DE68920680T2

DE68920680T2 - Steuerungsanordnung für das Uebersetzungsverhältnis eines stufenlosen Getriebes.

Info

Publication number: DE68920680T2
Application number: DE68920680T
Authority: DE
Inventors: Kenichi C O Fuji Jukogy Yamada
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1988-09-24
Filing date: 1989-09-22
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2009-09-23
Also published as: EP0361800B1; US4948370A; EP0361800A2; EP0361800A3; DE68920680D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein stufenlos verstellbares automatisches Riemengetriebe eines Kraftfahrzeuges, und insbesondere ein System zum Verhindern des Schlupfens eines Riemens auf Riemenscheiben des Riemengetriebes.
Ein bekanntes Steuersystem für ein stufenlos verstellbares Riemengetriebe, das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 54- 157 930 offenbart ist, umfaßt einen endlosen, über eine Antriebs- und eine Abtriebsriemenscheibe laufenden Riemen. Jede Riemenscheibe umfaßt eine bewegliche konische Scheibe, die durch eine hydraulisch betriebene Servoeinrichtung axial bewegt wird, um den Laufdurchmesser des Riemens auf den Riemenscheiben in Abhängigkeit von Fahrbedingungen zu verändern. Das System ist mit einem Hydraulikkreislauf einschließlich einer Pumpe zum Versorgen der Servoeinrichtungen mit Öl, einem Leitungsdrucksteuerventil und einem Übersetzungsverhältnissteuerventil versehen. Jedes Ventil umfaßt einen Steuerkolben, um das den Servoeinrichtungen zugeführte Öl zu regulieren.
Benachbart zur Antriebsriemenscheibe ist ein Drehzahlsensor in der Form eines Pitot-Rohres vorgesehen, um die Geschwindigkeit des Öles in einer auf dem Rand der Antriebsriemenscheibe ausgebildeten Ringnut zu messen, so daß ein Pitotdruck, der zur Motordrehzahl proportional ist, ermittelt wird. Auf das Übersetzungsverhältnissteuerventil wird an dem einen Ende der Pitotdruck und an dem anderen Ende ein vom Grad des Niederdrückens eines Beschleunigungspedals abhängiger Federdruck aufgebracht.
Somit wirkt das Übersetzungsverhältnissteuerventil, um das Übersetzungsverhältnis in Übereinstimmung mit dem Öffnungsgrad einer Drosselklappe eines Motors und der Drehzahl des Motors zu bestimmen. Das Leitungsdrucksteuerventil ist angepaßt, um den Leitungsdruck entsprechend dem Übersetzungsverhältnis und der Motordrehzahl, das heißt, dem Pitotdruck, zu steuern. Der Leitungsdruck wird gesteuert, um das Schlupfen des Riemens auf den Riemenscheiben zu verhindern und die Ausgangsleistung des Motors zu übertragen.
Beim Anfahren des Fahrzeuges ist das Übersetzungsverhältnis auf einem Maximalwert festgesetzt. Wenn die Motordrehzahl einen vorbestimmten Wert übersteigt, rückt eine elektromagnetische Kupplung ein, so daß das Fahrzeug anfährt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Motordrehzahl gesetzte Werte unter einer vorgegebenen Fahrbedingung überschreiten, beginnt das Übersetzungverhältnis zu wechseln (hochzuschalten). Das Übersetzungsverhältnis wird automatisch und stufenlos reduziert, selbst wenn die Motordrehzahl konstant gehalten wird. Auf diese Weise wächst die Fahrzeuggeschwindigkeit mit der Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses.
Die Elektromagnetkupplung wird in Abhängigkeit von der Motordrehzahl oder der Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch ausgerückt, um das Abwürgen des Motors zu verhindern. In einem stationären Zustand ist die Kupplung eingerückt, so daß die Antriebsriemenscheibe direkt mit dem Motor gekoppelt ist. Demzufolge wird ein ausreichender Pitotdruck zum Steuern des Übersetzungsverhältnisses erzeugt.
Andererseits wird der Steuerdruck reduziert, wenn die Räder als Folge eines plötzlichen Bremsens auf einer Straße mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten, wie einer verschneiten Straße, blockiert sind. Solch eine Erscheinung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9a bis 9e beschrieben.
Wenn die Räder blockiert sind, sinkt die Radumlaufgeschwindigkeit Vw schnell auf Null, während die Fahrzeuggeschwindigkeit Vm wegen des Schlupfens der Räder auf der Straße nicht schnell absinkt. Da ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor vorgesehen ist, um die Umlaufgeschwindigkeit einer Abtriebswelle des Getriebes zu ermitteln, erzeugt der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ein Signal, das einen bedeutenden Abfall in der Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt. Infolgedessen wird die Elektromagnetkupplung ausgerückt und die Drehzahl der Antriebsriemenscheibe reduziert sich erheblich. Demzufolge sinkt der Pitotdruck Pt und folglich der Primärdruck Pp in einer Ölkammer der Servoeinrichtung der Antriebsriemenscheibe schnell ab. Da die Antriebs- und Abtriebsriemenscheiben nicht rotieren, wird der Riemen durch den Spannvorgang der Riemenscheiben in einer Position gehalten, in der die Riemenscheiben stillstehen, wobei ein kleines Übersetzungsverhältnis i zur Verfügung gestellt wird. Da der Pitotdruck Pt Null ist, ist das Übersetzungsverhältnissteuerventil in einem Zustand des Vorsehens eines großen Übersetzungsverhältnisses. Demzufolge neigt das Hydrauliksystem dazu, den Riemen und die Riemenscheibenanordnung in die Position mit großem Übersetzungsverhältnis umzustellen. Da jedoch der Riemen durch die Riemenscheiben gespannt ist, können die Positionen der Riemenscheiben und des Riemens nicht verstellt werden. Somit wird das Getriebe in der Position mit großem Übersetzungsverhältnis festgehalten.
Wenn das Bremspedal losgelassen wird, sind die Räder nicht blockiert, so daß die Radumlaufgeschwindigkeit schnell erhöht wird, um mit der Fahrzeuggeschwindigkeit Vm übereinzustimmen. Deshalb wird die Abtriebsriemenscheibe durch die Räder angetrieben, um die Antriebsriemenscheibe durch den Riemen zu drehen. Wenn die Riemenscheiben und der Riemen zu rotieren beginnen, verkleinert sich die Spannkraft, so daß der Riemen und die Riemenscheibenanordnung schnell in die Position mit großem Übersetzungsverhältnis verstellt werden. Da die träge Masse eines Antriebsgliedes der Elektromagnetkupplung, der Antriebsriemenscheibe und anderer zwischen der Kupplung und der Antriebsriemenscheibe vorgesehener Glieder groß ist, ist ein großer Primärdruck notwendig, um den Riemen zu spannen, um die Antriebsriemenscheibe, das Abtriebsglied und die anderen Teile zu drehen. Da jedoch der Pitotdruck noch niedrig ist, ist der Primärdruck Pp niedrig. Infolgedessen schlupft der Riemen auf der Antriebsriemenscheibe, was die Beschädigung des Riemens verursacht. Außerdem wird die Antriebsriemenscheibe teilweise gedreht, so daß sich das Ansteigen des Pitotdruckes verzögert. Demzufolge wird das Übersetzungsverhältnis nicht genau gesteuert.
Die JP-A-63 88364 offenbart ein System zur Übersetzungsverhältnissteuerung für ein CVT, das ein Rückschlagventil zum Dämpfen des durch eine Drehzahländerung verursachten Stoßes umfaßt. Das Rückschlagventil ist in einem Ölablaßkanal eines Drehzahländerungssteuerventils vorgesehen, um die Geschwindigkeit der Entleerung zu einer Zeit erhöhten Ablaßöldruckes, wenn das Drehzahländerungsverhältnis klein ist, zu erhohen. Anspruch 1 ist durch Bezugnahme auf die Offenbarung in der JP-A-63 88364 gekennzeichnet.
Die vorliegende Erfindung ist bestrebt, ein Übersetzungsverhältnissteuersystem zur Verfügung zu stellen, bei dem das Schlupfen des Riemens auf der Antriebsriemenscheibe des stufenlos verstellbaren Getriebes verhindert werden kann.
Erfindungsgemäß ist ein Steuersystem für ein stufenlos verstellbares Getriebe zum Übertragen der Leistung eines Kraftfahrzeugmotors auf die Antriebsräder eines Fahrzeuges vorgesehen, wobei das System eine Antriebsriemenscheibe und eine Abtriebsriemenscheibe, die jeweils eine hydraulisch verstellbare Scheibe und eine entsprechende Servoeinrichtung zum Betätigen der Scheibe besitzen, einen mit beiden Scheiben ineinandergreifenden Riemen, einen Hydraulikkreislauf mit einer Pumpe zum Versorgen von Hydraulikzylindern in den Servoeinrichtungen mit Öl, ein Übersetzungsverhältnissteuerventil, das einen verschiebbar in einem Ventilkörper eingebauten Kolben, einen verschiebbar in dem Ventilkörper eingebauten Steuerkolben zum Steuern des dem Zylinder der Antriebsriemenscheibenservoeinrichtung zugeführten und des daraus abgelassenen Öles, um das Übersetzungsverhältnis zu verändern, und mindestens eine zwischen dem Kolben und dem Steuerkolben vorgesehene Feder besitzt, einen Ablaßkanal zum Ablassen des Öles aus dem Zylinder der Antriebsriemenscheibenservoeinrichtung durch das Übersetzungsverhältnissteuerventil, ein Stellmittel zum Verschieben des Kolbens des Übersetzungsverhältnissteuerventils entsprechend dem Niederdrücken eines Beschleunigungspedals des Fahrzeuges und ein Rückschlagventil in dem Ablaßkanal umfaßt,
gekennzeichnet dadurch, daß ein weiteres Ventilmittel mit dem Rückschlagventil in Reihe verbunden ist;
durch ein Mittel zum Feststellen einer Radblockierbedingung des Fahrzeuges;
durch ein Mittel zum Betätigen des weiteren Ventilmittels zum Schließen desselben in Reaktion auf den Radblockierzustand, um das Ablassen des Öles aus dem Zylinder der Antriebsriemenscheibenservoeinrichtung zu stoppen.
Vorzugsweise umfaßt das Rückschlagventil einen Körper, einen zylindrischen, verschiebbar in dem Körper eingebauten Steuerkolben, eine in dem Steuerkolben vorgesehene Kugel und eine Feder zum Drücken der Kugel zum Schließen des Ventils;
wobei das weitere Ventilmittel durch den Steuerkolben gebildet wird, der so angeordnet ist, daß er gegen die Feder bewegbar ist, um eine Entleerungsöffnung zu schließen, und
ein verschiebbar in dem Körper eingebautes Stellglied, um den Steuerkolben zu verschieben.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun anhand eines Beispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Die Fig. 1a und 1b eine Schnittansicht eines stufenlos verstellbaren Riemengetriebes zeigen, bei dem die vorliegende Erfindung verwendet wird;
Die Fig. 2a und 2b einen erfindungsgemäßen hydraulischen Steuerkreis zeigen;
Fig. 3 eine Unteransicht eines in dem Getriebe der vorliegenden Erfindung verwendeten Ventilblockes ist;
Fig. 4a eine Schnittansicht des Ventilblockes entlang einer Linie IV- IV nach Fig. 3 ist, die eine Steuereinrichtung zeigt;
Fig. 4b eine auseinandergezogene Ansicht einer Steuereinrichtung ist;
Die Fig. 5a und 5b Schnittansichten der Steuereinrichtung zeigen, um deren Funktionsweise zu beschreiben;
Fig. 6 eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motordrehzahl zeigt;
Fig. 7 eine Schnittansicht des Ventilblockes entlang der Linie VII-VII nach Fig. 3 ist, die eine Schaltsperreinrichtung zeigt;
Fig. 8 eine Schnittansicht der Schaltsperreinrichtung im Betriebszustand ist;
Die Fig. 9a bis 9e Diagramme sind, die die Kennlinien der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Radumlaufgeschwindigkeit, des Pitotdruckes, des auf eine Antriebsriemenscheibe des stufenlos verstellbaren Getriebes aufgebrachten Druckes, des Übersetzungsverhältnisses bzw. des Leitungsdruckes zeigen;
Die Fig. 10 und 11 Draufsichten von anderen Beispielen der Steuereinrichtung sind; und
Fig. 12 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltsperreinrichtung zeigt.
Die Fig. 1a und 1b zeigen ein Kraftübertragungssystem mit einem stufenlos verstellbaren automatischen Riemengetriebe für ein Kraftfahrzeug, für das die vorliegende Erfindung verwendet wird. Ein Motor E ist quer in einem Vorderteil eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Das Kraftübertragungssystem umfaßt eine Elektromagnetpulverkupplung 1, eine Gangwähleinrichtung 2, ein stufenlos verstellbares Riemengetriebe 3 und eine Enduntersetzungseinrichtung 4 für die Vorderräder. Die Elektromagnetpulverkupplung 1 ist in einem Gehäuse 6 vorgesehen. Die Gangwähleinrichtung 2, das Getriebe 3 und die Enduntersetzungseinrichtung 4 sind in einem Hauptgehäuse 7 und einem Seitengehäuse 8 vorgesehen. Eine Kurbelwelle 10 des Motors E ist durch eine Antriebsplatte 11 der Elektromagnetpulverkupplung 1 mit einem ringförmigen Antriebsglied 12 verbunden. Die Elektromagnetpulverkupplung 1 umfaßt ein Abtriebsglied 14 und eine in dem Abtriebsglied 14 vorgesehene Magnetisierungsspule 15. Der äußere Rand des Abtriebsgliedes 14 ist von dem inneren Rand des Antriebsgliedes 12 durch einen Spalt 16 beabstandet. In dem Spalt 16 ist Magnetpulver vorgesehen. Das Abtriebsglied 14 ist an einer Antriebswelle 13 des Riemengetriebes 3 befestigt. Die Spule 15 wird durch Bürsten und Schleifringe mit Strom von einem Steuerkreislauf für die Elektromagnetpulverkupplung 1 versorgt.
Wenn die Magnetisierungsspule 15 durch den Kupplungsstrom erregt wird, wird das Abtriebsglied 14 magnetisiert, um einen durch das Antriebsglied 12 führenden Magnetfluß zu erzeugen. Das Magnetpulver wird durch den Magnetfluß in dem Spalt 16 zusammengedrängt und das Abtriebsglied 14 mit dem Antriebsglied 12 durch das Pulver in Eingriff gebracht. Andererseits sind die Antriebs- und Abtriebsglieder 12 und 14 voneinander getrennt, wenn der Kupplungsstrom unterbrochen ist.
Die Gangwähleinrichtung 2 ist zwischen der Antriebswelle 13 und einer Getriebehauptwelle 20 vorgesehen. Die Getriebehauptwelle 20 ist zylindrisch und koaxial mit der Antriebswelle 13 angeordnet. Die Gangwähleinrichtung 2 umaßt ein mit der Antriebswelle 13 integriertes Antriebsrad 21, ein drehbar an der Getriebehauptwelle 20 befestigtes, entgegengesetzt getriebenes Rad 22 und eine an der Getriebehauptwelle 20 befestigte Synchroneinrichtung 27. Das Antriebsrad 21 greift mit einem der an einer Welle 23 drehbar befestigten Gegenräder 24 ineinander. Ein anderes Zahnrad der Gegenräder 24 greift mit einem drehbar an einer Welle 25 befestigten Zwischenrad 26 ineinander, das wiederum mit dem Abtriebsrad 22 im Eingriff ist.
Die Synchroneinrichtung 27 umfaßt einen an der Getriebehauptwelle 20 befestigten Synchronkörper 28, eine Schiebemuffe 29, die mit dem Synchronkörper 28 durch Längsverzahnung verschiebbar ineinandergreift, und Synchronringe 30 und 31. Die Schiebmuffe 29 ist angepaßt, um mit Keilverzahnungen des Antriebsrades 21 oder Keilverzahnungen des Abtriebsrades 22 mittels Ringen 30 oder 31 ineinanderzugreifen.
In einer Leerlaufstellung (N-Bereich) oder einer Parkstellung (P-Bereich) eines Wählhebels 117 (Fig. 2b), greift die Schiebemuffe 29 mit keinem Rad ineinander, so daß die Getriebehauptwelle 20 von der Antriebswelle 13 abgekuppelt ist. Wenn die Schiebemuffe 29 mit dem Zahnrad 21 ineinandergreift, ist die Antriebswelle 13 mit der Getriebehauptwelle 20 durch das Zahnrad 21 und die Synchroneinrichtung 27 verbunden, um eine Fahrbereichsstellung (D, Ds-Bereiche) vorzusehen. Wenn die Schiebemuffe 29 mit dem Zahnrad 22 ineinandergreift, ist die Antriebswelle 13 mit der Getriebehauptwelle 20 durch die Zahnräder 21, 24, 26 und 22 verbunden, um eine Rückwärtsfahrstellung (R-Bereich) vorzusehen.
Die Getriebehauptwelle 20 hat einen axiale Durchgang, in dem eine mit der Kurbelwelle 10 verbunden Ölpumpenantriebswelle 42 angeordnet ist. In dem Getriebe 3 ist parallel zu der Getriebehauptwelle 20 eine Abtriebswelle 35 vorgesehen. An den Wellen 20 und 35 sind eine Antriebsriemenscheibe 36 und eine Abtriebsriemenscheibe 37 befestigt. Eine feststehende konische Scheibe 36a der Antriebsriemenscheibe 36 ist mit der Getriebehauptwelle 20 integriert und eine axial bewegliche konische Scheibe 36b ist axial verschiebbar auf der Getriebehauptwelle 20 angeordnet. Die bewegliche konische Scheibe 36b gleitet außerdem in einem Zylinder 38a, der an der Getriebehauptwelle 20 befestigt ist, um eine Servoeinrichtung 38 mit einer Kammer 38b zu bilden.
Eine feststehende konische Scheibe 37a der Abtriebsriemenscheibe 37 ist gegenüber der beweglichen Scheibe 36b an der Abtriebswelle 35 ausgebildet und eine bewegliche konische Scheibe 37b ist auf der Abtriebswelle 35 gegenüber der Scheibe 36a verschiebbar angeordnet. Die bewegliche konische Scheibe 37b gleitet außerdem in einem Zylinder 39a, der an der Abtriebswelle 35 befestigt ist, um eine Servoeinrichtung 39 zu bilden. Eine Kammer 39b der Servoeinrichtung 39 ist durch einen Kanal 71b mit einer Ölpumpe 41 verbunden. Eine Feder 40 ist vorgesehen, um die bewegliche konische Scheibe 37b an die feststehende konische Scheibe 37a zu drücken. Ein Antriebsriemen 34 greift mit der Antriebsriemenscheibe 36 und der Abtriebsriemenscheibe 37 ineinander. Die bewegliche Scheibe 36b hat einen dem Leitungsdruck ausgesetzten Bereich, der größer ist als der entsprechende Bereich der beweglichen Scheibe 37b.
An der Abtriebswelle 35 ist ein Antriebszahnrad 43a befestigt, das mit einem Zwischenreduktionszahnrad 43b an einer Zwischenwelle 44 ineinandergreift. Ein Zwischenzahnrad 45 an der Zwischenwelle 44 greift mit einem Endzahnrad 46 ineinander. Die Drehung des Endzahnrades 46 wird durch ein Differential 47 auf die Achsen 48a und 48b der Frontantriebsräder übertragen.
Die Fig. 2a bis 2c zeigen einen erfindungsgemäßen hydraulischen Steuerkreislauf. Der Kreislauf ist mit einem Druckregelventil 90 und einem Übersetzungsverhältnissteuerventil 100 versehen.
Das Druckregelventil 90 umfaßt einen Ventilkörper 91, einen Steuerkolben 92 und eine zwischen einer Federhalterung 93 und einem Ende des Steuerkolbens 92 vorgesehene Feder 94 zum Drücken des Steuerkolbens nach links.
Das Übersetzungsverhältnissteuerventil 100 umfaßt einen Ventilkörper 101, einen Steuerkolben 102, einen Kolben 107 und eine Steuereinrichtung 120 zum Steuern des auf den Steuerkolben 102 aufgebrachten Drukkes. Durch einen Kanal 71a wird einer Öffnung 91c des Druckregelventils 90 mittels der Pumpe 41 Öl aus einem Ölvorratsbehälter 70 zugeführt. Ein mit dem Kanal 71a verbundener Ölkanal 71b ist mit der Abtriebsriemenscheibenservokammer 39b verbunden. Außerdem ist ein Ölkanal 71c durch die Öffnungen 101d und 101b des Übersetzungsverhältnissteuerventils 100 und einen Kanal 72 mit der Antriebsriemenscheibenservokammer 38b verbunden. Das Öl fließt von einer Öffnung 91e des Regelventils 90 durch einen Ablaßkanal 75a und ein Entlastungsventil 76 zurück zum Einlaß der Pumpe 41. Eine Entleerungsöffnung 101c des Übersetzungsverhältnissteuerventils 100 ist mit dem Ölvorratsbehälter 70 durch einen Ablaßkanal 82 und ein Rückschlagventil 83 verbunden.
Der Antriebsriemenscheibenzylinder 38a hat eine ringförmige innere Nut 38c, in der ein Umlaufgeschwindigkeitssensor 73 in der Form eines Pitot-Rohres zum Messen der Geschwindigkeit des Öles in der Nut 38c vorgesehen ist, das heißt, der Drehzahl der Getriebehauptwelle 20, die proportional zur Motordrehzahl ist. Der durch den Umlaufgeschwindigkeitssensor 73 erzeugte Pitotdruck wird durch Kanäle 74 den Endkammern 91a des Ventils 90 zugeführt. Der Pitotdruck wird außerdem der Endkammer 101a des Ventils 100 durch ein Rückschlagventil 103 oder eine kleine Öffnung 104 zugeführt.
Die Öffnung 91e des Druckregelventils 90 ist durch einen Kanal 75a und durch einen Kanal 75b, der eine kleine Öffnung 86a besitzt, stromaufwärts vom Entlastungsventil 76 mit einem Gangstellungsbestimmungsventil 130 verbunden, und außerdem durch einen Kanal 75c mit einem Stellglied 140 für das Übersetzungsverhältnissteuerventil 100.
Ein Sensorgleitschuh 95 zum Erfassen des aktuellen Übersetzungsverhältnisses ist verschiebbar an einem parallel zur Achse des Steuerkolbens 92 verlaufenden Schmierölrohr 96 angeordnet. Eine an einem Ende des Sensorgleitschuhs 95 befestigte Schraube 95a greift mit einem Ende einer an der Federhalterung 93 befestigten Schraube 93a ineinander und das andere Ende des Sensorgleitschuhs 95 greift mit einem äußeren Rand 36d der beweglichen Scheibe 36b ineinander. Auf diese Weise wird die Position der beweglichen Scheibe 36b, die das Übersetzungsverhältnis während des Betriebes anzeigt, durch die Feder 94 auf den Steuerkolben 92 übertragen. Am Ende des Ventilkörpers 91, gegenüber der Feder 94, wird der Pitotdruck auf die Endkammer 91a aufgebracht und der Öldruck wird durch den Kanal 71a auf die Öffnung 91c aufgebracht. Eine zwischen der Kammer 91a und der Öffnung 91c vorgesehene Öffnung 91b zum Verhindern des Ölleckens in Abhängigkeit vom Leitungsdruck ist durch einen Ablaßkanal mit dem Ölvorratsbehälter 70 verbunden. Die Öffnung 91d ist mit der Öffnung 91e durch eine an einer hervorstehenden Fläche 92a des Steuerkolbens 92 ausgebildete Kammer verbunden, wenn der Steuerkolben nach rechts verschoben wird, so daß der Leitungsdruck reguliert werden kann. Eine neben der Öffnung 91e vorgesehene Öffnung 91f ist durch einen Kanal 98 und ein elektromagnetisch betätigtes Umschaltventil 97 mit dem Kanal 71c verbunden. Das elektromagnetisch betriebene Ventil 97 ist ein Drei-Wege-Ventil, das vorgesehen ist, um wahlweise den Kanal 71c mit der Öffnung 91f zu verbinden, wenn ein Schaltmagnet erregt ist, oder mit einer Entleerungsöffnung, wenn der Schaltmagnet energielos ist.
Auf diese Weise wird der Steuerkolben 92 mit dem Pitotdruck und dem Öldruck beaufschlagt, um in die Richtung zum Öffnen der Öffnung 91e bewegt zu werden, während die Spannkraft der Feder 94 entsprechend dem durch den Sensorgleitschuh 95 ermittelten Übersetzungsverhältnis den Steuerkolben 92 in die Richtung zum Schließen der Öffnung 91e schiebt.
Bezeichnet man die Differenz zwischen den Druckaufnahmebereichen des Steuerkolbens 92 an der Öffnung 91c als AL und zwischen den Druckaufnahmebereichen an der Öffnung 91f als AC, wird die Beziehung zwischen dem Leitungsdruck PL und der durch die Feder 94 ausgeübten Federkraft F, wenn das elektromagnetisch betätigte Ventil 97 nicht erregt ist, um das Öl an der Öffnung 91f zu entleeren, wie folgt ausgedrückt:
Auf diese Weise wird der Leitungsdruck Pt gemäß der Gleichung PL = F/AL auf einen höheren Wert eingestellt. Wenn der Schaltmagnet des elektromagnetisch betätigten Ventils 97 erregt ist, um Öl auf die Öffnung 91f aufzubringen, wird die Beziehung ausgedrückt als
(AL + Ac) x PL = F
Somit wird der Leitungsdruck PL gemäß PL = F/(AL + AC) auf einen niedrigeren Wert eingestellt. In Fig. 2b ist der Sensorgleitschuh 95 nach rechts bewegt, da sich das Übersetzungsverhältnis verringert, wobei er die Kraft der Feder 84 reduziert, um den Leitungsdruck herabzusetzen. Der Leitungsdruck wirkt in Abhängigkeit vom Übersetzungsverhältnis mit angemessener Kraft auf den Riemen 34, um kein Schlupfen des Riemens auf den Riemenscheiben zu bewirken.
Eine Düse 77, die an einem inneren Umfang des Riemens 34 angrenzend vorgesehen ist, wird durch einen Kanal 75d mit einer kleinen Öffnung 86b mit Öl versorgt, um das Öl auf den Riemen auszubringen und ihn zu schmieren. Der Kanal 75d ist durch das Schmierölrohr 96 mit dem Kanal 75a verbunden. Der Kanal 75a ist durch ein Rückschlagventil 79 und einen Öl kühl er 80 mit einem Kanal 75e und mit dem Ölvorratsbehälter 70 verbunden, und weiter mit einer Düse 78 verbunden, die in der Nut 38c des Antriebsriemenscheibenzylinders 38a vorgesehen ist, um die Riemenscheiben zu schmieren. Die Abtriebsriemenscheibe 37 hat eine Ausgleichskammer 39c, die benachbart zur Ölkammer 39b gegenüber der Scheibe 37b ausgebildet ist und die durch einen stromabwärts von dem Öl kühl er 80 verbundenen Kanal 81 mit Öl versorgt wird, wodurch ein Zentrifugalöldruck in der Ölkammer 39b kompensiert wird.
Das Übersetzungsverhältnissteuerventil 100 hat eine an dem Steuerkolben 102 ausgebildete Ringnut 102a, um die Öffnung 101b mit der Öffnung 101c oder der Öffnung 101d zu verbinden und damit der Antriebsriemenscheibenservokammer 38b in Abhängigkeit von der Position des Steuerkolbens 102 Öl zuzuführen oder aus ihr abzulassen.
Wie in Fig. 4b dargestellt ist, ist der Kolben 107 im Ventilkörper 101 verschiebbar befestigt und hat einen axialen Hohlraum 107c. Eine Stange 108 ist im Ventilkörper 101 axial verschiebbar angeordnet und ein Flansch 108d der Stange 108 greift mit der Wand des Hohlraums 107c verschiebbar ineinander. Zwischen dem Flansch 108d und dem Kolben 107 ist eine Feder 109 vorgesehen. Beide Endkammern des Übersetzungsverhältnissteuerventils 100 werden mit dem Pitotdruck beaufschlagt. Eine an einem Ende der Stange 108 vorgesehene Rolle 108a greift mit einem Nocken 110 ineinander, der funktionell mit einem Beschleunigungspedal (nicht dargestellt) des Fahrzeugs verbunden ist, um in Abhängigkeit vom Niederdrücken des Beschleunigungspedals gedreht zu werden.
Die Steuereinrichtung 120 hat einen zwischen dem Kolben 107 und dem Steuerkolben 102 des Übersetzungsverhältnissteuerventils vorgesehenen Druckregler 121 und eine Verbindungsanordnung 122, die an einem Ende mit dem Sensorgleitschuh 95 und an dem anderen Ende mit dem Regler 121 verbunden ist. Der Regler 12l hat ein Führungsteil 111 und einen in dem Führungsteil vorgesehenen Kolben 112. Zwischen dem Steuerkolben 102 und dem Führungsteil 111 ist eine Feder 105 angeordnet und zwischen dem Steuerkolben 102 und dem Kolben 112 ist eine Feder 106 vorgesehen.
Der Regler 121 wird nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die Fig. 4a und 4b beschrieben. Das Übersetzungsverhältnissteuerventil 100, die Steuereinrichtung 120 und das Druckregelventil 90 sind in einem Ventilblock 150 angeordnet. Der Regler 121 umfaßt eine starr an einem Körper 151 des Ventilblockes 150 befestigte Horizontalwelle 113, ein schwenkbar an der Welle 113 befestigtes paralleles Gestänge 155 und ein U-förmiges Verbindungsglied 123, das das Gestänge 155 mit dem Verbindungsglied 122 verbindet. An der Welle 113 ist eine Nabe 114 drehbar befestigt, die mit einem Hebel 156a des parallelen Gestänges 155 (Fig. 4a) aus einem Stück ist. Mit dem Hebel 156a sind parallele Arme 157a und 157b schwenkbar verbunden. Die Arme 157a und 157b sind mit einem Hebel 156b verbunden, der parallel zum Hebel 156a ist, um das parallele Gestänge 155 zu bilden.
Der Hebel 156b hat ein eingebautes Lagerteil 158, an dem ein Paar von Wellen 159a und I59b befestigt sind. Die Wellen 159a und 159b durchdringen das Führungsteil 111 und sind an einem Lagerteil 162 befestigt, das an einem Arm 161 befestigt ist, der durch eine Hülse 115 starr an der Welle 113 befestigt ist. Rollen 160a und 160b sind drehbar auf den entsprechenden Wellen 159a und 159b befestigt. Das Führungsteil 111 hat eine axiale Nut 111b auf der Mittellinie seines oberen Umfangs. In die Nut Illb greift eine Platte 163 ein, die an der Hülse 115 an der Welle 113 befestigt ist, um das Rotieren des Führungsteiles 111 zu verhindern.
Wie in Fig. 4b dargestellt ist, hat das Verbindungsglied 123 an seinem einen Ende eine Gabelung 123a, um mit dem Hebel 156a verbunden zu werden. Ein Hebelteil 123b des Verbindungsgliedes 123 ist mit dem Verbindungsglied 122 verbunden.
Entsprechend Fig. 2 umfaßt ein Gangstellungsbestimmungsventil 130 einen Ventilkörper 131, ein verschiebbar in dem Ventilkörper 131 angeordnetes Absperrorgan 133 mit einer Entleerungsöffnung 132, eine Feder 134, um das Absperrorgan 132 an einen Nocken 135, der sich entsprechend der Position des Wählhebels 136 dreht, zu drücken. Der Nocken 135 hat eine Nase 135a, die den D-, N- und R-Bereichpositionen entspricht, und an beiden Seiten der Nase 135a ausgebildete Nasen 135b, die den P- und Ds-Bereichpositionen entsprechen. In den D-, N- und R- Bereichpositionen drückt die Nase 135a das Absperrorgan 133 in die Richtung zum Schließen der Entleerungsöffnung 132, so daß der Stellöldruck aufgebaut wird. In den P- und Ds-Bereichpositionen bewegt sich das Absperrorgan 133 nach außen, um die Entleerungsüffnung 133 freizugeben und das Öl daraus abzulassen, so daß der Öldruck in den Kanälen 75b und 75c reduziert wird. Zu dieser Zeit nimmt der Öldruck in dem Ölkanal 75b aufgrund einer in dem Ölkanal 75b vorgesehenen kleinen Öffnung 86a allmählich ab. Der Öldruck wird auf ein Stellglied 140 aufgebracht.
Das Stellglied 140 umfaßt einen Zylinder 141, einen verschiebbar im Zylinder 141 angeordneten Kolben 142 und eine Feder 143, um den Kolben 142 zu einer Kolbenkammer 144 zu drücken, auf die durch einen Kanal 75c der Stellöldruck ausgeübt wird. Zwischen dem Sensorgleitschuh 95 und dem Stellglied 140 ist ein durch einen Drehzapfen 146a drehbar gelagerter Ausgleichshebel 146 vorgesehen. Der Hebel 146 hat einen Finger 146b, der mit einem Haken 142a eines äußeren Endes einer Stange des Kolbens 142 in Eingriff bringbar ist, und eine Nase 146c, die mit einem Stift 108b an der Stange 108 des Übersetzungsverhältnissteuerventils 100 in Eingriff bringbar ist. Im P- oder Ds-Bereich, wenn kein Stellöldruck in der Kolbenkammer 144 besteht, drückt der Kolben 142 auf den Finger 146b, um den Hebel 146 um den Drehzapfen 146a zu drehen. Infolgedessen kommt die Nase 146c mit dem Stift 108b in Eingriff, um die Stange 108 um einen vorbestimmten Hub nach links in Fig. 2b zu verschieben und dadurch den Übersetzungsbereich auf die Seite hoher Motordrehzahl zu ändern. Auf diese Weise bewirkt das Loslassen des Beschleunigungspedals im Ds-Bereich das Herunterschalten des Getriebes, so daß die Motorbremsung wirksam ist. Unter solch einer Bedingung, wenn das Getriebe heruntergeschaltet wird, um die Scheibe 36b nach links zu verschieben, greift der Sensorgleitschuh 95 mit dem Ende des Hebels 146 ineinander, um ihn zu drehen. Auf diese Weise werden die Stange 108 und der Kolben 142 nach rechts bewegt, da das Übersetzungsverhältnis ansteigt, und beim maximalen Übersetzungsverhältnis wird der Kolben 142 in die rechte Endposition zurückgeführt.
Entsprechend Fig. 7 ist außerdem eine Schaltsperreinrichtung 170 in dem Ventilblock 150 zum Steuern des Rückschlagventils 83 vorgesehen, um das Schlupfen des Riemens 34 des stufenlos verstellbaren Getriebes auf den Riemenscheiben zu verhindern, wenn die Räder des Fahrzeuges beim Bremsen des Fahrzeuges blockiert sind. Die Schaltsperreinrichtung 170 umfaßt eine Rückschlagventilbetätigungseinrichtung für das Rückschlagventil 83. Das Rückschlagventil 83 umfaßt einen Zylinder 84a als einen Ventilkörper, einen zylindrischen, verschiebbar in dem Zylinder 84a befestigten Steuerkolben 84b, eine Kugel 83c und eine Feder 83b zum Verdrängen der Kugel 83c, um eine durch den Zylinder 84a und eine starr an dem Körper 151 des Ventilblockes 150 befestigte Platte 152 definierte Entleerungsöffnung 84c zu schließen. Demzufolge drückt das durch den Kanal 82 aufgebrachte Öl die Kugel 83c gegen das Drücken der Feder 83b, um die Entleerungsöffnung 84c zu öffnen, wenn die Ölkammer 38a der Antriebsriemenscheibe 36 entleert wird.
In einer Wand des Zylinders 84a ist eine Öffnung 84d und in einer Wand des Steuerkolbens 84b ist eine Öffnung 84e ausgebildet. Die Öffnungen 84d und 84e sind angepaßt, um aufeinanderzupassen, wenn der Steuerkolben 84b in der am weitesten zurückgezogenen Position im Zylinder 84a ist. In dem Zylinder 84a ist ein Stellrohr 84g verschiebbar gelagert, das aus dem Zylinder 84a herausragt, um an einen Boden 84f des Steuerkolbens 84b zu stoßen. In dem Boden 84f ist eine Öffnung 84h zum Verbinden des Innenraumes in dem Steuerkolben 84b mit dem Inneren des Ventilkörpers ausgebildet.
Die Schaltsperreinrichtung 170 hat einen Kolben 171, der verschiebbar in einem in dem Körper 151 ausgebildeten Zylinder 172 befestigt ist. Der Zylinder 172 ist mit dem Ölkanal 74 verbunden, so daß der Kolben 171 in einem hohen Motordrehzahl bereich durch den Pitotdruck nach unten gedrückt wird. Ein Endabschnitt 171a des Kolbens 171 ragt aus dem Ventilblock 150 heraus.
Ein Schaltsperrarm 175 ist vorgesehen, um das Stellrohr 84g des Rückschlagventils 83 zu betätigen. Der Schaltsperrarm 175 ist an der Welle 113 schwenkbar befestigt. Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, hat der Schaltsperrarm gegenüberliegende Verbindungsteile 175a, eine Stoßfläche 175b, die mit dem Endabschnitt 171a des Kolbens 171 aneinanderstößt, und eine Lagerseite 175c, die der Stoßfläche 175b gegenüberliegt. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, ist zwischen der Seite 175c und dem Körper 151 eine Feder 176 vorgesehen, um den Arm 175 im Gegenzeigersinn zu schieben. Auf der Lagerseite 175c ist ein Vorsprung 175d zum Ineinandergreifen mit dem Sensorgleitschuh 95 ausgebildet. Der Vorsprung 175d hat einen linearen Abschnitt 175e, der mit einem Stift 95b an dem Sensorgleitschuh 95 ineinandergreift, wenn das Übersetzungsverhältnis größer ist als ein vorgegebenes Verhältnis iS, zum Beispiel 1.0, um die Drehung des Armes 175 zu begrenzen. An einem Ende des Vorsprunges 175d ist ein konischer Abschnitt 175f ausgebildet, um den Abschnitt 175e weich gleitend mit dem Stift 95b in Eingriff zu bringen. Der Schaltsperrarm 175 hat außerdem eine Stellschraube 177, die gegen das Stellrohr 84g stößt.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Systems beschrieben. Während das Fahrzeug steht, wird die Abtriebsriemenscheibenservokammer 39b mit dem Leitungsdruck versorgt, der über die Kanäle 71a, 71b durch das Druckregelventil 90 eingestellt wird, und die Antriebsriemenscheibenservokammer 38b ist entleert, da der Steuerkolben 102 durch die Feder in die linke Position verschoben ist. Somit greift der Riemen 34 mit der Abtriebsriemenscheibe 37 bei einem maximalen Laufdurchmesser ineinander, um das größte Übersetzungsverhältnis iL (niedrige Drehzahlstufe) vorzusehen. Der Gangwählhebel 136 ist dann in der N-Bereichposition, um den N-Bereich auszuwählen, so daß die Entleerungsöffnung 132 des Gangstellungsbestimmungsventils 130 geschlossen ist. Wenn der D-Bereich ausgewählt wird, werden die Antriebswelle 13 und die Getriebehauptwelle 20 in der Gangwählvorrichtung 2 durch den Gangwählhebel 136 miteinander verbunden.
Da das Beschleunigungspedal losgelassen ist, ist der Nocken 110 zu der Zeit in einer im wesentlichen vertikalen Position. Demzufolge ragt die Stange 108 aus dem Ventilkörper 101 heraus, so daß auf die Feder 105 eine minimale Kraft ausgeübt wird.
Wenn das Beschleunigungspedal niedergedrückt wird, wird die Elektromagnetpulverkupplung 1 durch den Kupplungsstrom erregt, wobei sie die Motorleistung auf die Antriebsriemenscheibe 36 überträgt. Die Leistung des Motors wird durch den angetriebenen Riemen 34 und die Abtriebsriemenscheibe 37 auf die Abtriebswelle 35 mit dem größten Übersetzungsverhältnis und weiter auf die Achsen der Antriebsräder übertragen. Auf diese Weise wird das Fahrzeug angefahren.
Wenn das Niederdrücken des Beschleunigungspedals einen vorbestimmten Grad überschreitet, wird der Nocken 110 in eine in den Fig. 4a und 4b dargestellte Position gedreht, wobei er die Stange 108 nach links drückt. Somit wird eine größere Kraft auf die Feder 105 des Übersetzungsverhältnissteuerventils 100 ausgeübt.
Bei dem größten Übersetzungsverhältnis ist der Sensorgleitschuh 95 in der linken Endposition positioniert. Somit werden die Hebel 156a und 156b, wie in Fig. 5a dargestellt, geneigt, so daß die Rollen 160a und 160b im wesentlichen vertikal angeordnet sind, das heißt, die Rolle 160b ist direkt unter der Rolle 160a angeordnet. Demzufolge ist der Kolben 112 in dem Führungsteil zurückgezogen, ausgerückt von der Feder 106. Deshalb wird der Steuerkolben 102 durch eine kleine Kraft der Feder 105 nur soweit verschoben, daß er durch einen relativ kleinen, auf die Kammer 101a aufgebrachten Pitotdruck im Gleichgewicht gehalten wird. Demzufolge beginnt das Getriebe bei einer niedrigen Motordrehzahl an einem Punkt P&sub1; hinaufzuschalten, dargestellt in Fig. 6.
Wenn das Getriebe heraufgeschaltet wird, verschiebt sich der Sensorgleitschuh 95 nach rechts, wobei er das Verbindungsglied 123 in der Gegenzeigerrichtung dreht (Fig. 4b). Der Hebel 156a und folglich der Hebel 156b werden in der Gegenzeigerrichtung gedreht, wie es durch einen Pfeil in Fig. 5b dargestellt ist. Infolgedessen werden die Rollen 160a und 160b in eine diagonale Position gedreht, so daß die Rolle 160a an den Kolben 112 stößt. Der Kolben 112 wird nach links bewegt. Bis sich der Kolben 112 mit der Feder 106 an einem Punkt P&sub2; verbindet, ändert sich das Übersetzungsverhältnis entlang einer Linie l&sub1; unter Konstanthalten der Motordrehzahl. Nachdem der Kolben 112 mit der Feder 106 im Eingriff ist, wird der Steuerkolben 102 durch die Federn 105 und 106 nach links gedrückt.
Demzufolge wird das Getriebe entlang einer Übersetzungsverhältnisänderungslinie l&sub2; vom Punkt P&sub2; mit Erhöhen der Motordrehzahl heraufgeschaltet.
Wenn das Beschleunigungspedal an einem Punkt P&sub3; losgelassen wird, kehrt der Schaltnocken 110 in die ursprüngliche vertikale Position zurück, so daß die Last auf die Federn 105 und 106 schnell reduziert wird. Demzufolge wird der Steuerkolben 102 nach rechts verschoben, um die Öffnung 101b mit der Öffnung 101d zu verbinden und dabei Öl in die Kammer 38b einzubringen. Auf diese Weise beginnt das Getriebe auf das kleinste Übersetzungsverhältnis iH heraufzuschalten. Demzufolge sind die Rollen 160a und 160b horizontal angeordnet, wie es in Fig. 5b dargestellt ist, so daß der Abstand zwischen den Kolben 112 und 107 ein Maximum wird.
Wenn sich der Schaltnocken 110 dreht, bewegt sich das Führungsteil 111, während das parallele Gestänge 155 die Winkelstellung der Hebel 156a und 156b beibehält. Auf diese Weise wird die relative Position der Rollen 160a und 160b zum Kolben 112 unabhängig vom Grad des Niederdrückens des Beschleunigungspedals aufrechterhalten. Wenn der Grad des Niederdrückens klein ist und da der Abstand zwischen der Feder 106 und dem Kolben 112 groß ist, wird das Getriebe entlang unterer Übersetzungsverhältnisänderungslinien l&sub1;' und l&sub2;' heraufgeschaltet, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Die Linien l&sub1;" und l&sub2;" sind Übersetzungsverhältnisänderungslinien, wenn der Grad des Niederdrückens des Beschleunigungspedals größer ist.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Schaltsperreinrichtung 170 unter Bezugnahme auf die Fig. 7, 8 und 9a bis 9e beschrieben.
In einem niedrigen Motordrehzahl bereich bei einem großen Übersetzungsverhältnis greift der Stift 95b des Sensorgleitschuhs 95 mit dem Vorsprung 175d des Schaltsperrarmes 175 an dem linearen Teil 175e ineinander. Demzufolge wird der Schaltsperrarm 175, wenn das Fahrzeug steht oder mit einer niedrigen Geschwindigkeit gefahren wird, wie in Fig. 7 dargestellt ist, gegen das Drücken der Feder 176 geneigt. Somit ragt das Stellrohr 84g aus dem Zylinder 84a heraus, so daß der Steuerkolben 84b in der innersten Position des Zylinders gelegen ist, um die Entleerungsöffnung 84c zu öffnen, was das Entleeren der Kammer 38b ermöglicht. Wenn das Fahrzeug angefahren wird und die Motordrehzahl ansteigt, wird das Öl in die Kammer 38b eingebracht, um das Getriebe heraufzuschalten.
Wenn das Getriebe heraufgeschaltet wird, verschiebt sich der Sensorgleitschuh 95 nach links in Fig. 7, so daß das lineare Teil 175e des Vorsprunges 175d nicht länger mit dem Stift 95b ineinandergreift. Somit ist der Schaltsperrarm 175 in der Lage, entsprechend dem Pitotdruck um die Welle 113 zu schwenken.
Wenn das Fahrzeug mit einem kleinen Übersetzungsverhältnis bei einer hohen Geschwindigkeit gefahren wird, wird ein hoher Pitotdruck auf den Zylinder 172 der Schaltsperreinrichtung 170 aufgebracht. Demzufolge wird der Kolben 171 nach unten gedrückt, so daß der Endabschnitt 171a die angrenzende Seite 175b des Schaltsperrarmes 175 nach unten drückt. Somit wird der Schaltsperrarm in der geneigten Position gehalten.
Wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten abgebremst wird und die Räder blockiert sind, sinkt die Radumlaufgeschwindigkeit Vw und somit der Pitotdruck Pt rapide, wie es in den Fig. 9a und 9b dargestellt ist. Infolgedessen wird der Kolben 171 zurückgezogen und der Schaltsperrarm 175 um die Welle 113 geschwenkt, um durch die Feder 176 horizontal positioniert zu werden, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. Die Schraube 177 schob das Stellrohr 84g nach oben, so daß der Steuerkolben 84b nach oben verschoben wird, dadurch die Entleerungsöffnung 84c schließend. Das Stellrohr 84g wird ebenfalls durch den Boden 84f des Steuerkolbens 84b geschlossen. Somit wird, obwohl die Öffnungen 101b und 101c des Übersetzungsverhältnissteuerventils 100 miteinander in Verbindung stehen, die Kammer 38a der Servoeinrichtung 38 nicht entleert. Demzufolge wird, wie es durch eine gestrichelte Linie Pp' in den Fig. 9c und 9d dargestellt ist, der Primärdruck in der Kammer 38b hoch gehalten, um das Übersetzungsverhältnis zu der Zeit beizubehalten.
Die Öffnungen 84d und 84e des Zylinders 84a und des Steuerkolbens 84b fluchten nicht miteinander und das Stellrohr 84g stößt dicht an den Boden 84f des Steuerkolbens 84b. Das Öl in dem Steuerkolben 84b fließt durch die im Boden 84f ausgebildete Bohrung 84h in den Zwischenraum zwischen dem Zylinder 84a und dem Boden 84f des Steuerkolbens 84b. Auf diese Weise wird das Rückschlagventil 83 in einem geschlossenen Zustand arretiert.
Nachfolgend wird der Arretiervorgang beschrieben.
Eine nach unten gerichtete, auf den Steuerkolben 84b aufgebrachte Kraft FD wird ausgedrückt als
FD = π x d1² x Pp/4
wobei dl der Innendurchmesser des Steuerkolbens 84b und Pp der Druck in dem Ablaßkanal 82 ist. Eine nach oben gerichtete, auf den Boden 84f des Steuerkolbens 84b aufgebrachte Kraft Fu wird ausgedrückt als
FU = π x (d2² - d3²) x Pp/4
wobei d2 der Außendurchmesser des Steuerkolbens 84b und d3 der Außendurchmesser des Stellrohres 84g ist. Wenn die Durchmesser des Zylinders, Steuerkolbens und Stellrohres so ausgewählt werden, daß sie die Ungleichung
π x d1²/4 < π x (d2² - d3²)/4
erfüllen, wird die nach oben gerichtete Kraft Fu grüßer als die nach unten gerichtete Kraft FD.
Wenn das Bremspedal losgelassen wird, steigt die Radumlaufgeschwindigkeit Vw an, so daß die Abtriebsriemenscheibe 37 und der Riemen 34 schnell gedreht werden. Da die Antriebsriemenscheibe 36 durch einen hohen Primärdruck gehalten wird, wird die Riemenscheibe 36 durch den Riemen 34 ohne Schlupfen angetrieben. Demzufolge wird das Übersetzungsverhältnis konstant gehalten, wie es in Fig. 9d dargestellt ist. Da die Umlaufgeschwindigkeit der Riemenscheibe 36 ansteigt, steigt der Pitotdruck an, so daß der Kolben 171 verschoben wird, um den Arm 171 in die geneigte Position zu schwenken. Die Schraube 177 wird von dem Stellrohr 84g getrennt, wodurch sie das Ende des Stellrohres 84g öffnet, um den Druck in dem Steuerkolben 84b freizusetzen. Der Steuerkolben 84b wird durch die Feder 83b in die innerste Position in dem Zylinder 84a verschoben, so daß die Entleerungsöffnung 84c geöffnet ist. Demzufolge wird das Getriebe allmählich heruntergeschaltet, wie es in Fig. 9d dargestellt ist.
Die Öffnung 84e des Steuerkolbens 84b kann so angepaßt sein, daß sie die Öffnung 84d des Zylinders 84a ein wenig überlappt, um einen kleinen Durchlaß dazwischen zu bilden, wenn die Entleerungsöffnung 84c des Rückschlagventils 83 durch den Steuerkolben 84b geschlossen ist. Folglich läuft das Öl in dem Steuerkolben aus den Öffnungen 84e und 84d, so daß der Druck allmählich abnimmt, wie es durch eine Strich-Punkt- Linie in Fig. 9c dargestellt ist. Demzufolge wird das Getriebe heruntergeschaltet, wie es durch eine Strich-Punkt-Linie in Fig. 9d dargestellt ist, wobei sich der Sensorgleitschuh 95 verschiebt, um mit dem Schaltsperrarm 175 in Eingriff gebracht zu werden.
Beim Blockieren der Räder in einem großen Übersetzungsverhältnisbereich schlupft der Riemen nicht sehr auf der Riemenscheibe, da die durch den Kraftübertragungsweg von den Rädern auf die Antriebsriemenscheibe 36 übertragene Umlaufgeschwindigkeit niedrig ist. Deshalb wird, obwohl die Räder beim Bremsen blockiert sind und der Pitotdruck sinkt, die Schaltsperreinrichtung 170 aufgrund der Stellung des Sensorgleitschuhs 95 nicht betätigt.
Die Fig. 10 und 11 zeigen Modifikationen der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 10 dargestellt ist, ist das Übersetzungsverhältnissteuerventil 100 modifiziert, um die Federn 105 und 106 zwischen dem Kolben 107 und dem Führungsteil und dem Kolben 11 anzuordnen. In einer zweiten, in Fig. 11 dargestellten Modifikation ist anstelle der Rollen 160a und 160b ein länglicher Nocken 165 an dem Hebel 156a vorgesehen. Die Last der Feder 106 kann entsprechend der Form des Nockens 165 verändert werden.
Fig. 12 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der das Rückschlagventil 83 elektronisch betätigt wird.
Der Steuerkolben 84b des Rückschlagventils 83 ist mit einem elektromagnetisch betätigten Stellglied 88 verbunden, um nach rechts zum Schließen der Entleerungsöffnung 84c verschoben zu werden. Das Stellglied 88 wird in Abhängigkeit von einem Signal von einer elektronischen Steuereinheit 200 betätigt. Die Steuereinheit 200 hat einen Übersetzungsverhältnismeßwertaufnehmer 201, einen Pitotdruckmeßwertaufnehmer 202 und eine Radblockierermittlungseinheit 203, in der das Blockieren der Räder des Fahrzeuges in Übereinstimmung mit den Ausgangssignalen der Meßwertaufnehmer 201 und 202 festgestellt wird. Mit anderen Worten, wenn der Pitotdruck in einem kleinen Übersetzungsverhältnisbereich extrem niedrig ist, wird das Stellglied 88 betätigt, um das Stellrohr 84g zu verschieben. Die Wirkungsweise des Rückschlagventils 83 ist die gleiche wie in der ersten Ausführungsform.
Da der Primärdruck in der Ölkammer der Antriebsriemenscheibe hoch gehalten wird, wenn die Räder blockiert sind, wird erfindungsgemäß das Schlupfen des Riemens auf den Riemenscheiben verhindert, wenn die Räder Uml aufgeschwindigkeit zurückgewinnen.

Claims

1. Steuersystem für ein stufenlos verstellbares Getriebe zum Übertragen der Leistung eines fahrzeugmotors auf die Antriebsräder eines Fahrzeuges, wobei das System umfaßt eine Antriebsriemensscheibe (36) und eine Abtriebsriemenscheibe (37), die jeweils eine hydraulisch verschiebbare Scheibe (36b, 37b) und eine entsprechende Servoeinrichtung zum Betätigen der Scheibe besitzen, einen mit beiden Riemenscheiben (36, 37) ineinandergreifenden Riemen (34), einen Hydraulikkreislauf mit einer Pumpe (41) zum Versorgen von Hydraulikzylindern in beiden Servoeinrichtungen mit Öl, ein Übersetzungsverhältnissteuerventil (100), das einen verschiebbar in einem Körper (101) des Übersetzungsverhältnissteuerventils (100) eingebauten Kolben (107), einen verschiebbar in dem Übersetzungsverhältnissteuerventilkörper (100) eingebauten Steuerkolben (102) zum Steuern des dem Zylinder der Antriebsriemenscheibenservoeinrichtung zugeführten Öles und des daraus abgelassenen Öles, um das Übersetzungsverhältnis zu verändern, und mindestens eine zwischen dem Kolben (107) und dem Steuerkolben (102) vorgesehene Feder (105, 106) besitzt, einen Ablaßkanal (82) zum Ablassen des Öles aus dem Zylinder der Antriebsriemenscheibenservoeinrichtung durch das Übersetzungsverhältnissteuerventil (100), ein Stellmittel zum Verschieben des Kolbens des Übersetzungsverhältnissteuerventils (100) entsprechend dem Niederdrücken eines Beschleunigungspedals des Fahrzeuges, und

ein Rückschlagventil (83) in dem Ablaßkanal (82), gekennzeichnet dadurch, daß ein weiteres Ventilmittel mit dem Rückschlagventil (83) in Reihe verbunden ist;

durch ein Mittel zum Feststellen einer Radblockierbedingung des Fahrzeuges; und

durch ein Mittel (88) zum Betätigen des weiteren Ventilmittels zum Schließen desselben in Reaktion auf die Radblockierbedingung, um das Ablassen des Öles aus dem Zylinder der Antriebsriemenscheibenservoeinrichtung zu stoppen.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, bei dem das Rückschlagventil umfaßt

einen Körper (84a), einen verschiebbar in dem Körper (84a) eingebauten zylindrischen Steuerkolben (84b), eine in dem Steuerkolben (84b) vorgesehene Kugel (83c) und eine Feder (83b) zum Drücken der Kugel (83c) zum Schließen des Ventils;

wobei das weitere Ventilmittel durch den Steuerkolben (84b) gebildet wird, der so angeordnet ist, daß er gegen die Feder (83b) bewegbar ist, um eine Entleerungsöffnung (84c) zu schließen, und

ein verschiebbar in dem Körper (84a) eingebautes Stellglied (84g), um den Steuerkolben (84b) zu verschieben.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, das außerdem ein Pitotdruckzuführungsmittel zum Aufbringen des Pitotdruckes auf den Übersetzungsverhältnissteuerventilsteuerkolben (102) in Abhängigkeit von der Motordrehzahl umfaßt,

wobei das Radblockierfeststellungsmittel vorgesehen ist, um auf eine Reduzierung des Pitotdruckes in einem kleinen Übersetzungsverhältnisbereich zu reagieren.

4. System nach Anspruch 3, bei dem das Stellmittel einen Schaltsperrarm (175) umfaßt, der angeordnet ist, um bei Reduzierung des Pitotdruckes gedreht zu werden.

5. System nach Anspruch 3, bei dem das Stellmittel ein elektromagnetisch betätigtes Stellglied (88) umfaßt.