steuerven­ til 50 auch ein Arbeits-Magnetventil 56 auf, das mit den Sekundärdruck Ps des Ölweges 41 beaufschlagt ist. Aus dem Sekundärdruck Ps als dem Quellendruck wird ein Steuerdruck Pcs in Übereinstimmung mit einem Arbeitssignal D von einer Steuereinheit 70 erzeugt. Der Steuerdruck Pcs wird über einen Ölweg 46 und eine Öffnung 51d auf den Anker 52 aufgebracht. Der Hub des Ankers 52 hängt vom Verhältnis zwischen der Federkraft, dem Sekundärdruck Ps und dem Steuerdruck Pcs ab, wobei das Öl bei einer Öffnung 51a zu einer Abzugsöffnung 51b abgegeben wird, um den vorge­ gebenen sekundären Druck Ps zu erhalten.

Das primäre Steuerventil 60 ist ein proportionales elek­ tromagnetisches Druckminderventil mit einer von außen gesteuerten Druck-Rückführung oder Druck-Feedback. In dem Ventil-Hauptkörper 61 ist ein Anker 62 eingefügt. Eine Feder 63 wirkt auf ein Ende des Anker 62. Das andere Ende des Ankers 62 weist eine Steuerungskammer 64 auf. Die Steuerungskammer 64 ist mit einem elektromagnetischem Entlastungsventil oder Überdruckventil 65 verbunden. Der Anker 62 hat auf der Seite der Steuerungskammer 64 einen Bund 62a mit großem Durchmesser und auf der Seite der Feder 63 einen Bund 62b mit kleinem Durchmesser. Zusätz­ lich weist der Anker 62 Bünde 62c und 62d mit derselben Größe wie die Bünde 62a bzw. 62b auf. In einer mit dem Ölweg 44 verbundenen Hydraulikkammer 61a wird der Primär­ druck Pp auf beide Bünde 62c und 62d aufgebracht. Die Gegenkraft des Primärdrucks Pp wird in derselben Richtung wie die Kraft der Feder 63 angelegt. Der Sekundärdruck Ps im Ölweg 43 liegt immer an der Öffnung 61b an. Auf diese Weise wird der Sekundärdruck Ps vermindert, und der vor­ gegebenen Primärdruck Pp wird erzeugt.

Das elektromagnetische Entlastungsventil 65 ist so ange­ ordnet, daß ein durch eine Feder 67 betätigter Tauchkolben oder Plunger 68 durch die elektromagnetische Kraft eines Proportional-Solenoids 66 angezogen wird. Ein durch Feder­ kraft vorbelastetes Ventil-Bauteil 69 des Plungers 68 ist an einer Auslaß- oder Abzugsöffnung 64a der Steuerungs­ kammer 64 angeordnet. Die Steuerungskammer 64 ist mit einem Ölweg 47 verbunden, der vom Ölweg 43 abzweigt, um über eine Öffnung 48 den Sekundärdruck aufzunehmen. Ab­ hängig von der elektromagnetischen Kraft des Proportional- Solenoids 66 wird in der Steuerungskammer 64 aus dem Sekundärdruck Ps als Quellendruck ein Steuerdruck Pc erzeugt. Auf diese Weise kann der eingestellte Druck des Ankers 63 verändert werden.

Der Anker 62 gleicht die Gegenkraft des Primärdruckes Pp, der an der Differenz ΔS der druckaufnehmenden Bereiche der Bünde 62c und 62d anliegt, und die Kraft Fp der Feder 63 mit der Kraft des Steuerdruckes Pc aus, der im Bereich S1 des Bundes 62a anliegt. Die Formel dieses Ausgleichs lautet wie folgt:

Pc · S1 = Pp · ΔS + Fp.

Andererseits erzeugt das elektromagnetische Entlastungs­ ventil 65 eine Steuerkraft (Fo - K · Ip), wobei Fo die Kraft der Feder 67, Ip der Solenoidstrom oder Magnetven­ tilstrom und K eine Konstante ist. Auf diese Weise verän­ dert das Ventil-Bauteil 69 die Öffnungsfläche Sc der Öffnung 64a und erzeugt dadurch den Steuerdruck Pc. Da­ durch ist die folgende Gleichung erfüllt:t

Pc · Sc = Fo - K · Ip.

Der primäre Druck Pp ist durch die folgenden Gleichung abhängig vom Solenoidstrom Ip gegeben:

Pp = (Fo - K · Ip) · S1/(Sc · ΔS) - Fp/ ΔS.

Das heißt, der Steuerdruck Pc ist umgekehrt proportional zum Solenoidstrom Ip. Andererseits ist der Primärdruck Pp proportional zum Steuerdruck Pc. Wenn also der Sole­ noidstrom Ip zunimmt, nimmt der Primärdruck Pp linear oder gerade proportional ab, wie in Fig. 2 gezeigt. Mit der Eigenschaft, daß der Solenoidstrom Ip umgekehrt pro­ portional zum Primärdruck Pp ist, ist ein ausfallsicherer Betrieb gewährleistet, bei dem dann, wenn kein elektri­ scher Strom vorhanden ist, das Getriebe 5 in die Hochge­ schwindigkeitsposition geschaltet wird.

Im folgenden ist eine fehlersichere Übersetzungsverhält­ nis-Steuerung bei Stromausfall beschrieben. Bei einem kontinuierlich variablen Getriebe mit Schub-Riemen gibt es ein Verhältnis, wie das in Fig. 3(a) gezeigte, zwischen dem Klemmkraftverhältnis Fp/Fs und dem Drehmomentverhält­ nis Ti/Tm, wobei Fp eine primäre Klemmkraft, die durch den primären Zylinder 21 ausgeübt wird, Fs eine sekundäre Klemmkraft, die durch den sekundären Zylinder 24 ausgeübt wird, Ti ein Eingangsdrehmoment und Tm ein bei einen bestimmten Übersetzungsverhältnis und einem bestimmten hydraulischen Druck übertragbares Drehmoment ist. Das heißt, das Übersetzungsverhältnis i, bei dem das Verhält­ nis des Primärdruckes und des Sekundärdruckes, Pp/Ps, auf einem bestimmten Wert gehalten wird, kann auf der Grund­ lage des Eingangsdrehmomentes Ti bei diesem Punkt vorher­ gesagt werden. Zusätzlich kann bei einem Getriebe mit Zug-Riemen das Übersetzungsverhältnis aus dem Druckver­ hältnis und dem Eingangsdrehmoment vorhergesagt werden, obwohl diese von Riemen zu Riemen etwas variieren. Durch Einstellen des maximalen Primärdrucks Ppmax relativ zu einem maximalen Sekundärdruck Psmax, der auf der Basis des Riemen-Schlupfgrenzwertes bestimmt wird, kann das Übersetzungsverhältnis bei Stromausfall also auf ein Zwischen-Übersetzungsverhältnis im eingestellt werden. Die in Fig. 3(a) gezeigte Beziehung kann in bezug auf das Verhältnis zwischen dem Übersetzungsverhältnis i und der primären Klemmkraft Fp, wie in Fig. 3(b), gezeigt darge­ stellt werden.

Wenn man die für den stromlosen Zustand des Fahrzeugs notwendigen Merkmale berücksichtigt, sollte das Herunter­ schalten, bei dem im stromlosen Zustand eine plötzliche Bremsung auftritt, vermieden werden. Das heißt, der An­ stieg der Drehgeschwindigkeit des Motors sollte gleich oder kleiner als ein Wert ΔN im Übersetzungsverhältnis­ Muster von Fig. 3(c) sein, das eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drehgeschwindigkeit Np der primären Riemenscheiben zeigt. Um also zu ermög­ lichen, daß die Drehzahl des Motors um ΔN ansteigt, wenn bei einem minimalen Übersetzungsverhältnis iH bei normalem Fahrbetrieb eine maximale Fahrzeuggeschwindigkeit Vmax erreicht ist, ist ein Zwischen-Geschwindigkeitsänderungs- Verhältnis im ein ausreichendes Übersetzungsverhältnis. Wenn weiter die Start- und Fahreigenschaften berücksich­ tigt werden, ist eine Stellung des Getriebes 5 für lang­ same Geschwindigkeiten (niedriger) wünschenswert. Wenn jedoch das Übersetzungsverhältnis in einem Bereich von beispielsweise 2.5 bis 0.5 eingestellt ist, sollte ein Praxiswert des Zwischen-Übersetzungsverhältnisses im, der diese Bedingung erfüllt, vorzugsweise im Bereich von 0,75 bis 0,9 liegen.

Unter den genannten Bedienungen kann das Klemmkraft-Ver­ hältnis a beim Zwischen-Geschwindigkeitsänderungs-Verhält­ nis im dann, wenn ein Eingangsdrehmoment Ti Null ist, aus dem Diagramm vom Fig. 3(a) entnommen werden. Der maximale Primärdruck Ppmax 13 wird abhängig vom Klemnkraft-Verhält­ nis a, dem maximalen Sekundärdruck Psmax an der Riemen- Schlupfgrenze und dem Verhältnis der Primär-Sekundärdrücke aufnehmenden Bünde Ap/As (=2) berechnet. Dann wird die Kraft der Feder 67 des elektromagnetischen Entlastungs­ ventils 65 so eingestellt, daß dann, wenn der Solenoid­ strom Ip im stromlosen Zustand Null ist, der maximale Primärdruck Ppmax erreicht wird.

Der Betrieb dieser Ausführungsform ist im folgenden be­ schrieben. Wenn der Motor 1 gestartet wird, wird zunächst die Ölpumpe 34 über das Wandlergehäuse 11 des Drehmoment­ wandlers 12 und die Pumpen-Antriebswelle 35 angetrieben, und dadurch wird ein hydraulischer Druck erzeugt. Dieser hydraulische Druck wird an das zweite Steuerventil 50 angelegt. Das gewünschte Übersetzungsverhältnis wird vom Übersetzungsverhältnis-Steuersystem bei Stillstand des Fahrzeuges auf beispielsweise 2,5 eingestellt, als einem theoretischen maximalen Übersetzungsverhältnis des Ge­ triebes 5.

Ein entsprechender Solenoidstrom Ip fließt durch das Proportional-Solenoid 66 des primären Steuerventils 60. Auf diese Weise wird das primäre Steuerventil 60 in die Ablaufposition bewegt, so daß der Primärdruck Pp nicht erzeugt wird. Deshalb wird der Sekundärdruck Ps des sekun­ dären Steuerventils 50 lediglich an den sekundären Zylin­ der 24 weitergegeben. Das Getriebe 5 wird in eine Nieder­ geschwindigkeits-Position mit einem maximalen Überset­ zungsverhältnis iL geschaltet.

Zu diesem Zeitpunkt wird die Sperrkupplung 15 durch ein hydraulisches Steuersystem (nicht gezeigt) freigegeben, und das Öl wird zum Drehmomentwandler 12 gefördert. Wenn das Getriebe 5 in einen Fahr- oder Antriebsbereich ge­ schaltet ist, wird die Vorwärtskupplung 17 der Vorwärts- Rückwärts-Schalteinheit 4 durch das zugeführte Öl einge­ rückt. Die Vorwärts-Rückwärts-Schalteinheit 4 wird also in die Vorwärtsposition gebracht. Dadurch wird die Bewe­ gung des Motors 1 zur Primärwelle 20 des Getriebes 5 über den Drehmomentwandler 12 und die Vorwärts-Rückwärts- Schalteinheit 4 übertragen. Das Drehmoment beim maximalen Übersetzungsverhältnis wird zur Sekundärwelle 23 über die primäre Riemenscheibe 22, die sekundäre Riemenscheibe 25, und den Riemen 26 übertragen. Darauf wird das Drehmoment auf die Räder 33 über die Differential-Einheit 6 über­ tragen. Das Fahrzeug kann starten.

Im Sekundärdruck-Steuersystem wird anderseits dann, wenn das Gaspedal (Beschleunigungspedal) niedergedrückt wird und das Fahrzeug zu fahren beginnt, ein Arbeitssignal in Übereinstimmung mit dem Eingangs-Drehmoment Ti und etc. an das Arbeits-Magnetventil 56 übergeben. Auf diese Weise wird ein vorgegebener Steuerdruck erzeugt. Wenn das Ein­ gangsdrehmoment Ti beim Fahrzeugstart groß ist, wird ein hoher Steuerdruck Pcs auf den Anker 52 des sekundären Steuerventils 50 gegeben, um die Ablaufmenge der Ent­ leerung zu vermindern. Auf diese Weise wird der Sekundär­ druck Ps erhöht. Wenn darauf die Geschwindigkeitsände­ rungs-Operation beginnt und das Übersetzungsverhältnis gesenkt wird, während die Sperrkupplung 15 eingerückt ist, nimmt der Steuerdruck Pcs ab. Daraufhin nimmt die Ablaufmenge durch das sekundäre Steuerventil 50 zu, und der Sekundärdruck Ps nimmt allmählich ab. Demzufolge wird das Sekundärdruck-Steuersystem so gesteuert, daß es eine minimale Riemenscheiben-Schubkraft aufrechterhält, die verhindert, daß der Riemen beim übertragenen Dreh­ moment durchrutscht.

Der Sekundärdruck Ps wird zum primären Steuerventil 60 geleitet. Das primäre Steuerventil 60 vermindert den Sekundärdruck Ps auf den Primärdruck Pp zum Steuern des Übersetzungsverhältnisses. Anders gesagt, beim maximalen Übersetzungsverhältnis iL zum Zeitpunkt des Fahrzeug­ startes fließt ein entsprechender, großer Solenoidstrom Ip zum Proportional-Solenoid 66 des elektromagnetischen Entlastungsventils 65 des primären Steuerventils 60. Der Plunger 68 wird also zurückgezogen, und die Schubkraft des Ventil-Bauteils 69 wird vermindert. Der Steuerdruck Pc nimmt also ab, so daß der Primärdruck Pp aufgrund der Flächenunterschiede der Bünde 62c und 62d des Ankers 62 erheblich gesenkt wird. Wenn die Änderung des Überset­ zungsverhältnisses beginnt, nimmt der Solenoidstrom Ip allmählich ab. Wenn die elektromagnetische Kraft des Proportional-Solenoids 66 des elektromagnetischen Ent­ lastungsventils 65 im primären Steuerventil 60 abnimmt, nimmt die Schubkraft des Ventil-Bauteils 69 zu, wodurch der Steuerdruck Pc steigt. Der Anker 62 wird sukzessiv nach links verschoben, und die Menge des zugeführten Öls nimmt zu. Dadurch wird der Primärdruck Pp nach und nach erhöht, so daß der Riemen 26 sich auf die Richtung primäre Riemenscheibe 22 zubewegt, und das Getriebe 5 wird in eine Hochgeschwindigkeits-Position hochgeschaltet, in der das Übersetzungsverhältnis klein ist. Wenn der Solenoidstrom Ip auf einen minimalen Pegel absinkt, nimmt der Steuer­ druck Pc des primäre Steuerventils 60 zu. Daraus ergibt sich, daß der Primärdruck Pp auf einen maximalen Pegel anwächst, und der Zustand des minimalen Übersetzungsver­ hältnisses iH wird aufrechterhalten.

Wenn dagegen das Fahrzeug gebremst oder beschleunigt wird, steigt der Solenoidstrom Ip an. Demzufolge sinkt der Primärdruck Pp erheblich. Der Riemen 26 wird also auf die zweite Riemenscheibe 25 zu bewegt, und das Getriebe 5 wird heruntergeschaltet. Auf diese Weise wird das Überset­ zungsverhältnis mit dem Primärdruck Pp stufenlos über den gesamten Übersetzungsverhältnis-Bereich zwischen dem maximalen Übersetzungsverhältnis iL und dem minimalen Übersetzungsverhältnis iH verändert. Wenn der Primärdruck Pp vom gewünschten Wert abweicht, wird der Hub des Ankers 62 durch die Gegenkraft des hydraulischen Druckes der Hydraulikkammer 61a im Primärdruck-Steuerventil 60 verän­ dert. Auf diese Weise wird ein Betrieb mit selbständiger Rückführung durchgeführt.

Wenn der elektrische Strom im Solenoid 66 des primären Steuerventils 60 aufgrund einer Unterbrechung eines Kabels oder ähnlichem während der Fahrt des Fahrzeugs bei der oben beschriebenen Übersetzungsverhältnis-Steuerung aus­ bleibt, wird das elektromagnetische Entlastungsventil 65 durch die Feder 67 auf einen vorgegebenen Steuerdruck Pc eingestellt. Die Kraft der Feder 67 wird also so einge­ stellt, daß das Zwischen-Übersetzungsverhältnis im erhal­ ten wird, während das Verhältnis von primärer zu sekun­ därer Klemmkraft Fp/Fs gegenüber dem Drehmoment-Verhältnis Ti/Tm konstant gehalten wird. Wenn also das Eingangsdreh­ moment Ti groß ist, wird das Getriebe 5 von dem minimalen Übersetzungsverhältnis iH am Punkt P1 in Fig. 3(a) auf ein Zwischen-Übersetzungsverhältnis im am Punkt P2 in Fig. 3(a) heruntergeschaltet. Dadurch kann abruptes Bremsen und Krachen des Motors aufgrund des plötzlichen Herunterschalt-Betriebs während einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit vermieden werden. Die hohe Drehgeschwin­ digkeit der Räder wird also aufrechterhalten, und Blockie­ ren, Durchdrehen oder Schleudern der Räder kann verhindert werden. Wenn das Eingangsdrehmoment Ti abnimmt, wird das Getriebe 5 vom Übersetzungsverhältnis bei P2 in Fig. 3(a) auf ein Zwischen-Übersetzungsverhältnis im bei P3 hochgeschaltet. Der abrupte Einsatz der Motorbremse wird also vermieden.

Wenn das Fahrzeug bei einem solchen fehlerhaftem Zustand startet, wird das Getriebe 5 so gesteuert, daß es auf ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis in Übereinstimmung mit dem Eingangsdrehmoment Ti auf der Linie zwischen den Punkten P2 und P3 des Zwischen-Übersetzungsverhältnisses im schaltet. Wenn insbesondere das Eingangsdrehmoment niedrig und gleich Ti1 ist, wird das Getriebe 5 auf ein relativ hohes Zwischen-Übersetzungsverhältnis im1 ge­ schaltet, wenn dagegen das Eingangsdrehnoment größer und gleich Ti2 ist, wird das Getriebe 5 auf ein relativ nie­ driges Zwischen-Übersetzungsverhältnis im2 herunter­ geschaltet. Mit Zunahme des Eingangsdrehmomentes Ti wird also das Zwischen-Übersetzungsverhältnis im ebenfalls zunehmen. Auf diese Weise kann das Fahrzeug leicht wieder gestartet werden.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform weist ein Steuer-Ölweg 47 des primären Steuerventils 60 ein Reduzierventil 80 auf, das einen bestimmten Reduzierdruck P_L erzeugt. Mit dem Quel­ lendruck des Reduzierdruckes P_L erzeugt ein Magnetventil 81 einen Steuerdruck Pc. Dabei wird unter Beachtung des Reduzierdruckes P_L die Kraft der Feder 63 des primären Steuerventils 60 so eingestellt, daß sie genau so wirkt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Als primäres Steuerventil mit Druckrückführung kann an Stelle des genannten, von außen gesteuerten Ventils ein Ventil mit Direktantrieb vorgesehen sein.

Fig. 5 zeigt eine dritte Ausgestaltung der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform verändert ein primäres Steuer­ ventil 60 die zugeführte oder abgezogene Ölmenge, abhängig von einem Arbeitsdruck Pd, der von einem Magnetventil 82 bereitgestellt wird, um die Durchflußrate zu steuern. Bei dieser Ausführungsform ist in einem Abzugs-Ölweg 85, der vom Ölweg 44 für den primären Zylinder 21 abzweigt, ein Entlastungsventil 83 vorgesehen. Die Kraft einer Feder 84 des Entlastungsventils 83 ist auf dieselbe Weise einge­ stellt wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Es wurden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt und beschrieben, diese dienen jedoch lediglich der Erläuterung der Erfindung, und es können vielfach Abänderungen und Modifikationen erfolgen, die nach dem bestimmten Gegenstand der Erfindung umfaßt sind.

Claims (8)

1. Steuersystem für ein stufenlos veränderbares Getriebe mit einer primären Riemenscheibe (22), die betriebs­ wirksam mit einem Motor (1) verbunden ist, einer sekun­ dären Riemenscheibe (25), die betriebswirksam mit Fahr­ zeugrädern (33) verbunden ist, einem Riemen (26), der zur Übertragung von Leistung vom Motor auf die Fahr­ zeugräder um die primäre und sekundäre Riemenscheibe gelegt ist, einem primären Zylinder (21) an der pri­ mären Riemenscheibe (22) und einem sekundären Zylinder (24) an der sekundären Riemenscheibe (25), die beide zum Einstellen eines Übersetzungsverhältnisses dieser vorgesehen sind, mit einem primären Steuerventil (60) zum Erzeugen eines primären Steuerdruckes (Pp) für den primären Zylinder (21), einem sekundären Steuerventil (50) zum Erzeugen eines sekundären Steuerdruckes (Ps) für den sekundären Zylinder (24), einer Steuereinrich­ tung (70), die mit dem primären und dem sekundären Steuerventil (60, 50) verbunden ist, um den primären und den sekundären Steuerdruck zu verändern und dadurch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes zu verändern, wobei das primäre Steuerventil (60) eine Vorrichtung (66) zum Empfangen eines elektrischen Signales (Ip) von der Steuereinrichtung aufweist, gekennzeich­ net durch eine Einstellvorrichtung (67; 80; 83) zun Einstellen des primären Steuerdruckes (Pp) des primären Steuerven­ tils (60) auf einen Wert eines Zwischen-Übersetzungs­ verhältnisses (i_m) zwischen maximalen und minimalen Übersetzungsverhältnissen (i_L, i_H), wenn die Vorrich­ tung (66) zum Empfangen eines elektrischen Signals nicht betriebsfähig ist, un den Motor einfach zu starten.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einstellvorrichtung eine federnde Vorrichtung (67) ist, die einer Abnahme des primären Steuerdruckes (Pp) entgegenwirkt.

3. Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, gekenn­ zeichnet durch ein elektromagnetisches Solenoid (66), das auf das elektrische Signal anspricht, um den primären Steuerdruck (Pp) zu senken, wobei die federnde Vorrichtung (67) dem Betrieb des elektromagnetischen Solenoids (66) entgegenwirkt.

4. Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektromagnetische Solenoid (66) ein Proportional-Solenoid ist.

5. Steuersystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das elektromagnetische Solenoid (66) von außen gesteuert ist.

6. Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstell­ vorrichtung ein Druckminderventil (80) ist, das mit dem primären Steuerventil (60) zum Erzeugen eines Reduzierdruckes (PL) verbunden ist, um einer Abnahme des primären Steuerdrucks (Pp) entgegenzuwirken.

7. Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Druckminderventil (80) mit einer Eingangseite des primären Steuerventils (60) verbunden ist.

8. Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung ein Druck-Entlastungsventil (83) ist, das mit einer Ausgangseite des primären Steuer­ ventils (60) verbunden ist, um einen verminderten primären Steuerdruck zu erzeugen.