DE19743708A1 - Steuerventil und hydraulische Steuereinrichtung für stufenlose Getriebeeinrichtungen - Google Patents
Steuerventil und hydraulische Steuereinrichtung für stufenlose GetriebeeinrichtungenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerventil, das einen Ölpfad unter Verwendung
eines Spulen- oder Ventilkörpers auswählt, der sich in Abhängigkeit von einem Signaldruck
bewegt. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine hydraulische Steuereinrichtung für
kontinuierlich änderbare (stufenlose) Getriebeeinrichtungen, bei denen die Hochschaltstellung,
eine Stellung mit festgelegtem Getriebeverhältnis bzw. Übersetzungsverhältnis und die Herab
schaltstellung auf der Grundlage der Verlagerung des Ventilkörpers des Steuerventils gewählt
werden.
Bei kontinuierlich verstellbaren, das heißt stufenlosen Getriebeeinrichtungen mit V-Riemen ist der
Riemen im allgemeinen zwischen zwei Sätzen von Riemenscheiben angeordnet, die eine
feststehende Scheibe (Antriebsscheibe) und eine bewegliche Scheibe (Antriebsscheibe) aufwei
sen. Die an dem Riemen wirkende Spannung wird geändert, wenn die bewegliche Scheibe
bewegt wird, wodurch das Riemenscheibenverhältnis geändert wird.
Bei dieser Art eines automatischen Getriebes ist es bekannt (siehe zum Beispiel die JP 8-178049 A),
den von einem Solenoidventil (Magnetventil) abgegebenen Signaldruck dazu zu benutzen,
zwischen der Hochschaltposition, der Position mit festgelegtem Übertragungsverhältnis und der
Herabschaltposition zu wählen. Bei dieser Methode wird der von dem Solenoidventil abgegebene
Signaldruck kontinuierlich geändert, um hierdurch den Spulen- bzw. Ventilkörper des Getriebe-
Steuerventils zu bewegen. Der Ölpfad wird auf der Grundlage der Position des Spulenkörpers so
ausgewählt, daß der hydraulische Druck zu dem hydraulischen Stellglied (Aktuator) der bewegli
chen Scheibe entweder zugeführt, aufrechterhalten oder abgeführt wird. Das Erreichen der
Positionen für das Hochschalten, das Beibehalten eines festen Getriebeverhältnisses und das
Herabschalten wird durch die Zufuhr, das Aufrechterhalten bzw. das Ableiten des hydraulischen
Drucks bewirkt.
Bei dem vorstehend beschriebenen stufenlosen Getriebe ist diejenige Position des Ventilkörpers,
die dem festen Getriebe- bzw. Übertragungsverhältnis entspricht, zwischen den Positionen für
das Hochschalten und das Herabschalten angeordnet. Durch Bereitstellen eines Stegs bzw. einer
Stufe mit großer Breite an dem Ventilkörper ist es möglich, ein unerwünschtes Umschalten von
der dem festgelegten Getriebe- bzw. Übersetzungsverhältnis entsprechenden Position zu der
Position für das Hochschalten oder Herabschalten selbst dann zu verhindern, wenn eine gewisse
Verlagerung des Ventilkörpers vorhanden ist, die durch Änderungen des Solenoidventil-Signals
hervorgerufen wird. Allerdings führt die Bereitstellung eines Stegs bzw. einer Stufe mit größerer
Breite an dem Ventilkörper zu einer Verlängerung des Getriebe-Steuerventils.
Auch wenn die Position des Ventilkörpers bei dem festgelegten Getriebeverhältnis durch den
Einsatz einer großen Steg- bzw. Stufenbreite an dem Ventilkörper aufrechterhalten werden kann,
führt dies jedoch auch zu einer Abnahme der Zuverlässigkeit des Steuerbetriebs, da der Ventil
körper durch Änderungen des Signaldrucks stets verlagert wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Steuerventils, dessen
Länge oder Größe kleiner ist als die des vorstehend beschriebenen herkömmlichen Ventils, und
bei dem der Spulen- bzw. Ventilkörper (spool) auch dann in einer vorbestimmten Position
gehalten werden kann, wenn der Signaldruck, der von der Signaldruckerzeugungseinrichtung
erzeugt wird (diese ist bei der vorstehenden Beschreibung durch das Solenoidventil gebildet),
sich in einem gewissen Bereich ändert.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Getriebesteuer
einrichtung für stufenlos verstellbare Getriebe, bei der ein Steuerventil als Getriebesteuerventil
verwendet wird und der Spulen- bzw. Ventilkörper des Steuerventils bei einer einem festgelegten
Übersetzungsverhältnis entsprechenden Position zwischen einer Hochschaltposition und einer
Herabschaltposition selbst dann gehalten wird, wenn sich der Signaldruck in einem gewissen
Bereich ändert.
Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 2 genannten Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Spulenkörper bzw. Ventilkör
per S eines Steuerventils 92 mittels einer Vorspanneinrichtung k in einer ersten Richtung
vorgespannt. Der Ventilkörper S bewegt sich in einer zweiten, zu der ersten Richtung entgegen
gesetzten Richtung als Reaktion auf einen Signaldruck P, der von einer Signaldruckerzeugungs
einrichtung 93 erzeugt wird. Der Signaldruck P wird dem Steuerventil 92 über eine Druckleitung
zugeführt, die unterteilt ist, wobei ein Zweig der Signaldruckleitung mit einer ersten Eingangsöff
nung bzw. einem ersten Eingangsanschluß a verbunden ist und der andere Zweig mit einer
zweiten Eingangsöffnung bzw. einem zweiten Eingangsanschluß b über eine Mündung 99
verbunden ist. Der an die Eingangsöffnung a angelegte Druck ist gleich P1, während der an die
Eingangsöffnung b angelegte Druck gleich P2 ist. Wenn ein Signaldruck P innerhalb eines
gewissen Bereichs angelegt wird, führt dies dazu, daß eine Ablauf- bzw. Auslaßöffnung e
selektiv mit der zweiten Eingangsöffnung b verbunden wird.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das Steuerventil als eine
hydraulische Steuereinrichtung für stufenlose (kontinuierlich veränderliche) Getriebe verwendet.
Ein Spulenkörper bzw. Ventilkörper S des Steuerventils wird durch die Vorspanneinrichtung k in
einer ersten Richtung vorgespannt, wobei sich der Ventilkörper S in der zweiten, zu der ersten
Richtung entgegengesetzten Richtung als Reaktion auf einen Signaldruck bewegt, der von der
Signaldruckerzeugungseinrichtung 93 angelegt wird. Als Reaktion auf die kontinuierliche
Verlagerung des Ventilkörpers S werden Ölpfade c, d bzw. f ausgewählt, wodurch ein Hoch
schalten, das Beibehalten eines festen Übersetzungsverhältnisses bzw. das Herabschalten erzielt
werden. Der Signaldruck ist unterteilt und es pflanzt sich ein Anteil des Signaldrucks durch einen
ersten Zweig fort und wird an die erste Eingangsöffnung a geleitet. Der verbleibende Anteil des
Signaldrucks pflanzt sich durch einen anderen Zweig fort und wird an die zweite Eingangsöff
nung b über eine Mündung 99 geleitet. Wenn der Signaldruck den Ventilkörper S kontinuierlich
zwischen der Hochschaltposition, der Position mit Beibehaltung des festgelegten Übersetzungs
verhältnisses und der Herabschaltposition bewegt, kann die Auslaßöffnung e des Getriebe-
Steuerventils 92 selektiv dazu gebracht werden, daß sie kontinuierlich mit der zweiten Ein
gangsöffnung b in Verbindung steht bzw. mit dieser einen Durchgang bildet, wenn der Signal
druck P in einem Bereich liegt, der der Position mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis
entspricht.
Bei dem vorstehend kurz erläuterten ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird
dann, wenn der von der Signaldruckerzeugungseinrichtung 92 erzeugte Signaldruck P innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs liegt, ein Anteil eines Signaldrucks P2 von bzw. an der zweiten
Eingangsöffnung b selektiv über die Auslaßöffnung e abgeleitet. Selbst wenn sich der Signal
druck P innerhalb des vorgegebenen Bereichs ändern sollte, wird folglich der überschüssige
Anteil über die Auslaßöffnung e abgeleitet. Die durch die Vorspanneinrichtung k ausgeübte Kraft
löscht bzw. kompensiert die Signaldrücke P1 und P2 von bzw. an der ersten Eingangsöffnung
bzw. Einlaßöffnung a und der zweiten Eingangsöffnung b. Folglich kann die gewünschte Position
des Ventilkörpers S beibehalten werden.
Wenn bei dem vorstehend kurz erläuterten zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung der von der Signaldruckerzeugungseinrichtung 92 erzeugte Signaldruck innerhalb eines
vorbestimmten Bereichs liegt, der der Position eines festgelegten Übersetzungsverhältnisses
entspricht, wird ein Anteil des Signaldrucks P2 von bzw. an der zweiten Eingangs- bzw.
Einlaßöffnung b selektiv über die Auslaßöffnung e abgeführt. Falls somit der Signaldruck P
erhöht wird, wird der überschüssige Betrag über die Auslaßöffnung e abgeleitet. Die von der
Vorspanneinrichtung k ausgeübte Kraft löscht bzw. kompensiert die Signaldrücke P1, P2 von
bzw. an der ersten Einlaßöffnung a und der zweiten Einlaßöffnung b, und es wird somit der
Ventilkörper S in der gewünschten Position gehalten. Wenn der Signaldruck P innerhalb des
vorbestimmten Bereichs liegt, der der Position des festen Übersetzungsverhältnisses entspricht,
kann somit der Ventilkörper S, anders ausgedrückt, in der gewünschten Position selbst dann
gehalten werden, wenn eine Zunahme des Signaldrucks P vorliegt. Die Breite des Stegs bzw. der
Stufe muß folglich nicht unnötig vergrößert werden, um hierdurch ein unerwünschtes Wechseln
"Hunting" zwischen der Hochschaltposition und der Herabschaltposition zu verhindern. Hierdurch
wird vermieden, daß das Getriebe-Steuerventil zu groß wird.
Allgemein ist zu den vorstehenden Ausführungen festzustellen, daß die angegebenen Bezugszei
chen lediglich als Bezugnahme auf die Zeichnungen zu verstehen sind und die vorliegende
Erfindung nicht beschränken.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen noch näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines stufenlosen Getriebes gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Öldruckkreislaufes bei der vorliegenden
Erfindung,
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des elektronischen Steuerabschnitts,
Fig. 4(a) bis (e) zeigen die Ventilhubpositionen und das Öffnen und Schließen der Öffnungen
des Steuerventils,
Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung, in der die Beziehung zwischen dem Signaldruck und
der Ölpfad-Fläche gegenüber der Ventilhubposition veranschaulicht ist, und
Fig. 6 zeigt eine graphische Darstellung, in der die Beziehung zwischen der Ölpfad-Fläche
und der Ventilhubposition einerseits und dem Signaldruck andererseits veranschaulicht
ist.
Im folgenden wird zunächst der grundlegende Aufbau eines stufenlosen Getriebes für Kraftfahr
zeuge, bei dem eine in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stehende hydraulische
Steuereinrichtung für stufenlos schaltbare Getriebe (im folgenden einfach als "hydraulische
Steuereinrichtung" bezeichnet) eingesetzt wird, unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
Anschließend werden die grundlegende hydraulische Schaltung und der elektronische Steuerab
schnitt des stufenlosen Getriebes unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bzw. 3 erläutert. Im
Anschluß hieran erfolgt eine Beschreibung der gesamten Betriebsweise des stufenlosen Getriebes
unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3. Schließlich wird das Steuerventil gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 4 und die nachfolgenden Figuren erläutert, wobei aber
ebenfalls auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen wird.
In Fig. 1 ist ein stufenloses Getriebe 1 für Kraftfahrzeuge gezeigt, das ein mit einem Riemen
ausgestattetes, stufenlos verstellbares Getriebe 2, eine Wähleinrichtung 3 für die Auswahl des
Vorwärts-/Rückwärts-Modus bzw. -Fahrbetriebs, einen Drehmomentwandler 6, der mit einer
Schließ- oder Sperrkupplung (Lock-Up Clutch) 5 ausgestattet ist, eine Gegenwelle 7 und eine
Differentialeinrichtung 9 aufweist. Diese Komponenten sind durch ein unterteiltes Gehäuse
abgedeckt.
Der Drehmomentwandler 6 weist ein Pumpen-Laufrad 11, das mit einer Ausgangs- bzw.
Abtriebswelle 10 des Motors über eine Frontabdeckung 17 verbunden ist, einen Turbinenläufer
13, der mit einer Eingangswelle 12 verbunden ist, und einen Stator bzw. Ständer 16 auf, der an
dem Getriebegehäuse über eine Einwegkupplung 15 abgestützt ist. Die Sperrkupplung 5 ist
zwischen der Eingangswelle 12 und der Frontabdeckung 17 eingefügt. Eine Dämpferfeder 20 ist
zwischen einer Platte der Sperrkupplung und der Eingangswelle 12 eingefügt. Eine Ölpumpe 21
ist mit dem Pumpen-Laufrad 11 verbunden und wird durch dieses angetrieben.
Das stufenlose Getriebe 2 enthält eine primäre Riemenscheibe 26, eine sekundäre bzw. zweite
Riemenscheibe 31 und ein Metallband bzw. einen Metallriemen 32, der um die Riemenscheiben
26 und 31 herumgewickelt ist. Die primäre Riemenscheibe 26 umfaßt eine feststehende Scheibe
bzw. Antriebsscheibe 23, die an einer primären Welle oder Hauptwelle 22 befestigt ist, und eine
bewegliche Scheibe bzw. Antriebsscheibe 25, die an der primären Welle 22 gleitverschieblich
gelagert ist. Die sekundäre Riemenscheibe 31 enthält eine feststehende Scheibe bzw. Antriebs
scheibe 29, die an einer sekundären bzw. zweiten Welle 27 befestigt ist, und eine bewegliche
Scheibe bzw. Antriebsscheibe 30, die an der zweiten Welle 27 gleitverschieblich gelagert ist.
Ein hydraulisches Betätigungselement (Aktuator) 33, das einen doppelten Kolben aufweist, ist
hinter der auf der Primärseite befindlichen beweglichen Antriebsscheibe 25 angeordnet. Ein
hydraulisches Betätigungselement (Aktuator) 35, das einen einzigen Kolben aufweist, ist hinter
der auf der Sekundärseite befindlichen beweglichen Riemenscheibe 30 angeordnet. Das auf der
Primärseite vorhandene hydraulische Betätigungselement 33 umfaßt ein zylindrisches Element
36, ein Reaktions- bzw. Gegenlagerelement 37, das an der primären Welle 22 befestigt ist, und
ein Kolbenelement 40 sowie ein zylindrisches Element 39, das an der beweglichen Antriebs
scheibe 25 befestigt ist. Eine erste hydraulische Kammer 41 ist durch das zylindrische Element
39, das Gegenlagerelement 37, die primäre Welle 22 und die rückseitige Oberfläche der
beweglichen Antriebsscheibe 25 gebildet. Eine zweite hydraulische Kammer 42 ist durch das
Zylinderelement 36 und das Kolbenelement 40 gebildet. Die erste hydraulische Kammer 41 und
die zweite hydraulische Kammer 42 stehen über ein durchgehendes Loch 37a miteinander in
Verbindung. Als Ergebnis der Kombination aus gleichen hydraulischen Drücken in den hydrauli
schen Kammern 41 und 42 wird in der axialen Richtung eine Kraft erzeugt, die grob doppelt so
groß ist wie diejenige des auf der Sekundärseite befindlichen hydraulischen Betätigungselements
35. Das auf der Sekundärseite befindliche hydraulische Betätigungselement 35 umfaßt ein
Reaktions- bzw. Gegenlagerelement 43, das an der sekundären bzw. zweiten Welle 27 befestigt
ist, und ein zylindrisches Element 45, das an der rückseitigen Fläche der beweglichen Antriebs
scheibe 30 befestigt ist. Eine einzige hydraulische Kammer 46 ist durch diese Elemente und die
zweite Welle 27 gebildet. Eine Vorspannfeder 47 ist zwischen der beweglichen Antriebsscheibe
30 und dem Gegenlagerelement 43 eingefügt und befindet sich in zusammengedrücktem
Zustand.
Die Schalteinrichtung 3 zur Umschaltung zwischen dem Vorwärts- und dem Rückwärts-Modus
weist ein Planetengetriebe 50 mit zwei Ritzeln bzw. zwei Planetenrädern für die Vor
wärts/Rückwärts-Umschaltung, eine Rückwärtsbremse B1, eine erste Kupplung C1, eine zweite
Kupplung C2 (für die Motorbremse) und eine Einwegkupplung F auf. Die zweite Kupplung C2 und
die Kombination aus der ersten Kupplung C1 und der Einwegkupplung F sind parallel zueinander
zwischen der Eingangswelle 12 und der feststehenden Antriebsscheibe 23 der primären
Riemenscheibe 26 angeordnet. Ein Sonnenrad S des Planetengetriebes 50 ist mit der Eingangs
welle 12 verbunden, während ein Träger CR, der ein erstes und ein zweites Zahnrad bzw. Plane
tenrad P1 und P2 abstützt, mit der auf der Primärseite befindlichen feststehenden Antriebsscheibe
23 verbunden ist. Ein Ringrad bzw. Ringzahnrad R ist mit der Rückwärtsbremse B1 verbunden.
Ein großes Zahnrad 51 und ein kleines Zahnrad 52 sind an einer Gegen- oder Zwischenwelle 7
befestigt. Das große Zahnrad 51 steht mit einem Zahnrad 53 in kämmendem Eingriff, das an der
sekundären bzw. zweiten Welle 27 befestigt ist. Das kleine Zahnrad 52 steht mit einem Zahnrad
55 der Differentialeinrichtung 9 in kämmendem Eingriff.
In der Differentialeinrichtung 9 wird die von einem Differentialzahnrad oder Differentialrad 56,
das durch ein das Zahnrad 55 enthaltendes Differentialgehäuse 66 gelagert ist, ausgeübte
Drehung über Zahnräder 57 und 59 für die linke und die rechte Seite jeweils auf die linke bzw.
auf die rechte Achse 60 bzw. 61 übertragen.
Bei einem stufenlosen Getriebe 1, wie es vorstehend erläutert ist, wird das erfindungsgemäße
Steuerventil zum Steuern des Öldrucks bzw. der Ölzufuhr zu dem hydraulischen Betätigungsele
ment 33 auf der Seite der primären Riemenscheibe eingesetzt. Anders ausgedrückt, wird der zu
dem hydraulischen Betätigungselement 33 gespeiste Öldruck zur Verlagerung der beweglichen
Antriebsscheibe 25 erhöht oder verringert, wobei diese Verlagerung zur Änderung oder zur
Festhaltung des Übersetzungsverhältnisses des stufenlosen Getriebes 2 eingesetzt wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird im folgenden eine hydraulische Schaltung eines stufenlosen
Getriebes, bei dem das erfindungsgemäße Steuerventil enthalten ist, erläutert. In Fig. 2 ist eine
Ölpumpe 21, ein Ölpumpen-Steuerventil 70 und ein Pumpen-Solenoidventil oder Pumpenmagnet
ventil 71 für das Ölpumpen-Steuerventil dargestellt. Weiterhin ist ein primäres Reglerventil 72,
ein sekundäres Reglerventil 73, ein Leitungsdruck-Solenoidventil 75 zum Steuern des Leitungs
drucks und ein Modulatorventil 76 zum Steuern des Solenoidventils gezeigt.
Ein Handventil 77 wird manuell betätigt, um hierdurch den an einem Anschluß 1 herrschenden
Öldruck zu einem Anschluß 2 oder einem Anschluß 3 umzuschalten, wie es in der rechts
oberhalb des Handventils 77 dargestellten Tabelle angegeben ist. Gemäß Fig. 2 sind weiterhin
ein Modulatorventil 79, ein Steuerventil (C2-Steuerventil bzw. Steuerung von C2) 80, ein
Tastverhältnis-Steuersolenoidventil 81, hydraulische Servoeinrichtungen C1, C2, die den
Kupplungen C1 und C2 entsprechen, eine hydraulische Servoeinrichtung B1, die der Bremse B1
entspricht, und Akkumulatoren bzw. Speicher 90 und 91 für die hydraulische Servoeinrichtung
B1 und die hydraulische Servoeinrichtung C1 vorgesehen. Die Öldrücke, die an dem Anschluß 2
und dem Anschluß 3 vorliegen, werden jeweils zu den hydraulischen Servoeinrichtungen C1 und
B1 für die Kupplung und die Bremse geleitet. Der am Anschluß 1 vorhandene Öldruck wird durch
das Modulatorventil 79 auf einen geeigneten Öldruckwert gesteuert, so daß ein Modulations
druck bzw. eine Druckmodulation für die Kupplung und die Bremse bereitgestellt ist. Gemäß Fig. 2
sind weiterhin ein Verhältnissteuerventil 92, ein lineares Solenoidventil 93 für die Steuerung
des stufenlosen Getriebes (Verhältnissteuerung bzw. Übersetzungsverhältnissteuerung) und das
primäre sowie das sekundäre hydraulische Betätigungselement 33 und 35 vorgesehen.
Weiterhin ist aus Fig. 2 ersichtlich, daß ein Verriegelungssteuerventil ("Lock-Up"-Steuerventil)
95, ein Verriegelungsrelaisventil 96 und ein Verriegelungssolenoid 97 für die Verriegelungssteue
rung vorgesehen sind. Der Drehmomentwandler 6 enthält die Verriegelungskupplung bzw.
Sperrkupplung 5. Ein Ölpfad 6a ist mit einer Ölkammer 5a für die Abschaltung der Verriegelung
bzw. Sperrung verbunden, während ein Ölpfad 6b mit einer Ölkammer 5b für die Einschaltung
der Verriegelung bzw. Sperrung verbunden ist.
In Fig. 2 bezeichnet der Buchstabe "X" jeweils die Auslaß- bzw. Ablauföffnungen oder -an
schlüsse.
Bei der hydraulischen Schaltung mit dem vorstehend erläuterten Aufbau weist das erfindungs
gemäße Steuerventil das Verhältnissteuerventil 92 auf. Wie im weiteren Text erläutert wird,
werden die Druckölmenge, die zu dem hydraulischen Betätigungselement 33 geleitet wird, und
die Druckölmenge, die von dem hydraulischen Betätigungselement 33 abgeführt wird, durch den
von dem linearen Solenoidventil 93 zugeführten Signaldruck (Solenoiddruck) gesteuert.
Fig. 3 zeigt den elektronischen Steuerabschnitt des stufenlosen Getriebes 1. Wie in Fig. 3 und
auch in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, erfaßt ein Motordrehzahlsensor 100 die Motordrehzahl.
Weiterhin ist ein Eingangswellen-Drehzahlsensor 101 vorgesehen, der die Drehzahl der Ein
gangswelle 12 erfaßt. Ferner ist ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 102 vorhanden, der die
Drehzahl der sekundären Riemenscheibe 29 und damit die Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt. Ein
Beschleunigungssensor 103 ermittelt, wie weit das Beschleunigungspedal (Gaspedal) niederge
drückt ist, das heißt wie die Drosselklappe eingestellt ist. Ein Positionssensor 105 erfaßt die
Position des Handventils 77. Die von diesen Sensoren abgegebenen Signale werden zu einem
Steuerabschnitt (elektronische Steuereinheit ECU) 106 geleitet, der einen Computer enthält und
in dem Fahrzeug angebracht ist. Durch den elektronischen Steuerabschnitt 106 werden ver
schiedene Operationen oder Verknüpfungen bzw. Betriebssteuerungen durchgeführt und
vorgegebene Signale zu dem für die Ölpumpe vorgesehenen Solenoidventil 71, zu dem Leitungs
druck-Solenoidventil 75 für die Steuerung des Leitungsdrucks, zu dem Solenoid (C2-Solenoid)
81, das als Tastverhältnis-Solenoidventil dient und zum Steuern der zweiten Kupplung C2
ausgelegt ist, zu dem Solenoidventil 93 für die Verhältnissteuerung (zur Änderung der Ge
schwindigkeit), und zu dem linearen Sperrsolenoidventil 97 für die Steuerung der Sperrung bzw.
Verriegelung abgegeben.
Nachfolgend werden die von dem stufenlosen Getriebe 1 durchgeführten Arbeitsabläufe
insgesamt unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 erläutert. Die Drehung der Ölpumpe 21 basiert
auf der Motor- bzw. Maschinenumdrehung und führt zur Erzeugung eines vorbestimmten
Öldrucks. Der Steuerabschnitt 106 führt eine Verarbeitung auf der Basis des Lastdrehmoments
und weiterer Eingangsgrößen durch und gibt ein Steuersignal an das Solenoidventil 75 für den
Leitungsdruck ab. Das primäre Reglerventil 72 wird durch das Leitungsdruck-Solenoidventil 75
derart gesteuert, daß der Öldruck auf den Leitungsdruck eingestellt wird. Der von der Ölpumpe
21 abgegebene Öldruck wird auf Öffnungen bzw. Anschlüsse 21a und 21b mit ungefähr
gleichen Strömungsraten aufgeteilt. Das Solenoidventil 71 wird durch ein Signal gesteuert, das
von der Steuereinrichtung 106 auf der Grundlage der Ölmenge, die von den verschiedenen
Abschnitten benötigt wird, erzeugt wird. Wenn eine relativ hohe Strömungsrate benötigt wird,
wird das Ölsteuerventil 70 in eine linke Position bewegt, und es werden die an den Anschlüssen
21a und 21b auftretenden Öldrücke über das Ventil 70 miteinander verschmolzen bzw. zusam
mengefaßt. Der zusammengefaßte Öldruck, der durch Verschmelzung der Öldrücke an den
Anschlüssen 21a und 21b erhalten wird, wird als der Leitungsdruck benutzt. Wenn eine relativ
niedrige Strömungsrate ausreichend ist, wird das Ölpumpen-Steuerventil 70 in eine rechte
Position bewegt, so daß der von der Pumpe 21 erzeugte Öldruck, der durch die Öffnung bzw.
den Anschluß 21b hindurchgeht, zur Ölpumpe 21 zurückgeführt wird, während der von dem
Anschluß 21a erhaltene Öldruck als der Leitungsdruck eingesetzt wird. Das von der Pumpe 21
erhaltene Antriebsdrehmoment ist somit verringert.
Wenn das Handventil 77 auf den Bereich (Stellung) D oder den Bereich (Stellung) L eingestellt
ist, wird der von dem Anschluß 1 erhaltene Öldruck über den Anschluß 2 zu der hydraulischen
Servoeinrichtung C1 für die erste Kupplung C1 geleitet, so daß die erste Kupplung C1 in Eingriff
gebracht wird. In diesem Zustand wird die Drehung der Motorausgangswelle 10 auf die primäre
Riemenscheibe 26 über den Drehmomentwandler 6, die Eingangswelle 12, die Einwegkupplung F
und die erste Kupplung C1 übertragen. Die Drehung wird dann durch das stufenlose Getriebe 2
umgesetzt und auf die sekundäre Welle 27 übertragen, wonach sie schließlich auf die linke und
die rechte Achse 60 und 61 über die Zwischenwelle 7 und die Differentialeinrichtung 9 übertra
gen wird.
Wenn sich das Handventil 77 in dem Bereich (Stellung) D befindet und die Geschwindigkeit des
Fahrzeugs relativ niedrig ist (zum Beispiel bei 40 km/h oder weniger liegt), befindet sich lediglich
die erste Kupplung C1 über die Einwegkupplung F im Eingriff. Die Motorbremse arbeitet folglich
während eines Leerlaufbetriebs nicht. Wenn das Handventil 77 in die Stellung L verschoben
wird, oder wenn sich das Handventil 77 in der Stellung D befindet und die Fahrzeuggeschwin
digkeit relativ hoch ist, gibt der Steuerabschnitt 106 ein Arbeitssignal bzw. Tastsignal oder
Tastverhältnissignal an das Solenoidventil 81 auf der Grundlage der erfaßten Fahrzeugge
schwindigkeit und der Schaltposition ab. Das Solenoidventil 81 steuert das Steuerventil 80 für
die zweite Kupplung C2, und es wird ein vorbestimmter Druck an die hydraulische Servoeinrich
tung C2 angelegt, so daß auch die zweite Kupplung C2 in Eingriff gebracht wird, das heißt
schließt. Somit ist es nun möglich, daß die Motorbremse während des Leerlaufs betrieben wird.
Es ist wünschenswert, daß für die Stellung D und die Stellung L jeweils unterschiedliche
Geschwindigkeits- bzw. Drehzahländerungsverhältnisse bezüglich des stufenlosen Getriebes 2
vorgesehen sind, die dem Zustand des Fahrzeugs (zum Beispiel Einstellung der Drosselklappe,
Geschwindigkeit) entsprechen.
Wenn das Handventil 77 in den Rückwärtsfahrbereich bewegt wird, wird der Öldruck vom
Anschluß 1 zu der hydraulischen Servoeinrichtung B1 für die Bremse über den Anschluß 3
geleitet. In diesem Zustand befindet sich das Ringrad R des Planetengetriebes 50 im Eingriff,
wohingegen die über die Eingangswelle 12 bewirkte Drehung des Sonnenrads S in eine Rück
wärtsdrehung über den Träger CR umgewandelt wird, wobei diese Rückwärtsdrehung zu der
primären Riemenscheibe 26 übertragen wird.
Wie vorstehend beschrieben, wird das durch die Motorausgangswelle 10 erzeugte Drehmoment
bei dem stufenlosen Getriebe 1 über den Drehmomentwandler 6 auf die Eingangswelle 12
übertragen. Der Drehmomentwandler 6 führt eine solche Umwandlung durch, daß das Drehmo
mentverhältnis dann, wenn das Fahrzeug sich zu bewegen beginnt, besonders hoch ist. Die
umgewandelte Drehung wird folglich auf die Eingangswelle 12 übertragen und es kann sich das
Fahrzeug sanft zu bewegen beginnen. Weiterhin enthält der Drehmomentwandler 6 die Verriege
lungs- bzw. Sperrkupplung 5. Während einer stabilen Bewegung bei hohen Drehzahlen ist die
Sperr- bzw. Verriegelungskupplung 5 direkt so geschaltet oder verbunden, daß die Motoraus
gangswelle 10 und die Eingangswelle 12 direkt miteinander verbunden sind. Hierdurch werden
die auf die Ölströmung in dem Drehmomentwandler 6 zurückzuführenden Verluste begrenzt. In
Bereichen mit niedriger und mittlerer Geschwindigkeit, bei denen kein vollständiger Eingriff der
Sperrkupplung 5 vorliegt, wird eine Schlupfsteuerung durchgeführt, derart, daß die Drehungs- oder
Drehzahldifferenz zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite der Sperrkupplung 5
einen vorbestimmten Wert besitzt.
In dem Getriebeabschnitt 2 des stufenlosen Getriebes 1 wird der von dem primären Regler 72
abgegebene Leitungsdruck zu dem hydraulischen Betätigungselement 35 der zweiten Riemen
scheibe 31 geleitet, so daß eine Kraft zum Ergreifen des Riemens, die dem Lastdrehmoment
entspricht, ausgeübt wird. Das lineare Solenoidventil 93 wird auf der Grundlage des von dem
Steuerabschnitt 106 stammenden Geschwindigkeitsänderungssignals gesteuert, während das
Verhältnissteuerventil 92 auf der Grundlage des von dem linearen Solenoidventil 93 abgegebe
nen Signaldrucks gesteuert wird. Der an dem Auslaßanschluß des Steuerventils 92 erhaltene
eingestellte Druck wird zu dem einen doppelten Kolben aufweisenden hydraulischen Betätigungs
element 33 für die primäre Riemenscheibe 26 geleitet. Hierdurch ist es möglich, das Übertra
gungsverhältnis des stufenlosen Getriebes 2 auf geeignete Einstellwerte zu steuern.
Das Übertragungsverhältnis bzw. Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes 2 wird durch
das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung stehende Steuerventil
(Getriebesteuerventil) gesteuert. Bei der in Fig. 2 gezeigten Öldruckschaltung (Öldruckkreislauf)
ist das erfindungsgemäße Steuerventil in dem Verhältnissteuerventil 92 enthalten bzw. durch
dieses gebildet. Das Verhältnissteuerventil 92 wird im folgenden auch verkürzt als "Steuerventil"
bezeichnet.
Wie in Fig. 4(a) gezeigt ist, weist das Steuerventil 92 eine Spule bzw. einen Spulen- oder
Ventilkörper S und eine Feder (Vorspannelement) K auf, die den Ventilkörper S nach oben
vorspannt. Ausgehend von der Oberseite sind an dem Ventilkörper S eine Stufe bzw. ein
verbreiterter Abschnitt A, ein Stufe bzw. ein verbreiteter Abschnitt B und ein Stufe bzw. ein
verbreiteter Abschnitt C ausgebildet. Die Stufe B ist derart ausgebildet, daß sie im Vergleich zu
der unteren Fläche der Stufe A eine geringfügig größere Druckaufnahmefläche an ihrer oberen
Oberfläche besitzt. Aufgrund dieses Unterschieds zwischen den Druckaufnahmeflächen wird auf
den Spulenkörper oder Ventilkörper S eine nach unten gerichtete Kraft als Reaktion auf einen
Signaldruck ausgeübt, der über den ersten Eingang bzw. den ersten Einlaßanschluß P1 oder über
den zweiten Eingang bzw. Einlaßanschluß P2 erhalten wird. Die Federkonstante der Feder K ist
derart eingestellt, daß der Bereich des Hubs des Ventilkörpers S zwischen dem oberen Ende (Fig. 4(a))
und dem unteren Ende (Fig. 4(i)) durch den minimalen und den maximalen Wert des
Signaldrucks (Solenoiddruck) P definiert ist. In den Fig. 4(a) bis 4(i) sind die Positionen des
Ventilkörpers S (im folgenden auch als die "Ventilhubposition" bezeichnet) gezeigt, die einen
vollständigen Hub überspannen, das heißt abdecken. Die in Fig. 4(f) gezeigte Position wird als
Referenz benutzt, wobei Positionen oberhalb dieser Lage als negative (-) Positionen und die
Positionen unterhalb dieser Lage als positive (+) Positionen bezeichnet werden. Von dieser
Grundlage ausgehend ist die Ventilhubposition gleich -6, wenn sich der Ventilkörper S in der
obersten, in Fig. 4(a) gezeigten Position befindet, während sie den Wert +4,5 aufweist, wenn
sich der Ventilkörper S in der untersten, in Fig. 4(i) gezeigten Position befindet (das Pluszeichen
"+" wird im folgenden auch weggelassen). Wie im weiteren Text erläutert wird, ändert sich die
Ventilhubposition zu den in den Fig. 4(a) bis 4(i) gezeigten Werten, wenn sich der Signaldruck
ändert.
Das Steuerventil 92 weist einen ersten Eingangsanschluß a und einen zweiten Eingangsanschluß
b auf. Der erste Eingangsanschluß bzw. Einlaßanschluß a nimmt einen ersten Signaldruck P1 auf,
der von der Aufteilung des von dem linearen Solenoidventil 93 abgegebenen Signaldrucks P
herrührt. Der zweite Eingangsanschluß b nimmt einen zweiten (anderen) Signaldruck P2 auf, der
von der Aufteilung des Signaldrucks P und dessen Durchleitung durch eine Drossel bzw. Öffnung
bzw. Mündung 99 herrührt. Ein Eingangs- bzw. Einlaßanschluß c ist unterhalb des zweiten
Eingangsanschlusses b angeordnet. Der Eingangsanschluß c empfängt einen Leitungsdruck PL,
der durch das vorstehend erläuterte primäre Reglerventil 72 eingestellt wird. Unterhalb des
Eingangsanschlusses c ist ein Anschluß d vorgesehen, der mit dem hydraulischen Betätigungs
element 33 für die primäre Riemenscheibe 26 kontinuierlich verbunden ist. Eine Auslaßöffnung
bzw. ein Ablaufanschluß e ist zwischen dem zweiten Eingangsanschluß b und dem Eingangsan
schluß c angeordnet und kann mit dem zweiten Eingangsanschluß in Abhängigkeit von der
Position der Stufe B auf Durchgang stehen bzw. verbunden sein. Ein Ablaufanschluß f ist
unterhalb des Anschlusses d angeordnet und kann mit dem Anschluß d in Abhängigkeit von der
Position der Stufe C auf Durchgang stehen bzw. verbunden sein. Unterhalb dieses Anschlusses
ist ein Ablaufanschluß g angeordnet, der mit dem Abschnitt unterhalb der Stufe C in Verbindung
steht.
Der Eingangsanschluß c und der Ablaufanschluß f sind mit einer Kerbe c1 bzw. mit einer Kerbe f1
versehen. Wenn sich der Ventilkörper S bewegt, stellt sich eine allmähliche flächenmäßige
Änderung hinsichtlich des Eingangsanschlusses c und des Ablaufanschlusses f als Ergebnis der
Größen der Kerben c1 und f1 ein, die durch die Bewegung der Stufen B und C freigelegt werden.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Steuerventils 92 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4(a) bis 4(i) und die Fig. 5 wird nachfolgend die Beziehung
zwischen den Ventilhubpositionen und dem Signaldruck sowie der Ölpfadfläche bzw. dem
Ölpfadquerschnitt erläutert, wobei auf die Ventilhubposition als Referenz Bezug genommen wird.
Anschließend werden anhand der Fig. 6 die Beziehungen zwischen dem Signaldruck und der
Ölpfadfläche sowie der Ventilhubposition unter Verwendung des Signaldrucks als Referenz bzw.
Parameter erläutert. In den Fig. 5 und 6 ist die gleiche Information dargestellt, wobei aber die
vertikalen und horizontalen Achsen umgekehrt sind. Anders ausgedrückt, repräsentiert die
horizontale Achse in Fig. 5 die Ventilhubposition, während sie in Fig. 6 den Signaldruck veran
schaulicht. In Fig. 6 ist die Ventilhubposition über einer linearen Änderung des Signaldrucks
aufgetragen, wodurch eine gute Veranschaulichung der Eigenschaften der vorliegenden Erfin
dung bereitgestellt wird. In Fig. 5 sind die Beziehungen zwischen der Ventilhubposition und der
Ölpfadfläche direkt gezeichnet, wodurch eine klare Übereinstimmung mit der Fig. 4 erzielt wird.
Im folgenden wird die Beziehung zwischen der Ventilhubposition und der Ölpfadfläche unter
Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 näher erläutert.
Der Solenoiddruck wird durch das lineare Solenoidventil 93 für die Verhältnissteuerung linear
geändert und an das Steuerventil 92 als Signaldruck P angelegt. Der Signaldruck P wird in zwei
Signaldrücke aufgeteilt. Der erste Signaldruck P1 wird direkt zu dem ersten Eingangsanschluß a
geleitet. Der zweite Signaldruck P2 unterliegt einem Druckabfall an der Öffnung oder Düse bzw.
Mündung 99 und wird an den zweiten Eingangsanschluß b angelegt.
Wenn der Signaldruck P gleich null ist (das heißt wenn der erste Signaldruck P1 und der zweite
Signaldruck P2 gleich null sind und sich der Ventilhub bei dem Wert -6,0 befindet, wie es in Fig. 4(a)
dargestellt ist), wird der Ventilkörper S durch die Feder K nach oben in die oberste Position
gedrückt. In diesem Zustand sind der erste Eingangsanschluß a und der zweite Eingangsanschluß
b auf der linken Seite der Figur geöffnet. Hinsichtlich der Anschlüsse auf der rechten Seite der
Figur gilt, daß der Ablaufanschluß e geschlossen ist, der Einlaßanschluß c geöffnet ist, der
Anschluß d geschlossen ist, der Ablaufanschluß f geschlossen ist und der Ablaufanschluß g
offen ist. Der erste Eingangsanschluß a und der Ablaufanschluß g sind stets offen, so daß
nachfolgend keine Beschreibung des Zustands dieser Anschlüsse angeführt ist. Bei diesem
Zustand wird der Leitungsdruck PL an den Eingangsanschluß c angelegt, jedoch ist der Anschluß
d geschlossen und die Anwendungsfläche bzw. Wirkfläche gleich null, so daß der Leitungshub
PL nicht an das hydraulische Betätigungselement 33 angelegt wird. Mit "Anwendungsfläche"
bzw. "Wirkfläche" ist die kleinere Fläche von den offenen Flächen bzw. Querschnitten des
Eingangsanschlusses c und des Anschlusses gemeint, das heißt diejenige Fläche bzw. derjenige
Querschnitt, durch den das unter Druck stehende Öl fließen kann.
Wenn der Signaldruck P linear vergrößert wird und bei/oder oberhalb eines vorbestimmten
Drucks liegt, drücken die Signaldrücke P1 und P2, die an den ersten Anschluß a und den zweiten
Anschluß b angelegt werden, den Ventilkörper S entgegengesetzt zu der Wirkung der Feder K
nach unten.
Wenn der Signaldruck P weiter vergrößert wird, so daß die Ventilhubgröße gleich -5,0 ist, wie es
in Fig. 4(b) gezeigt ist, wird der Anschluß d, der bislang durch die Stufe C blockiert war,
geöffnet, und es beginnt sich die Wirkfläche zu vergrößern. Wenn dieser Zustand andauert und
die Ventilhubposition den Wert -3,75 erreicht, wie es in Fig. 4(c) dargestellt ist, wird die Fläche
bzw. der Querschnitt der Eingangsöffnung c, die durch die Stufe B geöffnet wird, gleich groß
wie die Fläche bzw. der Querschnitt der Eingangsöffnung d, die durch die Stufe C geöffnet wird.
Die Wirkfläche ist an diesem Punkt am größten.
Wenn der Signaldruck P noch weiter vergrößert wird, nimmt die Wirkfläche ab und es gelangt
die Ventilhubposition zu dem Wert -2,5, wie es in Fig. 4(d) gezeigt ist. Die Stufe B erreicht die
Kerbe c1 des Eingangsanschlusses c, wobei sich die Wirkfläche ausgehend von diesem Punkt bis
zu einem Punkt, bei dem die Ventilhubposition den Wert -0,5 erreicht, wie es in Fig. 4(e) gezeigt
ist, allmählich verringert, was auf die Abnahme des offenen Querschnitts bei der Kerbe c1
zurückzuführen ist.
Wenn die Ventilhubposition den Wert -0,5 erreicht, wie es in Fig. 4(e) gezeigt ist, ist der
Eingangsanschluß c einschließlich der Kerbe c1 vollständig abgedichtet bzw. verschlossen und es
wird die Wirkfläche zu 0.
Wenn der Signaldruck P noch weiter erhöht wird und wenn die Ventilhubposition den Wert 0
erreicht, beginnt sich der Ablaufanschluß e, der bislang durch die Stufe B verschlossen war, zu
öffnen. Der Signaldruck P2 für den zweiten Eingangsanschluß b beginnt dann abzufallen, was
dazu führt, daß der Ventilkörper S durch die Feder K geringfügig nach oben angehoben wird. Der
Ablaufanschluß e wird durch die Stufe B erneut verschlossen, und es beginnt sich der Signal
druck P2 zu vergrößern. Der Ablaufanschluß e wird in dieser Weise wiederholt geöffnet und
geschlossen. Folglich wird der Ventilkörper S in einer Position gehalten, bei der die Ventilhubpo
sition gleich 0 ist, und zwar auch dann, wenn sich der Signaldruck P innerhalb eines vorbestimm
ten Bereichs ändert.
Wenn der Signaldruck P den vorbestimmten Bereich überschreitet, beginnt sich der Ventilkörper
S erneut nach unten zu bewegen. Wenn die Ventilhubposition den Wert 0,5 erreicht, wird die
Kerbe f1 des Ablaufanschlusses f, der durch die Stufe C blockiert worden war, geöffnet und
gelangt mit dem Anschluß d in Verbindung. Dies bewirkt, daß das unter Druck stehende Öl von
dem hydraulischen Betätigungselement 33 abzulaufen beginnt. Im Anschluß hieran bewirkt das
Öffnen der Kerbe f1 bis zu der Ventilhubposition von 2,5, wie es in Fig. 4(h) gezeigt ist, daß sich
die Ablauffläche bzw. der Ablaufquerschnitt allmählich vergrößert. Nach der Ventilhubposition
von 2,5, die in Fig. 4(h) gezeigt ist, wird der Ablaufquerschnitt durch die Zunahme der offenen
Fläche bzw. des offenen Querschnitts des Ablaufanschlusses f vergrößert. Dies setzt sich fort,
bis die Ventilhubposition gleich 4,5 ist, wie es in Fig. 4(i) gezeigt ist.
In Fig. 5 ist der Signaldruck P in Form einer gestrichelten Linie gezeigt. Der Signaldruck P
verläuft bei der Ventilhubposition von 0 in vertikaler Richtung. Dies liegt daran, daß die Ventil
hubposition in der Position 0 selbst dann gehalten wird, wenn sich der Signaldruck P innerhalb
eines vorgegebenen Bereichs ändert.
Dieser Aspekt wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 6 noch näher erläutert.
In Fig. 6 ist die in Fig. 5 dargestellte Information nochmals veranschaulicht, wobei auf der
horizontalen Achse der Signaldruck P aufgetragen ist. Bei der vorliegenden Erfindung ändert sich
der Signaldruck P entlang der horizontalen Achse in der positiven Richtung. Entsprechend dieser
Zunahme des Signaldrucks P vergrößert sich die Ventilhubposition linear von -6,0 (Punkt (a)), zu
-5,0 (Punkt (b)), zu -3,75 (Punkt (c)), zu -2,5 (Punkt (d)), zu -0,5 (Punkt (e)) und bis hoch zu
dem linken Ende von bzw. bis zu 0 (Punkt (f)). Die Ventilhubposition bleibt 0 (Punkt (f)) innerhalb
eines vorgegebenen Bereichs von Signaldrücken P (zum Beispiel von 2,4 bis 3,2 kg/cm2). Die
Ventilhubposition vergrößert sich dann erneut linear ausgehend von dem rechten Ende des
Bereichs 0 (Punkt (f)) bis zu 0,5 (Punkt (g)), 2,5 (Punkt (h)) und 4,5 (Punkt (i)).
Wenn die Ventilhubposition bei Fig. 6 zwischen -0,5 (e) und 0,5 (g) liegt, ist der Ölpfadquer
schnitt gleich 0 (dies bedeutet, daß sowohl die Wirkfläche als auch die Ablauffläche bzw. der
Ablaufquerschnitt gleich 0 sind). Während dieses Intervalls wird das unter Druck stehend Öl in
dem hydraulischen Betätigungselement 33 gehalten, ohne daß Öl zugeführt oder abgeführt wird.
Folglich wird das stufenlose Getriebe 2 bei einem festen Übersetzungsverhältnis gehalten. Der
entsprechende Signaldruck P liegt in diesem Fall bei 2,2 bis 3,4 kg/cm2. Wenn somit der
Signaldruck P innerhalb des Bereichs von 2,2 bis 3,4 kg/cm liegt, ist der Ölpfadquerschnitt
gleich 0 und es ist das Übersetzungsverhältnis auf einen festen Wert festgelegt. Der Unterschied
zwischen den Ventilhubpositionen, die in diesem Intervall liegen, ist gleich 0,5-(-0,5) = 1,0
mm. Anders ausgedrückt, kann eine geringfügige Änderung der Ventilhubposition von 1 mm
einem festgelegten Getriebebereich bzw. Übersetzungsbereich für einen Signaldruck P von 2,2
von 3,4 kg/cm2 entsprechen. Dies ist deshalb möglich, weil in dem zwischen den Bereichen (e)
und (g) liegenden Bereich (f) ein Bereich von 2,2 bis 3,4 kg/cm2 vorliegt, bei dem die Ventilhub
position gleich 0 ist.
Bei der herkömmlichen Technologie ist die Bereitstellung einer langen bzw. langgestreckten
Ventilhubposition und eines großen, festgelegten Übersetzungsverhältnisbereichs schwieriger.
Falls zum Beispiel ein festes Übersetzungsverhältnis für einen Signaldruck P im Bereich von 2,2
bis 3,4 kg/cm2 zu erzielen ist, müßte der Unterschied zwischen den Ventilhüben bzw. Ventilpo
sitionen zwischen (e) und (g') (siehe Fig. 6) gleich 3,0-(-0,5) = 3,5 mm sein. Bei der vorliegen
den Erfindung liegt der Unterschied bei nur 1 mm, wie vorstehend erläutert.
Ferner wird die Ventilhubposition bei der vorliegenden Erfindung bei 0 innerhalb eines Signal
druckbereichs P von 2,4 bis 3,2 kg/cm2 gehalten. Folglich bleibt die Ventilhubposition selbst
dann bei 0, wenn sich der Signaldruck P innerhalb dieses Bereichs ändert. Verglichen mit der
herkömmlichen Technologie bietet die vorliegende Erfindung somit erhöhte Zuverlässigkeit, wenn
eine Vibration oder Schwingung aufgrund von Störungen oder andere negativen Einflüssen
vorhanden sein sollte.
Gemäß der Beschreibung des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiels ändert sich der
Signaldruck P linear von dem untersten Punkt bis zu dem obersten Punkt. Wenn sich der
Signaldruck P linear von dem obersten Punkt zu dem untersten Punkt verändert, findet demge
genüber der Betriebsablauf in umgekehrter Reihenfolge, verglichen mit einer Zunahme des
Signaldrucks P, statt. Der Betriebsablauf entspricht in diesem Fall einer Abfolge, die von der Fig. 4(i)
zu Fig. 4(a) fortschreitet. In Fig. 5 würde sich in diesem Fall die Ventilhubposition von 5 bis
zu -6 ändern. In Fig. 6 würde der Signaldruck P von 6 auf 0 verlaufen.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung ändert sich der Signaldruck P linear. Die vorliegende
Erfindung ist hierauf aber nicht beschränkt. Bei der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel
eine Ausgestaltung gemäß der vorstehenden Erläuterung vorgesehen sein, bei der sich der
Signaldruck P monoton erhöht (oder monoton verringert).
Claims (7)
1. Steuerventil, dem ein Signaldruck von einer Signaldruckerzeugungseinrichtung (93)
zuführbar ist, mit
einem Ventilkörper (S), der gleitverschieblich in dem Steuerventil (92) gelagert ist,
einer Ventilkörper-Vorspanneinrichtung (K) zum Vorspannen des Ventilkörpers (s) in dem Steuerventil in einer ersten Richtung, sowie
einem ersten Eingangsanschluß (a), einem zweiten Eingangsanschluß (b), einer Öffnung (99) und einem Ablaufanschluß (e),
wobei der erste Eingangsanschluß (a) einen ersten Anteil (P1) des Signaldrucks über eine erste Passage erhält, der zweite Eingangsanschluß (b) einen zweiten Anteil (P2) des Signaldrucks über eine zweite Passage erhält, die von der ersten Passage abgezweigt ist und die Öffnung (99) enthält, und wobei der zweite Eingangsanschluß (b) mit dem Ablaufanschluß (e) in Verbindung steht, wenn der Signaldruck in einem vorbestimmten Bereich liegt und den Ventil körper (S) in einer zweiten, zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung bewegt.
einem Ventilkörper (S), der gleitverschieblich in dem Steuerventil (92) gelagert ist,
einer Ventilkörper-Vorspanneinrichtung (K) zum Vorspannen des Ventilkörpers (s) in dem Steuerventil in einer ersten Richtung, sowie
einem ersten Eingangsanschluß (a), einem zweiten Eingangsanschluß (b), einer Öffnung (99) und einem Ablaufanschluß (e),
wobei der erste Eingangsanschluß (a) einen ersten Anteil (P1) des Signaldrucks über eine erste Passage erhält, der zweite Eingangsanschluß (b) einen zweiten Anteil (P2) des Signaldrucks über eine zweite Passage erhält, die von der ersten Passage abgezweigt ist und die Öffnung (99) enthält, und wobei der zweite Eingangsanschluß (b) mit dem Ablaufanschluß (e) in Verbindung steht, wenn der Signaldruck in einem vorbestimmten Bereich liegt und den Ventil körper (S) in einer zweiten, zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung bewegt.
2. Öldruck-Steuereinrichtung für eine stufenlose Getriebeeinrichtung (1, 2), mit
einem Steuerventil (92) zum Verstellen der stufenlosen Getriebeeinrichtung zwischen einer Hochschaltstellung, einer Stellung mit festem Übersetzungsverhältnis und einer Herab schaltstellung durch Steuerung der Ölzufuhr zu der stufenlosen Getriebeeinrichtung, wobei das Steuerventil (92) aufweist:
einen Ventilkörper (S), der in dem Steuerventil (92) gleitverschieblich gelagert ist,
eine Ventilkörper-Vorspanneinrichtung (K) zum Vorspannen des Ventilkörpers (S) in dem Steuerventil in einer ersten Richtung,
einen ersten Eingangsanschluß (a) zum Aufnehmen eines ersten Anteils (P1) eines Signaldrucks über eine erste Passage, die mit einer Signaldruckerzeugungseinrichtung (93) verbunden ist, sowie
einen zweiten Eingangsanschluß (b) zum Aufnehmen eines zweiten Anteils (P2) des Signaldrucks über eine zweite Passage, die von der ersten Passage abgezweigt ist und eine Öffnung (99) enthält,
wobei der zweite Eingangsanschluß (b) mit einem ersten Ablaufanschluß (e) in einem vorbestimmten Signaldruckbereich in Verbindung steht, wenn der Signaldruck so geändert wird, daß der Ventilkörper (S) in einer zweiten, zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung bewegt wird, um hierbei die stufenlose Getriebeeinrichtung zwischen der Hochschaltstellung, der Stellung mit festem Übersetzungsverhältnis und der Herabschaltstellung zu verstellen, und wobei sich die stufenlose Getriebeeinrichtung in der Position mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis innerhalb des vorbestimmten Signaldruckbereichs befindet.
einem Steuerventil (92) zum Verstellen der stufenlosen Getriebeeinrichtung zwischen einer Hochschaltstellung, einer Stellung mit festem Übersetzungsverhältnis und einer Herab schaltstellung durch Steuerung der Ölzufuhr zu der stufenlosen Getriebeeinrichtung, wobei das Steuerventil (92) aufweist:
einen Ventilkörper (S), der in dem Steuerventil (92) gleitverschieblich gelagert ist,
eine Ventilkörper-Vorspanneinrichtung (K) zum Vorspannen des Ventilkörpers (S) in dem Steuerventil in einer ersten Richtung,
einen ersten Eingangsanschluß (a) zum Aufnehmen eines ersten Anteils (P1) eines Signaldrucks über eine erste Passage, die mit einer Signaldruckerzeugungseinrichtung (93) verbunden ist, sowie
einen zweiten Eingangsanschluß (b) zum Aufnehmen eines zweiten Anteils (P2) des Signaldrucks über eine zweite Passage, die von der ersten Passage abgezweigt ist und eine Öffnung (99) enthält,
wobei der zweite Eingangsanschluß (b) mit einem ersten Ablaufanschluß (e) in einem vorbestimmten Signaldruckbereich in Verbindung steht, wenn der Signaldruck so geändert wird, daß der Ventilkörper (S) in einer zweiten, zur ersten Richtung entgegengesetzten Richtung bewegt wird, um hierbei die stufenlose Getriebeeinrichtung zwischen der Hochschaltstellung, der Stellung mit festem Übersetzungsverhältnis und der Herabschaltstellung zu verstellen, und wobei sich die stufenlose Getriebeeinrichtung in der Position mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis innerhalb des vorbestimmten Signaldruckbereichs befindet.
3. Öldruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Steuerventil (92) weiterhin aufweist:
einen dritten Eingangsanschluß (c) für die Aufnahme eines Leitungsdrucks von einer Leitungsdruckerzeugungseinrichtung (72), und
einen Ausgangsanschluß (f) für die Zuführung mindestens eines Teils des über den drit ten Eingangsanschluß (c) erhaltenen Leitungsdrucks zu der stufenlosen Getriebeeinrichtung über eine dritte Passage.
einen dritten Eingangsanschluß (c) für die Aufnahme eines Leitungsdrucks von einer Leitungsdruckerzeugungseinrichtung (72), und
einen Ausgangsanschluß (f) für die Zuführung mindestens eines Teils des über den drit ten Eingangsanschluß (c) erhaltenen Leitungsdrucks zu der stufenlosen Getriebeeinrichtung über eine dritte Passage.
4. Öldruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Steuerventil einen zweiten Ablaufanschluß zum Abführen mindestens eines Teils des Leitungs
drucks von dem Ausgangsanschluß enthält.
5. Öldruck-Steuereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ventilkörper eine Mehrzahl von Stufen (A, B, C) aufweist, die entlang des Ventilkörpers
derart beabstandet angeordnet sind, daß eine erste Stufe (A) über einem Abschnitt des dritten
Eingangsanschlusses (c) liegt, wenn eine zweite Stufe (B) über einem Abschnitt des Ausgangs
anschlusses positioniert ist.
6. Steuerventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen dritten Eingangsanschluß
(c) für die Aufnahme eines Leitungsdrucks von einer Leitungsdruckerzeugungseinrichtung (72),
und einen Ausgangsanschluß zum Weiterleiten mindestens eines Teils des über den dritten
Eingangsanschluß erhaltenen Leitungsdrucks über eine dritte Passage.
7. Steuerventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper eine
Mehrzahl von Stufen (A, B, C) enthält, die entlang des Ventilkörpers derart beabstandet
angeordnet sind, daß eine erste Stufe (A) über einem Teils des dritten Eingangsanschlusses liegt,
wenn eine zweite Stufe (B) über einem Teils des Ausgangsanschlusses positioniert ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8141 | Disposal/no request for examination |