DE69618693T2

DE69618693T2 - Stufenloses Getriebe

Info

Publication number: DE69618693T2
Application number: DE69618693T
Authority: DE
Inventors: Masashi Hattori; Takeshi Inuzuka; Shoichi Miyagawa; Shuzo Moroto; Shiro Sakakibara; Takao Taniguchi; Kazumasa Tsukamoto
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 2002-05-29
Anticipated expiration: 2016-03-22
Also published as: DE69618367D1; DE69618693D1; US5669846A; EP0733830A2; EP0733831A2; EP0733831B1; US5690576A; EP0733831A3; EP0733830B1; EP0733830A3; DE69618367T2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe, bei dem eine stufenlose Getriebeeinheit mit einem Riemen verwendet wird, die aus einer Primärriemenscheibe und einer Sekundärriemenscheibe besteht und durch zwei Antriebsscheiben und einen um die Primärriemenscheibe und die Sekundärriemenscheibe geführten Riemen gegeben ist, und sie betrifft insbesondere das Steuern der Axialkräfte der stufenlosen Getriebeeinheit mit einem Riemen, wenn der niedrige Modus und der hohe Modus in einem stufenlosen Getriebe geschaltet werden, das aus der Kombination der stufenlosen Getriebeeinheit mit einem Riemen und einem Planetengetriebe besteht und besonders als ein Getriebe bei Automobilen geeignet ist.
In jüngster Zeit findet ein automatisches stufenloses Getriebe mit einer darin angeordneten stufenlosen Riemengetriebeeinheit als Getriebe für Kraftfahrzeuge Beachtung, um die Anforderungen zur Verbesserung des relativen Kraftstoffverbrauchs, der Betriebseigenschaften und dgl. zu erfüllen.
Wie beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 7-331000 dargestellt ist, wurde ein stufenloses Automobilgetriebe vorgeschlagen, das eine stufenlose Getriebeeinheit, eine gleichmäßige Getriebeeinheit, ein Planetengetriebe sowie eine erste und eine zweite Kupplung aufweist, wobei eine Abtriebsseite der Drehmomentwandlereinheit mit dem Planetengetriebe gekoppelt ist und wobei die erste Kupplung zwischen einer Abtriebsseite der stufenlosen Getriebeeinheit und einem Sonnenrad angeordnet ist, so daß ein Teil der umlaufenden Kraft über die erste Kupplung läuft.
Beim oben erwähnten stufenlosen Getriebe werden eine Abtriebsseite der gleichmäßigen Getriebeeinheit und eine Abtriebsseite der stufenlosen Getriebeeinheit auf den Träger und das Sonnenrad des Planetengetriebes übertragen und als eine Ausgabe eines Innenrads (Hohlrads) gekoppelt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Übersetzungs- bzw. Gangverhältnis der stufenlosen Getriebeeinheit durch Kraftumwälzung (Drehmomentumwälzung) von einem kleinen Zustand (Untersetzung) zu einem großen Zustand (Übersetzung) umgeschaltet, was dazu führt, daß das Übersetzungsverhältnis des ganzen Getriebes vom großen Zustand zum kleinen Zustand umgeschaltet wird. Weiterhin wird die Abtriebsseite der stufenlosen Getriebeeinheit durch Ausrücken der ersten Kupplung und Einrücken der zweiten Kupplung vollständig als eine Ausgabe des gesamten Getriebes ausgegeben. Daher wird das Getriebeübersetzungsverhältnis der stufenlosen Getriebeeinheit vollständig zu dem des Getriebes insgesamt.
Das heißt, daß die stufenlose Getriebeeinheit im niedrigen Modus, in dem die oben erwähnte erste Kupplung eingerückt ist, die Kraft durch Drehmomentumwälzung von ihrer Sekundärseite auf ihre Primärseite überträgt. Im hohen Modus, in dem die zweite Kupplung eingerückt ist, überträgt die stufenlose Getriebeeinheit die Kraft durch die Drehmomentumwälzung von ihrer Primärseite auf ihre Sekundärseite.
Das stufenlose Getriebe mit einem Riemen nimmt eine Übertragung durch Ändern des Riemenscheibenverhältnisses vor, indem eine Änderung der Axialkräfte (Riemenhaltedrücke), die auf die Antriebsseite bzw. die angetriebene Seite beider Riemenscheiben wirken, erreicht wird. Für die Kraftübertragung durch Einstellen beider Riemenscheiben auf das vorgegebene Riemenscheibenverhältnis sollte das Verhältnis der auf beide Riemenscheiben einwirkenden Axialkräfte auf den vorbestimmten Wert eingestellt werden. Es ist in diesem Fall jedoch erforderlich, daß die Axialkraft der antriebsseitigen Riemenscheibe höher ist als diejenige der Riemenscheibe der angetriebenen Seite.
Wenngleich die Richtung der Kraftübertragung beim erwähnten stufenlosen Getriebe entsprechend dem Schalten zwischen dem niedrigen Modus und dem hohen Modus geändert wird, werden die Axialkräfte der erwähnten Riemenscheiben nicht berücksichtigt. Die Getriebesteuerung beim Schalten zwischen dem niedrigen Modus und dem hohen Modus wird unbequem. Folglich benötigt die Getriebesteuerung viel Zeit zum Stabilisieren, und sie könnte zu einer Ansprechverzögerung führen.
US-A-4 990 127 gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4 betrifft ein unbegrenzt veränderbares Getriebe mit zwei Bereichen, bei dem ein stufenloser Drehzahlmechanismus in Verbindung mit einem ein festes Verhältnis aufweisenden Drehzahlmechanismus verwendet wird, um zwei Kraftübertragungswege vom Eingang zum drehbaren Ausgang bereitzustellen. Eine Klauenkupplung wird zum Schalten zwischen dem hohen Bereich und dem niedrigen Bereich des Getriebes verwendet. Eine Reaktionskupplung wird zum Bereitstellen einer festen Neutralposition für das Getriebe verwendet.
In US-A-5 045 028 ist ein Kegelscheibengetriebe mit einem unbegrenzt einstellbaren und veränderbaren Verhältnis offenbart. Bei dem Getriebe werden zwei Paare von Kegelscheiben verwendet, die durch einen Kopplungsriemen oder eine Kopplungskette miteinander verbunden sind. Eine Kegelscheibe jedes Paars ist axial verschiebbar und durch ein hydraulisches Positioniersystem gegenüber dem zwischen den Kegelpaaren laufenden Traktionselement selektiv positionierbar, um Eingriffs-, Greif- oder Klemmkräfte zu erzeugen. Der Positionierungsdruck wird durch ein von einem Spulenventil herrührendes Druckfluid gesteuert. Drehmomentsensoren, die sich an den Getriebewellen befinden, drosseln die Rückströmung des Hydraulikdruckfluids vom Steuerventil als Funktion der Last. Die Drehmomentsensoren werden sofort als Funktion des vorgesehenen Betriebszustands des Getriebes, also der Richtung der Kraftübertragung zwischen den Paaren von Kegelscheiben aktiviert, indem beide Drehmomentsensoren mit einem durch einen Kopplungseinrückdruck betätigten Übertragungsventil oder mit dem Spulenventil parallel, in Reihe oder direkt von einem Druckleitungs-Spulenventil mit 2 Rückführungen über Kreuz gekoppelt werden.
In Patent Abstracts of Japan, Band 11, Nummer 57 (M-564), 21. Februar, 1987 und in JP-A-61-218860 ist eine stufenlose Drehzahlwechseleinrichtung mit einem Keilriemen offenbart. Zum Steuern des Drehmomentverhältnisses wird der Öldruck Ölkammern in Riemenscheiben unter Verwendung eines Ventils zugeführt oder von diesen fortgenommen, um den wirksamen Riemendurchmesser jeder Riemenscheibe zu ändern. Ansprechend auf die Drehmomentverhältnissteuerung wird der Öldruck entsprechend dem Axialkraftverhältnis während der positiven Drehmomentübertragung in einer Ölkammer in einer ersten Riemenscheibe gehalten und wird der Öldruck entsprechend dem Axialkraftverhältnis während der negativen Drehmomentübertragung in einer weiteren Ölkammer in der zweiten Riemenscheibe gehalten.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein stufenloses Getriebe bereitzustellen, das in der Lage ist, das oben erwähnte Problem zu lösen, indem die auf beide Riemenscheiben einer stufenlosen Getriebeeinheit mit einem Riemen wirkenden Axialkräfte geändert werden. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen aus den Ansprüchen gelöst.
Falls sich bei der Konstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung die Niedrig/Hoch-Schalteinrichtung (60, 60', 601) im niedrigen Modus (L-Modus) befindet, wodurch die erste Kupplung (CL) eingerückt wird, werden die Umdrehungen der Antriebswelle (3) auf das zweite Drehelement (beispielsweise ein Sonnenrad 19s) über die stufenlose Getriebeeinheit (11) mit einem Riemen, wo seine Umdrehungen geändert werden, und auf das erste drehbare Element (beispielsweise einen Träge r 19c) des Planetengetriebes (19) über die erste Kupplung (CL) übertragen. Die Umdrehungen werden dann miteinander verbunden, und die Resultierende einer Gruppe von ihnen wird auf die Abtriebswelle (5) übertragen.
Falls sich die Niedrig/Hoch-Schalteinrichtung im hohen Modus (H-Modus) befindet, wodurch die zweite Kupplung (CH) eingerückt wird, werden die Umdrehungen der Antriebswelle (3) direkt über das stufenlose Getriebe (11) mit einem Riemen und die zweite Kupplung (CH) auf die Abtriebswelle (5) übertragen.
Daraufhin wird die Axialkraft der ersten oder der zweiten Riemenscheibe (7) (9) durch das Steuern der Axialkraft- Betätigungseinrichtung (32) (33) durch die Steuereinrichtung (54, 54', 541, 542) auf der Grundlage des niedrigen Modus und des hohen Modus von der Niedrig/Hoch-Schalteinrichtung geändert. Folglich wird das Riemenscheibenverhältnis der stufenlosen Getriebeeinheit mit einem Riemen zu einem vorgegebenen Verhältnis geändert.
Gleichzeitig wird die Richtung des übertragenen Drehmoments der stufenlosen Getriebeeinheit (11) mit einem Riemen durch eine Schaltbewegung der Niedrig/Hoch-Schalteinrichtung umgeschaltet. Weil die Niedrig/Hoch-Schalteinrichtung den Modus schaltet, kehrt die Schalteinrichtung (q ~ w, 79, 80) die Beträge der Axialkräfte der ersten und der zweiten Riemenscheibe (7) (9) um, so daß sie der Richtung des übertragenen. Drehmoments des umgeschalteten stufenlosen Getriebes mit einem Riemen entsprechen.
Weiterhin werden in Klammern gesetzte Bezugszahlen und Bezugszeichen nur zum Verweis auf die anliegenden Figuren verwendet, so daß die Konstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
In den folgenden bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform eines Kraftübertragungsmechanismus in einem erfindungsgemäßen stufenlosen Getriebe, wobei Fig. 1(a) eine schematische Darstellung und Fig. 1(b) ein Diagramm ist, das eine Drehzahl zeigt;
Fig. 2 ein Diagramm, das die Änderung des Abtriebsdrehmoments in bezug auf das Drehmomentverhältnis der stufenlosen Riemengetriebe-(CVT-)Einheit des stufenlosen Getriebes zeigt;
Fig. 3 ein Diagramm, das die Änderung der Abtriebsdrehzahl in bezug auf das Drehmomentverhältnis der CVT-Einheit zeigt;
Fig. 4 eine Schnittansicht, die Doppelkammer-Hydraulikservosysteme zeigt, die Axialkräfte auf eine Primär- und Sekundärriemenscheibe ausüben;
Fig. 5 einen Hydraulikleitungsplan eines Hydrauliksteuermechanismus des stufenlosen Getriebes, der einen Langsamfahr-(L-)Moduszustand in einem D-Bereich darstellt;
Fig. 6 einen Plan, der einen Schnellfahr-(H-)Moduszustand im D-Bereich im Hydraulikleitungsplan darstellt;
Fig. 7 einen Plan, der einen R-Bereich im Hydraulikleitungsplan zeigt;
Fig. 8 eine Tabelle, die den Betrieb des Hydrauliksteuermechanismus zeigt;
Fig. 9 eine Schnittansicht, die Doppelregler-Hydraulikservosysteme zeigt;
Fig. 10 einen Hydraulikleitungsplan eines Hydrauliksteuermechanismus der Doppelregler-Hydraulikservosysteme, der einen Langsamfahr-(L-)Moduszustand in einem D-Bereich zeigt;
Fig. 11 einen Plan, der einen Schnellfahr- (H-)Moduszustand im D-Bereich im Hydraulikleitungsplan zeigt;
Fig. 12 einen Plan, der einen R-Bereich im Hydraulikleitungsplan zeigt;
Fig. 13 eine Tabelle, die den Betrieb des Hydrauliksteuermechanismus zeigt;
Fig. 14 einen Plan, der einen teilweise modifizierten Hydrauliksteuermechanismus zeigt, der auf die Doppelkammer- Hydraulikservosysteme anwendbar ist;
Fig. 15 einen Plan, der einen teilweise modifizierten Hydrauliksteuermechanismus zeigt, der auf die oben beschriebenen. Doppelkammer-Hydraulikservosysteme anwendbar ist;
Fig. 16 ein Blockschaltbild, das einen erfindungsgemäßen elektrischen Steuermechanismus zeigt;
Fig. 17 ein allgemeines Flußdiagramm, das einen elektrischen Steuermechanismus zeigt;
Fig. 18 ein Flußdiagramm, das eine Rückwärtsfahr- (R-)Bereichssteuerunterroutine des elektrischen Steuermechanismus zeigt;
Fig. 19 ein Flußdiagramm, das eine Hochschaltsteuerung des elektrischen Steuermechanismus zeigt;
Fig. 20 ein Flußdiagramm, das eine Lo→Hi-Bestimmungsunterroutine des elektrischen Steuermechanismus zeigt;
Fig. 21 ein Flußdiagramm, das eine Zurückschaltsteuerung des elektrischen Steuermechanismus zeigt;
Fig. 22 ein Flußdiagramm, das eine HI→Lo-Bestimmungsunterroutine des elektrischen Steuermechanismus zeigt;
Fig. 23 ein Diagramm, das den Ausgleich zwischen den Axialkräften der Primär- und Sekundärriemenscheibe zeigt;
Fig. 24 eine weitere Ausführungsform des oben beschriebenen Kraftübertragungsmechanismus, wobei Fig. 24(a) eine schematische Darstellung und Fig. 24(b) ein Diagramm ist, das eine Drehzahl zeigt;
Nachstehend werden erfindungsgemäße Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Zunächst wird ein Kraftübertragungsmechanismus eines erfindungsgemäßen stufenlosen Getriebes mit Bezug auf Fig. 1(a) beschrieben. Ein in einem Fahrzeug angeordnetes automatisches stufenloses Getriebe 1 hat eine erste Welle 3, die mit einer Motorkurbelwelle 2 ausgerichtet ist, eine zweite Welle 5 und eine dritte Welle 6 (a, b), die mit einer Vorderradwelle ausgerichtet ist. Eine Primärriemenscheibe 7 ist auf einer Antriebswelle 3 angeordnet, eine Sekundärriemenscheibe 9 ist auf der zweiten Welle 5 angeordnet, und ein Riemen 10 ist um die beiden Riemenscheiben 7, 9 gespannt, um eine stufenlose Riemengetriebeeinheit 11 zu bilden.
Ferner ist eine erste Welle 3 über einen Dämpfer 2 mit einer Motorkurbelwelle 2 gekoppelt, um eine Antriebswelle zu bilden. Das antriebsseitige Teil 13 der Langsamfahrkupplung CL ist an der Antriebswelle 3 befestigt, und das abtriebsseitige Teil 15 der Langsamfahrkupplung CL ist auf der Antriebswelle 3 drehbar angeordnet, und ferner ist ein primärseitiges Ritzel 16, das die Kraftübertragungseinrichtung bildet, mit dem abtriebsseitigen Teil 15 als einheitliches Ganzes gekoppelt. Außerdem ist die feste Kegelscheibe 7a der Primärriemenscheibe 7 auf der Antriebswelle 3 befestigt, und eine Ölpumpe 17 ist mit dem äußersten Ende der Antriebswelle 3 gekoppelt, und eine bewegliche Kegelscheibe 7b ist auf der festen Kegelscheibe 7a axial beweglich gelagert.
Die Sekundärriemenscheibe 9 ist auf der zweiten Welle 5 drehbar gelagert und hat eine feste Kegelscheibe 9a, eine bewegliche Kegelscheibe 9b, die auf der festen Kegelscheibe axial beweglich gelagert ist, und eine Sekundärwelle 9c, die mit der festen Kegelscheibe als einheitliches Ganzes gekoppelt ist. Ferner ist eine Schnellfahrkupplung CH zwischen der zweiten Welle 5 und der Sekundärwelle 9c angeordnet, ein Planetengetriebe 19 ist auf der zweiten Welle 5 angeordnet, und ein sekundärseitiges Ritzel 20 ist auf der Abtriebswelle 5 drehbar angeordnet. Die Abtriebswelle 5 hat ein Abtriebsrad 21, das an ihrem einen Ende befestigt ist, um eine Abtriebswelle zu bilden.
Das Planetengetriebe 19 besteht aus einem Planetengetriebe mit einem einzelnen Planetenradsatz, mit einem Sonnenrad 19s, einem Hohlrad 19r und einem Träger 19c, der Planetenräder 19p drehbar trägt, die jeweils sowohl mit dem Sonnenrad als auch mit dem Hohlrad in Eingriff stehen. Das Sonnenrad 19s ist mit der Sekundärwelle 19c gekoppelt, um ein zweites Drehelement zu bilden, das Hohlrad 19r ist mit der Abtriebswelle 5 gekoppelt, um ein drittes Drehelement zu bilden, und der Träger 19c ist mit dem sekundärseitigen Ritzel 20 gekoppelt, um ein erstes Drehelement zu bilden. Ferner ist ein Spannteil 22, z. B. eine geräuschlose Kette, eine Rollenkette, einen Synchronriemen oder dgl., um das primärseitige und sekundärseitige Ritzel 16, 20 gespannt.
Das auf der Abtriebswelle 5 befestigte Rad 21 ist mit dem großen Rad 23a einer Drehzahlreduziergetriebeeinheit 23 in Eingriff, und das kleine Rad 23b der Einheit ist mit dem Hohlrad 24 einer Differentialgetriebeeinheit 25 in Eingriff, die eine Differentialdrehung an die rechte und linke Achswelle 6a, 6b abgibt, die die dritte Welle bilden.
Nachstehend wird der Betrieb auf der Grundlage des Kraftübertragungsmechanismus des stufenlosen Getriebes 1 mit Bezug auf Fig. 1(a), 1(b), 2 und 3 beschrieben. Die Drehung der Motorkurbelwelle 1 wird über den Dämpfer 12 auf die Antriebswelle 3 übertragen. In einem Langsamfahrmodus, in dem die Langsamfahrkupplung CL eingerückt und die Schnellfahrkupplung CH ausgerückt ist, wird die Drehung der Antriebswelle 3 auf die Primärriemenscheibe 7 und über die Kraftübertragungseinheit 26, die aus dem primärseitigen Ritzel 16, dem Spannteil 22 und dem sekundärseitigen Ritzel 20 besteht, auf den Träger 19c des Planetengetriebes 19 übertragen. Die Drehung der Primärriemenscheibe 7 wird dadurch stufenlos geändert, daß das Riemenscheibenverhältnis der Primär- und Sekundärriemenscheibe von der Axialkraftstelleinrichtung, z. B. ein Hydraulikservosystem und dgl., das später zu beschreiben ist, entsprechend verstellt und auf die Sekundärriemenscheibe 9 übertragen wird und eine drehzahlveränderte Drehung der Riemenscheibe 9 weiter auf das Sonnenrad 19s des Planetengetriebes 19 übertragen wird.
Wie in dem Diagramm einer Drehzahl in Fig. 1(b) gezeigt, wirkt der Träger 19c, auf den eine Drehung mit konstanter Drehzahl über die Kraftübertragungseinheit 26 übertragen wird, als Reaktionselement im Planetengetriebe 19, und eine stufenlose Drehung wird von der stufenlosen Riemengetriebe- (nachstehend bezeichnet als CVT-)Einheit 11 auf das Sonnenrad 19s übertragen, und die Drehungen dieses Trägers und dieser Sonnenräder werden vereint und über das Hohlrad 19r auf die Abtriebswelle 5 übertragen. Da die Abtriebswelle 5 zu dieser Zeit mit dem Hohlrad 19r, das ein Drehelement und kein Reaktionsstützelement ist gekoppelt ist, wird im Planetengetriebe 19 ein Drehmomentumlauf bewirkt, und das Sonnenrad 19s und der Träger 19c drehen sich in der gleichen Richtung.
Infolgedessen wird die Abtriebswelle 5 in einer Vorwärts-(Lo-) und einer Rückwärts-(Rev-)Richtung durch eine Nulldrehung gedreht. Das heißt, wenn die Abtriebswelle 5 aufgrund des Drehmomentumlaufs in der Vorwärts-(Vorwärtsfahr-)Richtung gedreht wird, überträgt die stufenlose Riemengetriebeeinheit 11 das Drehmoment von der Sekundärscheibe 9 auf die Primärscheibe 7, und wenn die Abtriebswelle 5 in Rückwärts-(Rückwärtsfahr-)Richtung gedreht wird, überträgt die Getriebeeinheit 11 das Drehmoment von der Primärscheibe 7 auf die Sekundärscheibe 9.
In einem Schnellfahrmodus, in dem die Langsamfahrkupplung CL ausgerückt und die Schnellfahrkupplung CH eingerückt ist, da die Kraftübertragung auf das Planetengetriebe 19 über die Kraftübertragungseinheit 26 unterbrochen ist, wird dann das Planetengetriebe 19 einheitlich mit der Schnellfahrkupplung OH gedreht, da sie mit diesem in Eingriff ist. Folglich wird die Drehung der Antriebswelle 3 über die Riemen-CVT-Einheit 11 und die Schnellfahrkupplung CH vollständig auf die Abtriebswelle 5 übertragen. Das heißt, die CVT-Einheit 11 überträgt eine Kraft von der Primärscheibe 7 auf die Sekundärscheibe 9. Ferner wird die Drehung der Abtriebswelle 5 über das Abtriebsrad 21 und die Drehzahlreduziergetriebeeinheit 23 auf die Differentialgetriebeeinheit 25 und weiter über die rechte und linke Achswelle 6a, 6b auf das rechte und linke Vorderrad übertragen.
Da, wie in dem Diagramm einer Drehzahl in Fig. 1(b), dem Diagramm eines Abtriebsdrehmoments in Fig. 2 und dem Diagramm einer Abtriebsdrehzahl in Fig. 3 gezeigt, das Sonnenrad 19s seine höchste Drehung hat, wenn die Riemen-CVT- Einheit 11 im Langsamfahrmodus in einer Drehzahlerhöhungsrichtung (in einer Position a im Diagramm in Fig. 1) an der Grenze (O/D-Ende) ist, dreht sich das Hohlrad 19r in einer Rückwärtsrichtung in bezug auf den Träger 19c mit konstanter Drehzahl, und die Rückwärtsdrehung (REV) wird auf die Abtriebswelle 5 übertragen. Wenn die CVT-Einheit 11 in einer Drehzahlreduzier-(U/D-)Richtung verschoben wird, wird die Drehzahl der Rückwärtsdrehung reduziert, so daß eine Leerlaufstellung (NEU), in der die Drehzahl der Abtriebswelle 5 null ist, mit einem vorbestimmten Riemenscheibenverhältnis erreicht wird, das vom Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes 19 und der Kraftübertragungseinheit 26 bestimmt wird. Wenn die CVT-Einheit 11 weiter in eine Drehzahlreduzierrichtung verschoben wird, dann wird, da das Hohlrad 19r in eine Vorwärtsdrehrichtung umgeschaltet wird, die Vorwärtsdrehung, d. h. die Drehung in Vorwärtsfahrtrichtung, auf die Abtriebswelle 5 übertragen. Zu dieser Zeit divergiert, wie aus Fig. 2 hervorgeht, das Drehmoment der zweiten Welle 5 in der Nähe der oben genannten Leerlaufstellung NEU gegen unendlich.
Wenn als nächstes die CVT-Einheit 11 das Ende der Drehzahlreduzierrichtung (U/D) erreicht, wird die Schnellfahrkupplung CH eingerückt, und es wird auf den Schnellfahrmodus umgeschaltet. Da im Schnellfahrmodus die Drehung, die von der CVT-Einheit 11 abgegeben wird, auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird, wie sie ist, entsteht eine parallele Linie, wie im Diagramm der Drehzahl in Fig. 1(b) mit b bezeichnet. Danach wird, wenn die CVT-Einheit 11 in einer Drehzahlerhöhungs-(O/D-)Richtung verschoben wird, die Drehung der Abtriebswelle 5 auch in der Drehzahlerhöhungsrichtung verschoben, und eine übertragene Drehmomentgröße wird dementsprechend reduziert. Man beachte, daß λ in Fig. 1(b) das Verhältnis (Zs/Zr) zwischen der Zähnezahl Zs des Sonnenrades und der Zähnezahl des Hohlrades Zr darstellt.
Als nächstes wird eine Ausführungsform eines hydraulischen Steuermechanismus des erfindungsgemäßen stufenlosen Getriebes beschrieben.
In der Primär- und Sekundärriemenscheibe 7, 9 sind die beweglichen Kegelscheiben 7b, 9b auf den Naben 7c, 9c der festen Kegelscheiben 7a, 9a durch Kugelverzahnung 30, 31 axial verschieblich gelagert, und Hydraulikservosysteme 32, 33 sind jeweils auf den Rückseiten dieser beweglichen Kegelscheiben 9b, 9b angeordnet und bilden jeweils die Axialkraftstelleinrichtung zum Aufbringen von Axialkräften auf die Riemenscheiben, wie in Fig. 4 gezeigt. Beide Hydraulikservosysteme 32, 33 haben Zwischenwandteile 35, 36, die auf den Naben 7c, 9c der festen Kegelscheiben befestigt sind, Zylinderteile 37, 39, Trommelteile 40, 41, die an den Rückseiten der beweglichen Kegelscheiben 7b, 9b befestigt sind, und zweite Kolbenteile 42, 43. Die Zwischenwandteile 35, 36 sind in öldichtem Eingriff mit den Trommelteilen 40, 41, und die zweiten Kolbenteile 42, 43 sind in öldichtem Eingriff mit den Zylinderteilen 37, 39 und den Zwischenwandteilen 35, 36, um eine Doppelkolbenstruktur zu bilden, die aus ersten Hydraulikkammern 45, 46 bzw. zweiten Hydraulikkammern 47, 49 besteht.
Die ersten Hydraulikkammern 45, 46 in den oben genannten. Hydraulikservosystemen 32, 33 bilden jeweils Kolbenflächen auf den Rückseiten der beweglichen Kegelscheiben 7b, 9b, und die Kolbenflächen haben auf der Primär- und Sekundärseite die gleichen effektiven Druckaufnahmeflächen. Ferner bestehen Ölkanäle bzw. -durchgänge 50, 51, 52, 53 zu den Naben 7c, 9c der festen Kegelscheiben 7a, 9a auf der Primärund Sekundärseite und stehen in Verbindung mit den ersten Hydraulikkammern 45, 46 bzw. den zweiten Hydraulikkammern 47, 49. Außerdem ist eine Vorspannungsfeder 55 im zusammengedrückten Zustand an der ersten Hydraulikkammer 45 des primärseitigen Hydraulikservosystems 32 angeordnet.
Wie in Fig. 5 gezeigt, hat der Hydrauliksteuermechanismus (Hydrauliksteuermechanismuseinrichtung) 45 in dieser Ausführungsform ein Primärregelventil 56, ein Verhältnissteuerventil 57, ein Zurückschaltdruckbegrenzungsventil 58, ein manuelles Ventil (Umschaltventil, Wähleinrichtung) 59 und ein Langsam/Schnellfahrsteuerventil (Langsam/Schnellfahrumschalteinrichtung) 60. Der Hydraulikdruck von der Ölpumpe 17 wird also entsprechend geregelt und umgeschaltet und den ersten und zweiten Hydraulikkammern 45, 46, 47, 49 der oben genannten Hydraulikservosysteme 32, 33, der Langsamfahrkupplung (Hydraulikservosystem) CL und der Schnellfahrkupplung (Hydraulikservosystem) CH zugeführt.
Als nächstes wird der Betrieb des oben genannten Hydrauliksteuermechanismus 54 mit Bezug auf Fig. 4 bis 8 beschrieben.
Wenn, wie in Fig. 8 gezeigt, der Langsamfahr- (L-)Modus in einem D-Bereich genutzt wird, wird der Hydraulikkammer 45 des primärseitigen Hydraulikservosystems 32 ein vorbestimmter Hydraulikdruck zugeführt, und ein vorbestimmter Hydraulikdruck wirkt auf die erste Hydraulikkammer 46 und die zweite Hydraulikkammer 49 des sekundärseitigen Hydraulikservosystems 33, und ferner wirkt ein Hydraulikdruck auf die Langsamfahrkupplung CL, um sie einzurücken. Das heißt, im Langsamfahrmodus ist das manuelle Ventil 59 in die in Fig. 5 gezeigte Stellung des D-Bereichs umgeschaltet, um zu bewirken, daß ein Anschluß d mit einem Anschluß e, ein Anschluß f mit einem Anschluß g, ein Anschluß h mit einem Anschluß i und ein Anschluß k mit einem Anschluß 1 sowie ein Anschluß j mit einem Ablaßanschluß Ex in Verbindung steht. Ferner wird das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60 in eine Langsamfahr- (L-)Stellung gebracht und umgeschaltet und so belassen, um zu bewirken, daß ein Anschluß o in mit einem Anschluß p, ein Anschluß q mit einem Anschluß r, ein Anschluß s mit einem Anschluß t, ein Anschluß u mit einem Anschluß v und ein Anschluß w mit einem Anschluß x sowie ein Anschluß y mit einem Ablaßanschluß Ex Verbindung steht.
Dadurch wird der Hydraulikdruck vom Ausgangsanschluß c des Primärregelventils 56 dem Langsamfahrkupplung-Hydraulikservosystem CL über die Anschlüsse d und e im manuellen Ventil 59, das in der Stellung des D-Bereichs ist (siehe Fig. 5) zugeführt und ferner den Anschlüssen o und p des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 zugeführt und bewirkt, daß die Kupplung CL eingerückt wird. Außerdem wird der oben genannte Hydraulikdruck der ersten Hydraulikkammer 45 des primären Hydraulikservosystems 32 über die Anschlüsse f und g des Handstellventils und weiter über die Anschlüsse q und r des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 zugeführt. In einem anderen Zustand als dem Zurückschaltvorgang ist das Zurückschaltdruckbegrenzungsventil 58 in einer normalen Stellung, wo der Anschluß m mit dem Anschluß n in Verbindung ist, und der Hydraulikdruck vom oben genannten Ausgangsanschluß c wird der ersten Hydraulikkammer 46 des zweiten Hydraulikservosystems 33 über die Anschlüsse m und n, die Anschlüsse h und i des manuellen Ventils 59 und die Anschlüsse s und t des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 zugeführt. Der Hydraulikdruck vom oben genannten Ausgangsanschluß c wird vom Verhältnissteuerventil 57 entsprechend geregelt, so daß er zu einem Hydraulikdruck wird, der einem Sollriemenscheibenverhältnis entspricht, und der Hydraulikdruck vom Ausgangsanschluß z wird der zweiten Hydraulikkammer 49 des Hydraulikservosystems 33 über die Anschlüsse k und 1 des manuellen Ventils 59 und den Anschlüssen w und x des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 zugeführt. Man beachte, daß das Schnellfahrkupplung-Hydraulikservosystem CH in diesem Zustand mit dem Ablaßanschluß Ex vom Anschluß y des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 in Verbindung und in einem entspannten Zustand ist. Ferner ist die zweite Hydraulikkammer 47 des primären Hydraulikservosystems 32 mit dem Ablaßanschluß Ex über die Anschlüsse u und v des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 und mit dem Anschluß j des manuellen Ventils 59 in Verbindung.
Bei diesem Vorgang wird die Langsamfahrkupplung CL eingerückt, und die Axialkraft, die vom sekundärseitigen Hydraulikservosystem 33 bewirkt wird, wo ein Hydraulikdruck auf die erste und zweite Hydraulikkammer 46, 49 wirkt, wird größer als die Axialkraft, die vom primärseitigen Hydraulikservosystem 32 bewirkt wird, wo ein Hydraulikdruck nur auf die erste Hydraulikkammer 45 in der CVT-Einheit 11 wirkt. Das Öffnen/Schließen des oben genannten Verhältnissteuerventils 57 wird in dem Zustand, wo die Axialkräfte beider Riemenscheiben 9, 7 dem Drehmoment entsprechen, das von der Sekundärriemenscheibe 9 auf die Primärriemenscheibe 7 übertragen wird, entsprechend reguliert. Bei diesem Vorgang wird der Hydraulikdruck der Sekundärhydraulikkammer 49 des sekundären Hydraulikservosystems 33 geregelt, um die vom Hydraulikservosystem 33 bewirkte Axialkraft entsprechend zu regulieren, so daß sich ein Riemenscheibenverhältnis (Drehmomentverhältnis) entsprechend ändert. In diesem Zustand wird das Motordrehmoment, das von der Antriebswelle 3 über die Langsamfahrkupplung CL und die Kraftübertragungseinheit 26 auf den Träger 19c des Planetengetriebes 19 übertragen wird, von der Abtriebswelle 5 über das Hohlrad 19r abgenommen, während es von der CVT-Einheit 11 über das Sonnenrad 19s auf der Grundlage des oben beschriebenen vorbestimmten Riemenscheibenverhältnisses geregelt wird.
Im Schnellfahr-(H-)Modus im D-Bereich wird der ersten und zweiten Hydraulikkammer 45, 47 des primärseitigen Hydraulikservosystems 32 und der ersten Hydraulikkammer 46 des sekundärseitigen Hydraulikservosystems 33 und ferner dem Schnellfahrkupplung-Hydraulikservosystems CH ein vorbestimmter Hydraulikdruck zugeführt, wie in Fig. 8 gezeigt. Das heißt, im Schnellfahr-(H-)Modus ist das manuelle Ventil 59 wie im oben genannten Langsamfahrmodus zwar in der D- Bereichsstellung, aber da das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60 in die Schnellfahrstellung (H) geschaltet ist, ist jeweils der Anschluß o mit dem Anschluß y, der Anschluß q mit dem Anschluß t, der Anschluß s mit dem Anschluß r, der Anschluß x mit dem Anschluß v und der Anschluß w mit dem Anschluß u verbunden, und der Anschluß p ist mit dem Ablaßanschluß Ex verbunden, wie in Fig. 6 gezeigt.
Dadurch wird der Hydraulikdruck, der vom Primärregelventil 56 abgegeben wird, über die Anschlüsse d und e des manuellen Ventils 59 und die Anschlüsse o und y des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 dem Schnellfahrkupplung- Hydraulikservosystem CH zugeführt, um zu bewirken, daß die Kupplung CH einrückt. Ferner wird der ersten Hydraulikkammer 46 des sekundären Hydraulikservosystems 33 über die Anschlüsse f und g des manuellen Ventils 59 und die Anschlüsse q und t des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 der oben genannte Hydraulikdruck zugeführt. Außerdem wird der Hydraulikdruck der ersten Hydraulikkammer 45 des primären Hydraulikservosystems 32 über die Anschlüsse m und n des Zurückschaltdruckbegrenzungsventils 58, die Anschlüsse h und i des manuellen Ventils 59 und die Anschlüsse s und r des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 zugeführt und der zweiten Hydraulikkammer 47 des primären Hydraulikservosystem 32 über den Ausgangsanschluß z des Verhältnissteuerventils 57, in dem der Hydraulikdruck entsprechend geregelt wird, die Anschlüsse k und. 1 des manuellen Ventils 59 und die Anschlüsse w und u des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 zugeführt. Man beachte, daß das Langsamfahrkupplung-Hydraulikservosystem CL entlastet wird, indem es in diesem Zustand mit dem Ablaßanschluß Ex vom Anschluß p des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 aus verbunden ist. Ferner ist die zweite Hydraulikkammer des sekundären Hydraulikservosystems 33 mit dem Ablaßanschluß Ex über die Anschlüsse x und v des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 und den Anschluß j des manuellen Ventils 59 verbunden.
Bei diesem Vorgang wird die Schnellfahrkupplung CH eingerückt, und die Axialkraft, die vom primärseitigen Hydraulikservosystem 32 bewirkt wird, wo der ersten und zweiten Hydraulikkammer 45, 47 ein Hydraulikdruck zugeführt wird, wird größer als die Axialkraft, die vom sekundärseitigen Hydraulikservosystem 33 bewirkt wird, wo nur der ersten Hydraulikkammer 46 in der CVT-Einheit 11 ein Hydraulikdruck zugeführt wird. Das oben genannte Verhältnissteuerventil 57 wird also in den Zustand, wo die Axialkraft dem Drehmoment entspricht, das von der Primärriemenscheibe 7 auf die Sekundär riemenscheibe 9 übertragen wird, entsprechend reguliert. Bei diesem Vorgang wird der Hydraulikdruck der zweiten Hydraulikkammer 47 des primären Hydraulikservosystems 32 geregelt, um die vom primären Hydraulikservosystem 32 bewirkte Axialkraft zu regulieren, so daß ein entsprechendes Riemenscheibenverhältnis (Drehmomentverhältnis) erreicht werden kann. In diesem Zustand wird das Drehmoment, das von einem Motor auf die Antriebswelle 3 übertragen wird, von der CVT- Einheit 11 entsprechend geändert, in dem es von der Primärriemenscheibe 7 auf die Sekundärriemenscheibe 9 übertragen und ferner von der Abtriebswelle 5 über die Schnellfahrkupplung CH abgenommen wird.
In einem Rückwärtsfahrbereich (R) wird der ersten und zweiten Hydraulikkammer 45, 57 des primärseitigen Hydraulikservosystems 32 sowie der ersten Hydraulikkammer 46 des sekundärseitigen Hydraulikservosystems 33 und ferner dem Langsamfahrkupplung-Hydraulikservosystem CL ein vorbestimmter Hydraulikdruck zugeführt, wie in Fig. 8 gezeigt. Das heißt, im Rückwärtsfahrbereich ist das manuelle Ventil 59 in einer Rückwärtsfahr-(R-)Bereichsstellung, und das Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 ist in einer Langsamfahrstellung (L), wie in Fig. 7 gezeigt. In diesem Zustand ist jeweils der Anschluß d mit dem Anschluß e, der Anschluß f mit dem. Anschluß i und der Anschluß k mit dem Anschluß j im manuellen Ventil 59 verbunden, und der Anschluß 1 ist mit dem Ablaßanschluß Ex verbunden. Ferner ist jeweils der Anschluß o mit dem Anschluß p, der Anschluß q mit dem Anschluß r, der Anschluß s mit dem Anschluß t, der Anschluß v mit dem Anschluß u und der Anschluß x mit dem Anschluß w im Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 wie im oben beschriebenen Langsamfahr-(L-)Modus verbunden, und der Anschluß y ist mit dem Ablaßanschluß Ex verbunden.
Dadurch wird der Hydraulikdruck vom Ausgangsanschluß c des primären Regelventils 56 dem Langsamfahrkupplung- Hydraulikservosystem CL über die Anschlüsse d und e des manuellen Ventils 59 und die Anschlüsse o und p des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 und ferner der ersten Hydraulikkammer 46 des sekundären Hydraulikservosystems 33 über die Anschlüsse f und i des manuellen Ventils 59 und die Anschlüsse s und t des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 zugeführt. Ferner wird der oben genannte Hydraulikdruck über die Anschlüsse m und n des Zurückschaltdruckbegrenzungsventils 58, die Anschlüsse h und g des manuellen Ventils 59 und die Anschlüsse q und r des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 der ersten Hydraulikkammer 45 des primären Hydraulikservosystems 32 zugeführt. Außerdem wird der Hydraulikdruck vom Verhältnissteuerventil 57 entsprechend geregelt und vom seinem Ausgangsanschluß z über die Anschlüsse k und j des manuellen Ventils 59 und die Anschlüsse v und u des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 der zweiten Hydraulikkammer 47 des primären Hydraulikservosystems 32 zugeführt.
Bei diesem Vorgang wird die Langsamfahrkupplung CL eingerückt, und die Axialkraft, die vom primärseitigen Hydraulikservosystem 32 bewirkt wird, wo ein Hydraulikdruck auf die erste und zweite Hydraulikkammer 45, 47 wirkt, wird größer als die Axialkraft, die vom sekundärseitigen Hydraulikservosystem 33 bewirkt wird, wo nur auf die erste Hydraulikkammer 46 in der CVT-Einheit 11 ein Hydraulikdruck wirkt. Der Zustand, wo eine Axialkraft dem Drehmoment entspricht, das von der Primärriemenscheibe 7 auf die Sekundärriemenscheibe 9 übertragen wird, ist also erreicht, und der Hydraulikdruck in der zweiten Hydraulikkammer 47 des primären Hydraulikservosystems 32 wird durch die Regulierung des Verhältnissteuerventils 57 geregelt, um die durch das Hydraulikservosystem 32 bewirkte Axialkraft zu regulieren, so daß ein entsprechendes Riemenscheibenverhältnis erreicht werden kann. Da in diesem Zustand das Riemenscheibenverhältnis der CVT-Einheit 11 in einem vorbestimmten Drehzahlerhöhungs- (O/D-)Zustand ist, wird das Motordrehmoment von der Antriebswelle 3 über die Langsamfahrkupplung CL und die Kraftübertragungseinheit 26 auf den Träger 19c des Planetengetriebes 19 sowie über die CVT-Einheit 11, die ein Drehmoment von der Primärriemenscheibe 7 auf die Sekundärriemenscheibe 9 überträgt, auf das Sonnenrad 19s übertragen, so daß die beiden Drehmomente durch das Planetengetriebe vereinigt werden und über das Hohlrad 19r als Rückwärtsdrehung von der Abtriebswelle 5 abgenommen werden.
In einer Parkstellung P und einer Leerlaufstellung N des manuellen Ventils 59 sind die Langsamfahrkupplung CL und die Schnellfahrkupplung CH gelöst, und ein vorbestimmter Hydraulikdruck wird den ersten Hydraulikkammern 45, 46 des primär- und sekundärseitigen Hydraulikservosystems 32, 33 zugeführt, wie in Fig. 8 gezeigt. Das heißt, der Anschluß f ist mit dem Anschluß g, der Anschluß h mit dem Anschluß i im manuellen Ventil 59 verbunden, und ferner sind die Anschlüsse e, j, 1 jeweils mit dem Ablaßanschluß Ex verbunden. Außerdem wird das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60 in der oben genannten Langsamfahrstellung L gehalten.
Dadurch wird der Hydraulikdruck, der vom primären Regelventil 56 abgegeben wird, über die Anschlüsse f und g des manuellen Ventils 59 und die Anschlüsse q und r des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 der ersten Hydraulikkammer 45 des primären Hydraulikservosystems 32 sowie der ersten Hydraulikkammer 46 und dem sekundären Hydraulikservosystem 33 über die Anschlüsse m und n des Zurückschaltdruckbegrenzungsventils 58, die Anschlüsse h und i des manuellen Ventils 59 und die Anschlüsse s und t des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 zugeführt. Ferner wird der Hydraulikdruck des Schnellfahrkupplung-Hydraulikservosystems CH über den Anschluß y des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60 und den Ablaßanschluß Ex abgelassen, der Hydraulikdruck des Langsamfahrkupplung-Hydraulikservosystems CL wird über die Anschlüsse p und o des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60, die Anschlüsse e des manuellen Ventils 59 und den Ablaßanschluß Ex abgelassen, der Hydraulikdruck der zweiten Hydraulikkammer 47 des primären Hydraulikservosystems 32 wird über die Anschlüsse u und v des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60, die Anschlüsse j des manuellen. Ventils 59 und den Ablaßanschluß Ex abgelassen, und der Hydraulikdruck der zweiten Hydraulikkammer 49 des zweiten Hydraulikservosystems 33 wird über die Anschlüsse x und w des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60, den Anschluß 1 des manuellen Ventils 59 und den Ablaßanschluß Ex abgelassen.
Da bei diesem Vorgang die Langsamfahrkupplung CL und die Schnellfahrkupplung CH gelöst werden und der gleiche Hydraulikdruck nur auf die ersten Hydraulikkammern 45, 46 des primären Hydraulikservosystems 32 und des sekundären Hydraulikservosystems 33 wirkt, wirkt annähernd der gleiche Axialdruck auf die Primär- und die Sekundärriemenscheibe 7, 9.
Man beachte folgendes: Da den ersten Hydraulikkammern 45, 46 des primären und sekundären Hydraulikservosystems 32, 33 jeweils ein vorbestimmter Hydraulikdruck vom Primärregelventil 56 in den oben genannten jeweiligen Stellungen D, N und R und im Langsamfahr-(L-)Modus und Schnellfahr-(H-)Modus zugeführt wird, wird eine vorbestimmte Axialkraft, die dem übertragenen Drehmoment entspricht mit Sicherheit bereitgestellt, so daß kein Riemen rutscht. Da ferner der geregelte Hydraulikdruck vom Verhältnissteuerventil 57 der zweiten Hydraulikkammer 47 oder 49 eines der oben genannten Hydraulikservosysteme 32, 33 zugeführt wird, wird das Verhältnis der Axialkräfte beider Riemenscheiben 7, 9 so reguliert, daß ein Drehzahländerungsvorgang ausgeführt wird, um ein vorbestimmtes Riemenscheibenverhältnis zu erreichen.
Wenn ferner ein Zurückschalten in einem Freilaufzustand erfolgt, wird das Zurückschaltdruckbegrenzungsventil 58 umgeschaltet, um den Anschluß n mit dem Ablaßanschluß Ex zu verbinden. Bei diesem Vorgang wird der Hydraulikdruck, der der ersten Hydraulikkammer 45 oder 46 beider Hydraulikservosysteme 32, 33 zugeführt wird, wie oben beschrieben, über vorbestimmte Anschlüsse, den Anschluß n des Druckbegrenzungsventils 58 und der Ablaßanschluß Ex abgelassen, und der Hydraulikdruck im Hydraulikservosystem, auf das ein hoher Hydraulikdruck wirkt, wird kleiner als der Hydraulikdruck des Hydraulikservosystems, auf das ein niedriger Hydraulikdruck wirkt.
Als nächstes wird der Steuermechanismus gemäß einer weiteren Ausführungsform mit Bezug auf Fig. 9 bis 13 beschrieben.
Obwohl das primär- und sekundärseitige Hydraulikservosystem 32, 33 in dieser in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform jeweils eine erste und zweite Hydraulikkammer 731, 751, 732, 75, wie die in Fig. 4 gezeigten haben, sind Löcher 70, 70 in den Zwischenwandteilen 35, 36 vorhanden, um Druckaufnahmeflächen auf einfache Weise zu vergrößern. Diese Ausführungsform stellt also ein hydraulisches Stellglied dar, das im wesentlichen aus je einer der Hydraulikkammern 73, 75 besteht, die jeweils mit Hydraulikdrücken von Ölkanälen 71, 72 versorgt werden, und die Hydraulikkammern 73, 75 beider Hydraulikservosysteme 32, 33 haben die gleichen Druckaufnahmeflächen. Ferner ist eine Vorspannungsfeder 55 in der ersten Hydraulikkammer 751 des sekundärseitigen Hydraulikservosystems 33 zusammengedrückt angeordnet. Wie in Fig. 10 bis 12 gezeigt, hat der Steuermechanismus 54' ein Primärregelventil 56, ein Verhältnissteuerventil 57, das ein Sekundärregelventil darstellt, und ein Zurückschaltdruckbegrenzungsventil 58, die zusammenhängend in Reihe von einer Ölpumpe 17 angeordnet sind, und ferner ein manuelles Ventil 59' und ein Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60', die jeweils eine Ölkanalstruktur haben, die sich von der in der oben beschriebenen Ausführungsform unterscheidet. Der Steuermechanismus 54' arbeitet so, wie in der Betriebstabelle in Fig. 13 gezeigt.
Im Langsamfahr-(L-)Modus im D-Bereich wird der Hydraulikkammer 73 des primären Hydraulikservosystems 32 vom Verhältnissteuerventil 57 ein relativ niedriger Leitungsdruck (PL-L) zugeführt, der Hydraulikkammer 75 des zweiten Hydraulikservosystems 33 wird vom Primärregelventil 56 ein relativ hoher Leitungsdruck (PL-H) zugeführt, und einem Langsamfahrkupplung-Hydraulikservosystem CL wird ein Leitungsdruck zugeführt, wie in Fig. 13 gezeigt. Das heißt, da das manuelle Ventil 59' in der D-Stellung ist, ist ein Anschluß d mit einem Anschluß e, ein Anschluß f mit einem Anschluß i und ein Anschluß h mit einem Anschluß g verbunden, und da das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60' in einer Langsamfahr-(L-)Stellung ist, ist ein Anschluß o mit einem Anschluß p, ein Anschluß q mit einem Anschluß t und ein Anschluß s mit einem Anschluß r sowie ein Anschluß y mit einem Ablaßanschluß Ex verbunden, wie in Fig. 10 gezeigt.
Dadurch wird ein relativ hoher Leitungsdruck (PL-H), der vom Primärregelventil 56 geregelt wird, über die Anschlüsse d und e des manuellen Ventils 59' und den Anschlüssen o und p des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60' dem Langsamfahrkupplung-Hydraulikservosystem CL und ferner über die Anschlüsse m und n des Zurückschaltdruckbegrenzungsventils 58, die Anschlüsse f und i des manuellen Ventils 59' und die Anschlüsse s und r des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60' dem sekundären Hydraulikservosystem 33 zugeführt. Ferner wird der Druck, der vom Primärregelventil 56 abgegeben wird, vom Verhältnissteuerventil (Sekundärregelventil) 57 weiter entsprechend geregelt, und der resultierende geregelte, relativ niedrige Leitungsdruck (PL-L) wird von dessen Ausgangsanschluß z über die Anschlüsse h und g des manuellen Ventils 59' und die Anschlüsse q und t des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60' dem primären Hydraulikservosystem 32 zugeführt. Man beachte, daß der Hydraulikdruck eines Schnellfahrkupplung-Hydraulikservosystems CH über den Anschluß y und den Ablaßanschluß Ex abgelassen wird.
Bei diesem Vorgang wird eine Langsamfahrkupplung CL eingerückt, und die Axialkraft einer Sekundärriemenscheibe 9, die vom sekundären Hydraulikservosystem 33 bewirkt wird, auf das der relativ hohe Leitungsdruck PL-H wirkt, wird größer als die Axialkraft einer Primärriemenscheibe 7, die vom primären Hydraulikservosystem 32 bewirkt wird, auf das der relativ niedrige Leitungsdruck PL-L in einer CVT-Einheit 11 wirkt. Dieser Zustand entspricht einem Langsamfahr-(L-)Modus im D-Bereich, wo das Drehmoment von der Sekundärriemenscheibe 9 zur Primärriemenscheibe 7 übertragen wird, und die Axialkraft der Primärriemenscheibe 7 wird durch die vom Verhältnissteuerventil 57 bewirkte, entsprechende Druckregelung reguliert, so daß sich ein Riemenscheibenverhältnis (Drehmomentverhältnis) entsprechend ändert.
Ferner wird im Schnellfahr-(H-)Modus im D-Bereich der relativ hohe Leitungsdruck PL-H dem primären Hydraulikservosystem 32 zugeführt, und der relativ niedrige Leitungsdruck PL-L wird dem sekundären Hydraulikservosystem 33 zugeführt, und dem Schnellfahrkupplung-Hydraulikservosystem CH wird der Leitungsdruck zugeführt, wie in Fig. 13 gezeigt. Das heißt, obwohl das manuelle Ventil 59' in der D-Stellung gehalten wird, wie im oben beschriebenen Fall, wird jeweils, da das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60' in eine Schnellfahr- (H-)Stellung umgeschaltet wird, der Anschluß o mit dem Anschluß y und der Anschluß q mit dem Anschluß r und der Anschluß s mit dem Anschluß t verbunden, und ferner wird der Anschluß p mit dem Ablaßanschluß Ex verbunden, wie in Fig. 11 gezeigt.
Deshalb wird der relativ hohe geregelte Druck (Leitungsdruck) PL-H vom Primärregelventil 56 über die Anschlüsse d und e des manuellen Ventils 59' und die Anschlüsse o und y des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60' dem Schnellfahrkupplung-Hydraulikservosystem CH und ferner über die Anschlüsse m und n des Zurückschaltdruckbegrenzungsventils 58, die Anschlüsse f und i des manuellen Ventils 59' und die Anschlüsse s und t des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60' dem primären Hydraulikservosystem 32 zugeführt. Dagegen wird der relativ niedrige geregelte Druck (Leitungsdruck) PL-L, der durch weiteres Regeln des vom Primärregelventil 56 abgegebenen Drucks entsteht, vom dessen Ausgangsanschluß z über die Anschlüsse h und g des manuellen Ventils 59' und die Anschlüsse q und r des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60' dem sekundären Hydraulikservosystem 33 zugeführt. Man beachte, daß der Hydraulikdruck des Langsamfahrkupplung- Hydraulikservosystems CL über den Anschluß p und den Ablaßanschluß Ex abgelassen wird.
Bei diesem Vorgang wird die Schnellfahrkupplung CH eingerückt, und die Axialkraft der Primärriemenscheibe 7, die durch das primäre Hydraulikservosystem 32 bewirkt wird, auf das der relativ hohe Leitungsdruck PL-H wirkt, wird größer als die Axialkraft der Sekundärriemenscheibe 9, die durch das sekundäre Hydraulikservosystem 33 bewirkt wird, auf das der relativ niedrige Leitungsdruck PL-L in der CVT-Einheit 11 wirkt. Dieser Zustand entspricht dem Schnellfahr-(H-)Modus, wo das Drehmoment von der Primärriemenscheibe 7 auf die Sekundärriemenscheibe 9 übertragen wird, und die Axialkraft der Sekundärriemenscheibe 9 wird durch die vom Verhältnissteuerventil 57 bewirkte, entsprechende Druckregelung so reguliert, daß sich das Riemenscheibenverhältnis (Drehmomentverhältnis) entsprechend ändert.
In der Rückwärtsfahrrichtung (R) wirkt der relativ hohe Leitungsdruck PL-H auf das primäre Hydraulikservosystem 32, und der relativ niedrige Leitungsdruck PL-L wirkt auf das sekundäre Hydraulikservosystem 33, und auf das Langsamfahrkupplung-Hydraulikservosystem CL wirkt der Leitungsdruck, wie in Fig. 13 gezeigt. Das heißt, das manuelle Ventil 59 wird auf eine Rückwärtsfahr-(R-)Bereichsstellung umgeschaltet, der Anschluß d wird mit dem Anschluß e, der Anschluß f mit dem Anschluß g und der Anschluß h mit dem Anschluß i in Verbindung, und ferner wird das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60' in der oben genannten Langsamfahr-(L-)Stellung gehalten, wie in Fig. 12 gezeigt.
Dadurch wird der relativ hohe geregelte Druck (Leitungsdruck) PL-H vom Primärregelventil 56 über die Anschlüsse d und e des manuellen Ventils 59' und die Anschlüsse o und p des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60' dem Langsamfahrkupplung-Hydraulikservosystem CL und über die Anschlüsse m und n des Zurückschaltdruckbegrenzungsventils 58, die Anschlüsse f und g des manuellen Ventils 59' und die Anschlüsse q und t des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60' dem primären Hydraulikservosystem 32 zugeführt. Dagegen wird der relativ niedrige geregelte Druck (Leitungsdruck) PL-L vom Verhältnissteuerventil 57 über den Anschluß h und i des manuellen Ventils 59' und die Anschlüsse s und r des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60' dem sekundären Hydraulikservosystem 33 zugeführt. Man beachte, daß der Hydraulikdruck des Schnellfahrkupplung-Hydraulikservosystems CH vom Anschluß y zum Ablaßanschluß Ex abgelassen wird.
Bei diesem Vorgang wird die Langsamfahrkupplung CL eingerückt, und der relativ hohe Hydraulikdruck PL-H, der auf dem Primärregelventil 56 beruht, wirkt auf das primäre Hydraulikservosystem 32, und der relativ niedrige Hydraulikdruck PL-L, der auf dem Verhältnissteuerventil 57 beruht, wirkt auf das sekundäre Hydraulikservosystem 33 in der CVT- Einheit 11. Obwohl das Drehmoment im Rückwärtsfahr- (R-)Bereich von der Primärriemenscheibe 7 auf die Sekundärriemenscheibe 9 in der CVT-Einheit 1 übertragen wird, wird die Axialkraft der Primärriemenscheibe 7 höher als die der Sekundärriemenscheibe 9 entsprechend der Drehmomentübertragung, und die Axialkraft der Sekundärriemenscheibe 9 wird durch die vom Verhältnissteuerventil 57 bewirkte Druckregelung so reguliert, daß sich das Riemenscheibenverhältnis entsprechend ändert.
Ferner wirkt im Leerlauf-(N-)Bereich und im Park- (P-)Bereich der relativ niedrige Hydraulikdruck PL-L auf das primäre Hydraulikservosystem 32, und der relativ niedrige Hydraulikdruck PL-L wirkt auf das sekundäre Hydraulikservosystem 33, wie in Fig. 13 gezeigt. Das heißt, da das manuelle Ventil 59' in die Leerlauf- oder Parkstellung umgeschaltet ist, ist der Anschluß e mit dem Ablaßanschluß Ex und der Anschluß h mit den Anschlüssen g und i verbunden, und das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60' wird in der oben genannten Langsamfahr-(L-)Stellung gehalten.
Dadurch wird der Hydraulikdruck vom Ausgangsanschluß z des Verhältnissteuerventils 57 vom Anschluß h des manuellen Ventils 59' über den Anschluß g und die Anschlüsse q und t des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60' dem primären Hydraulikservosystem 32 und über den Anschluß i und die Anschlüsse s und r des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60' dem sekundären Hydraulikservosystem 33 zugeführt. Ferner wird der Hydraulikdruck des Schnellfahrkupplung-Hydraulikservosystems CH vom Anschluß y des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60' zum Ablaßanschluß Ex abgelassen, und der Hydraulikdruck des Langsamfahrkupplung-Hydraulikservosystems CL wird in diesem Zustand über die Anschlüsse p und o des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 60', den Anschluß e des manuellen Ventils 59' und den Ablaßanschluß Ex abgelassen.
Bei diesem Vorgang werden die Langsam- und die Schnellfahrkupplung CL, CH unterbrochen, und der gleiche Hydraulikdruck wirkt vom Verhältnissteuerventil 57 auf das primäre Hydraulikservosystem 32 und das sekundäre Hydraulikservosystem 33 mit den gleichen Druckaufnahmeflächen, so daß annähernd die gleichen Axialdrücke auf die Primär- und die Sekundärriemenscheibe 7, 9 wirken.
Man beachte folgendes: Wenn der Zurückschaltvorgang ausgeführt wird, wird das Zurückschaltdruckbegrenzungsventil 58 umgeschaltet, um zu bewirken, daß der Anschluß n mit dem Ablaßanschluß Ex verbunden wird, so daß der Hydraulikdruck des Hydraulikservosystems, auf das ein hoher Hydraulikdruck wirkt, kleiner wird als der Hydraulikdruck des Hydraulikservosystems, auf das ein niedriger Hydraulikdruck wirkt.
Als nächstes wird ein teilweise modifizierter Steuermechanismus mit Bezug auf Fig. 14 beschrieben. Der Steuermechanismus 541 wirkt auf den in Fig. 4 gezeigten, sogenannten Doppelkammersteuermechanismus mit dem primären und sekundären Hydraulikservosystem 32, 33, d. h. auf die ersten und zweiten Hydraulikkammern 45, 46, 47, 49. Man beachte, daß zwar ein Primärregelventil 56, ein Verhältnissteuerventil 57, ein Zurückschaltdruckbegrenzungsventil 58 und ein manuelles Ventil 59 verwendet werden, die mit denen der in Fig. 5 bis 7 gezeigten Ausführungsformen ähnlich sind, aber ein Langsam/Schnellfahrsteuerventil 601 aus einem einzelnen Umschaltmagnetventil mit zwei Stellungen und vier Anschlüssen besteht. Dann zweigt ein Vorsteuerölkanal 77a von einem Ölkanal 77 vom Anschluß y des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 601 zu einem Schnellfahrkupplung-Servosystem CH ab, und es ist ein Umschaltventil 79 vorhanden, das von einem Vorsteuerdruck umgeschaltet wird.
Da im Langsamfahr-(L-Modus im D-Bereich das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 601 in einer Langsamfahrstellung ist, ist ein Anschluß o mit einem Anschluß p und ein Anschluß y mit einem Ablaßanschluß Ex verbunden. Da das Umschaltventil 79 in der dargestellten Stellung in dem Zustand ist, wo der Ölkanal 77 mit dem Ablaßanschluß Ex verbunden ist, ist ferner ein Anschluß q mit einem Anschluß r, ein Anschluß s mit einem Anschluß t, ein Anschluß u mit einem Anschluß v und ein Anschluß w mit einem Anschluß x verbunden. Man beachte, daß das manuelle Ventil 59 in der D-Bereichsstellung ist, so daß der Verhältnisdruck vom Verhältnissteuerventil 57 einem Ölkanal (2) zugeführt wird, und ein Ölkanal (1) ist mit dem Ablaßanschluß Ex verbunden.
Dadurch wird der Kupplungsdruck Pc vom manuellen Ventil 59 über die Anschlüsse o und p des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 601 einem Langsamfahrkupplung-Hydraulikservosystem CL zugeführt, und der erste und zweite Leitungsdruck PL1, PL2 vom manuellen Ventil werden der ersten Hydraulikkammer 45 des primären Hydraulikservosystems 32 und der ersten Hydraulikkammer 46 des sekundären Hydraulikservosystems 33 über die Anschlüsse q, r, s, t des Umschaltventils 79 zugeführt. Ferner wird der Verhältnisdruck vom manuellen Ventil über den Ölkanal (2) und die Anschlüsse w und x des Umschaltventils 79 der zweiten Hydraulikkammer 49 des sekundären Hydraulikservosystems 33 zugeführt, und der Hydraulikdruck der zweiten Hydraulikkammer 47 des primären Hydraulikservosystems 32 ist über die Anschlüsse u und v und den Ölkanal (1) mit dem Ablaßanschluß Ex des manuellen Ventils verbunden.
In diesem Zustand ist die Langsamfahrkupplung CL eingerückt, und die Axialkraft der Sekundärriemenscheibe 9 wird größer als die der Primärriemenscheibe 7, und zwar um den Verhältnisdruck, der auf die zweite Hydraulikkammer 49 des sekundären Hydraulikservosystems 33 entsprechend der Richtung wirkt, in der das Drehmoment in der CVT-Einheit 11 übertragen wird, wie oben erwähnt.
Da im Schnellfahr-(H-)Modus im D-Bereich das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60&sub1; in die Schnellfahr- (H-)Stellung umgeschaltet ist, ist der Anschluß o mit dem Anschluß y und der Anschluß p mit dem Ablaßanschluß Ex verbunden. Da das Umschaltventil 79 vom Steuerdruck vom Ölkanal 77a in dem Zustand umgeschaltet wird, wo der Kupplungsdruck Pc über die Anschlüsse o und y dem Ölkanal 77 zugeführt wird, ist der Anschluß q mit dem Anschluß t, der Anschluß s mit dem Anschluß r, der Anschluß x mit dem Anschluß v und der Anschluß w mit dem Anschluß u verbunden.
Dadurch wird der Kupplungsdruck Pc über die Anschlüsse o und y des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 601 dem Schnellfahrkupplung-Hydraulikservosystem CH zugeführt, und die Leitungsdrücke PL1 und PL2 werden der ersten Hydraulickammer 46 des sekundären Hydraulikservosystem 33 über die Anschlüsse q und t des Umschaltventils 79 sowie der ersten Hydraulikkammer 45 des primären Hydraulikservosystems 32 über die Anschlüsse s und r zugeführt. Ferner wird der Verhältnisdruck vom manuellen Ventil 59 über den Ölkanal (2) und die Anschlüsse w und u dem zweiten Hydraulikkammer 47 des primären Hydraulikservosystems 32 und der Hydraulikdruck der zweiten Hydraulikkammer 49 des sekundären Hydraulikservosystems 33 vom Ablaßanschluß des manuellen Ventils 59 über die Anschlüsse x und v und den Ölkanal (1) abgelassen.
In diesem Zustand ist die Schnellfahrkupplung CH eingerückt, und der Axialdruck der Primärriemenscheibe 7, der durch das primäre Hydraulikservosystem 32 bewirkt wird, wo der Verhältnisdruck auf die zweite Hydraulikkammer 47 wirkt, wird höher als der der Sekundärriemenscheibe 9 entsprechend der Richtung, in der das Drehmoment in der CVT-Einheit 11 übertragen wird.
Im Rückwärtsfahr-(R-)Bereich wird das manuelle Ventil 59 und das Langsam/Schnellfahrsteuerventils 601 in der Langsamfahr-(L-)Stellung gehalten, wie in Fig. 7 gezeigt. Dadurch wird das Umschaltventil 79 in der Zeichnung in einer unteren Stellung in diesem Zustand gehalten, wie oben beschrieben. Ferner wird der Verhältnisdruck dem Ölkanal (1) durch Umschalten des Umschaltventils 79 zugeführt, und der Ölkanal (2) wird mit dem Ablaßanschluß Ex verbunden.
Dadurch wird der Kupplungsdruck Pc über die Anschlüsse o und p dem Langsamfahrkupplung-Hydraulikservosystem CL zugeführt, und der erste und zweite Leitungsdruck werden der ersten Hydraulikkammer 5 des primären Hydraulikservosystems über die Anschlüsse q und r sowie der ersten Hydraulikkammer 46 des zweiten Hydrauliksystems über die Anschlüsse s und t zugeführt. Ferner wird der Verhältnisdruck über das manuelle Ventil 59 der zweiten Hydraulikkammer 47 des primären Hydraulikservosystems über den Ölkanal (1) und die Anschlüsse v und u zugeführt, und der Hydraulikdruck der zweiten Hydraulikkammer des sekundären Hydraulikservosystems wird vom Ablaßanschluß Ex des manuellen Ventils 59 über die Anschlüsse x und w und den Ölkanal (2) abgelassen.
In diesem Zustand ist die Langsamfahrkupplung CL eingerückt, und die Axialkraft der Primärriemenscheibe 7, die durch das primäre Hydraulikservosystem 32 bewirkt wird, wo der Verhältnisdruck auf die zweite Hydraulikkammer 47 wirkt, wird größer als die der Sekundärriemenscheibe 9 entsprechend der Richtung, in der das Drehmoment in der CVT-Einheit 11 übertragen wird.
Als nächstes wird ein weiterer teilweise modifizierter Steuermechanismus mit Bezug auf Fig. 15 beschrieben. Der Steuermechanismus 54&sub2; wirkt auf einen in Fig. 9 gezeigten, sogenannten Doppelregler-Steuermechanismus mit dem primären und sekundären Hydraulikservosystem 32, 33, d. h. auf jede der Hydraulikkammern 73 und 75 mit den gleichen Druckaufnahmeflächen, jeweils zum Zuführen verschiedener Hydraulikdrücke. Man beachte, daß zwar ein Primärregelventil 56, ein Verhältnissteuerventil (Sekundärregelventil) 57, ein Zurückschaltdruckbegrenzungsventil 58 und ein manuelles Ventil 59' verwendet werden, die mit denen in der in Fig. 10 bis 12 gezeigten Ausführungsformen ähnlich sind, aber ein Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60&sub1; aus einem einfachen Umschaltmagnetventil mit zwei Stellungen und vier Anschlüssen besteht und ein Umschaltventil 80 vorgesehen ist, das einen Hydraulikdruck vom Anschluß y des Ventils 60&sub1; als Vorsteuerdruck zum Schnellfahrkupplung-Hydraulikservosystem CH umschalten kann.
Da im Langsamfahr-(L-)Modus im D-Bereich das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60&sub1; in der Langsamfahr-(L-)Stellung ist, ist der Anschluß o mit dem Anschluß p und der Anschluß y mit dem Ablaßanschluß Ex verbunden. Ferner ist das Umschaltventil 80 in einer in der Zeichnung gezeigten Stellung in dem Zustand, wo der Öldruck 77 mit dem Ablaßanschluß Ex, der Anschluß q mit dem Anschluß t und der Anschluß s mit dem Anschluß r verbunden ist. Man beachte folgendes: Da das manuelle Ventil 59' zu der Zeit in der D-Bereichsstellung ist, wird der relativ hohe Leitungsdruck PL-H vom primären Regelventil 56 einem Ölkanal (4) zugeführt, und der relativ niedrige Leitungsdruck PL-L vom Verhältnissteuerventil 57 wird einem Ölkanal (3) zugeführt.
Dadurch wird der Kupplungsdruck Pc vom manuellen Ventil 59' über die Anschlüsse o und p des Langsam/Schnellfahrsteuerventils 601 dem Langsamfahrkupplung-Hydraulikservosystem CL zugeführt, der relativ niedrige Leitungsdruck PL-L vom Ölkanal (3) wird über die Anschlüsse q und t des Umschaltventils 80 dem primären Hydraulikservosystem 32 zugeführt, und der relativ hohe Leitungsdruck PL-H vom Ölkanal (4) wird über die Anschlüsse s und r dem Hydraulikservosystem 33 zugeführt.
In diesem Zustand ist die Langsamfahrkupplung CL eingerückt, und die Axialkraft der Sekundärriemenscheibe 9, die vom Hydraulikservosystem 33 bewirkt wird, auf das ein etwas höherer Leitungsdruck wirkt, wird größer als die der Primärriemenscheibe 7 entsprechend der Richtung, in der das Drehmoment in der CVT-Einheit 11 übertragen wird, wie oben beschrieben.
Da ferner im Schnellfahr-(H-)Modus im D-Bereich das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60&sub1; in die Schnellfahr- (H-)Stellung umgeschaltet ist, ist der Anschluß o mit dem Anschluß y und der Anschluß p mit dem Ablaßanschluß Ex verbunden. Da das Umschaltventil 80 durch den Vorsteuerdruck vom Ölkanal 77a in dem Zustand umgeschaltet wird, wo der Kupplungsdruck PL über die Anschlüsse o und y dem Ölkanal 77 zugeführt wird, ist der Anschluß q ist mit dem Anschluß r und der Anschluß s mit dem Anschluß t verbunden.
Dadurch wird der Kupplungsdruck Pc dem Schnellfahrkupplung-Hydraulikservosystem CH, der relativ niedrige Leitungsdruck PL-L vom Ölkanal (3) über die Anschlüsse q und r des Umschaltventils 80 dem sekundären Hydraulikservosystem 33 und der relativ hohe Leitungsdruck PL-H vom Ölkanal (4) über die Anschlüsse s und t dem primären Hydraulikservosystem 32 zugeführt.
In diesem Zustand ist die Schnellfahrkupplung CH eingerückt, und die Axialkraft der Primärriemenscheibe 7, die durch das Hydraulikservosystem 32 bewirkt wird, auf die ein etwas hoher Leitungsdruck wirkt, wird größer als die der Sekundärriemenscheibe 9 entsprechend der Richtung, in der das Drehmoment in der CVT-Einheit 11 übertragen wird.
Im Rückwärtsfahr-(R-)Bereich ist das manuelle Ventil 59' umgeschaltet, und das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60&sub1; wird in der Langsamfahr-(L-)Stellung gehalten, wie in Fig. 12 gezeigt. Dadurch wird das Umschaltventil 80 in einer unteren Stellung in der Zeichnung in diesem Zustand gehalten, wie oben beschrieben. Außerdem bewirkt das Umschalten des manuellen Ventils 59' den relativ hohen Leitungsdruck PL-H vom primären Regelventil 56, der dem Ölkanal (3) zuzuführen ist, und den relativ niedrigen Leitungsdruck PL-L, der dem Ölkanal (4) vom Verhältnissteuerventil 57 zuzuführen ist. Ferner wird der relativ niedrige Leitungsdruck PL-L vom Verhältnissteuerventil 57 dem Ölkanal (4) zugeführt. Dadurch wird der Kupplungsdruck CL über die Anschlüsse o und p dem Langsamfahrkupplung-Hydraulikservosystem CL, der etwas hohe Leitungsdruck PL-H vom Ölkanal (3) über die Anschlüsse q und t dem primären Hydraulikservosystem 32 und der etwas niedrige Leitungsdruck PL-L vom Ölkanal (4) über die Anschlüsse s und r dem sekundären Hydraulikservosystem 33 zugeführt.
In diesem Zustand ist die Langsamfahrkupplung CL eingerückt, und die Axialkraft der Primärriemenscheibe 7, die durch das Hydraulikservosystem 32 bewirkt wird, auf das ein etwas hoher Leitungsdruck PL-H wirkt, wird größer als die der Sekundärriemenscheibe 9 entsprechend der Richtung, in der das Drehmoment in der CVT-Einheit 11 übertragen wird.
Als nächstes wird die Steuerung des stufenlosen Getriebes in der Ausführungsform beschrieben.
Fig. 16 ist ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 90, wobei das Bezugszeichen 91 einen am stufenlosen Getriebe 1 angeordneten Sensor zum Detektieren der Drehzahl seiner Antriebswelle 2 bezeichnet, das Bezugszeichen 92 einen Sensor zum Detektieren der Drehzahl der Sekundärriemenscheibe 9 der CVT-Einheit 11, das Bezugszeichen 93 einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Detektieren der Drehzahl der Abtriebswelle 5 des stufenlosen Getriebes und das Bezugszeichen 94 einen ähnlichen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der auch für ein Signal für einen Tachometer sowie als Reservevorrichtung verwendet wird, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 93 versagt. Das Bezugszeichen 95 bezeichnet einen Sensor zur Erkennung, in welcher der jeweiligen Schaltstellung P, R, N, D der Schalthebel oder das manuelle Ventil des stufenlosen Getriebes ist, das Bezugszeichen 96 einen Sensor, der aus einem im Motor angeordneten Potentiometer zum Detektieren einer Drosselklappenöffnung besteht, und das Bezugszeichen 97 einen im Drosselklappenöffnungssensor 96 angeordneten Sensor zum Detektieren, ob ein Gaspedal bzw. eine Beschleunigungsvorrichtung in einem vollständig geschlossenen Zustand ist oder nicht. Die Signale von den oben beschriebenen jeweiligen Sensoren werden von einer CPU, einem ROM oder einem RAM über eine Eingangssignalverarbeitungsschaltung bzw. eine Eingangsschnittstellenschaltung geholt.
Das Bezugszeichen 101 bezeichnet eine Magnetspule für das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60 zum Umschalten in den Langsamfahr-(L-) und Schnellfahr-(H-)Modus, und die Magnetspule führt eine Ein/Ausschaltung durch. Das Bezugszeichen 102 bezeichnet eine Magnetspule, die für das Zurückschaltdruckbegrenzungsventil 58 zum Ablassen eines hochspannungsseitigen Kreises verwendet wird und aus einer Arbeits- oder Linearmagnetspule besteht. Das Bezugszeichen 103 bezeichnet eine Magnetspule, die für das Verhältnissteuerventil 57 zum Regeln eines geschwindigkeitsändernden Hydraulikdrucks verwendet wird und aus einer Arbeits- oder Linearmagnetspule besteht. Das Bezugszeichen 105 bezeichnet eine Magnetspule, die für das Primärregelventil 56 zum Steuern eines Leitungsdrucks verwendet wird und aus einer Linearmagnetspule besteht. Die oben genannten jeweiligen Magnetspulen werden über eine Magnetspulentreiberschaltung 106 zur Erzeugung einer vorbestimmten Spannung oder Ausgangsleistung auf der Grundlage der Signale von der Ausgangsschnittstellenschaltung angesteuert, und die Wirkung der jeweiligen Magnetspulen wird von einer Überwachungsschaltung 107 geprüft, um ihren Ausfall festzustellen, oder sie stellen ihren Ausfall selbst fest.
Das Bezugszeichen 109 bezeichnet eine elektrische Steuereinheit zum Steuern des Motors und das Bezugszeichen 110 eine Schaltung zur Ausgabe eines Signals zur vorübergehenden Reduzierung des vom Motor erzeugten Drehmoments durch Verzögerung des Zündwinkels, Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr usw., um einen bei der Drehzahländerung entstehenden Stoß zu mildern. Das Bezugszeichen 111 bezeichnet eine Verarbeitungsschaltung zum Eingeben einer Motordrehzahl. Das Bezugszeichen 112 bezeichnet eine aus einer Anzeigelampe und dgl. bestehende Prüfeinrichtung zum Ausgeben des Ergebnisses einer Eigendiagnose, wenn die elektronische Steuereinheit 90 ausfällt, und das Bezugszeichen 113 bezeichnet eine Schaltung zum Ausgeben des Ergebnisses der Eigendiagnose bei dem oben genannten Ausfall. Das Bezugszeichen 115 bezeichnet eine Anzeigeeinheit, z. B. Langsamfahr-(L-)Modus- und Schnellfahr- (H-)Modusanzeigelampen und dgl., zum Anzeigen des Zustands des stufenlosen Getriebes, und das Bezugszeichen 116 bezeichnet eine Treiberschaltung zum Ansteuern der Anzeigeeinheit 115.
Fig. 17 ist ein allgemeines Flußdiagramm des stufenlosen Getriebes, in dem alle Schritte zu Beginn der Berechnung im Schritt S1 auf ihre Anfangswerte gesetzt werden. Im Schritt 2 wird die Drehzahl auf der Grundlage der Signale von den oben genannten Drehzahlsensoren 91, 92 und 93 berechnet. Das Signal vom Leerlaufanlaßschalter wird verarbeitet, und eine Schaltstellung wird im Schritt S3 gelesen, und die Drosselklappenöffnung wird im Schritt S4 berechnet. Ob das manuelle Ventil im Rückwärtsfahr- (R-) Bereich ist oder nicht, wird auf der Grundlage des oben genannten Schrittes S3 im Schritt S5 bestimmt, und wenn Ja bestimmt wird, wird eine später zu beschreibende R-Bereichssteuerung ausgeführt (Schritt S6). Wenn Nein bestimmt wird, wird bestimmt, ob der D-Bereich gewählt ist oder nicht (Schritt S7), und wenn der D-Bereich gewählt ist, wird bestimmt, ob eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 (z. B. 5 km/h) ist (Schritt S8). Wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, wird die Anfahrsteuerung ausgeführt (Schritt S9), und wenn sie größer ist als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit, wird die Leitungsdrucksteuerung ausgeführt, um in Abhängigkeit davon, ob der Langsamfahr-(L-) oder Schnellfahr-(H-)Modus gewählt ist, von der Drosselklappenöffnung und vom Riemenscheibenverhältnis einen Leitungsdruck einzustellen (Schritt S10). Ferner wird im Schritt S11 eine Sollmotordrehzahl aus dem Kennfeld einer vorbestimmten optimalen Kraftstoffverbrauchskurve auf der Grundlage der Drosselklappenöffnung gelesen und bestimmt. Ob Zurück- oder Hochschaltung gewählt werden muß oder andernfalls der aktuelle Zustand beibehalten werden muß, wird dann durch Vergleich der aktuellen Motordrehzahl mit der oben genannten Sollmotordrehzahl (Schritt S12) bestimmt, und die Zurückschaltsteuerung (Schritt S13) bzw. die Hochschaltsteuerung (Schritt S14), die später beschrieben werden, wird ausgeführt.
Fig. 18 ist ein Flußdiagramm, das eine Unterroutine einer Rückwärtsfahr-(R-)Bereichssteuerung zeigt, in der zunächst aus dem Riemenscheibenverhältnis und der Fahrzeuggeschwindigkeit im Schritt S15 bestimmt wird, ob das Fahrzeug vorwärts fährt oder nicht. Wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, wird bestimmt (Schritt S16), ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V größer ist als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 (z. B. 5 km/h) oder nicht. Wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit, wird eine Steuerung zur Verhinderung eines Rückwärtsfahrbetriebs ausgeführt, beispielsweise durch Lösen der Schnellfahrkupplung CH und der Langsamfahrkupplung CL oder dgl. (Schritt S17), und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit, wird die Leerlauf-(N-)Steuerung ausgeführt (Schritt S18).
In der Leerlaufsteuerung werden die Axialkräfte der Primärriemenscheibe 7 und der Sekundärriemenscheibe 9 so gesteuert, daß sie im wesentlichen ausgeglichen sind. Andernfalls wird zumindest die Differenz zwischen der Axialkraft der Primärscheibe und der Axialkraft der Sekundärscheibe auf einen Wert, der kleiner ist als die Differenz der Axialkräfte beider Riemenscheiben, die vom Antriebsdrehmoment des CVT und vom Riemenscheibenverhältnis zu der Zeit bestimmt wird, wo das Abtriebsdrehmoment in einer positiven Richtung in dem Bereich ist, wo die relative Größenbeziehung der Axialkräfte nicht umgesteuert wird, oder auf einen Wert gesetzt, der kleiner ist als die Differenz der Axialkräfte der Primär- und der Sekundärriemenscheibe, die vom Antriebsdrehmoment der CVT-Einheit und vom Riemenscheibenverhältnis zu der Zeit bestimmt wird, wo das Abtriebsdrehmoment in einer negativen Richtung in dem Bereich ist, wo die relative Größenbeziehung der Axialkräfte nicht umgesteuert wird. Insbesondere in den in Fig. 4 bis 7 und Fig. 14 gezeigten Doppelkammersteuermechanismen 54, 54&sub1; werden die Hydraulikdrücke in beiden Hydraulikkammern 47, 49 des primären und sekundären Hydraulikservosystems 32, 33 in dem Zustand abgelassen, wo die Hydraulikdrücke beiden ersten Hydraulikkammern 45, 46 des primären und sekundären Hydraulikservosystems 32, 33 zugeführt werden, um die Axialkräfte beider Riemenscheiben 7 und 9 auszugleichen. Ferner werden in den in Fig. 9 bis 12 und Fig. 15 gezeigten Doppelreglersteuermechanismen 54' und 542 dem primären und dem sekundären Hydraulikservosystem 32 und 33 durch gänzliches Öffnen des Drehmomentsteuerventils (Sekundärregelventil) 57 gleiche Hydraulikdrücke zugeführt, um die Axialkräfte beider Riemenscheiben 7 und 9 auszugleichen. Bei diesen Vorgängen konvergiert die CVT-Einheit automatisch, so daß die Abtriebsleistung von der Abtriebswelle 5 unabhängig von der Drehzahl der Abtriebswelle null wird und in der Leerlaufstellung, in der die Drehzahl der Abtriebswelle 5 null ist, stabil gehalten wird. Man beachte, daß die oben beschriebene Leerlaufsteuerung in der Beschreibung und in den Zeichnungen der offengelegten japanischen Patentanmeldung 7- 66234 ausführlich beschrieben und ihr Inhalt auf diese Ausführungsform, wie sie ist, anwendbar ist.
Wenn im Schritt S15 bestimmt wird, daß das Fahrzeug rückwärts fährt, wird die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V mit der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit V1 (z. B. 5 km/h) verglichen (Schritt S19), und wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner ist als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 wird die Anfahrsteuerung ausgeführt (Schritt S20). Wenn aber die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V größer ist als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1, wird die Leitungsdrucksteuerung ausgeführt, um einen Leitungsdruck auf der Grundlage der Drosselklappenöffnung und des Drehmomentverhältnisses zu bestimmen (Schritt S21). Ferner wird im Schritt S22 eine Sollmotordrehzahl durch Lesen des Kennfeldes bestimmt, wie oben beschrieben (siehe Schritt S10). Dann wird entweder Hochschalten, Zurückschalten oder Beibehalten des aktuellen Zustands wie im obigen Schritt S12 bestimmt (Schritt S23), und die Zurückschaltsteuerung (Schritt S24) bzw. die Hochschaltsteuerung (Schritt S25), die später beschrieben werden, wird ausgeführt.
Man beachte, daß die CVT-Einheit 11 am O/D-Ende ist, und die Drehzahlerhöhungsdrehung, die von der CVT-Einheit auf das Sonnenrad 19s übertragen wird, wird mit der konstanten Drehung vereinigt, die von der Kraftübertragungseinheit 26 durch das Planetengetriebe 19 auf den Träger 19c übertragen wird, und eine Rückwärtsdrehung wird in der oben genannten Rückwärtsfahr-(R-)Steuerung von der Abtriebswelle 5 abgenommen, die als einheitliches Ganzes mit dem Hohlrad 19r angeordnet ist. Zu der Zeit wird jedoch das von der CVT-Einheit 11 abgegebene Drehmoment über die Leerlaufstellung (Abtriebsleistung von der Abtriebswelle 5 ist null) auf der Grundlage der Drehmomentumlaufs umgekehrt, und die Kraft wird von der Primärriemenscheibe 7 auf die Sekundärriemenscheibe 9 in der CVT-Einheit 11 übertragen, wie in Fig. 2 gezeigt. In der Rückwärtsfahrsteuerung sind die manuellen Ventile 59, 59' in der Rückwärtsfahr-(R-)Stellung, wie in Fig. 7, 8, 12, 13, 14, 15 gezeigt, und der Hydraulikdruck des Hydraulikservosystems 32 ist höher eingestellt als der des Hydraulikservosystems 33, wenn ein positives Drehmoment übertragen wird (übertragen auf den Motor und die Räder). Folglich wird die Axialkraft Fpr der Primärriemenscheibe 7 größer als die Axialkraft Fsr der Sekundärriemenscheibe 9, wie in Fig. 23 gezeigt, so daß die Beziehung der Axialkräfte in Übereinstimmung mit der oben genannten Drehmomentübertragungsrichtung hergestellt wird. In diesem Zustand werden die Axialkräfte Fpr und Fsr beider Riemenscheiben 7, 9 entsprechend geändert, um eine Drehzahl durch die entsprechende Steuerung des Verhältnissteuerventils 57 entsprechend zu ändern.
Fig. 19 ist ein Flußdiagramm, das die im Schritt S14 gezeigte Hochschaltsteuerung im D-Bereich zeigt, bei der im Schritt S26 bestimmt wird, ob sich eine Drehzahl vom Langsamfahr-(L-) zum Schnellfahr-(H-)Modus ändert, was später beschrieben wird. Man beachte, daß der R-Steuerbereich im Schritt S26 nicht ausgeführt wird. Ferner wird die Differenz zwischen einer aktuellen Motordrehzahl und einer Sollmotordrehzahl und die Änderung der Differenz berechnet (Schritt S27), und eine Drehzahländerungsgeschwindigkeit wird auf der Grundlage der Berechnung berechnet (Schritt S28), wobei die Anwendungssteuerung des Verhältnissteuerventils 57 ausgeführt wird (Schritt S29).
Fig. 20 ist, eine Unterroutine, die die Lo→Hi- Bestimmung im oben genannten Schritt S26 zeigt. Im Schritt S31) wird ein Riemenscheibenverhältnis auf der Grundlage der Signale von den Drehzahlsensoren 91, 91 der Primärriemenscheibe 7 und der Sekundärriemenscheibe 9 berechnet. Es wird dann bestimmt, ob das Riemenscheibenverhältnis in dem Bereich ist, wo die Drehzahländerung von Langsamfahrmodus zum Schnellfahrmodus erlaubt ist (Schritt S31), und wenn das Riemenscheibenverhältnis in dem Bereich ist, wird das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60 umgeschaltet, um vorn Einrücken der Langsamfahrkupplung CL zum Einrücken der Schnellfahrkupplung CH zu wechseln (Schritt S32).
Fig. 21 ist ein Flußdiagramm, das die im Schritt S13 gezeigte Zurückschaltsteuerung zeigt, bei der im Schritt S33 bestimmt wird, ob eine Drehzahländerung vom Schnellfahr- (H-)Modus zum Langsamfahr-(L-)Modus, die später beschrieben wird, auszuführen ist oder nicht (diese wird nicht in der Rückwärtsfahrbereichssteuerung ausgeführt). Ferner wird die Differenz zwischen der aktuellen Motordrehzahl und der Sollmotordrehzahl und die Änderung der Differenz berechnet (Schritt S34), und die Drehzahländerungsgeschwindigkeit wird auf der Grundlage der Berechnung berechnet (Schritt S35). Ob das Zurückschalten ein Zurückschalten bei geschlossener Drosselklappe ist oder nicht, wird auf der Grundlage der Signale vom Drosselklappenöffnungssensor 96 und vom Leerlaufschalter 97 bestimmt (Schritt S36). Wenn ein Freilaufzustand mit geschlossener Drosselklappe, d. h. durch Loslassen des Gaspedals oder dgl., erreicht wird, wird das Verhältnissteuerventil 57 gesteuert, und das Zurückschaltdruckbegrenzungsventil 58 wird gesteuert (Schritt S37), und wenn das Zurückschalten ausgeführt wird bei geöffneter Drosselklappe, d. h. in einem beschleunigten Zustand, in dem plötzlich auf das Gaspedal getreten wird, wird das Verhältnissteuerventil 57 gesteuert (Schritt S38).
Das heißt, der Freilaufzustand ist ein Negativdrehmomentzustand, in dem das Drehmoment von den Rädern auf den Motor übertragen wird, wie im Schritt S37 gezeigt. Im Negativdrehmomentzustand wird jedoch das relative Größenverhältnis zwischen der Axialkraft Fp' (Fpr') der Primärriemenscheibe 7 und die Axialkraft Fs' (Fsr') der Sekundärriemenscheibe 9 von den Axialkräften Fp, Fs (Fpr, Fsr) in einen Positivdrehmoment-(Motor-Räder-)Zustand umgekehrt, der durch durchgezogene Linien in Fig. 23 dargestellt ist, wie durch die gestrichelten Linien in der Zeichnung gezeigt. Da zu dieser Zeit das Zurückschaltdruckbegrenzungsventil 58 in dem in Fig. 5 gezeigten Doppelkammersteuermechanismus 54 abgelassen wird, wird die erste Hydraulikkammer 46 des sekundären Hydraulikservosystems 33 entlastet, wodurch die Axialkraft Fp' der Primärriemenscheibe 7 größer wird als die Axialkraft Fs' der Sekundärriemenscheibe 9, so daß die Drehzahländerung der CVT- Einheit 11 durch das entsprechende Regulieren des Verhältnissteuerventils 57 in diesem Zustand ausgeführt wird.
Da in dem in Fig. 10 gezeigten Doppelreglersteuermechanismus 54' ferner das Zurückschaltdruckbegrenzungsventil 58 abgelassen wird, wird das sekundäre Hydraulikservosystem 33 entlastet, wodurch die Axialkraft Fp' der Primärriemenscheibe größer wird als die Axialkraft Fs' der Sekundärriemenscheibe.
Man beachte folgendes: Obwohl ein Ölversorgungskanal zum primären Hydraulikservosystems 32 von dort zum sekundären Hydraulikservosystems 33 auf der Grundlage des manuellen Ventils in der in Fig. 7 und Fig. 11 gezeigten Rückwärtsfahr- (R-)Steuerung umgesteuert wird, wird der Druck des Hydraulikservosystems mit dem höheren Hydraulikdruck so reduziert, daß die Axialkraft Fsr' der Sekundärriemenscheibe größer wird als die Axialkraft Fpr' der Primärriemenscheibe.
Nachstehend wird die im Schritt S38 ausgeführte Zurückschaltsteuerung, wenn Leistung zugeführt wird, beschrieben. Da das Verhältnissteuerventil 57 in einer Druckreduzierrichtung in dem in Fig. 5 gezeigten Doppelkammersteuermechanismus 54 gesteuert wird, wird der Hydraulikdruck des sekundären Hydraulikservosystems 33 relativ kleiner als der des primären Hydraulikservosystems 32, und da das Verhältnissteuerventil 57 in einer Druckerhöhungsrichtung in dem in Fig. 10 gezeigten Doppelreglersteuermechanismus 54' gesteuert wird, wird der Hydraulikdruck des sekundären Hydraulikservosystems 33 relativ kleiner als der des primären Hydraulikservosystems 32. Da bei diesen Vorgang das Verhältnis zwischen der Axialkraft FS der Sekundärriemenscheibe und der Axialkraft FP der Primärriemenscheibe reduziert wird, ändert sich die Drehzahl der CVT-Einheit 11 abrupt in einer Drehzahlerhöhungs- (O/D-)Richtung, und dadurch ändert sich die Drehzahl des Getriebes 1 abrupt in einer Drehzahlreduzierungs- (U/D-)Richtung als Ganzes.
Fig. 22 zeigt eine Unterroutine zur Hi→Lo-Bestimmung in dem oben genannten Schritt S33. Ein aktuelles Riemenscheibenverhältnis wird auf der Grundlage von Signalen von den Drehzahlsensoren der Primärriemenscheibe 7 (= Antriebswelle 3) und der Sekundärriemenscheibe 9 gelesen (Schritt S40), und es wird bestimmt, ob das Riemenscheibenverhältnis in dem Bereich ist, wo eine Drehzahländerung vom Schnell- in den Langsamfahrmodus erlaubt ist (Schritt S41). Wenn das Riemenscheibenverhältnis in dem Bereich ist, wird das Langsam/Schnellfahrsteuerventil 60 umgeschaltet, um vom Einrücken der Schnellfahrkupplung CH zum Einrücken der Langsamfahrkupplung CL zu wechseln (Schritt S42).
Die Drehzahl ändert sich zwischen dem Langsamfahr- (L-) und dem Schnellfahr-(H-)Modus durch die Wechsel des Einrückens zwischen der Langsamfahrkupplung CL und der Schnellfahrkupplung CH, die in den oben genannten Schritten S32 und S42 ausgeführt wird. Im Langsamfahrmodus wird eine positive Drehung von der Abtriebswelle 5 durch die oben beschriebene vom Planetengetriebe 19 ausgeführte Vereinigung beider Drehungen der Kraftübertragungseinheit 26 und der CVT- Einheit 11 abgenommen. Zu der Zeit wird die Leistung von der Sekundärriemenscheibe 9 durch den Drehmomentumlauf in der CVT-Einheit 11 auf die Primärriemenscheibe 7 übertragen. Da andererseits im Schnellfahrmodus die von der CVT-Einheit 11 abgegebene Drehung auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird, wie sie ist, wird die Leistung von der Primärriemenscheibe 7 auf die Sekundärriemenscheibe 9 in der CVT-Einheit 11 übertragen.
Zu der Zeit werden die Hydraulikdrücke des primären Hydraulikservosystems 32 und des sekundären Hydraulikservosystems 33 durch Umschaltung der Langsam/Schnellfahrsteuerventue 60, 60' und 60&sub1; umgeschaltet, wie in Fig. 6, 11, 14 und 15 gezeigt. Bei diesem Vorgang wird die Axialkraft FS der Sekundärriemenscheibe 9 größer als die Axialkraft FP der Primärriemenscheibe 7 im Langsamfahrmodus, und die Axialkraft der Primärriemenscheibe wird größer als die der Sekundärriemenscheibe im Schnellfahrmodus, um mit der oben genannten Richtung der Kraftübertragung übereinzustimmen. Man beachte, daß die vorstehende Beschreibung sich auf die Übertragung eines positiven Drehmoments bezieht, und dieses wird bei der Übertragung des negativen Drehmoments durch das Zurückschaltdruckbegrenzungsventil umgesteuert, wie oben beschrieben.
Als nächstes wird ein modifiziertes Beispiel des Kraftübertragungsmechanismus des stufenlosen Getriebes mit Bezug auf Fig. 24 beschrieben.
Fig. 24 zeigt eine Ausführungsform, die ein Planetengetriebe 19 mit Doppelplanetenradsatz verwendet. Das Hohlrad 19r des Planetengetriebes kann über die Räder 130, 131 und die Langsamfahrkupplung CL (erstes Drehelement) mit der Antriebswelle 3 gekoppelt werden, sein Sonnenrad 19s kann über die Räder 132, 133 (zweites Drehelement) mit der Sekundärriemenscheibe 9 gekoppelt werden, sein Träger 19c kann mit der Abtriebswelle 5 (drittes Drehmoment) gekoppelt werden, und das Hohlrad 19r kann über die Schnellfahrkupplung CH mit dem Sonnenrad 19s gekoppelt werden. Dann drehen sich das Hohlrad 19r und das Sonnenrad 19s in der gleichen Richtung. Man beachte, daß das dritte Drehelement aus dem Sonnenrad anstelle des Trägers bestehen kann, und das erste und zweite Drehelement kann aus dem Träger, dem Sonnenrad und dem Hohlrad bestehen, die jeweils nicht als das dritte Drehelement dienen.
In dieser Ausführungsform wird das Motordrehmoment von der Antriebswelle 3 im Langsamfahrmodus (Lo) über die Langsamfahrkupplung CL und die Räder 131, 130 auf das Hohlrad 19r des Planetengetriebes 19 sowie über die CVT-Einheit 11 und die Räder 133, 132 auf das Sonnenrad 19s übertragen, wie in dem Diagramm gezeigt, das eine Drehzahl in Fig. 24(b) zeigt. Zu dieser Zeit wird ein Drehmomentumlauf durch das Planetengetriebe 19 wie in der oben genannten Ausführungsform bewirkt, und eine Abtriebsleistung wird vom Träger 19c an die Abtriebswelle 5 in einer Erhöhungs/Reduzierrichtung entgegengesetzt zu der der CVT-Einheit 11 abgegeben, wobei die Sekundärriemenscheibe 9 als Antriebsseite und die Primärriemenscheibe 7 als Abtriebsseite der CVT-Einheit 11 dient. Wenn die CVT-Einheit 11 in einem vorbestimmten Drehzahlerhöhungs- (O/D-)Zustand ist, wird die Drehung des Trägers 19c umgekehrt, d. h. zur Rückwärtsdrehung (Rev) gemacht, und die Richtung, in der das Drehmoment von der CVT-Einheit 11 übertragen wird, wird umgekehrt. Außerdem wird das Motordrehmoment von der Abtriebswelle 5 im Schnellfahrmodus (Hi) über die CVT-Einheit 11 und die Räder 133, 132 auf eine Welle 135 übertragen, und das Planetengetriebe 19 wird durch das Einrücken der Schnellfahrkupplung CH im Schnellfahrmodus als einheitliches Ganzes gedreht, so daß das drehzahländernde Drehmoment der oben genannten Welle 135 in der CVT-Einheit auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird, wie es ist.

Claims

1. Stufenloses Getriebe (1), aufweisend:

eine Antriebswelle (3), die einer Motorabtriebswelle (2) zugeordnet ist,

eine Abtriebswelle (5), die Rädern zugeordnet ist, eine stufenlose Riemengetriebeeinheit (11), die eine der Antriebswelle zugeordnete erste Riemenscheibe (7), eine zweite Riemenscheibe (9), einen um beide Riemenscheiben gelegten Riemen (10) und eine Axialkraft- Betätigungseinrichtung (32, 33) zum Anwenden von Axialkräften auf beide Riemenscheiben zum Ändern des Riemenscheibenverhältnisses der ersten und der zweiten Riemenscheibe aufweist,

ein Planetengetriebe (19), das mindestens ein erstes, ein zweites und ein drittes drehbares Element (19s, 19c, 19r) aufweist, wobei das erste drehbare Element (19c) der Antriebswelle zugeordnet ist, das zweite drehbare Element (19s) der zweiten Riemenscheibe zugeordnet ist und das dritte drehbare Element (19r) der Abtriebswelle zugeordnet ist,

eine erste Kupplung (CL), die zwischen der Antriebswelle (3) und dem ersten drehbaren Element (19c) angeordnet ist, wobei die Kraftübertragung zwischen ihnen durch die erste Kupplung hergestellt oder unterbrochen wird,

eine zweite Kupplung (CH), die zwischen beliebigen zwei Elementen von dem ersten, dem zweiten und dem dritten drehbaren Element des Planetengetriebes angeordnet ist, wobei die Kraftübertragung zwischen ihnen durch die zweite Kupplung hergestellt oder unterbrochen wird,

eine Niedrig/Hoch-Schalteinrichtung (60) zum Schalten zwischen einem niedrigen Modus zum Bereitstellen eines vergleichsweise hohen Drehmomentverhältnisses durch Einrücken der ersten Kupplung und einem hohen Modus zum Bereitstellen eines vergleichsweise niedrigen Drehmomentverhältnisses durch Einrücken der zweiten Kupplung, wobei die Richtung der Drehmomentübertragung zwischen der ersten Riemenscheibe und der zweiten Riemenscheibe der stufenlosen Riemengetriebeeinheit durch Schalten des niedrigen Modus und des hohen Modus geändert wird,

eine Steuereinrichtung (54) zum derartigen Steuern der Axialkraft-Betätigungseinrichtung, daß die auf die erste und die zweite Riemenscheibe wirkenden Axialkräfte eine dem Riemenscheibenverhältnis entsprechende Differenz erzeugen, und

eine Schalteinrichtung (79, 80) zum Ändern der Betragsbeziehung zwischen den Axialkräften, die von der Steuereinrichtung auf der Grundlage des Schaltens zwischen dem niedrigen Modus und dem hohen Modus durch die Niedrig/Hoch- Schalteinrichtung auf die erste und die zweite Riemenscheibe einwirken gelassen werden, so daß die Betragsbeziehung umgekehrt wird,

wobei die Axialkraft-Betätigungseinrichtung eine auf die erste Riemenscheibe (7) wirkende erste hydraulische Servoeinrichtung (32) und eine auf die zweite Riemenscheibe (9) wirkende zweite hydraulische Servoeinrichtung (33) aufweist und die Axialkräfte auf die erste und die zweite Riemenscheibe ausübt, indem sie der ersten und der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung Hydraulikdrücke von einer Ölpumpe (17) zuführt, und

wobei die Schalteinrichtung ein Schaltventil zum Schalten des auf die erste hydraulische Servoeinrichtung wirkenden Hydraulikdrucks und des auf die zweite hydraulische Servoeinrichtung wirkenden Hydraulikdrucks ist, dadurch gekennzeichnet, daß

jede von der ersten und der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung (32, 33) jeweils mehrere hydraulische Kammern (45, 47 und 46, 49) aufweist und

das Schaltventil selektiv die hydraulischen Kammern schaltet, denen Hydraulikdrücke zugeführt werden, um dadurch die wirksamen Druckaufnahmebereiche der ersten und der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung umzukehren.

2. Getriebe nach Anspruch 1,

wobei die erste und die zweite hydraulische Servoeinrichtung (32 und 33) jeweils mindestens eine erste hydraulische Kammer (45, 46) bzw. eine zweite hydraulische Kammer (47, 49) aufweisen und die ersten hydraulischen Kammern beider hydraulischen Servoeinrichtungen die gleichen wirksamen Druckaufnahmebereiche aufweisen,

wobei die Steuereinrichtung (54) ein Regelventil (56) und ein Verhältnissteuerventil (57) aufweist, wobei der Hydraulikdruck vom Regelventil den ersten hydraulischen Kammern (45, 46) beider hydraulischen Servoeinrichtungen stets zugeführt wird und der Hydraulikdruck vom Verhältnissteuerventil (57) den zweiten hydraulischen Kammern (47, 49) von einer der beiden hydraulischen Servoeinrichtungen zugeführt wird, und

wobei das Schaltventil (79, 80) die Verbindung des Verhältnissteuerventils (57) mit einer der zweiten hydraulischen Kammern (47, 49) zu der anderen von ihnen umkehrt.

3. Getriebe nach Anspruch 2, wobei das Regelventil (56) und das Verhältnissteuerventil (57) zwischen der Ölpumpe (17) und dem Schaltventil (79, 80) angeordnet sind.

4. Stufenloses Getriebe (1), aufweisend:

eine Antriebswelle (3), die einer Motorabtriebswelle (2) zugeordnet ist,

eine Abtriebswelle (5), die Rädern zugeordnet ist,

eine stufenlose Riemengetriebeeinheit (11), die eine der Antriebswelle zugeordnete erste Riemenscheibe (7), eine zweite Riemenscheibe (9), einen um beide Riemenscheiben gelegten Riemen (10) und eine Axialkraft- Betätigungseinrichtung (32, 33) zum Anwenden von Axialkräften auf beide Riemenscheiben zum Ändern des Riemenscheibenverhältnisses der ersten und der zweiten Riemenscheibe aufweist,

eine Schalteinrichtung (79, 80) zum Ändern der Betragsbeziehung zwischen den Axialkräften, die von der Steuereinrichtung auf der Grundlage des Schaltens zwischen dem niedrigen Modus und dem hohen Modus durch die Niedrig-Hoch- Schalteinrichtung auf die erste und die zweite Riemenscheibe einwirken gelassen werden, so daß die relative Betragsbeziehung umgekehrt wird,

die Steuereinrichtung (54) ein erstes und ein zweites Regelventil (56, 57) zum Einstellen des Hydraulikdrucks von der Ölpumpe (17) auf die jeweiligen Hydraulikdrücke aufweist, wobei eines von dem ersten und dem zweiten Regelventil in Verbindung mit einer von der ersten und der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung (32, 33) gebracht wird und wobei das andere von den Regelventilen in Verbindung mit der anderen der hydraulischen Servoeinrichtungen gebracht wird, und

wobei das Schaltventil (79, 80) die Verbindung des ersten und des zweiten Regelventils mit der ersten und der zweiten hydraulischen Servoeinrichtung umkehrt.

5. Getriebe nach Anspruch 4, wobei das erste und das zweite Regelventil (56, 57) zwischen der Ölpumpe (17) und dem Schaltventil (79, 80) angeordnet sind.

6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, aufweisend: ein Entlastungsventil (58), das den Hydraulikdruck der hydraulischen Servoeinrichtung (32 oder 33), auf die ein hoher Hydraulikdruck wirkt, auf einen Wert legt, der niedriger als der Hydraulikdruck der hydraulischen Servoeinrichtung (33 oder 32) ist, auf die ein niedriger Hydraulikdruck wirkt, wenn bestimmt wird, daß sich das Fahrzeug in einem Leerlaufzustand befindet.

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend:

eine Erfassungseinrichtung (S30, S40) zum Erfassen eines Riemenscheibenverhältnisses der stufenlosen Riemengetriebeeinheit und

eine Erfassungseinrichtung (S31, S41) zum Bestimmen, ob eine Schaltbewegung der Niedrig/Hoch-Schalteinrichtung (60) erforderlich ist.

8. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei, wenn die erste Kupplung (CL) eingerückt ist, die Antriebswelle mit der ersten Riemenscheibe und dem ersten drehbaren Element gekoppelt wird, so daß die Richtung, in der bei der Antriebswelle das Drehmoment von der ersten Riemenscheibe übertragen wird, und die Richtung, in der bei der Antriebswelle das Drehmoment vom ersten drehbaren Element übertragen wird, zueinander entgegengesetzt sind.

9. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei

die Niedrig/Hoch-Schalteinrichtung ein Niedrig/Hoch- Schaltventil (60) ist, das sich in einer Ölleitung zum Zuführen des Hydraulikdrucks von der Ölpumpe (17) zu jeweiligen hydraulischen Servoeinrichtungen (32, 33) der ersten Kupplung (CL) und der zweiten Kupplung (CH) befindet und zwischen dem Versorgen und dem Freisetzen der hydraulischen Servoeinrichtungen umschaltet, und

wobei das Schaltventil (79, 80) integriert mit dem Niedrig-Hoch-Schaltventil (60) aufgebaut ist.

10. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei

die Niedrig/Hoch-Schalteinrichtung ein Niedrig/Hoch- Schaltventil (60) ist, das sich in einer Ölleitung befindet und dem Zuführen des Hydraulikdrucks von der Ölpumpe (17) zu den jeweiligen hydraulischen Servoeinrichtungen (32, 33) der ersten Kupplung (CL) und der zweiten Kupplung (CH) dient und zwischen dem Versorgen und dem Freisetzen der hydraulischen Servoeinrichtungen umschaltet, und

wobei das Schaltventil (79, 80) so aufgebaut ist, daß es von dem Niedrig/Hoch-Schaltventil (60) getrennt ist und durch den Hydraulikdruck der hydraulischen Servoeinrichtung der ersten oder der zweiten Kupplung, der durch Schalten des Niedrig/Hoch-Schaltventils erzeugt wird, geschaltet wird.