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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein hydraulisches Steuergerät
bzw. ein Steuersystem für
ein stufenloses Fahrzeuggetriebe, insbesondere ein hydraulisches
Steuergerät
zum Steuern einer Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung
und einer in dem stufenlosen Getriebe eingebauten Überbrückungskupplung.
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Es ist ein stufenloses Riemengetriebe
bekannt, dessen Übersetzungsverhältnis stufenlos
variabel ist. Das stufenlose Getriebe weist einen zum Verändern der
Drehzahl dienenden Übertragungsmechanismus,
einen als Startvorrichtung zur Unterstützung des Starts des Fahrzeugs
dienenden Drehmomentwandler, eine zum Wechsel der Fahrtrichtungen,
vorwärts
und rückwärts, des
Fahrzeugs dienende Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung,
eine in dem Drehmomentwandler vorgesehene Überbrückungskupplung, um die Kurbelwelle
mechanisch mit dem Kraftübertragungsmechanismus
ineinander greifen zu lassen, und ein hydraulisches Steuergerät für den Betrieb
oder die Steuerung des Übertragungsmechanismus,
der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung,
der Überbrückungskupplung
und weiterer Elemente auf.
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Der Kraftübertragungsmechanismus beinhaltet
eine Eingangs- und Ausgangswelle, ein Paar auf den Eingangs- bzw.
Ausgangswellen vorgesehener Riemenscheiben mit variablen Durchmessern, und
einen die Riemenscheiben verbindenden Riemen zum Übertragen
von Kraft zwischen diesen. Das Übersetzungsverhältnis zwischen
den Eingangs- und Ausgangswellen
wird durch Veränderung
des wirksamen Durchmessers der Riemenscheibe über einen in der hydraulischen
Steuervorrichtung erzeugten hydraulischen Druck erzielt.
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Die Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung umfaßt eine
Planetenradanordnung, eine Vorwärtskupplung
und eine Rückwärtsbremse.
Wenn ein Fahrer einen Wählhebel
betätigt,
um einen Vorwärtsbereich
zu wählen,
wird die Vorwärtskupplung
mit der Unterstützung
eines von der hydraulischen Steuervorrichtung gelieferten hydraulischen
Drucks eingekuppelt. Ferner wird, wenn ein Rückwärtsbereich gewählt wird,
die Rückwärtsbremse
betätigt.
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Die Überbrückungskupplung wird ebenfalls von
der hydraulischen Steuervorrichtung gesteuert, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
einen spezifizierten Wert überschreitet,
wird der hydraulische Druck an eine Betätigungseinrichtung der Überbrückungskupplung
angelegt, um ein Pumpenrad mit einem Turbinenrad des Drehmomentwandlers
zu verbinden.
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Die japanische Patentanmeldungs-Offenlegung
Nr. Toku-Kai-Shou
57-161360 offenbart ein hydraulisches Steuergerät, in welchem der Durchmesser
der Riemenscheiben, das Einkuppeln oder Auskuppeln der Vorwärtskupplung
und das Anlegen oder Lösen
der Rückwärtsbremse
und das Einkuppeln oder Auskuppeln der Überbrückungskupplung über einen
Leitungsdruck gesteuert werden, der von einer Einheit einer von
einem Motor angetriebenen Ölpumpe
geliefert wird. Dieser Typ eines hydraulischen Steuergerätes hat
einen Nachteil dahingehend, daß die
durch die Schwankung des Motordrehmoments bewirkte oder von der Übersetzungsverhältnissteuerung
begleitete Veränderung
des Leitungsdrucks den Betrieb der Vorwärtskupplung und dergleichen
nachteilig beeinflussen kann. Als ein Verfahren zur Lösung des
Problems schlägt
die japanische Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. Toku-Kai-Shou 63-297852 ein hydraulisches
Steuergerät
mit zwei Ölpumpen,
eine für
Hochdruck und die andere für Niederdruck
vor, in welchem die Übersetzungsverhältnissteuerung
durch die Hochdruckölpum pe
ausgeführt
wird und weitere Steuerungen, wie z. B. die Steuerung der Vorwärtskupplung
und die Steuerung der Überbrückungskupplung
von der Niederdruckölpumpe
abhängig
sind.
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Wie es in der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegung
Nr. Toku-Kai-Hei 3-125074 beschrieben ist, gibt es eine Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung,
welche eine Doppelritzel-Planetengetriebeanordnung und Reibungseingriffselemente
enthält.
Da dieser Typ der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung
so ausgelegt ist, daß das auf
die Rückwärtsbremse
ausgeübte
Drehmoment, wenn der Rückwärtsbereich
gewählt
ist, doppelt so groß wie
das ist, das auf die Vorwärtskupplung
ausgeübt
wird, wenn der Vorwärtsbereich
gewählt
ist, muß die
Rückwärtsbremse
von der Größe her im
Vergleich zu der Vorwärtskupplung
wegen ihrer erhöhten Reibungskraftkapazität groß sein.
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Andererseits kommt in einem Falle,
in dem ein Fahrer den Wählhebel
unabsichtlich in den Rückwärtsbereich
während
der Vorwärtsfahrt
stellt, die Rückwärtsbremse
in Eingriff, bevor die Vorwärtskupplung
ausgekuppelt ist, und es tritt ein "Blockierungs-"Phänomen
zwischen der Vorwärtskupplung und
der Rückwärtsbremse
auf, wobei dieses zu einem anormalen Stoß oder zu einem Brennen in
der Rückwärtsbremse
führt.
Um die "Blockierung" zu verändern, gibt
es ein bekanntes Verfahren, daß kein Drosselungseinsatz
in dem Ablaufkanal aus der Vorwärtskupplung
vorgesehen ist, um das Arbeitsfluid rasch abzulassen, und daß ein Drosselungseinsatz in
dem Ölzuführungskanal
zu der Rückwärtsbremse vorgesehen
ist, um so den Eingriff der Rückwärtsbremse
zu verzögern.
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Dieser Drosselungseinsatz hat jedoch
einen nachteiligen Effekt dahingehend, daß wenn der Wählhebel
aus der Neutral(N)-Stellung in die Rückwärts-(R)-Stellung im Zustand
des Leerlaufs gebracht wird, ein Fahrer eine gewisse Verzögerung im Start
des Fahrzeugs aufgrund der Verzögerung
des Eingriffs der Rückwärtsbremse
spüren
kann.
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Bezüglich eines Verfahrens zum
Verhindern des unabsichtlichen Schaltens in den Rückwärtsgang-(R)-Bereich
schlägt
die japanische Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. Toku-Kai-Hei 4-357357 ein hydraulisches
Steuergerät
mit einem Sicherheitsverriegelungsventil vor, um den hydraulischen
Druck aus der Ölkammer
der Zylinder für
die Betätigung
der Vorwärtskupplung,
bzw. der Rückwärtsbremse
zu verringern.
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EP-A-615 082 betrifft einen stufenlosen
Riemen/Scheiben-Antriebsmechanismus
und enthält elektrohydraulische
Steuerungen für
die Steuerung des Getriebeverhältnisses,
der Pumpe und Kupplungen und des Drehmomentwandlers gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein einfaches und preiswertes hydraulisches Steuersystem
bereitzustellen, welches in der Lage ist, unabhängig genau entsprechende Steuerungen der
Riemenscheibe, der Überbrückungskupplung und
der Reibungseingriffselemente der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung ohne
gegenseitige Beeinträchtigung
durchzuführen.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein hydraulisches Steuergerät
mit einer Rückwärtsbremse
kleiner Größe bereitzustellen,
wobei eine ausreichende Drehmomentkapazität erhalten bleibt.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein hydraulisches Steuergerät
bereitzustellen, das in der Lage ist, "Blockieren" zwischen der Vorwärtskupplung und der Rückwärtsbremse
ohne Verwendung des Sicherheitsverriegelungsventils zu verhindern,
während
gleichzeitig die Verzögerung des
Eingriffs der Rückwärtsbremse
minimiert wird, wenn der Wählhebel
aus dem Neutralbereich in den Rückwärtsbereich
während
des Leerlaufs gestellt wird.
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Die vorstehenden Aufgaben können gemäß dem Prinzip
der vorliegenden Erfindung gelöst
werden, welche ein hydraulisches Steuergerät für ein in einem Motorfahrzeug
mit einem Motor montiertes stufenloses Getriebe, einen Drehmomentwandler, der
mit dem Motor über
eine Überbrückungskupplung
für die Übertragung
von Drehmoment an das Getriebe verbunden ist, eine Hydraulikdruckquelle, die
von dem Motor für
die Erzeugung eines hydraulischen Drucks angetrieben wird, eine
Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung
und eine Eingangs- und Ausgangswelle bereitstellt, wobei das Getriebe
eine auf der Eingangswelle vorgesehene erste Riemenscheibe, eine
auf der Ausgangswelle vorgesehene zweite Riemenscheibe und einen
um die ersten und zweiten Riemenscheiben geschlungenen Antriebsriemen
enthält,
und das Steuergerät
aufweist: Betätigungseinrichtungen
für die
Betätigung
der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung;
ein zweites Drucksteuerventil zum Steuern des hydraulischen Drucks
auf einen zweiten Druck zum Betätigen
der zweiten Riemenscheibe; ein Kupplungsdruck-Steuerventil zum Steuern des zweiten
Drucks auf einen Kupplungsdruck, der niedriger als der zweite Druck ist,
und zum Zuführen
des Kupplungsdrucks an wenigstens ein Element von der Überbrückungskupplung
und den Betätigungseinrichtungen.
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Das Steuergerät weist ferner auf: einen im Fahrgastraum
vorgesehenen Wählhebel
zum Auswählen
des Vorwärtsfahrmodus
oder des Rückwärtsfahrmodus;
ein Rückwärtssignalventil,
das funktionell mit dem Wählhebel
verriegelt ist und selektiv mit dem Kupplungsdruck-Steuerventil
verbunden wird, um den Kupplungsdruck auf einen niedrigeren Druck
zu steuern, wenn der Wählhebel
den Vorwärtsfahrmodus
wählt,
als wenn er den Rückwärtsfahrmodus wählt.
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Das Steuergerät weist ferner auf: eine Schmierdruckleitung
zum Zuführen
eines von dem zweiten Drucksteuerventil abgegebenen Schmierdrucks,
eine in der Überbrückungskupplung
vorgesehene Ausrückkammer;
eine mit der Ausrückkammer verbundene
Ausrückdruckleitung;
einen Ölkühler zum
Kühlen
des hydraulischen Fluids des Drehmomentwandlers; eine den Ölkühler enthaltende
Kühlerleitung;
eine in der Überbrückungskupplung
vorgesehene Einrückkammer;
eine mit der Einrückkammer verbundene
Einrückdruckleitung;
eine Kupplungsdruckleitung zum Zuführen des Kupplungsdrucks; eine
Schlupfdrucksteuerventil zum Reduzieren des Kupplungsdrucks und
Erzeugen eines Schlupfdrucks; eine Schlupfdruckleitung zum Zuführen des Schlupfdrucks;
und ein Umschaltventil, das entweder in einer Stellung plaziert
wird, in welcher die Schmierdruckleitung mit der Ausrückdruckleitung
in Verbindung steht und gleichzeitig die Kühlerleitung mit der Einrückdruckleitung
in Verbindung steht, oder in einer Stellung, in welcher die Kupplungsdruckleitung mit
der Einrückdruckleitung
in Verbindung steht und gleichzeitig die Schlupfdruckleitung mit
der Ausrückdruckleitung
in Verbindung steht. Ferner wird das Umschaltventil abhängig von
der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drosselklappenöffnungswinkel
gesteuert.
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In den Zeichnungen ist:
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1 eine
schematische Darstellung, welche ein ein stufenloses Getriebe gemäß der vorliegenden
Erfindung enthaltendes Fahrzeugkraftübertragungssystem darstellt;
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2 eine
schematische Darstellung, welche eine Rückwärtsbremse der in 1 dargestellten Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung
zeigt;
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3 eine
Hydraulikkreislaufdarstellung, welche eine hydraulische Steuervorrichtung
zum Steuern des Betriebs des in 1 dargestellten Kraftübertragungssystems
zeigt;
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4 eine
Hydraulikkreislaufdarstellung, welche einen Zustand zeigt, in welchem
die in 3 dargestellte
hydraulische Steuervorrichtung auf einen F/R-Modus umgeschaltet
ist;
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5 eine
Hydraulikkreislaufdarstellung, welche einen Zustand zeigt, in welchem
die in 3 dargestellte
hydraulische Steuervorrichtung auf einen Überbrückungsmodus umgeschaltet ist;
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6a eine
Schnittansicht eines Schmieröldruck-Steuerventils;
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6b eine
Schnittansicht eines Kupplungsdruck-Steuerventils;
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6c eine
Schnittansicht eines Schlupfdruck-Steuerventils;
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7a eine
Schnittansicht eines Umschaltventils in einer F/R-Modusstellung;
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7b eine
Schnittansicht eines Umschaltventils in einer Überbrückungsmodusstellung;
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7c eine
Schnittansicht eines Umschaltventils eines weiteren Typs;
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7d eine
Teilschnittansicht eines Umschaltventils noch eines weiteren Typs;
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8 eine
Erläuterungsansicht,
welche einen Aufbau eines Handwählventils
und eines Rückwärtssignalventils
darstellt und Strömungskanal-Umschaltbedingungen
dieser Ventile darstellt;
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9a eine
perspektivische Ansicht eines in 8 dargestellten
Betätigungselementes;
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9b eine
Draufsicht auf das in 9a dargestellte
Betätigungselement;
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9c eine
Ansicht des Betätigungselementes
aus der Sicht einer Linie c-c;
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10 eine
Blockdarstellung, welche eine Steuerschaltung eines stufenlosen
Getriebes darstellt;
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11 eine
Darstellung, welche eine Überbrückungscharakteristik
des stufenloses Getriebes zeigt; und
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12 ein
Flußdiagramm,
das eine Brems-Verhinderungssteuerung darstellt.
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Gemäß 1 ist eine von einem (nicht dargestellten)
Motor angetriebene Kurbelwelle 1 direkt mit einem Pumpenflügelradgehäuse 3 eines
Drehmomentwandlers 2 über
eine Antriebsplatte 4 verbunden. Ein Pumpenflügelrad 3a,
das in dem Pumpenflügelradgehäuse 3 vorgesehen
ist, liegt einem Turbinenläufer 5 gegenüber, welcher
direkt mit einer Turbinenwelle 6 verbunden ist. Ein Stator 7 ist
zwischen dem Pumpenflügelrad 3a und
dem Turbinenläufer 5 vorgesehen,
und der Stator 7 wird von einer Freilaufkupplung 8a gelagert,
welche auf einer Statorlagerungswelle 8 befestigt ist.
Ferner ist eine Überbrükkungskupplung 9 direkt
mit der Turbinenwelle 6 verbunden, so daß sie mit
der Antriebsplatte 4 einkuppelt und auskuppelt. Somit wird
die Motorkraft über
die Turbinenwelle 6 über
den Drehmomentwandler 2 oder die Überbrückungskupplung 9 übertragen.
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Eine Kammer auf der linken Seite
der Überbrückungskupplung 9 ist
die sogenannte "Einrückkammer" 9a und
eine Kammer auf der rechten Seite davon ist die sogenannte "Ausrückkammer" 9b. Wenn
das der Ausrückkammer 9b zugeführte Arbeitsfluid
in die Einrückkammer 9a umgeleitet
wird, befindet sich der Drehmomentwandler 2 in dem Verbindungszustand,
und wenn das Arbeitsfluid aus der Ausrückkammer 9b abgelassen
wird, um den hydraulischen Druck darin zu senken, steht die Überbrükkungskupplung 9 mit
der Antriebsplatte 4 in Eingriff, um den Überbrückungszustand
zu erhalten. Ferner kann sich die Überbrückungskupplung 9 in dem
Schlupfzustand befinden, indem der Hydraulikdruck der Ausrückkammer 9b geregelt
wird.
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Die Turbinenwelle 6 ist
mit einer Eingangswelle 13 eines stufenlosen Getriebes
(hierin nachstehend als "CVT" (Continuous Variable
Transmission) bezeichnet) 12 über eine Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 11 verbunden.
Eine erste Riemenscheibe 14 ist auf der Eingangswelle 13 vorgesehen und
eine verschiebbare Scheibe 14a ist verschiebbar auf der
Eingangswelle 13 in der entgegengesetzten Stellung zu der
ersten Riemenscheibe 14 über ein Befestigungssteil,
wie z. B. einen Kugelschiebekeil so befestigt, daß sie in
der axialen Richtung der Eingangswelle 13 gleitet. Somit
kann der Zwischenraum (Spaltbreite) zwischen der ersten Riemenscheibe 14 und
der verschiebbaren Scheibe 14a variiert werden. Andererseits
ist eine Ausgangswelle 15 parallel zu der Eingangswelle 13 vorgesehen,
und eine zweite Riemenscheibe 16 ist mit der Ausgangswelle 15 verbunden.
Eine verschiebbare Scheibe 16a ist verschiebbar auf der
Ausgangswelle 15 in der entgegengesetzten Richtung zu der
zweiten Riemenscheibe 16 in derselben Weise wie die verschiebbare
Scheibe 14a so verbunden, daß sie in der axialen Richtung der
Ausgangswelle 15 gleitet, um ein Verändern des Zwischenraumes (Spaltbreite)
zwischen der zweiten Riemenscheibe 16 und der verschiebbaren
Scheibe 16a zu ermöglichen.
In 1 bezeichnet das
Bezugszeichen 10 ein Gehäuse für die Aufnahme des CVTs 12.
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Die erste Riemenscheibe 14 ist
mit der zweiten Riemenscheibe 16 über einen darum geschlungenen
Treibriemen 17 verbunden. Die Drehzahl der Ausgangswelle 15 wird
stufenlos durch Veränderung des
Umschlingungsdurchmessers des Antriebsriemens 17 in Bezug
auf die Riemenscheiben 14, 16, abhängig von
dem Abstandsbetrieb der verschiebbaren Scheiben 14a, 16a gemäß vorstehender
Beschreibung verändert.
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Um die Spaltbreite der ersten Riemenscheibe 14 zu
verändern,
wird eine erste Ölkammer 18 von der
verschiebbaren Scheibe 14a und einem auf der Eingangswelle 13 vorgesehenen
Zylinder 19 ausgebildet. In ähnlicher Weise wird zur Veränderung
der Spaltbreite der zweiten Riemenscheibe 16 eine zweite Ölkammer 21 von
der verschiebbaren Scheibe 16a und einem auf der Ausgangswelle 15 vorgesehenen Kolben 22 ausgebildet.
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Die Ausgangswelle 15 ist
mit einer Zwischenwelle 25 über Zahnräder 23, 24 verbunden, und
ein auf der Zwischenwelle 25 vorgesehenes Zahnrad 26 steht
mit einem Endzahnrad 28 eines Differentials 27 in
Eingriff. Das Differential 27 besitzt Achswellen 29a, 29b,
welche an ihren Enden mit Rädern 31a bzw. 31b verbunden
sind.
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Die Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 11 umfaßt einen
Kupplungszylinder 32, der auf einer Vorwärtskupplungstrommel
vorgesehen ist, die an der Turbinenwelle 6 befestigt ist,
und eine Kupplungsnabe 33, die auf der Eingangswelle 13 befestigt ist,
und eine Vorwärtskupplung 34 des
Mehrscheibentyps ist zwischen dem Kupplungszylinder 32 und der
Kupplungsnabe 33 vorgesehen. Ferner ist ein hydraulischer
Kolben 35 für
die Betätigung
der Vorwärtskupplung 34 in
dem Kupplungszylinder 32 enthalten. Daher wird, wenn ein
hydraulischer Druck an dem Kupplungszylinder 32 zum Einkuppeln
der Vorwärtskupplung 34 geliefert
wird, die Drehung der Turbinenwelle 6 auf die Eingangswelle 13 über die
Kupplungsnabe 33 übertragen.
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Die Eingangswelle 13 ist
mit einem Sonnenrad 36 verbunden und es ist ein drehbares
Hohlrad 37 entlang dem Außenumfang des Sonnenrades 36 vorgesehen.
Ferner ist ein Träger 38,
welcher an der den Kupplungszylinder 32 aufweisenden Vorwärts kupplungstrommel
befestigt ist, drehbar mit Planetenritzeln 41, 42 verbunden,
welche ineinander eingreifen. Das Ritzel 41 steht mit dem
Sonnenrad 36 in Eingriff und das andere Ritzel 42 steht
mit dem Hohlrad 37 in Eingriff. In einer bevorzugten Ausführungsform
gemäß Darstellung
in 2 sind mehrere Sätze von
Ritzeln 41, 42 um das Sonnenzahnrad 36 herum angeordnet.
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Es ist eine Mehrscheibenrückwärtsbremse 43 zwischen
dem Hohlrad 37 und dem Gehäuse 10 vorgesehen,
und ein hydraulischer Kolben 44 für die Betätigung der Rückwärtsbremse 43 ist
in einem Bremszylinder 45 enthalten, der in dem Gehäuse 10 ausgebildet
ist. Demzufolge wird, wenn ein hydraulischer Druck einer Ölkammer 45a des
Bremszylinders 45 zugeführt
wird, um die Rückwärtsbremse 34 in dem
Bremszustand zu halten, während
die Vorwärtskupplung 43 ausgerückt ist,
das Hohlrad 37 an dem Gehäuse 10 fixiert und
demzufolge der Träger 38 zusammen
mit der Turbinenwelle 6 gedreht. In diesem Moment wird,
da die gepaarten Ritzel 41, 42 um das Sonnenzahnrad 36 herum
gedreht werden, während das
Ritzel 41 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird,
das Sonnenrad 36, d. h., die Eingangswelle 13 rückwärts in Bezug
auf die Drehrichtung der Turbinenwelle 6 gedreht.
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In dem so aufgebauten Getriebe ist,
da die Rückwärtsbremse 43 um
den Außenumfang
des Hohlrades 37 herum angeordnet ist, der Bremszylinder 45 in
seiner Anordnungsstellung und Größe beschränkt und
daher kann die Druckaufnahmefläche des
Bremszylinders 45 nicht größer als die des Kupplungszylinders 32 mit
einer relativ geringen Auslegungsbeschränkung sein. Ferner benötigt, da
das Hohlrad 37 Reaktionskräften sowohl von Eingangs- als
auch Ausgangsdrehmomenten unterworfen ist, der Bremszylinder 45 eine
größere hydraulische Kraft,
d. h., die Ölkammer 45a des
Bremszylinders 45 benötigt
einen höheren hydraulischen
Druck als die Ölkammer 32a des
Kupplungszylinders 32.
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Als eine hydraulische Kraftquelle
für die
Betätigung
des Bremszylinders 45 und des Kupplungszylinders 32 ist
eine Ölpumpe 47 in
dem Gehäuse 10 angeordnet.
Die Ölpumpe 47 wird
von der Kurbelwelle 1 über
das Pumpenflügelradgehäuse 3 angetrieben.
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3 ist
eine schematische Darstellung, welche einen Hydraulikkreis für die Steuerung
des in 1 dargestellten
Kraftübertragungssystems
zeigt. Das aus einer Ölwanne 48 hochgepumpte
hydraulische Fluid wird einer zweiten Druckleitung 50 zugeführt. Die
zweite Druckleitung 50 ist mit der zweiten Ölkammer 21 (siehe 1) für die Betätigung der verschiebbaren Scheibe 16a der
zweiten Riemenscheibe 16 und einem zweiten Druckanschluß eines zweiten
Drucksteuerventils 51 verbunden. Das zweite Drucksteuerventil 51 dient
zur Regelung des zweiten Drucks auf einen spezifizierten Wert innerhalb
eines Bereiches von beispielsweise 1 bis 3 MPa (Megapascal). Dieser
Wert entspricht einer Kraftübertragungskapazität des Antriebsriemens 17.
D. h., wenn die Motorkraft groß ist,
wie im Falle einer Bergfahrt oder einer starken Beschleunigung,
wird der zweite Druck erhöht,
um zu verhindern, daß der
Antriebsriemen durchrutscht, und wenn die Motorkraft klein ist, wird
der zweite Druck verringert, um einen Leistungsverlust der Ölpumpe 47 zu
verhindern und einen Leistungsübertragungswirkungsgrad
zu steigern.
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Die zweite Druckleitung 50 ist
mit einem zweiten Druckanschluß eines
ersten Drucksteuerventils 52 verbunden. Das erste Drucksteuerventil 52 ist
an seinem ersten Druckanschluß mit
einer ersten Druckleitung 53 verbunden. Die erste Druckleitung 53 ist
mit der ersten Ölkammer 18 (siehe 1) für die Betätigung der verschiebbaren Scheibe 14a der ersten
Rie menscheibe 14 verbunden. Der von dem ersten Drucksteuerventil 52 geregelte
erste Druck wird der ersten Ölkammer 18 zugeführt. Da
dieser erste Druck ein geregelter oder reduzierter Druck des zweiten
Drucks ist, überschreitet
er niemals den zweiten Druck. Da die Druckaufnahmefläche der
ersten Ölkammer 18 so
aufgebaut ist, daß sie
größer als die
der zweiten Ölkammer 21 ist,
kann die Klemmkraft des Antriebsriemens 17 in der ersten
Riemenscheibe 14 größer als
die in der zweiten Riemenscheibe 16 sein. Somit ist, da
der Druckaufnahmebereich der ersten Ölkammer 21 im Vergleich
zu dem der zweiten Ölkammer 21 groß ausgelegt
ist, der erste Druck ein erster Faktor für die Festlegung eines Soll-Übersetzungsverhältnisses
des stufenlosen Getriebes.
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Das zweite Drucksteuerventil 51 und
das erste Drucksteuerventil 52 enthalten ein elektromagnetisches Überdruckventil
für den
Aufbau des zweiten Drucks und des ersten Drucks gemäß einem Stromwert,
der an Proportional-Elektromagnete 51a bzw. 52a geliefert
wird. In diesem Falle können
allgemein bekannte Tast-Elektromagnete anstelle der Proportional-Elektromagnete
verwendet werden.
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Auf der Ablaufseite des zweiten Drucksteuerventils 51 ist
ein als ein Überdruckventil
arbeitendes Schmieröldruck-Steuerventil 54 vorgesehen.
Ein einer Schmierdruckleitung 55 zugeführter Schmieröldruck wird
durch das Schmieröldruck-Steuerventil 54 auf
0,2 bis 0,4 MPa eingestellt und dem Antriebsriemen 17,
der Planetengetriebeanordnung der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 11 und
der Ausrückkammer 9b der Überbrückungskupplung 9 zugeführt.
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6a ist
eine Schnittansicht, welche das Schmierdruck-Steuerventil 54 darstellt,
dessen Ventilgehäuse
einen Anschluß 54a enthält, der
mit der Schmierdruckleitung 55 verbunden ist, und einen
Anschluß 54b,
der mit einer Ablauflei tung 56 verbunden ist. Ferner enthält das Gehäuse einen
Steuerschieber 54c, der von einer Federkraft in der axialen
Richtung des Ventilgehäuses
vorgespannt wird. Ferner enthält
das Ventilgehäuse
eine innere Steuerkammer 54d, welcher der Schmieröldruck des
Anschlusses 54a zugeführt
wird. Wenn der Schmierdruck der Schmieröldruckleitung 55 angehoben
wird, wird der Steuerschieber 54c gegen die Federkraft
verschoben, um den Schmierdruck über
die Ablaufleitung 56 abzusenken, wodurch der Schmierdruck
auf einen spezifizierten Wert eingestellt wird.
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Die zweite Druckleitung 50 ist
gemäß Darstellung
in 3 mit einem Kupplungsdruck-Steuerventil 57 verbunden,
welches als Druckreduzierungsventil dient. Das Kupplungsdruck-Steuerventil 57 führt einen
Kupplungsdruck über
seinen Auslaßanschluß einer
Kupplungsdruckleitung 58 zu. Der Kupplungsdruck ist auf
einen niedrigen Wert von etwa 0,7 MPa eingestellt, wenn der Vorwärtsbereich gewählt ist
und ist auf einen hohen Wert von etwa 1,2 MPa eingestellt, wenn
der Rückwärtsbereich
gewählt ist.
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Ferner ist eine Umgehungsleitung 59 zu
der Kupplungsdruckleitung 58 und der Schmierdruckleitung 55 vorgesehen.
Die Umgehungsleitung 59 ist mit einem Rückschlagventil 60 versehen,
um einen Strom von hydraulischen Fluid aus der Kupplungsdruckleitung 58 zu
der Schmierdruckleitung 55 zu blockieren und um den Strom
des hydraulischen Fluids aus der Schmierdruckleitung 55 zu
der Kupplungsdruckleitung 58 nur zuzulassen, wenn der Schmierdruck
höher als
der Kupplungsdruck ist.
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6b ist
eine Schnittansicht, welche das Kupplungsdruck-Steuerventil 57 darstellt,
dessen Ventilgehäuse
einen Anschluß 57a enthält, der
mit der zweiten Druckleitung 50 verbunden ist, und ein Anschluß 57b,
der mit der Druckleitung
58 verbunden ist. Ferner enthält das Ventilgehäuse einen
von einer Federkraft in der axialen Richtung des Ventilgehäuses vorgespannten
Steuerschieber 57c. Ferner enthält das Ventilgehäuse eine
innere Steuerkammer 57d, welcher der hydraulische Druck
des Anschlusses 57d zugeführt wird, und eine äußere Steuerkammer 57e.
Eine Kraft gegen die Federkraft wird auf den Steuerschieber 57c durch
den hydraulischen Druck ausgeübt,
welcher beiden Steuerkammern 57d, 57e zugeführt wird.
Somit wird ein niedriger Kupplungsdruck von etwa 0,7 MPa der Kupplungsdruckleitung 58 zugeführt, indem
ein Außensteuerdruck
der Außensteuerkammer 57e und
ein hoher Kupplungsdruck von etwa 1,2 MPa der Kupplungsdruckleitung 58 zugeführt wird,
indem eine Zuführung
des Außensteuerdrucks
beendet wird.
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Gemäß Darstellung in 3 sind eine mit der Einrückkammer 9a verbundene
Einrückdruckleitung 61,
eine mit der Ausrückkammer 9b verbundene Ausrückdruckleitung 62,
eine mit der Bremsölkammer 45a verbundene
Bremsumschaltdruckleitung 63 zur Betätigung der Rückwärtsbremse 43,
eine mit der Kupplungsölkammer 32a verbundene
Kupplungsumschaltdruckleitung 67 zur Betätigung der
Vorwärtskupplung 34 und
ein Umschaltventil 65 zum Steuern der Verbindung mit der
Schmierdruckleitung 55 und der Kupplungsdruckleitung 58 vorgesehen.
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Das Umschaltventil 65 besteht
aus vier Elementen mit Auswahlventilen mit drei Anschlüssen und
arbeitet als ein Zweistellungsventil: einer Steuerstellung der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 11 unter
der Bedingung, in welcher der Außensteuerdruck nicht angelegt
ist, wie es in 3 und 4 dargestellt ist, und einer
weiteren Steuerstellung der Überbrückungskupplung 9 unter
der Bedingung, in welcher der Außensteuerdruck gemäß Darstellung
in 5 angelegt ist.
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Wenn sich die Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 11 in
der Steuerstellung gemäß Darstellung
in 4 befindet, steht
die Schmierdruckleitung 55 mit der Ausrückdruckleitung 62 über das
Schaltventil 65 in Verbindung, und eine Kühlerleitung 67 mit
einem Ölkühler 66 steht
mit der Einrückdruckleitung 61 in
Verbindung. In diesem Zustand schaltet der Hydraulikkreis auf einen
F/R-Modus, in welchem der Drehmomentwandler 2 arbeitet
und die hydraulische Steuerung der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltvorrichtung 11 verfügbar ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Hydraulikdruck der Schmierdruckleitung 55 der
Ausrückkammer 9b zugeführt und
wird aus der Einrückkammer 9a zur Ölwanne 48 über den Ölkühler 66 abgelassen.
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Andererseits steht, wenn die Überbrückungskupplung 9 sich
in der Steuerstellung gemäß Darstellung
in 5 befindet, die Kupplungsdruckleitung 58 mit
der Einrückdruckleitung 61 in
Verbindung und der Kupplungsdruck wird der Einrückkammer 9a zugeführt. Zu
diesem Zeitpunkt steht eine mit der Kupplungsdruckleitung 58 verbundene
Schlupfdruckleitung 68 mit der Ausrückdruckleitung 62 in
Verbindung. Die Schlupfdruckleitung 68 ist mit einem Schlupfdruck-Steuerventil 71 für die Einstellung
des der Schlupfdruckleitung 68 zugeführten Schlupf drucks auf einen
erforderlichen Wert versehen, welcher von demselben Druck wie der
Kupplungsdruck bis auf ein Druck von Null gemäß dem der äußeren Steuerkammer des Schlupfdruck-Steuerventils 71 zugeführten äußeren Steuerdrucks
reicht. Wenn der Schlupfdruck zu Null wird, befindet sich die Überbrückungskupplung 9 in
der Einkupplungsstellung, d. h., in dem Überbrückungszustand. Andererseits
wird, wenn der Schlupfdruck derselbe wie der Kupplungsdruck wird,
die Überbrükkungskupplung 9 ausgekuppelt.
Somit wird der Zwischenzustand zwischen der vollen Einkupplung und
der Auskupplung der Überbrückungskupplung
als "Überbrückungsmodus" bezeichnet, in welchem
die Rotationsdifferenz der Überbrückungskupplung 9 auf
einen konstanten Wert gesteuert wird, indem der Schlupfdruck geeignet
geregelt wird.
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Wenn das sich das Umschaltventil 65 in
dem Überbrückungsmoduszustand
befindet, steht die Schmierdruckleitung 55 mit der Kühlerleitung 67 über das
Umschaltventil 65 in Verbindung. Ein an dem Einlaß des Umschaltventils 65 vorgesehener
Drosselungseinsatz 55a dient zum Beschränken des Stroms des Schmieröls.
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Um den äußeren Steuerdruck dem Schlupfdruck-Steuerventil 71 zuzuführen, ist
eine Steuerdruckleitung 72 über den Steueranschluß des Schlupfdruck-Steuerventils 71 und
die Kupplungsdruckleitung 58 angeschlossen. Die Steuerdruckleitung 72 ist
mit einem Elektromagnet-betätigten Druckreduzierungsventil 73 versehen.
In dieser Ausführungsform
ist der für
das Druckreduzierungsventil 73 verwendete Elektromagnet
ein Tastungs-Elektromagnet, welcher den Druck durch Veränderung
des Tastverhältnisses
des an den Elektromagneten gelieferten Stroms regelt, wobei aber
alternativ der Elektromagnet ein Proportional-Elektromagnet sein
kann, welcher in dem zweiten Drucksteuerventil 51 verwendet
wird.
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6c ist
eine Schnittansicht, welche das Schlupfdruck-Steuerventil 71 darstellt,
dessen Ventilgehäuse
einen Anschluß 71a enthält, der
mit der Kupplungsdruckleitung 58 verbunden ist, und einen Anschluß 71b,
der mit der Schlupfdruckleitung 68 verbunden. Ferner enthält das Ventilgehäuse einen Steuerschieber 71c,
der von einer Federkraft in der axialen Richtung vorgespannt wird.
Ferner sind eine innere Steuerkammer 71d, welcher der hydraulische Druck
des Anschlusses 71b zugeführt wird, und eine äußere Steuerkammer 71e in
dem Gehäuse
vorgesehen. Die äußere Steuerkammer 71e ist
mit einer Steuerdruckleitung 72 verbunden. Wenn der hydraulische
Druck der äußeren Steuerkammer 71e über die
Steuerdruckleitung 72 zugeführt wird, wird eine Kraft auf
dem Steuerschieber 71c gegen die Federkraft und die Kolbenkraft
der inneren Steuer kammer 71d ausgeübt, so daß der an die Ausrückkammer 9b angelegte
Druck über
die Schlupfdruckleitung 68 gesteuert wird.
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Im Fahrgastraum ist ein Modusauswahlsteuerhebel,
d. h., ein Wählhebel 74 angeordnet.
Der Wählhebel
ist mit einem Handwählventil 75 bzw.
einem Rückwärtssignalventil 76 verbunden.
Entsprechende Ventile 75, 76 arbeiten in fünf Stellungen,
wovon jede den Fahrbereichen "P" (Parken), "R" (Rückwärts), "N" (Neutral), "D" (Fahren)
und "Ds" (Sportfahren) entspricht,
die von dem Wählhebel 74 gewählt werden.
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Die Kupplungsdruckleitung 58 steht
mit einer Rückwärtssignaldruckleitung 77 über das
Rückwärtssignalventil 76 in
Verbindung und die Rückwärtssignaldruckleitung 77 ist
mit einem Elektromagnet-betätigten
Umschaltventil 78 mit drei Anschlüssen versehen. Wenn das Umschaltventil 78 erregt
ist, befindet sich das Umschaltventil 65 in der Überbrückungssteuerstellung
gemäß Darstellung
in 5 und 7b, und wenn es nicht erregt ist, befindet
sich das Umschaltventil 65 in dem F/R-Modussteuerstellung
gemäß Darstellung
in 4 und 7a. Die Rückwärtssignaldruckleitung 77 ist
mit der äußeren Steuerkammer 57e des
Kupplungsdruck-Steuerventils 57 gemäß Darstellung durch eine unterbrochene
Linie verbunden. Wenn das Rückwärtssignalventil 76 in
einem von den "N"-, "D"- und "Ds"-Bereichen steht,
wird der Kupplungsdruck an die äußere Steuerkammer 57e geliefert
und demzufolge der Kupplungsdruck auf einen niedrigen Druck von
etwa 0,7 MPa aufgebaut. Andererseits wird, wenn das Rückwärtssignalventil 76 bei
den "P"oder "R"-Bereichen steht, der hydraulische Druck
nicht der äußeren Steuerkammer 57e des
Kupplungsdruck-Steuerventils 57 zugeführt, und demzufolge wird der
Kupplungsdruck auf einen hohen Druck von etwa 1,2 MPa eingestellt.
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Es ist auch eine gemeinsame Umschaltdruckleitung 79 über dem
Umschaltventil 65 und dem Handwählventil 75 vorgesehen.
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Die Umschaltdruckleitung 79 steht
mit der Schlupfdruckleitung 68 in Verbindung, wenn das
Umschaltventil 65 in den F/R-Modus gemäß Darstellung in 4 wechselt, und steht mit
der Kupplungsdruckleitung 58 in Verbindung, wenn das Umschaltventil 65 in
den Überbrückungsmodus
gemäß Darstellung
in 5 wechselt. Ferner
steht die Umschaltdruckleitung 79 mit der Kupplungsumschaltdruckleitung 64 über das
Handwählventil 75 in
Verbindung, wenn der Wählhebel 74 entweder
in den "D"- oder "Ds"-Bereich
gestellt ist, und sie steht mit der Bremsumschaltdruckleitung 63 in
Verbindung, wenn der Wählhebel 74 in
den "R"-Bereich geschaltet
ist.
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7a, 7b sind Schnittansichten,
welche den Aufbau des Umschaltventils 65 darstellen. Das Ventilgehäuse enthält einen
Steuerschieber 65a, der verschiebbar in der axialen Richtung
beweglich ist. Es ist eine äußere Steuerkammer 65b ausgebildet, an
welche der hydraulische Druck in der axialen Richtung gegen die
auf den Steuerschieber 65a ausgeübte Federkraft angelegt wird. 7a stellt einen Zustand
des Umschaltventils 65 dar, in welchem kein hydraulischer
Druck an die äußere Steuerkammer 65b angelegt
ist, und 7b stellt einen
Zustand dar, in welchem ein hydraulischer Druck daran angelegt ist.
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Das Umschaltventil 65 enthält einen
mit der Kupplungsdruckleitung 58 verbundenen Anschluß 65c,
und einen Anschluß 65d,
der mit dem Einrückdruck 61 verbunden
ist. Wenn der äußere Steuerdruck
an die äußere Steuerkammer 65b gemäß Darstellung
in 7b angelegt wird,
steht der Anschluß 65c mit
dem Anschluß 65d in
Verbindung. Ferner enthält
das Umschaltventil 65 einen Anschluß 65e, der mit der
Schmierdruckleitung 55 verbunden ist, und einen Anschluß 65f,
der mit der Kühlerleitung 67 verbunden
ist. Wenn der äußere Steuerdruck
an die äußere Steuerkammer 65b angelegt
ist, steht der Anschluß 65e mit
dem Anschluß 65f in
Verbindung, und wenn der äußere Steuerdruck
nicht an die äußere Steuerkammer 65b gemäß Darstellung
in 7a angelegt ist,
steht der Anschluß 65d mit
dem Anschluß 65f in
Verbindung. Ferner enthält
das Umschaltventil 65 einen Anschluß 65g, der mit der
Schlupfdruckleitung 68 verbunden ist, und einen Anschluß 65h,
der mit der Ausrückdruckleitung 62 verbunden
ist, und diese Anschlüsse 65g, 65h stehen
miteinander in Verbindung, wenn der äußere Steuerdruck zugeführt wird.
Ferner enthält
das Umschaltventil 65 einen Anschluß 65i, der mit der
Umschaltdruckleitung 79 verbunden ist, und ein Anschluß 65j,
der mit der Kupplungsdruckleitung 58 verbunden ist. Wenn
der Steuerdruck angelegt ist, steht der Anschluß 65i mit dem Anschluß 65j gemäß Darstellung
in 7b in Verbindung.
Wenn der Steuerdruck nicht angelegt ist, steht die Ausrückdruckleitung 62 mit
der Schmierdruckleitung 55 in Verbindung, und die Umschaltdruckleitung 79 steht
mit der Schlupfdruckleitung 68 in Verbindung.
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8 ist
eine Darstellung, welche einen Aufbau des Handwählventils 75 und des
Rückwärtssignalventils 76 und
den Zustand der Ventilbetätigung dieser
Ventile darstellt. Die Ventile 75, 76 sind Steuerschieber-artige
Umschaltventile, welche jeweils in der axialen Richtung gleitend
verschiebbare Ventilstangen 75a, 76a enthalten.
Das Handwählventil 75 besitzt
einen mit der Umschaltdruckleitung 79 verbundenen Anschluß 75b,
und der Rnschluß 75b ist bei
der Stellung "P" geschlossen, so
daß sich
die Kupplungsumschaltdruckleitung 64 und die Bremsumschaltdruckleitung 63 jeweils
in dem Ablaufzustand befinden. In der "R"-Stellung
steht der Anschluß 75b mit
einem Anschluß 75c in
Verbindung, der mit der Bremsumschaltdruckleitung 63 verbunden
ist, so daß sich
die Kupplungsumschaltdruckleitung 64 in dem Ablaufzustand
befindet. Wenn sich das Handwählventil 75 bei
der Stellung "N" befindet, ist der
Anschluß 75b geschlossen,
so daß die
Kupplungs umschaltdruckleitung 64 und die Bremsumschaltdruckleitung 63 sich
jeweils in dem Ablaufzustand befinden. Wenn sich das Handwählventil 75 in der
Stellung "D" oder "Ds" befindet, steht
ein mit der Kupplungsumschaltdruckleitung 64 verbundener
Anschluß 75d mit
dem Anschluß 75b in
Verbindung, so daß sich
die Bremsumschaltdruckleitung 63 in dem Ablaufzustand befindet.
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Andererseits enthält das Rückwärtssignalventil 76 einen
mit der Kupplungsdruckleitung 58 verbundenen Anschluß 76b,
und einen mit einer Rückwärtssignal-Druckleitung 77 verbundenen
Anschluß 76c.
Diese Anschlüsse 76b, 76c sind
bei den Stellungen "P" und "R" geschlossen, so daß sich die Rückwärtssignal-Druckleitung 77 in
dem Ablaufzustand befindet. Ferner steht bei den Stellungen "N", "D" und "Ds" der Anschluß 76b mit
dem Anschluß 76c in
Verbindung.
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Das Handwählventil 75 und das
Rückwärtssignalventil 76 besitzen
ein Betätigungselement 81 an
den Enden der Ventilstangen 75a, 76a. Im Detail ist
das Betätigungselement 81 in 9a dargestellt. Das Betätigungselement 81 weist
eine Befestigungsplatte 81a, eine Verstärkungsplatte 81b und
eine Verbindungsplatte 81c auf und es besitzt einen U-förmigen Querschnitt
gemäß Darstellung
in 9b. 9c ist eine Ansicht entlang einer Linie
C-C. Es sind ein Befestigungsloch 82 ausgebildet, durch
welches das Ende der Ventilstange 75a hindurchtritt und eine
Auskerbung 83, mit welcher das Ende der Ventilstange 76a in
Eingriff auf der Befestigungsplatte 81a steht, und ist
ein Druchtrittsloch 84 ausgebildet, durch welche die Ventilstange 75a auf
der Verstärkungsplatte 81b hindurchtritt.
Ferner ist ein Schlitz 86 für einen Eingriff mit einem
Betätigungsstift 85 ausgebildet,
welcher von dem Wählhebel 74 auf
der Verbindungsplatte 81c betätigt wird. Der Betätigungsstift 85 wandert
zwischen den Stellungen "P" und "Ds" entlang einem Bogen
gemäß Darstellung
in 8.
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Es ist eine Nut 87 an dem
Ende der Ventilstange 76 ausgebildet. Beide Ventilstangen 75a und 76a werden
auf den Befestigungselement befestigt, indem ein Federring 88 um
eine an dem Ende der Ventilstange 75a ausgebildete Nut 89 aufgebracht wird,
nachdem die Ventilstange 75a durch das Befestigungsloch 82 hindurchgetreten
ist, während
die Nut 87 mit der Aussparung 83 des Betätigungselementes 81 in
Eingriff gebracht wird.
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In einem Fahrzeug mit einem derartig
aufgebauten hydraulischen Steuerkreis steht, wenn der Wählhebel 74 auf
die "D"-, "Ds"- oder "N"-Bereiche gestellt ist, die Kupplungsdruckleitung 58 mit
der Rückwärtssignal-Druckleitung 77 über das
Rückwärtssignalventil 76 in
Verbindung, so daß der
Kupplungsdruck an die äußere Steuerkammer 57e des Kupplungsdruck-Steuerventils 57 geliefert
wird und dadurch ein niedriger Kupplungsdruck der Kupplungsdruckleitung 58 zugeführt wird.
Daher wird in einem Falle, in welchem der Wählhebel 74 sich bei
den "D"- oder "Ds"-Bereichen befindet
der niedrige Kupplungsdruck der Ölkammer 32a der
Vorwärtskupplung 34 über die
Kupplungsdruckleitung 58, die Schlupfdruckleitung 68 und
die Umschaltdruckleitung 79 zugeführt.
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Wenn der Wählhebel 74 bei den "P"- oder "R"-Bereichen
steht, schließt
das Rückwärtssignalventil
die Verbindung zwischen der Kupplungsdruckleitung 58 und
der Rückwärtssignal-Druckleitung 77, so
daß die äußere Steuerkammer 57e des
Kupplungsdruck-Steuerventils 57 in dem Ablaufzustand befindet,
und dadurch ein hoher Kupplungsdruck an die Kupplungsdruckleitung 58 geliefert
wird. Daher wird in einem Falle, in welchem sich der Wählhebel 74 in
einem "R"-Bereich befindet,
der hohe Kupplungsdruck der Kupplungsdruckleitung 58 und
der Öl kammer 45a der
Rückwärtsbremse 43 über die Schlupfdruckleitung 68 und
die Umschaltdruckleitung 79 zugeführt.
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10 ist
eine Blockdarstellung, welche eine Steuerschaltung zum Steuern eines
Betriebs der Hydrauliksteuereinheit darstellt. Das Bezugszeichen 91 bezeichnet
einen eine zentrale Verarbeitungseinheit und dergleichen enthaltenden
Steuerabschnitt. Der Steuerabschnitt 91 ist mit einer Bereichsdetektionseinrichtung 92 zum
Detektieren eines von dem Wählhebel 74 gewählten Bereiches,
mit einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionseinrichtung 93 zum
Detektieren von Fahrzeuggeschwindigkeiten und mit einer Drosselklappenöffnungswinkel-Detektionseinrichtung 94 zum
Detektieren eines Öffnungswinkels
eines Drosselklappenventils verbunden. Von diesen Detektionseinrichtungen
detektierte Signale werden an den Steuerabschnitt 91 ausgegeben.
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Der Steuerabschnitt 91 sendet
Betätigungssignale
an den Elektromagneten 52a des ersten Drucksteuerventils 52,
den Elektromagneten 51a des zweiten Drucksteuerventils 51,
den Elektromagneten 53a des Elektromagnet-betätigten Druckreduzierungsventils 73 und
an den Elektromagneten 78a des Elektromagnet-betätigten Umschaltventils 78.
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Diese jeweiligen Elektromagnete steuern
als Reaktion auf die Betätigungssignale
den hydraulischen Steuerkreis gemäß Darstellung in einem Überbrückungsdiagramm
in 11 abhängig von
dem Drosselklappenöffnungswinkel
und den Fahrzeuggeschwindigkeiten. Gemäß Darstellung in 11 stellt die hydraulische
Steuereinheit, wenn der Drosselklappenöffnungswinkel klein ist und
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist einen F/R-Modus ein,
in welchem der Drehmomentwandler 2 arbeitet, und wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit eine spezifizierte Fahrzeuggeschwindigkeit
V2 oder eine Überbrückungs-Ein-Kennlinie "A" überschreitet,
wechselt die hydraulische Steuereinheit in einen Überbrückungsmodus.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit von dem Überbrückungsmodus aus abfällt und
dann unter einen spezifizierten Fahrzeuggeschwindigkeitswert V1
kommt (der niedriger als V2 eingestellt ist), wechselt der Steuerkreis
von dem Überbrückungsmodus
auf den F/R-Modus. Ferner wechselt die Steuerschaltung, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Überbrückungsmodus
bleibt und der Drosselklappenöffnungswinkel
unter TH1 liegt, zu einem Schlupfsteuerbereich C.
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Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
niedrig und der Drosselklappenöffnungswinkel
groß ist,
sollte sich, da der Drehmomentwandler mit ausgekuppelter Überbrückungskupplung
arbeiten muß,
die Steuerschaltung in dem F/R-Modus befinden. Daher wird gemäß Darstellung
in 4 der Elektromagnet 78a des
Elektromagnet-betätigten
Umschaltventils 78 entregt, so daß in dem Umschaltventil 65 gemäß Darstellung
in 7a kein hydraulischer
Druck an die äußere Steuerkammer 65b angelegt
wird, wodurch das Steuerschieberventil 65a auf die rechte Seitenwand
des Ventilgehäuses
durch die Federkraft gedrückt
wird. Demzufolge wird der Drehmomentwandler in den Betriebszustand
versetzt. In diesem Modus wird, da der Kupplungsdruck an die Umschaltdruckleitung 79 über die
Schlupfdruckleitung 68 geliefert wird, wenn der Wählhebel 74 aus
dem "N"-Bereich in den "D"-Bereich oder aus dem "N"-Bereich in den "R"-Bereich
geschaltet wird, der der äußeren Steuerkammer 71e des
Schlupfdruck-Steuerventils 71 zugeführte hydraulische Druck durch
das Elektromagnet-betriebene Druckreduzierungsventil 73 gesteuert.
Demzufolge können
die Vorwärtskupplung 34 und
die Rückwärtsbremse 33 so
gesteuert werden, daß sie
Stöße abschwächen, welche
auftreten, wenn der Schalthebel von dem "D" oder
dem "R"-Bereich umgeschaltet
wird.
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Wenn der Wählhebel 74 auf die "N"-, "D"- oder "Ds"-Bereiche umgeschaltet
wird, wird der äußere Steuerdruck
aus der Rückwärtssignaldruckleitung 77 der äußeren Steuerkammer 57e des
Kupplungsdruck-Steuerventils 57 zugeführt, so daß ein niedriger Kupplungsdruck
von beispielsweise 0,7 MPa der Kupplungsdruckleitung 58 zugeführt wird. Somit
wird, wenn der "D"-Bereich oder "Ds"-Bereich gewählt wird,
der von dem Kupplungsdruck-Steuerventil 57 aufgebaute niedrige
Kupplungsdruck der Ölkammer 32a der
Vorwärtskupplung 34 zugeführt.
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Andererseits wird, wenn der Wählhebel 74 in die "P"- oder "R"-Bereiche
umgeschaltet ist, da der äußere Steuerdruck
nicht der äußeren Steuerkammer 57e des
Kupplungsdruck-Steuerventils 57 zugeführt wird, ein hoher Kupplungsdruck
von beispielsweise 1,2 MPa der Kupplungsdruckleitung 58 zugeführt. Somit
wird, wenn der Hebel in den "R"-Bereich umgeschaltet
wird, der hohe Kupplungsdruck der Ölkammer 45a der Rückwärtsbremse 43 zugeführt, so daß die Drehmomentkapazität der Rückwärtsbremse 43 gesichert
ist.
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In dem F/R-Modus wird gemäß Darstellung in 4 der beispielsweise auf
0,2 bis 0,4 MPa eingestellte Schmierdruck aus der Schmierdruckleitung 55 der
Ausrückkammer 9b zugeführt und
der hydraulische Druck innerhalb der Einrückkammer 9a wird über den Ölkühler 66 an
einen Ablauf zurückgegeben.
Somit ist die Überbrückungskupplung
ausgekuppelt und die Motorkraft wird auf die Eingangswelle 13 nur über den
Drehmomentwandler 2 übertragen.
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Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
hoch und die Drosselklappenöffnungswinkel
klein ist, erfordert diese Situation eine Überbrückung. Gemäß Darstellung in 5 wechselt, wenn der Elektromagnet 78a des
Elektromagnet-betätigten
Umschaltventils 78 erregt wird, um das Umschaltventil 65 in
die Umschaltsteuerstellung zu bringen, die hydraulische Steuervor richtung
in den Überbrückungsmodus.
In diesem Modus steht die Einrückkammer 9a des Drehmomentwandlers 2 mit
der Kupplungsdruckleitung 58 in Verbindung, und die Ausrückkammer 9b steht
mit der Schlupfdruckleitung 68 in Verbindung. Unter diesen
Bedingungen wird der Kupplungsdruck auf einen niedrigen Druck durch
die Betätigung
des Kupplungsdruck-Steuerventils 57 eingestellt und dieser
niedrige Druck wird der Einrückkammer 9a zugeführt. Daher
ist es durch Steuerung des Schlupf drucks mit dem Schlupfdruck-Steuerventil 71 möglich, die Überbrückungskupplung 9 einzukuppeln oder
zu auszukuppeln. D. h., wenn der Schlupfdruck Null (0) ist, ist
die Überbrückungskupplung 9 eingekuppelt,
und wenn der Schlupfdruck derselbe niedrige Druck von 0,7 MPa wie
der Kupplungsdruck ist, ist die Überbrückungskupplung 9 ausgekuppelt.
In dem Einkuppelprozeß der Überbrückungskupplung 9 ist es
möglich
die Überbrückungskupplung
einzukuppeln ohne einen Stoß zu
bewirken, indem der Schlupfdruck langsam abgesenkt wird.
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Ferner ist es durch entsprechendes
Steuern des Schlupfdrucks möglich,
eine Schlupfsteuerung der Überbrückungskupplung
durchzuführen,
in welcher die Rotationsdifferenz der Überbrückungskupplung konstant gehalten
wird. Die Schlupfsteuerung steht zur Verfügung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Drosselklappenöffnungswinkel
sich in dem Schlupfsteuerbereich "C" gemäß Darstellung
in 11 befinden.
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Da eine größere Wärmemenge in dem Drehmomentwandler 2 erzeugt
wird, wenn die Überbrückungskupplung
ausgekuppelt ist, ist es erforderlich, daß mehr Arbeitsfluid an den Ölkühler 66 geliefert wird.
Andererseits ist es möglich,
die Menge des durch den Ölkühler 66 hindurchtretenden
Arbeitsfluids zu reduzieren. Für
diesen Zweck ist ein Drosselungseinsatz 55a an dem Einlaß der Schmierdruckleitung 55 des
Umschaltventils 65 vorgesehen. Die Drosselungseinrichtung
arbeitet als Drosselung des in den Ölkühler 66 strömenden Schmierfluids.
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Wenn der Drosselungseinsatz 55a unabhängig in
dem Ventilgehäuse
des Umschaltventils 65 vorgesehen wird, wird der Hydraulikkreis
um das Umschaltventil 65 kompliziert und die Gesamtmenge des
Umschaltventils 65 wird lang. Anstelle des Drosselungseinsatzes 55a gemäß Darstellung
in 7c kann eine Auskerbung 98 in
dem Steuerschieber zwischen dem mit der Schmierdruckleitung 55 des
Umschaltventils 65 verbundenen Anschluß 65e und dem mit
der Kühlerleitung 67 verbundenen
Anschluß 65f ausgebildet
werden. Ferner kann alternativ, wie es in 7d dargestellt ist, eine Stufe 98a auf
diesem Steuerschieber ausgebildet werden, um den ähnlichen
Effekt zu erzielen.
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Wie es vorstehend beschrieben ist,
wird, da der niedrige Kupplungsdruck 0,7 MPa und der Schmierdruck
0,2 bis 0,4 MPa ist, das in der Umgehungsleitung 59 vorgesehene
Rückschlagventil 60 nicht
normal betrieben. Jedoch öffnet
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, selbst in einem Falle, in welchem der
Kupplungsdruck nicht aufgrund des Hängenbleibens des Kupplungsdruck-Steuerventils 57 auf
der Schließseite
erzeugt wird, das Rückschlagventil 60,
um den Schmierdruck von 0,2 bis 0,4 MPa der Kupplungsdruckleitung 58 zuzuführen, wodurch
ein minimaler Kupplungsdruck sichergestellt ist, um so das Fahren
eines Fahrzeugs zu ermöglichen.
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Anschließend wird eine Rückwärtsverhinderungsteuerung,
nämlich
eine Steuerung zum Verhindern der Betätigung der Rückwärtsbremse 43 unter Bezugnahme
auf ein in 12 dargestelltes
Flußdiagramm
beschrieben. Gemäß 10 ist ein Modusbeurteilungsabschnitt 95 und
ein Bremsbetätigung-Verhinderungsbeurteilungsabschnitt 96 in
dem Steuerabschnitt 91 vorgesehen. Der Bremsbetätigung-Verhinderungsbeurteilungs abschnitt 96 gibt
ein Steuersignal an den Elektromagneten 73a des Elektromagnet-betätigten Druckreduzierungsventils 73 und
den Elektromagneten 78a des Elektromagnet-betätigten Umschaltventils 78 nur
aus, wenn die Bereichsdetektionseinrichtung 92 und die
Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionseinrichtung 93 die vorbestimmten
Bedingungen erfüllen.
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Wenn das Fahrzeug in einem normalen
Zustand fährt,
ist entweder der F/R-Modus oder Überbrückungsmodus
gemäß einem
in 11 dargestellten
Schaltprogramm gewählt
und das Elektromagnet-betätigte
Umschaltventil 78 dementsprechend gesteuert. Jedoch wird,
wenn der "D"-Bereich in den "R"-Bereich während der Vorwärtsfahrt
umgeschaltet wird, der hydraulische Druck innerhalb des Kupplungszylinders 32 der
Vorwärtskupplung 34 rasch über das
Handwählventil 75 entladen
und andererseits beginnt die Ladung des hydraulischen Drucks in den
Bremszylinder 45 der Rückwärtsbremse 43 über das
Handwählventil 75.
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In diesem Moment wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
noch hoch ist, beispielsweise über 15
km/h unter Beibehaltung des Überbrückungsmodus
zuerst bei dem Schritt S1 festgestellt, daß der Wählhebel aus dem "D"-Bereich in den "R"-Bereich geschaltet
wurde. Danach geht, wenn bei dem Schritt S2 festgestellt wird, daß das Getriebe
sich in dem Überbrükkungsmodus
befindet, das Programm zu einem Schritt S3 über, in welchem der Elektromagnet des
Elektromagnet-betätigten
Umschaltventil 78 ausgeschaltet wird, um in den F/R-Modus
zu wechseln. Anschließend
wird bei einem Schritt S4 festgestellt, ob sich die Fahrzeuggeschwindigkeit über einen
spezifizierten Wert VH von beispielsweise 10 km/h befindet oder
nicht. Wenn sich das Fahrzeug über
dem spezifizierten Wert VH befindet, geht das Programm zu einem
Schritt S5 über,
in welchem das Elektromagnet-betätigte
Druckreduzierungsventil 73 erregt wird. Somit wird das
Schlupfdruck-Steuerventil 71 so betätigt, daß der hydraulische Druck innerhalb
des Bremszylinders 45 der Rückwärtsbremse 43 gesenkt wird.
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Demzufolge wird in einem Falle, in
welchem der "R"-Bereich gewählt wird,
wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit größer als ein vorbestimmter Wert
von beispielsweise 10 km/h vorwärts
fährt,
der hydraulische Druck der Vorwärtskupplung 34 rasch gesenkt
und gleichzeitig der hydraulische Druck der Rückwärtsbremse 43 ebenfalls
aus dem Schlupfdruck-Steuerventil 71 vor
dem Eingriff gesenkt, so daß das
Getriebe in einen neutralen Zustand wechselt, wodurch eine Blockierung
zwischen der Rückwärtsbremse 43 und
der Vorwärtskupplung 34 erfolgreich
vermieden wird.
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Danach kehrt, wenn bei dem Schritt
S6 festgestellt wird, daß der
Wählhebel
in den "D"-Bereich oder irgend
einem anderen Bereich außer
dem "R"-Bereich zurückgestellt
wird, oder wenn bei dem Schritt S7 festgestellt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
unterhalb einer spezifizierten Fahrzeuggeschwindigkeit VL von beispielsweise
5 km/h liegt, das Programm bei einem Schritt S8 zu einer normalen
Steuerung zurück.
Somit kann die Blockierung zwischen der Rückwärtsbremse 43 und der
Vorwärtskupplung 34 verhindert
werden, indem lediglich das elektro-betätigte Druckreduzierungsventil 73 gesteuert
wird, ohne auf irgendeine andere Einrichtung, wie z. B. ein Sicherheitsverriegelungsventil
zurückzugreifen.
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Die vorstehend erwähnte Rückwärtsverhinderungssteuerung
ist ebenfalls verfügbar,
wenn der "D"-Bereich während des
Fahrens bei einem "R"-Bereich gewählt wird.
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Obwohl die derzeit bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, dürfte es
sich verstehen, daß diese Offenbarung
nur dem Zweck der Veranschaulichung dient und das verschiedene Veränderungen
und Modifikationen durchgeführt
werden können
ohne von dem Schutzumfang der Erfindung gemäß Beschreibung in den beigefügten Ansprüchen abzuweichen.