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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der
Drehzahländerung
für stufenlose
Getriebe mit Riemenantrieb, die einen Einzelzylinder als einen Primärzylinder
zum Antreiben einer Primär-Riemenscheibe
haben, wie dies im Oberbegriff von Anspruch 1 angegeben und aus EP-A-834
680 bekannt ist.
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Herkömmlich sind
einige der stufenlosen Getriebe mit Riemenantrieb (nachstehend CVT
genannt) für
Kraftfahrzeuge derart ausgebildet, daß ein Metallriemen über eine
Primär-Riemenscheibe (Antriebsriemenscheibe)
und eine Sekundär-Riemenscheibe
(angetriebenen Riemenscheibe) gewickelt ist. Die Primär-Riemenscheibe
ist an einer Primärwelle
an der Antriebsseite angebracht und hat eine Riemenscheibenrille
mit variabler Breite. Die Sekundär-Riemenscheibe ist
an einer Sekundärwelle
an der angetriebenen (oder nachfolgenden) Seite angebracht und hat
eine Riemenscheibenrille mit variabler Breite. Die Riemenscheibendurchmesser
der Primär-Riemenscheibe
und der Sekundär-Riemenscheibe
können
durch hydraulischen Druck verändert
werden, um die Drehzahl der Sekundärwelle stufenlos zu ändern.
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Die
Steuerung der Drehzahländerung
des CVT wird durch Steuern des hydraulischen Drucks ausgeführt, welcher
dem an der Primär-Riemenscheibe
vorgesehenen Primärzylinder
und dem an der Sekundär-Riemenscheibe
vorgesehenen Sekundärzylinder
zugeführt
wird. Der den jeweiligen Zylindern zugeführte hydraulische Druck wird
von der Ölpumpe
erzeugt, die von einem Motor angetrieben wird. Der dem Sekundärzylinder
zugeführte
Leitungsdruck oder der Sekundärdruck
wird von dem Leitungsdruck-Einstellventil eingestellt, und der dem Primärzylinder
zugeführte
Primärdruck
wird von dem Primärdruck-Einstellventil
mit einem Leitungsdruck als ursprünglichem Druck eingestellt.
Durch Einstellen des Primärdrucks
auf einen Wert, der dem Ziel-Drehzahländerungsverhältnis oder
der Drehzahländerungsgeschwindigkeit
entspricht, wird die Breite der Rille der Primär-Riemenscheibe geändert, um
die Fahrzeuggeschwindigkeit zu steuern, und der Leitungsdruck wird
auf den Wert eingestellt, welcher der übertragbaren Leistung entspricht,
die für
den Riemen erforderlich ist.
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Da
das CVT eines solchen Hydrauliksystems ausgebildet ist, um den Primärdruck durch
Drucksenkung des Leitungsdrucks einzustellen, überschreitet der Primärdruck niemals
den Leitungsdruck. Deshalb ist die Wirkfläche des Primärzylinder
so vorgegeben, daß sie
größer als
die des Sekundärzylinders,
nämlich
ungefähr
doppelt so groß wie
diese ist, da das Hochschalten schwierig ist, wenn die Wirkfläche des Primärzylinders
nicht größer als
die Wirkfläche
des Sekundärzylinders
ist, um die Drehzahländerung durch
eine hydraulische Kraft des Primärzylinders
zu steuern.
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Wenn
also der Primärzylinder
aus einem Einzelzylinder besteht, muß der Durchmesser des Primärzylinders
größer als
der des Sekundärzylinders sein,
was in einer Zunahme des Trägheitsmoments des
Primärzylinders
resultiert.
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Im
verwandten Stand der Technik wird versucht, den Primärzylinder
als Doppelkonstruktion oder als Doppelzylinderkonstruktion auszuführen, wie
in der JP-Offenlegungsschrift Nr. 196749/1998. Nach dieser Technologie
kann also die Wirkfläche des
Primärzylinders
ohne Vergrößerung des
Durchmessers des Zylinders sichergestellt werden. Die Konstruktion
des Primärzylinders
wird jedoch komplex, was in einer Kostenerhöhung resultiert.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist also die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Primärzylinder
als Einzelkonstruktion bereitzustellen, während gleichzeitig der kleine Durchmesser
des Primärzylinders
beibehalten wird.
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Die
Aufgabe kann gelöst
werden durch eine Vorrichtung zur Steuerung der Drehzahländerung
für stufenlose
Getriebe gemäß der vorliegenden
Erfindung, das folgendes hat: ein unter dem Fahrzeug vorgesehenes
Antriebsrad zum Antreiben desselben mit einer Antriebskraft durch
eine Kurbelwelle von einem Motor; eine Primärwelle, die mit der Kurbelwelle mechanisch
und koaxial verbunden und vorgesehen ist, um die Antriebskraft aufzunehmen;
eine Primär-Riemenscheibe, die
an der Primärwelle
angebracht ist und eine Riemenscheibenrille mit variabler Breite
hat; eine Sekundärwelle,
die parallel zu der Primärwelle
vorgesehen ist; eine Sekundär-Riemenscheibe,
die an der Sekundärwelle
angebracht ist und eine Riemenscheibenrille mit variabler Breite hat,
um die Kraft durch einen Riemen zu übertragen, der auf beide genannten
Riemenscheiben gewickelt ist, und um jede Drehgeschwindigkeit in
Abhängigkeit
von den Fahrbedingungen des Fahrzeugs zu ändern; einen Primärzylinder,
der an einem Außenumfang
einer Seite der Primär-Riemenscheibe
gebildet und vorgesehen ist, um eine Primär-Ölkammer aufzuweisen; einen
Sekundärzylinder,
der an einem Außenumfang
einer Seite der Sekundär-Riemenscheibe
gebildet und vorgesehen ist, um eine Sekundär-Ölkammer aufzuweisen; eine Ölpumpe,
ein Leitungsdruck=Einstellventil und ein Umschaltventil, die vorgesehen
sind, um der Primär-
und der Sekundär-Ölkammer über Druckleitungen
Betätigungsfluid zuzuführen. Das
genannte Leitungsdruck-Einstellventil ist zwischen den Druckleitungen
und der Ölpumpe
angeordnet, um einen Öldruck
auf einen Leitungsdruck einzustellen. Ein Primärdruck-Einstellventil ist in
den Druckleitungen zwischen dem Leitungsdruck-Einstellventil und
der Primär-Ölkammer angeordnet
und vorgesehen, um den Öldruck
dazwischen auf einen Primärdruck
einzustellen. Ein Umschaltventil ist in den Druckleitungen zwischen
der Ölpumpe
und dem Sekundärzylinder
angeordnet und zum Umschalten vorgesehen, um das Betätigungsfluid
mit dem Leitungsdruck der Sekundär-Ölkammer zuzuführen und
um das Betätigungsfluid
mit dem Primärdruck
der Primär-Ölkammer zuzuführen, wenn das
Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, und zum Umschalten vorgesehen,
um das Betätigungsfluid
mit dem Leitungsdruck der Primär-Ölkammer zuzuführen und
das Betätigungfluid
mit dem Primärdruck
der Sekundär-Ölkammer
zuzuführen, wenn
das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fährt, um ein Trägheitsmoment
des Primärzylinders wirkungsvoll
zu verringern, indem ein Durchmesser des Primärzylinders verkleinert wird,
und um ein Geschwindigkeitsansprechvermögen zu verbessern.
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Bei
der Vorrichtung zur Steuerung der Drehzahländerung für stufenlose Getriebe gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Wirkfläche des
Primärzylinders
so vorgegeben ist, daß sie nahezu
gleich der Wirkfläche
des Sekundärzylinders ist,
und daß ferner
die Ölkanal-Umschalteinrichtung den Ölkanal innerhalb
des Bereichs eines Drehzahländerungsverhältnisses
umschaltet, in dem die Riemen-Wicklungsdurchmesser für die Primär-Riemenscheibe
und für
die Sekundär-Riemenscheibe
nahezu gleich sind.
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Ferner
ist es bei der Vorrichtung zur Steuerung der Drehzahländerung
für stufenlose
Getriebe gemäß der vorliegenden
Erfindung vorteilhaft, daß die
Wirkfläche
des Primärzylinders
so vorgegeben ist, daß sie
5 bis 60 % größer als
die Wirkfläche
des Sekundärzylinders
ist.
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Außerdem wird
bei der Vorrichtung zur Steuerung der Drehzahländerung für stufenlose Getriebe gemäß der vorliegenden
Erfindung bevorzugt, daß sie
ferner folgendes aufweist: eine Steuereinheit zum Ausführen einer
Steuerung der Drehzahländerung auf
eine solche Weise, daß der Öldruck,
welcher der Primär-Hydraulikkammer
zuzuführen
ist, in einem Niedrigdrehzahlbereich eingestellt wird und daß der Öldruck,
welcher der Sekundär-Hydraulikkammer zuzuführen ist,
in einem Hochdrehzahlbereich eingestellt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform des Antriebssystems
für das
stufenlose Getriebe mit Riemenantrieb zeigt;
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2 ist
ein Hydraulikkreis zum Ausführen des
Drehzahländerungsvorgangs;
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3 ist
ein Blockbild, das eine Drehzahländerungs-Steuerschaltung
zeigt; und
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4 und 5 sind
Zeitdiagramme, welche die Beziehung zwischen den Öldrücken der
Hydraulikkammern der Primär-
und der Sekundär-Riemenscheibe
zeigen.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nachstehend eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 ist
eine schematische Ansicht, die ein Beispiel des stufenlosen Getriebes
mit Riemenantrieb oder des CVT-Antriebssystems zeigt, wobei die Drehung
einer Kurbelwelle 1, die von einem nicht gezeigten Motor
angetrieben wird, über
einen Drehmomentwandler 2 und eine Vorwärts-Rückwärts-Schalteinrichtung 3 auf
eine stufenlose Getriebeeinrichtung 4 übertragen wird.
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Der
Drehmomentwandler 2 hat eine Überbrückungskupplung 5,
die mit einer Turbinenwelle 6 verbunden ist. Eine Einrückkammer 7a ist
an dem einen Ende der Überbrückungskupplung 5 vorgesehen,
und eine Ausrückkammer 7b ist
an ihrem anderen Ende vorgesehen. Der Drehmomentwandler 2 wird
durch Zirkulieren des Ölsdrucks,
welcher der Ausrückkammer 7b über die
Einrückkammer 7a zugeführt wird,
betätigt.
Dagegen wird die Überbrückungskupplung 5 mit
einer Frontabdeckung 8 in Eingriff und somit in einen Überbrückungszustand
gebracht, indem der Öldruck
der Einrückkammer 7a zugeführt und
der Öldruck
in der Ausrückkammer 7b gesenkt
wird. Die Gleitdrucksteuerung wird durch Einstellen des Drucks in
der Ausrückkammer 7b ausgeführt, um
die Überbrückungskupplung 5 schleifen zu
lassen.
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Die
Vorwärts-Rückwärts-Schalteinrichtung 3 weist
auf eine Vorwärtskupplung 11 (als
Kupplung für die
Vorwärtsbewegung)
zum Übertragen
der Drehung der Turbinenwelle 6 als eine Abtriebswelle
des Drehmomentwandlers 2 auf die stufenlose Getriebeeinrichtung 4 in
Vorwärtsrichtung
und eine Rückwärtsbremse 12 (als
Bremse für
Rückwärtsbewegung)
zum Übertragen
derselben in Rückwärtsrichtung.
Wenn ein Öldruck
der Hydraulikkammer 11a der Kupplung zugeführt wird
und die Vorwärtskupplung 11 eingerückt wird,
wird die Drehung der Turbinenwelle 6 auf die stufenlose
Getriebeeinrichtung 4 in Vorwärtsrichtung übertragen,
und wenn ein Öldruck
der Hydraulikkammer 12a der Bremse zugeführt und
die Rückwärtsbremse 12 eingerückt wird, wird
die Drehung abgebremst und in Rückwärtsrichtung übertragen.
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Die
stufenlose Getriebeeinrichtung 4 weist auf eine Eingangswelle
(d. h. die Primärwelle 13) zum
Verbinden mit der Vorwärts-Rückwärts-Schalteinrichtung 3 und
eine Abtriebswelle (d. h. die Sekundärwelle 14), die sich
parallel zu der Eingangswelle erstreckt. Die Primärwelle 13 ist
mit einer Primär-Riemenscheibe 15 versehen.
Die Primär-Riemenscheibe 15 hat
eine stationäre
Riemenscheibe 15a, die an der Primärwelle 13 festgelegt
ist, und eine bewegbare Riemenscheibe 15b, die an der gegenüberliegenden
Seite der Primärwelle 13 über einen
Kugelkerbverzahnung oder dergleichen axial gleitbar angebracht ist.
Die Distanz zwischen den konischen Oberflächen der Riemenscheibe oder
die Breite der Riemenscheibenrille kann also verändert werden.
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Die
Sekundärwelle 14 ist
mit einer Sekundär-Riemenscheibe 16 versehen.
Die Sekundär-Riemenscheibe 16 hat
eine stationäre
Riemenscheibe 16a, die an der Sekundärwelle 14 festgelegt
ist, und eine bewegbare Riemenscheibe 16b, die an der gegenüberliegenden
Seite der Sekundärwelle 14 auf die
gleiche Weise wie die bewegbare Riemenscheibe 15b axial
gleitbar angebracht ist. Die Breite der Riemenscheibenrille kann
also verändert
werden.
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Ein
Riemen 17 ist über
die Primär-Riemenscheibe 15 und
die Sekundär-Riemenscheibe 16 gewickelt,
so daß die
Drehung der Primärwelle 13 hinsichtlich
der Drehzahl stufenlos geändert
und auf die Sekundärwelle 14 durch Änderung
der Breite der Rillen an beiden Riemenscheiben 15, 16 und
des Verhältnisses
zwischen den Wicklungsdurchmessern für die Riemenscheiben 15 und 16 übertragen
wird.
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Die
Drehung der Sekundärwelle 14 wird
auf die Räder 19a, 19b über einen
Getriebezug übertragen,
der ein Reduziergetriebe und ein Differential 18 aufweist.
Im Fall von Fahrzeugen mit Vorderradantrieb sind die Räder 19a, 19b Vorderräder. Die Grundkonstruktion
des oben beschriebenen Antriebssystems des CVT ist beispielsweise
in der JP-Offenlegungsschrift Nr. 325458/1998 beschrieben.
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Um
die Breite der Rille an der Primär-Riemenscheibe 15 zu ändern, ist
ein Kolben 21, der einen zylindrischen Bereich und einen
Scheibenbereich hat, an der Primärwelle 13 fest
angeordnet, und ein Primärzylinder 22,
der mit der Außenumfangsfläche des
Kolbens 21 in Gleitkontakt ist, ist an der bewegbaren Riemenscheibe 15b festgelegt,
und eine Primär-Hydraulikkammer 23 ist
zwischen dem Kolben 21 und der bewegbaren Riemenscheibe 15b gebildet.
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Um
die Breite der Rille an der Sekundär-Riemenscheibe 16 zu ändern, ist
ein Kolben 26, der einen verjüngten zylindrischen Bereich
hat, an der Sekundärwelle 14 fest
angeordnet, der Sekundärzylinder 27 mit
der Außenumfangsfläche des
Kolbens 26 in Gleitkontakt und eine Sekundär-Hydraulikkammer 28 zwischen
dem Kolben 26 und der bewegbaren Riemenscheibe 16b gebildet.
In dem in 1 gezeigten Fall ist der Durchmesser
des Primärzylinders 22 nahezu
gleich wie der des Sekundärzylinders 27, und
beide Wirkflächen
sind so vorgegeben, daß sie nahezu
gleich sind.
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Wenn
die Hydraulikflüssigkeit
der Primär-Hydraulikkammer 23 in
dem Primärzylinder 22 zugeführt wird,
um dessen Kapazität
zu erhöhen,
bewegt sich die bewegbare Riemenscheibe 15b gemeinsam mit
dem Zylinder 22 zu der stationären Riemenscheibe 15a hin,
und somit wird die Breite der Riemenscheibenrille verringert, und
wenn die Kapazität
verringert wird, nimmt die Breite der Riemenscheibenrille zu. Wenn
die Betriebs-Hydraulikflüssigkeit
der Sekundär-Hydraulikkammer 28 in
dem Sekundärzylinder 27 zugeführt wird,
um dessen Kapazität
zu erhöhen,
bewegt sich die Riemenscheibe 16b gemeinsam mit dem Zylinder 27 zu
der stationären
Riemenscheibe 16a hin, so daß die Breite der Rille an der Riemenscheibe
verringert wird, und wenn die Kapazität verringert wird, nimmt die
Breite der Riemenscheibenrille zu.
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2 ist
ein Hydraulikkreis des hydraulischen Drucks zum Zuführen der
Hydraulikflüssigkeit zu
dem Primärzylinder 22 und
dem Sekundärzylinder 27,
um den Drehzahländerungsvorgang
auszuführen.
Eine Auslaßöffnung der
von einem Motor anzutreibenden Ölpumpe 30 ist
mit der Druckeinstellöffnung
des Leitungsdruck-Einstellventils 32 über einen Leitungsdruckkanal 31 verbunden,
und der Leitungsdruck (Sekundärdruck)
wird von dem Leitungsdruck-Einstellventil 32 in Abhängigkeit
von dem Eingangsdrehmoment zum CVT oder von dem Drehzahländerungsverhältnis eingestellt.
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Der
Leitungsdruckkanal 31 ist mit der Eingangsöffnung des
Primärdruck-Einstellventils 33 verbunden,
das den Hydraulikdruck in dem Primärdruckkanal 34 auf
einen Primärdruck
unter Nutzung des Leitungsdrucks als ursprünglichem Druck einstellt. Der
Primärdruck
wird in Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drehzahl der Primär-Riemenscheibe
und dem Öffnungsgrad
der Drosselklappe eingestellt.
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Sowohl
das Leitungsdruck-Einstellventil 32 als auch das Primärdruck-Einstellventil 33 sind
Proportionalventile, die einen Druck auf einen gewünschten
Wert innerhalb eines vorbestimmten Druckbereichs einstellen können.
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Eine
Primärleitung 35 ist
mit der Primär-Hydraulikkammer 23 in
dem Primärzylinder 22 verbunden,
und eine Sekundärleitung 36 ist
mit -der Sekundär-Hydraulikkammer 28 in
dem Sekundärzylinder 27 verbunden.
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Der
in 2 gezeigte Ölkanal
ist mit einem Umschaltventil 37 versehen, um zwischen zwei
Positionen (A) und (B) umzuschalten, wenn die Magnetspule 37a erregt
wird. Das Umschaltventil 37 schaltet um zwischen der Position
(A), in welcher der Leitungsdruck der Sekundär-Hydraulikkammer 28 zugeführt wird
und der Primärdruck
der Primär-Hydraulikkammer 23 zugeführt wird,
indem zwischen dem Leitungsdruckkanal 31 und der Sekundärleitung 36 und zwischen
dem Primärdruckkanal 34 und
der Primärleitung 35 eine
Verbindung hergestellt wird, und der Position (B), in welcher der
Leitungsdruck der Primär-Hydraulikkammer 23 zugeführt wird
und der Primärdruck
der Sekundär-Hydraulikkammer 28 zugeführt wird,
indem zwischen dem Leitungsdruckkanal 31 und der Primärleitung 35 und
zwischen dem Primärdruckkanal 34 und
der Sekundärleitung 36 eine Verbindung
hergestellt wird.
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Ein
Schmiermitteldruck-Einstellventil 38 ist zwischen der Ablauföffnung des
Leitungsdruck-Einstellventils 32 und
dem Einlaß der Ölpumpe 30 vorgesehen,
so daß das Öl mit Schmiermitteldruck,
das dem Schmiermitteldruckkanal 39 zugeführt wird,
mit dem Ablaufdruck des Leitungsdruck-Einstellventils als ursprünglichem
Druck eingestellt wird, und die Hydraulikflüssigkeit mit dem Schmiermitteldruck
wird dem Schmierbereich der Vorwärts-Rückwärts-Schalteinrichtung 3,
dem Schmierbereich des Riemens 17 und dergleichen zugeführt. Ein
Kupplungsdruck-Einstellventil, das in der Figur nicht gezeigt ist,
ist mit dem Leitungsdruckkanal 31 verbunden, so daß der Kupplungsdruck
von dem Kupplungsdruck-Einstellventil
unter Nutzung des Leitungsdrucks als ursprünglichem Druck eingestellt wird.
Die Hydraulikflüssigkeit
mit dem Kupplungsdruck wird der Kupplungs-Hydraulikkammer 11a der Vorwärtskupplung 11 und
der Bremse-Hydraulikkammer 12a der Rückwärtsbremse 12 der Vorwärts-Rückwärts-Schalteinrichtung 3 und
der Einrückkammer 7a der Überbrückungskupplung 5 zugeführt.
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Der Öldruckkreis
zum Zuführen
der Hydraulikflüssigkeit
mit dem Kupplungsdruck und dem Schmiermitteldruck zu der Vorwärts-Rückwärts-Schalteinrichtung 3 ist
gleich wie der in der JP-Offenlegungsschrift Nr. 325458/1998 beschriebene,
der oben erläutert
wurde.
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3 ist
ein Blockbild, das die Drehzahländerungs-Steuerschaltung
zeigt. Die Steuereinheit 40, die eine Zentraleinheit oder
einen Speicher hat, ist verbunden mit einer Bereichdetektiereinrichtung 41 zum
Detektieren eines vorbestimmten Bereichs, der von einem Wählhebel
gewählt
wird, mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektiereinrichtung 42 zum Detektieren
der Fahrzeuggeschwindigkeit, mit einer Drosselklappenöffnunggrad-Detektiereinrichtung 43 zum
Detektieren des Öffnungsgrads
der Drosselklappe und mit der Primär-Riemenscheibe-Drehzahldetektiereinrichtung 44 zum
Detektieren der Drehzahl der Primär-Riemenscheibe 15,
so daß die
Steuersignale der Magnetspule 32a des Leitungsdruck-Einstellventils 32,
der Magnetspule 33a des Primärdruck-Einstellventils 33 und
der Magnetspule 37a des Ölkanal-Umschaltventils 37 auf
der Basis der detektieren Signale zugeführt werden.
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4 und 5 sind
Zeitdiagramme, welche die Beziehung zwischen dem Öldruck in
der Primär-Hydraulikkammer 23 und
dem Öldruck
in der Sekundär-Hydraulikkammer 28 entsprechend
dem Riemenscheibenverhältnis
oder dem Drehzahländerungsverhältnis und
dem Zeitpunkt der Betätigung des Ölkanal-Umschaltventils 37 zeigen.
In diesem Zeitdiagramm ist der Bereich an linken Seite des mittleren
Drehzahländerungsverhältnisses
(MID) oder des Drehzahländerungsverhältnisses,
bei dem der Riemen-Wicklungsdurchmesser der PrimärRiemenscheibe 15 und
der Riemen-Wicklungsdurchmesser der Sekundär-Riemenscheibe 15 gleich
sind (Drehzahländerungsverhältnis i
= 1), eine Niedrigdrehzahlstufe oder LOW-Stufe, und der Bereich
rechts davon ist eine Hochdrehzahlstufe oder die Overdrivestufe (OD-Stufe).
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Der
Leitungsdruck kann durch das Leitungsdruck-Einstellventil 32 immer
auf einen gewünschten Wert
zwischen Null und dem maximalen Leitungsdruck eingestellt werden.
Wie 4 zeigt, wird in dem LOW-Stufenbereich, der Leitungsdruck
als Öldruck
in die Sekundär-Hydraulikkammer 28 eingeleitet,
so daß die
Steuerung der Drehzahländerung durch
Einstellen des Öldrucks
in der Primär-Hydraulikkammer 23 oder
des Primärdrucks
im Bereich zwischen Null und dem Leitungsdruck ausgeführt wird. Dagegen
wird im Overdrive-Stufenbereich der Leitungsdruck als Öldruck in
die Primär-Hydraulikkammer 23 eingeleitet,
und der Primärdruck
wird in die Sekundär-Hydraulikkammer 28 eingeleitet,
so daß die
Steuerung der Drehzahländerung
durch Einstellen des Primärdrucks
im Bereich zwischen Null und dem Leitungsdruck ausgeführt wird.
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Das Ölkanal-Umschaltventil 37 führt den
Leitungsdruck der Sekundär-Hydraulikkammer 28 in dem
Bereich, in dem das Riemenscheibenverhältnis kleiner als der MID-Punkt
ist oder der Stufe an der LOW-Seite zu, in der das Drehzahländerungsverhältnis groß ist, und
ist auf die Position eingestellt, in welcher der Primärdruck der
Primär-Hydraulikkammer 23 zugeführt wird.
Zu diesem Zeitpunkt ist der Riemen-Wicklungsdurchmesser der Primär-Riemenscheibe 15 kleiner
als derjenige der Sekundär-Riemenscheibe 16,
und der Primärdruck
wird von dem Primärdruck-Einstellventil 33 innerhalb
des Bereichs zwischen Null und dem niedrigsten Druck (ungefähr 0,5 MPa)
in der LOW-Position eingestellt. Wenn der Primärdruck beispielsweise null
ist, wird der Öldruck in
der Primär-Hydraulikkammer 23 auf
Null reduziert, und eine Haltekraft der Primär-Riemenscheibe 15 wird
geringer als die Haltekraft der Sekundär-Riemenscheibe 16,
so daß das
Riemenscheibenverhältnis
in dem Zustand der LOW-Position ist. Wenn der Primärdruck,
welcher der Primär-Hydraulikkammer 23 des
Primärzylinders 22 zugeführt wird,
von dem Primärdruck-Einstellventil 33 aus
dem Zustand der LOW-Position erhöht
wird, wird der Riemen-Wicklungsdurchmesser der Primär-Riemenscheibe 15 größer, und
das Drehzahländerungsverhältnis wird somit
zu der MID-Seite oder dem mittleren Drehzahländerungsverhältnis geändert, um
eine Hochschalt-Drehzahländerung
auszuführen.
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Wenn
dagegen der Primärdruck
und der Leitungsdruck nahezu gleich sind, werden die Wirkflächen des
Primärzylinders 22 und
des Sekundärzylinders 27 auf
einen identischen Wert eingestellt; die Klemmkräfte der Primär-Riemenscheibe 15 und
der Sekundär-Riemenscheibe 16 werden
also nahezu gleich, und das Riemenscheibenverhältnis nimmt den MID-Zustand
an.
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Wenn
der Primärdruck
auf einen gewünschten
Wert im Bereich zwischen Null und dem Leitungsdruck eingestellt
ist, wird er bei dem vorbestimmten Riemenscheibenverhältnis im
Bereich zwischen LOW und MID aufgrund der Beziehung zwischen den Haltekräften beider
Riemenscheiben stabilisiert.
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Wenn
der Primärdruck
unter Aufrechterhaltung des Leitungsdrucks in dem stabilisierten
Zustand geringfügig
zu dem Leitungsdruck hin verlagert wird, nimmt die Haltekraft der
Primär-Riemenscheibe 15 in
dem Ausmaß zu,
das dem geringfügig
verlagerten Öldruck
entspricht, und infolgedessen verliert die Beziehung zwischen der
Primär-Haltekraft
und der Sekundär-Haltekraft ihre Stabilität, und das
Riemenscheibenverhältnis
wird zu der MID-Position hin verlagert, und dann wird bei Beendigung
der Verlagerung die Beziehung wieder stabilisiert, so daß ein Hochschaltvorgang
ausgeführt
wird.
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Wenn
der Primärdruck
unter Aufrechterhaltung des Leitungsdrucks in dem stabilisierten
Zustand geringfügig
zu Null hin verlagert wird, nimmt die Haltekraft der Primär-Riemenscheibe 15 in
dem Ausmaß ab,
das dem geringfügig
verlagerten Öldruck entspricht,
und infolgedessen verliert die Beziehung zwischen den Haltekräften beider
Riemenscheiben ihre Stabilität,
und das Riemenscheibenverhältnis wird
zu der LOW-Position hin verlagert, und dann wird bei Beendigung
der Verlagerung die Beziehung wieder stabilisiert, so daß ein Herunterschaltvorgang ausgeführt wird.
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Dadurch,
daß durch
den Hochschaltvorgang eine Erhöhung
auf einen Wert erfolgt, der dem Leitungsdruck äquivalent ist, steigt der Primärdruck auf die
MID-Position an, in der das Drehzahländerungsverhältnis i
= 1. Da jedoch der Leitungsdruck als ursprünglicher Druck des Primärdrucks
genutzt wird, kann bei dem Primärdruck
kein weiterer Hochschaltvorgang ausgeführt werden.
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Deshalb
wird der Umschaltvorgang durch Erregen der Magnetspule 37a des Ölkanal-Umschaltventils 37 ausgeführt, so
daß der
Leitungsdruck der Primär-Hydraulikkammer 23 zugeführt wird
und der Primärdruck
der Sekundär-Hydraulikkammer 28 zugeführt wird.
Infolgedessen kann die Steuerung der Drehzahländerung von der MID-Position
zu der OD- Position,
bei der das Drehzahländerungsverhältnis am
kleinsten ist, durch Einstellen des der Sekundär-Hydraulikkammer 28 zugeführten Primärdrucks ausgeführt werden.
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Anders
ausgedrückt,
da die Verbindung zwischen den jeweiligen Einstellventilen 32, 33 und
dem Riemenscheibenzylinder bei dem Drehzahländerungsverhältnis von
MID zu OD die Umkehrung des Falls von der LOW-Position zu der MID-Position
ist, wird der Primärdruck
der Sekundär-Hydraulikkammer 28 zugeführt, und
der Leitungsdruck wird der Primär-Hydraulikkammer 23 zugeführt. Obwohl
der Öldruck
in der Primär-Hydraulikkammer 23 nun
dem Leitungsdruck äquivalent
ist, kann der Primärdruck, der
von dem Primärdruck-Einstellventil 33 einzustellen
ist, in dem Bereich zwischen Null und dem maximalen Leitungsdruck
eingestellt werden. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß der Primärdruck null
ist, kann der Öldruck
der Sekundär-Hydraulikkammer 28 auf
Null reduziert werden, wobei der Leitungsdruck der Primär-Hydraulikkammer 23 zugeführt wird.
Der Öldruck
in der Sekundär-Hydraulikkammer 28 wird
jedoch nicht tatsächlich
auf Null reduziert, um die Riemen-Haltekraft zu erzeugen.
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Was
die Haltekraft der Primär-Riemenscheibe 15 und
die Haltekraft der Sekundär-Riemenscheibe 16 angeht,
so kann die Primärseite
auf einen höheren
Wert als die Sekundärseite
eingestellt werden. Deshalb wird das Riemenscheibenverhältnis in
den OD-Zustand eingestellt.
Wenn dagegen der Primärdruck
und der Leitungsdruck auf den gleichen Wert eingestellt werden,
wird das Riemenscheibenverhältnis
in den MID-Zustand gebracht, wie oben beschrieben wurde. Durch Einstellung
des Primärdrucks
auf den gewünschten
Wert innerhalb des Bereichs des Leitungsdrucks, kann das Riemenscheibenverhältnis aufgrund
der Beziehung zwischen der Haltekraft des Primärzylinders 22 und
der Haltekraft des Sekundärzylinders 27 auf
einem Konstantwert im Bereich zwischen MID und OD stabilisiert werden.
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Wenn
der Primärdruck
unter Aufrechterhaltung des Leitungsdrucks in dem stabilisierten
Zustand geringfügig
zu Null hin verlagert wird, nimmt die Haltekraft der Sekundär-Riemenscheibe 16 in
dem Ausmaß ab,
das dem geringfügig
verlagerten Öldruck
entspricht, und infolgedessen verliert die Beziehung zwischen der
Haltekraft der Primär-Riemenscheibe 15 und
der Haltekraft der Sekundär-Riemenscheibe 16 ihre
Stabilität,
und das Riemenscheibenverhältnis
wird zu dem OD-Zustand hin verlagert, und dann wird bei Beendigung
der Verlagerung die Beziehung wieder stabilisiert, so daß der Hochschaltvorgang
ausgeführt
wird.
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Wenn
der Primärdruck
unter Aufrechterhaltung des Leitungsdrucks in dem oben beschriebenen stabilisierten
Zustand geringfügig
zu dem Leitungsdruck hin verlagert wird, nimmt die Haltekraft der
Sekundär-Riemenscheibe 16 in
dem Ausmaß zu,
das dem geringfügig
verlagerten Öldruck
entspricht, und infolgedessen verliert die Beziehung zwischen den Haltekräften der
Primär-Riemenscheibe 15 und
der Sekundär-Riemenscheibe 16 ihre
Stabilität,
und das Riemenscheibenverhältnis
wird zu MID hin verlagert, und dann wird bei Beendigung der Verlagerung
die Beziehung wieder stabilisiert, so daß der Herunterschaltvorgang
ausgeführt
wird.
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In
dem oben beschriebenen Fall wird der Umschaltvorgang des Ölkanals
von dem Ölkanal-Umschaltventil 37 ausgeführt, wenn
die effektiven Durchmesser des Primärzylinders 22 und
des Sekundärzylinders 27 auf
den gleichen Wert eingestellt sind, und die Riemen-Wicklungsdurchmesser der
Primär-Riemenscheibe 15 und
der Sekundär-Riemenscheibe 16 sind
nahezu gleich. Es ist jedoch auch möglich, den effektiven Durchmesser
des Primärzylinders 22 auf
einen größeren Wert
als den effektiven Durchmesser des Sekundärzylinders 27 einzustellen,
so daß der
Umschaltvorgang an der Position ausgeführt wird, die von der in 4 gezeigten MID-Position
geringfügig
zu der OD-Seite hin verlagert ist. In einem solchen Fall ist der
Primärzylinder 22 hinsichtlich
der Steuerung der Drehzahländerung aktiv;
wenn man jedoch die Zunahme des Trägheitsmoments des Primärzylinders 22 bedenkt,
wird bevorzugt, den effektiven Durchmesser des Primärzylinders 22 im
Bereich von 5 bis 60 % des effektiven Durchmessers des Sekundärzylinders 27 zu
vergrößern.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform
beschränkt, sondern
es versteht sich, daß Änderungen
und Abwandlungen möglich
sind, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Was beispielsweise
das Antriebssystem für
stufenlose Getriebe mit Riemenantrieb angeht, so ist die vorliegende
Erfindung nicht nur bei dem in 1 gezeigten
Fall anwendbar, sondern ist auch bei verschiedenen Typen wie etwa
einem Typ ohne Drehmomentwandler anwendbar.
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Die
Erfindung wurde zwar in Verbindung mit ihrer bevorzugten Ausführungsform
beschrieben; für den
Fachmann ist jedoch offensichtlich, daß verschiedene Änderungen
und Modifikationen möglich sind,
ohne von der Erfindung abzuweichen, und solche Änderungen und Modifikationen
sollen deshalb mit umfaßt
sein, wenn sie von den beigefügten
Ansprüchen
gedeckt sind.
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Da
nach der vorliegenden Erfindung die Steuerung der Drehzahländerung
in einem Zustand, in dem der Leitungsdruck der Sekundär-Hydraulikkammer
zugeführt
wird und der Primärdruck
der Primär-Hydraulikkammer
zugeführt
wird, und die Steuerung der Drehzahländerung in einem Zustand, in
dem der Leitungsdruck der Primär-Hydraulikkammer
und der Primärdruck
der Sekundär-Hydraulikkammer
zugeführt
wird, umgeschaltet werden können,
kann der Durchmesser des Primärzylinders
miniaturisiert werden.
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Der
effektive Durchmesser des Primärzylinders
kann auf nahezu den gleichen Wert wie der effektive Durchmesser
des Sekundärzylinders
eingestellt werden.
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Da
der Durchmesser des Primärzylinders verkleinert
werden kann, kann sein Trägheitsmoment verringert
werden, so daß das
Drehzahländerungs-Ansprechvermögen verbessert
wird.
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Da
der Primärzylinder
als ein Einzelzylinder ausgebildet werden kann, können die
Herstellungskosten des stufenlosen Getriebes gesenkt werden.