DE69009345T2

DE69009345T2 - Steuereinrichtung für eine hydraulisch betätigte Kupplung in einem Fahrzeuggetriebe mit zwei Ventilen zum Ein- und Ausrücken.

Info

Publication number: DE69009345T2
Application number: DE69009345T
Authority: DE
Inventors: Ryoji Habuchi; Hiroshi Itoh; Nobuyuki Kato; Kunio Morisawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-08-09
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2010-08-01
Also published as: JPH0369858A; EP0412711A1; EP0412711B1; DE69009345D1; JP2689630B2; US5067603A

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuereinrichtung zur Steuerung einer hydraulisch betätigten Kupplung, die in einem Kraftübertragungssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten ist.

Erörterung des Standes der Technik

Ein Kraftübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug verwendet im allgemeinen eine hydraulisch betätigte Kupplung, die durch eine hydraulische Steuereinrichtung gesteuert wird, wie in der Offenlegungsschrift Nr. 1-188756 der ungeprüften Japanischen Patentanmeldung Nr. 63-9188 offenbart ist. Diese hydraulische Steuereinrichtung ist imstande, die Kupplung zwischen ihrer eingerückten Stellung und ihrer gelösten oder getrennten Stellung zu betätigen, indem ein Arbeitsfluid in eine der Einkuppel- und Auskuppelkammern eingespeist wird, während ermöglicht wird, daß das Fluid von der anderen Kammer abgeführt wird.
Die oben angegebene bekannte hydraulische Steuereinrichtung verwendet ein Kupplungsregelventil, das den eingerückten Zustand der Strömungskupplung durch Einführen des Arbeitsfluids von einer hydraulischen Kraftquelle in die Einkuppelkammer der Kupplung bewerkstelligt, während das Fluid von der Auskuppelkammer in eine Ablaufleitung abgeführt wird, und das die ausgekuppelte Stellung der Kupplung herbeiführt, indem das Fluid von der hydraulichen Kraftquelle in die Auskuppelkammer gefördert wird, während das Fluid von der Einkuppelkammer in die Ablaufleitung durch einen für das hydraulische System verwendeten Ölkühler abgelassen wird. Die hydraulische Steuereinrichtung verwendet auch ein Schnellentlastungsventil, um die Strömungskupplung rasch zu lösen, so daß der Ölkühler umgangen wird, wenn das von der Auskuppelkammer abgeführte Fluid abgelassen wird.
In der oben beschriebenen hydraulischen Steuereinrichtung für die Strömungskupplung kann die Kupplung falsch betätigt werden, ohne Steuersignale zu befolgen, die dem Kupplungsregelventil oder dem Schnellentlastungsventil zugeführt werden, wenn irgendein Fehler, wie ein Festsitzen eines Steuerkolbens des Ventils, auftritt. Beispielsweise kann die Kupplung trotz des Steuersignals, das dem Regelventil befiehlt, die Kupplung zu lösen, eingerückt werden. In einem anderen Fall kann die Kupplung rasch ohne ein Schnellösesignal, das an das Schnellentlastungsventil gelegt wird, ausgerückt werden. In diesen Fällen wird das Kraftübertragungssystem nicht normal, um ein ruhiges Fahren des Fahrzeugs zu gewährleisten, betätigt. Wenn die Strömungskupplung ohne das Regelsignal zum Einrücken der Kupplung in die eingekuppelte Position gebracht wird, kann der Motor des Fahrzeugs abgewürgt oder das angehaltene Fahrzeug nicht ruhig gestartet werden. Wenn die Kupplung ohne das Regelsignal für ein rasches Lösen der Kupplung rasch entkuppelt wird, kann die Arbeitstemperatur des Arbeitsfluids auf einen abnorm hohen Wert ansteigen und aufgrund der Expansion des Fluids dieses aus dem Hydrauliksystem austreten, weil das abgeführte Fluid nicht durch den Ölkühler gekühlt wird.
Die US-A-4 744 269 beschreibt eine hydraulische Kupplungsregeleinrichtung, die die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 besitzt.

Abriß der Erfindung

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Steuereinrichtung zur Steuerung einer hydraulisch betätigten Kupplung, die in einem Fahrzeug-Kraftübertragungssystem enthalten ist, zu schaffen, wobei diese Einrichtung unerwünschte Betriebszustände des Kraftübertragungssystems verhindert, selbst wenn ein Fehler in dem Kupplungsregelventil oder dem Schnellentlastungsventil auftritt.
Die Erfindung schafft eine hydraulische Steuereinrichtung, um eine hydraulisch betätigte Kupplung in einem Kraftübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug in Übereinstimmung mit dem Patentanspruch 1 zu regeln.
In der hydraulischen Steuereinrichtung dieser Erfindung mit der oben beschriebenen Konstruktion sind zwei Freigabebetriebsarten verfügbar, d.h. eine erste und eine zweite Freigabebetriebsart, wobei die hydraulisch betätigte Kupplung, wie eine Trennkupplung, die in eine Strömungskupplung eingegliedert ist, durch die erste bzw. die dritte Fluidkanaleinrichtung gelöst wird. Im Betrieb wird eine vorbestimmte der ersten und zweiten Freigabebetriebsarten gewählt, um die Trennkupplung bei der normalen Drehzahl zu lösen. Die andere Betriebsart wird in dem Fall gewählt, daß aufgrund eines mechanischen Fehlers im Kupplungsregelventil oder im Trennkupplung-Schnellentlastungsventil die Kupplung tatsächlich eingerückt oder rasch gelöst wird, nachdem befohlen worden ist, daß die vorbestimmte der beiden Freigabebetriebsarten zu wählen ist. Deshalb ermöglicht diese hydraulische Steuereinrichtung, daß die Kupplung im Fall eines solchen mechanischen Fehlers mit den Ventilen zu lösen ist, und sie verhindert das Abwürgen des Motors oder ein Fehlschlagen des Wiederstartens des, Fahrzeugs aufgrund des ansonsten möglichen Einrückens der Kupplung während einer Zeitspanne, da die Kupplung im gelösten Zustand sein sollte.
Die hydraulische Steuereinrichtung kann des weiteren einen Ölkühler enthalten, um das von der Einkuppelkammer der Kupplung durch die erste oder dritte Fluidkanaleinrichtung abgeführte Fluid zu kühlen, und ferner eine vierte Fluidkanaleinrichtung umfassen, die gebildet wird, wenn das Kupplungsregelventil und das Schnellentlastungsventil in die erste bzw. vierte Position geschaltet werden, um das auf Druck gebrachte Fluid in die Ausrückkammer zu fördern, während das Fluid von der Einrückkammer zum Ablauf, ohne das Fluid durch den Ölkühler zu leiten, für ein rasches Lösen der Kupplung abgeführt wird. Falls das Fluid rasch entlastet wird, wird das Fluid nicht durch den Ölkühler gekühlt. Wenn lediglich eine Fluidkanaleinrichtung für ein normales Lösen der Kupplung vorgesehen war, kann die rasche Freigabebetriebsart bewerkstelligt werden, um die Kupplung im Fall einer Schwierigkeit mit dem Kupplungsregelventil zu lösen. In diesem Fall kann das Arbeitsfluid überhitzt werden und aus dem hydraulischen System aufgrund der Überhitzung austreten. Bei der vorliegenden hydraulischen Steuereinrichtung wird dieser herkömmlicherweise auftretende Nachteil vermieden, weil, wenn eine der ersten und dritten Fluidkanaleinrichtungen ausfällt, das Fluid aus der Kupplung durch die andere der ersten und dritten Fluidkanaleinrichtungen abgeführt werden kann, wobei das Fluid durch den Ölkühler fließt.
Die hydraulisch betätigte Kupplung kann eine Trennkupplung sein, die in eine Strömungskupplungsvorrichtung eingegliedert ist, welche zwischen einem Motor und einem Getriebe des Fahrzeugs angeordnet ist, um Kraft zwischen dem Motor und dem Getriebe zu übertragen, und das Kupplungsregelventil sowie das Schnellentlastungsventil der Kupplung können dazu eingerichtet sein, jeweils in Abhängigkeit von Arbeitsvorgängen eines ersten und dritten Magnetventils betätigt zu werden. Die Einrichtung kann ein elektronisches Steuergerät enthalten, das das erste und zweite Magnetventil steuert, um normalerweise eine vorbestimmte der ersten und dritten Fluidkanaleinrichtungen für ein Lösen der Trennkupplung zu wählen. Wenn das elektronische Steuergerät einen Fehler bei dem Kupplungsregelventil und/oder dem Schnellentlastungsventil ermittelt, arbeitet das Steuergerät, um die Betriebszustände des ersten und zweiten Magnetventils zu ändern, so daß die andere der ersten und dritten Fluidkanaleinrichtungen anstelle der vorbestimmten einen der ersten und dritten Fluidkanaleinrichtungen gewählt wird, um die Trennkupplung zu lösen.
Bei einer Ausführungsform der obigen Anordnung befiehlt das elektronische Steuergerät dem ersten und zweiten Magnetventil, die vorbestimmte eine der ersten und dritten Fluidkanaleinrichtungen zu wählen, wenn entweder die ermittelte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder der ermittelte Öffnungswinkel der Drosselklappe des Motors außerhalb eines vorbestimmten Bereichs für ein Einrücken der Trennkupplung sind. Das elektronische Steuergerät ermittelt den Fehler bei dem Kupplungsregelventil und/oder dem Schnellentlastungsventil der Kupplung, wenn ein Unterschied zwischen ermittelten Drehzahlen der Antriebs- und Abtriebswellen der Strömungskupplung geringer als ein vorbestimmter Bezugswert ist, nachdem das elektronische Steuergerät dem ersten und zweiten Magnetventil befohlen hat, die vorbestimmte eine aus den ersten und dritten Fluidkanaleinrichtungen zu wählen.
Bei einer anderen Ausführungsform der obigen Anordnung erfaßt das elektronische Steuergerät den Fehler bei dem Kupplungsregelventil und/oder dem Schnellentlastungsventil der Kupplung, wenn ein Abwürgen des Motors bei einem Wiederstarten des Motors ermittelt wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform derselben Anordnung dieser Einrichtung befiehlt das elektronische Steuergerät dem ersten sowie zweiten Magnetventil, die zweite Fluidkanaleinrichtung zu wählen, wenn entweder die ermittelte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder der ermittelte Öffnungswinkel der Drosselklappe des Motors innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zum Einrücken der Trennkupplung liegen, und das elektronische Steuergerät ermittelt den Fehler bei dem Kupplungsregelventil und/oder dem Schnellentlastungsventil der Kupplung, wenn ein Unterschied zwischen den erfaßten Drehzahlen der Antriebs- und Abtriebswelle größer als ein vorbestimmter Bezugswert ist, nachdem das elektronische Steuergerät dem ersten und zweiten Magnetventil befohlen hat, die zweite Fluidkanaleinrichtung zu wählen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die obigen und wahlfreie Ziele, die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Kenntnisnahme der folgenden detaillierten Beschreibung von gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung bei Betrachtung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeug- Kraftübertragungssystems, das mit einer hydraulischen Steuereinrichtung ausgerüstet ist, die in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform dieser Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 2 ist ein hydraulisches Schaltschema, das die hydraulische Steuereinrichtung zeigt, die zur Steuerung des Kraftübertragungssystems der Fig. 1 imstande ist;
Fig. 3 ist eine Darstellung, die im einzelnen ein in die Einrichtung der Fig. 2 eingegliedertes zweites Druckregelventil zeigt;
Fig. 4 ist eine Darstellung, die im einzelnen ein in die Einrichtung der Fig. 2 ebenfalls eingegliedertes erstes Druckregelventil zeigt;
Fig. 5 ist ein Diagramm, das eine Ausgangscharakteristik eines in die Einrichtung der Fig. 2 eingegliederten Drosselklappen- Sensorventils zeigt;
Fig. 6 ist ein Diagramm, das eine Ausgangscharakteristik eines in die Einrichtung der Fig. 2 eingegliederten Übersetzungsverhältnis-Sensorventils zeigt;
Fig. 7 ist ein Diagramm, das eine Ausgangscharakteristik des zweiten Druckregelventils der Fig. 3 zeigt;
Fig. 8 ist ein Diagramm, das eine ideale Beziehung eines zweiten Leitungsdrucks der Einrichtung von Fig. 2 mit einem Übersetzungsverhältnis eines CVT des Kraftübertragungssystems und einem Öffnungswinkel einer Drosselklappe des Fahrzeugs zeigt;
Fig. 9 ist eine Darstellung, die im einzelnen eine Umstell- Regelventilanordnung der Einrichtung von Fig. 2 zeigt;
Fig. 10 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen AN-AUS-Zuständen eines ersten und zweiten Magnetventils der Ventilanordnung von Fig. 9 sowie eine Schaltart des CVT zeigt;
Fig. 11, 12 und 13 sind Diagramme, die Beziehungen zwischen dem Übersetzungsverhältnis des CVT und Hydraulikdrücken an unterschiedlichen Orten der Vorrichtung von Fig. 2 zeigen, wobei das Fahrzeug in einem normalen bzw. einem Motorbrems- bzw. einem unbelasteten Fahrzustand fährt;
Fig. 14 ist ein Diagramm, das eine Ausgangscharakteristik des ersten Druckregelventils von Fig. 4, d.h. eine Beziehung zwischen einem ersten Leitungsdruck und einem zweiten Leitungsdruck oder einem Druck in einem ersten Hydraulikzylinder des CVT zeigt;
Fig. 15 ist eine Darstellung,die Betriebsarten einer Trennkupplung zeigt, welche unerschiedlichen Kombinationen von Betriebszuständen eines dritten und eines vierten Magnetventils der Einrichtung von Fig. 2 entsprechen;
Fig. 16 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Arbeitszyklus eines fünften Magnetventils der Einrichtung von Fig. 2 und eines mit dem Arbeitszyklus kontinuierlich veränderten Steuerdrucks zeigt;
Fig. 17 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Arbeitszyklus des fünften Magnetventils und einem vierten, mit dem Arbeitszyklus kontinuierlich geänderten Leitungsdrucks zeigt;
Fig. 18 ist ein Diagramm, das den zweiten Leitungsdruck zeigt, der sich mit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs verändert;
Fig. 19 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen hydraulischen Steuerarten der Einrichtung von Fig. 2 und unterschiedlichen Kombinationen eines dritten, vierten sowie fünften Magnetventils zeigt;
Fig. 20A und 20B sind ein Flußplan, der eine Arbeitsweise der hydraulischen Steuereinrichtung von Fig. 1 zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Es wird zuerst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Kraft- Übertragungssystem eines Kraftfahrzeugs gezeigt ist, um Kraft von einem Motor 10 auf Antriebsräder 24, 24 zu übertragen. Das Kraftübertragungssystem enthält: eine Strömungskupplung 12, die mit dem Motor 10 durch eine Kurbelwelle 26 verbunden und mit einer Trennkupplung 36 ausgerüstet ist; ein stufenlos verstellbares Getriebe (das im folgenden als "CVT" bezeichnet wird) 14, welches mit der Strömungskupplung 12 verbunden ist; eine Umsteuervorrichtung 16, die mit dem CVT 14 verbunden ist, um ein Vorwärts- oder Rückwärtsfahren des Fahrzeugs zu wählen; ein mit der Umsteuervorrichtung 16 verbundenes Zwischengetriebe 18; ein an das Zwischengetriebe 18 angeschlossenes Differentialgetriebe 20; und eine mit dem Differentialgetriebe 20 sowie den Antriebsrädern 24 verbundene Antriebsachse 22.
Die Strömungskupplung 12 enthält: ein Pumpenrad 28, das mit der Kurbelwelle 26 des Motors 10 verbunden ist; ein Turbinenrad 32, das an der Eingangswelle 30 des CVT 14 befestigt und mittels eines Arbeitsfluids vom Pumpenrad 28 gedreht wird; die oben erwähnte Trennkupplung 36, die über eine Dämpfereinrichtung 34 an der Eingangswelle 30 fest ist; und Einrichtungen, um eine Einkuppelkammer 33, die mit einer Einkuppelleitung 322 (welche beschrieben werden wird) verbunden ist, sowie eine Auskuppelkammer 35, welche mit einer Auskuppelleitung 324 (die beschrieben werden wird) verbunden ist, abzugrenzen. Die Strömungskupplung 12, die mit dem Arbeitsfluid gefüllt ist, wird betrieben, um ein Einrücken der Trennkupplung 36 für eine direkte Verbindung der Kurbelwelle 26 mit der Eingangswelle 30 zu bewirken, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder ein Unterschied zwischen den Drehzahlen des Pumpen- und Turbinenrades 28, 32 bespielsweise einen vorbestimmten Wert überschreitet. In diesem Fall wird das Fluid in die Einkuppelkammer 33 gefördert, während das Fluid in der Auskuppelkammer 35 abgeführt wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Drehzahlunterschied, die oben angesprochen wurden, unter den vorbestimmten Wert fällt, wird andererseits die Trennkupplung 36 getrennt oder gelöst, so daß das Fluid in die Auskuppelkammer 35 gefördert und von der Einkuppelkammer 33 abgeführt wird.
Das CVT 14 besitzt ein Paar von Riemenscheiben 40, 42 mit einem gleichen, jedoch verstellbaren Durchmesser, die an der Eingangswelle 30 bzw. einer Ausgangswelle 38 vorgesehen sind. Diese Riemenscheiben 40, 42 sind durch einen Übertragungsriemen 44 verbunden und besitzen jeweils stationäre Rotoren 46 sowie 48, die an den jeweiligen Eingangs- und Ausgangswellen 30, 38 befestigt sind, und jeweilige axial verschiebbare Rotoren 50 sowie 52, die auf den zugehörigen Wellen 30, 38 axial bewegbar sind und mit diesen Wellen gedreht werden. Die verschiebbaren Rotoren 50, 52 werden durch jeweilige erste und zweite hydraulische Stellantriebe in Form eines ersten und zweiten Hydraulikzylinders 54, 56 bewegt, wodurch die wirksame Weite der V-Kehlen der Riemenscheiben 40 und 42, d.h. der wirksame Durchmesser, in dem der Riemen 44 anliegt, verändert werden, um ein Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14 zu ändern (Nout/Nin, worin Nout Drehzahl der Ausgangswelle 38 und Nin = Drehzahl der Eingangswelle 30 sind).
Da die im Durchmesser verstellbaren Riemenscheiben 40, 42 denselben Durchmesser haben, besitzen die zugehörigen ersten und zweiten Hydraulikzylinder 54, 56 dieselbe Druckaufnahmefläche. Im allgemeinen wird die Spannung des Übertragungsriemens 44 primär durch den Druck im einen (hier als der "abtriebsseitige Zylinder" bezeichnet) des ersten und zweiten Zylinders 54, 56 bestimmt, welcher der getriebenen der Riemenscheiben 40, 42 (im folgenden als "abtriebsseitige Riemenscheibe" bezeichnet) entspricht. Der abtriebsseitige Zylinder 56 wird mit einem zweiten Leitungsdruck Pl2 gespeist, der durch ein zweites Druckregelventil 102 (das beschrieben werden wird) geregelt wird, so daß die Spannung des Riemens 44 auf einen optimalen Bereich eingestellt wird, in welchem der Riemen 44 nicht an den Riemenscheiben 40, 42 rutscht.
Die Umsteuervorrichtung 16 ist ein allgemein bekannter Planetengetriebemechanismus des Doppelritzeltyps, der enthält: einen an einer Abtriebswelle 58 festen Träger 60; ein Paar von Planetenrädern 62 und 64, die vom Träger 60 drehbar gelagert werden und miteinander kämmen; ein an der Ausgangswelle 38 (Abtriebswelle des CVT 14) festes Sonnenrad 66, das mit dem inneren Planetenrad 62 kämmt; einen mit dem äußeren Planetenrad 64 kämmenden Innenzahnkranz 68; eine Rückwärts-Bremse 70, um die Drehung des Innenzahnkranzes 68 zu unterbrechen; und eine Vorwärts-Kupplung 72, um den Träger 60 und die Ausgangswelle 38 zu verbinden.
Die Rückwärts-Bremse 70 und die Vorwärts-Kupplung 72 sind hydraulisch betätigte Reibschlußvorrichtungen. Die Umsteuervorrichtung 16 wird in ihre neutrale Stellung gebracht, wenn die Bremse 70 und die Kupplung 72 beide in den getrennten oder gelösten Positionen sind. In diesem Zustand überträgt die Umsteuervorrichtung 16 keine Kraft auf das Zwischengetriebe 18. Wenn die Vorwärts-Kupplung 72 eingerückt ist, werden die Ausgangswelle 38 (Eingangswelle der Vorrichtung 16) des CVT 14 und die Abtriebswelle 58 der Vorrichtung 16 miteinander verbunden, wodurch vom CVT 14 auf das Zwischengetriebe 18 Kraft übertragen wird, um das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung zu betreiben. Wenn andererseits die Rückwärts-Bremse 70 angezogen wird, wird die Drehrichtung der Abtriebswelle 58 der Umsteuervorrichtung 16 mit Bezug auf die Drehrichtung der Ausgangswelle 38 des CVT 14 umgekehrt, wodurch Kraft übertragen wird, um das Fahrzeug in der Rückwärtsrichtung zu betreiben.
Es wird nun auf die Fig. 2 Bezug genommen, die einen Hydrauliksteuerkreis zur Steuerung des Fahrzeug-Kraftübertragungssystems der Fig. 1 zeigt, wobei die Bezugszahl 74 eine Ölpumpe bezeichnet, die als eine hydraulische Kraftquelle des Hydrauliksystems dient, welches ein Teil einer hydraulischen Steuereinrichtung mit einer Konstruktion gemäß der in Rede stehenden Ausführungsform dieser Erfindung bildet, was im folgenden beschrieben wird. Die Ölpumpe 74 ist mit dem Pumpenrad 28 der Strömungskupplung 12 verbunden, so daß die Pumpe 74 immer mit der Kurbelwelle 26 des Motors 10 gedreht wird. Im Betrieb pumpt die Pumpe 74 ein Arbeitsfluid durch einen Saugkorb 76 von einem Vorratsbehälter ab, zu welchem das Fluid zurückgeführt wird. Die Pumpe 74 steht auch mit einer Rücklaufleitung 78 in Verbindung, so daß durch die Rücklaufleitung 78 zurückgeführtes Fluid in die Pumpe 74 gesaugt wird. Das von der Pumpe 74 erzeugte Druckfluid wird als ein erster Leitungsdruck Pl1 in eine erste Druckleitung 80 abgeführt. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform wird die erste Druckleitung Pl1 durch ein erstes Druckregelventil 100 eines Überlauf- oder Entlastungstyps geregelt, das das Fluid in der ersten Druckleitung 80 in die Rücklaufleitung 78 sowie eine Trennkupplungsleitung 92 abgibt. Der erste Leitungsdruck Pl1 wird durch das oben erwähnte zweite Druckregelventil 102 abgesenkt, um den oben genannten zweiten Leitungsdruck Pl2 in einer zweiten Druckleitung 82 zu erzeugen. Das zweite Druckregelventil 102 ist im Gegensatz zum Überlauftyp des ersten Druckregelventils 100 vom Druckminderungstyp.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 wird zuerst das zweite Druckregelventil 102 im einzelnen beschrieben.
Dieses Druckregelventil 102 enthält einen Steuerkolben 110, um eine Verbindung und Trennung der ersten Druckleitung 80 mit und von der zweiten Druckleitung 82 zu bewirken, einen Federteller 112, eine Rückstellfeder 114 und einen Kolben 116. Der Steuerkolben 110 ist an seinem einen axialen Endabschnitt, der vom Kolben 116 entfernt ist, mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Kolbenfläche 118, 120 und 122 versehen, die unterschiedliche Durchmesser haben. Die erste Kolbenfläche 118 am äußersten Ende des Steuerkolbens 110 hat den kleinsten Durchmesser, während die axial innerste dritte Kolbenfläche 118 den größeren Durchmesser hat. Zwischen der zweiten und dritten Kolbenfläche 120, 122 ist eine Kammer 126 ausgebildet, der durch eine Strömungsdrossel 124 der zweite Leitungsdruck Pl2 als ein Rückwirkungsdruck zugeführt wird, so daß der Steuerkolben 110 durch den zweiten Leitungsdruck Pl2 zu seiner geschlossenen Position hin belastet wird. Angrenzend an die erste Kolbenfläche 118 ist an dem oben genannten einen Ende des Steuerkolbens 110 eine weitere Kammer 130 ausgestaltet. An diese Kammer 130 wird ein Übersetzungsverhältnisdruck Pe (welcher beschrieben werden wird) durch eine Strömungsdrossel 128 angelegt. Dieser Druck Pe belastet ebenfalls den Steuerkolben 110 zur geschlossenen Position hin. Die um den Steuerkolben 110 herum angeordnete Rückstellfeder 114 belastet durch den Federteller 112 den Steuerkolben 110 zu seiner offenen Position hin.
Der Kolben 116 hat an seinem anderen Ende eine vierte Kolbenfläche 117. Diese vierte Kolbenfläche 117 bestimmt teilweise eine weitere Kammer 132. Diese Kammer 132 ist imstande, einen Drosseldruck Pth (der beschrieben werden wird) zu empfangen, welcher den Steuerkolben 110 zu seiner offenen Position hin belastet. Der Kolben 116 besitzt auch eine fünfte Kolbenfläche 119 mit einem Durchmesser, der geringfügig größer als derjenige der vierten Kolbenfläche 117 ist. Die fünfte Kolbenfläche 119 ist nahe der vierten Kolbenfläche 117 angeordnet und wirkt mit der vierten Kolbenfläche 117 zusammen, um eine weitere Kammer 133 abzugrenzen.
Der Steuerkolben 110 wird unter einem Kräftegleichgewicht gemäß der folgenden Gleichung (1) positioniert:
Pl2 = (A4 Pth + W - A1 Pe)/(A3 - A2) ... (1)
worin: A1: Druckaufnahmefläche der ersten Kolbenfläche 118
A2: Querschnittsfläche der zweiten Kolbenfläche 120
A3: Querschnittsfläche der dritten Kolbenfläche 122
A4: Querschnittsfläche der vierten Kolbenfläche 117
W: Druckkraft der Rückstellfeder 114.
Der Steuerkolben 110 wird gemäß der Gleichung (1) hierbei so bewegt, um wiederholt alternierend eine Verbindung zwischen einem Anschluß 134a sowie einem Anschluß 134b herzustellen, so daß eine Strömung des Fluids von der ersten Druckleitung 80 in die zweite Druckleitung 82 ermöglicht wird, und um eine Verbindung zwischen dem Anschluß 134b sowie einem Ablaufanschluß 134c für ein Entleeren der zweiten Druckleitung 82 durch den Ablaufanschluß 134c herzustellen. Als Ergebnis wird der zweite Leitungsdruck Pl2 erzeugt. Da die zweite Druckleitung 82 ein geschlossener hydraulischer Kreis ist, kann der zweite Leitungsdruck Pl2 durch das zweite Druckregelventil 102 eingestellt werden, indem der relativ hohe erste Leitungsdruck Pl1 abgesenkt wird, wie in Fig. 7 gezeigt ist.
Zwischen den ersten und zweiten Kolbenflächen 118, 120 des Steuerkolbens 110 des zweiten Druckregelventils 102 ist eine Kammer 136 ausgebildet, die imstande ist, einen Vorsteuerdruck Psol5 durch ein zweites Leitungsdruckreduzierventil 380, das beschrieben werden wird, zu empfangen. Wenn der Steuerkolben 110 zu seiner geschlossenen Stellung hin durch den auf die Kammer 136 aufgebrachten Vorsteuerdruck Psol5 belastet wird, wird folglich der zweite Leitungsdruck Pl2 vermindert. Der Vorsteuerdruck Psol5 wird auch auf die Kammer 133 zwischen der vierten sowie fünften Kolbenfläche 117, 119 durch ein zweites Steuerventil 440 (das beschrieben werden wird) und eine Strömungsdrossel 135 aufgebracht. Da der Steuerkolben 110 durch den auf die Kammer 133 aufgebrachten Vorsteuerdruck Psol5 zu seiner offenen Stellung hin belastet wird, wird demgemäß der zweite Leitungsdruck Pl2 erhöht. Das Vermindern und Erhöhen des zweiten Leitungsdrucks wird später im einzelnen beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 wird nun das erste Druckregelventil 100 beschrieben. Dieses Ventil 100 umfaßt einen Steuerkolben 140, einen Federteller 142, eine Rückstellfeder 144, einen ersten Ventilkolben 146 und einen zweiten Ventilkolben 148, dessen Durchmesser gleich demjenigen einer zweiten Kolbenfläche 155 des ersten Ventilkolbens 146 ist. Der Steuerkolben 140 wird betätigt, um eine selektive Verbindung und Trennung eines mit der ersten Druckleitung 80 in Verbindung stehenden Anschlusses 150a mit und von einem Ablaufanschluß 150b oder 150c zu bewirken. Der Steuerkolben 140 besitzt eine erste Kolbenfläche 152 an seinem einen, von dem ersten und zweiten Ventilkolben 146, 148 entfernten axialen Ende. Angrenzend an die erste Kolbenfläche 152 des Steuerkolbens 140 ist eine Kammer 153 ausgebildet, die den ersten Leitungsdruck Pl1 durch eine Strömungsdrossel 151 als einen Rückwirkungsdruck empfängt. Der Steuerkolben 140 wird durch den ersten Leitungsdruck Pl1 zu seiner offenen Position hin belastet. Der erste Ventilkolben 146, der mit dem Steuerkolben 140 koaxial liegt, hat eine erste Kolbenfläche 145, die mit der oben genannten zweiten Kolbenfläche 155 zusammenwirkt, um eine Kammer 156 abzugrenzen, die imstande ist, den Drosseldruck Pth zu empfangen. Zwischen der zweiten Kolbenfläche 155 des ersten Ventilkolbens 146 und dem zweiten Ventilkolben 148 ist eine Kammer 157 ausgebildet, die über eine Zweigleitung 305 einen Druck Pin im ersten Hydraulikzylinder 54 empfangen kann. Ferner ist angrenzend an die Stirnfläche des zweiten Ventilkolbens 148 eine Kammer 158 ausgestaltet. Die Kammer 158 empfängt den zweiten Leitungsdruck Pl2. Die Druckkraft der oben erwähnten Rückstellfeder 144 wirkt über den Federteller 142 auf den Steuerkolben 140, um den Steuerkolben 140 zu seiner geschlossenen Position hin zu belasten. Der Steuerkolben 140 wird unter einem Kräftegleichgewicht gemäß der folgenden Gleichung (2) positioniert:
Pl1 = [(Pin oder Pl2) A7 + Pth(A6 - A7) + W]/A5 .... (2)
worin A5: Druckaufnahmefläche der ersten Kolbenfläche 152 des Steuerkolbens 140
A6: Querschnittsfläche der ersten Kolbenfläche 154 des ersten Ventilkolbens 146
A7: Querschnittsfläche der zweiten Kolbenfläche 155 des ersten Ventilkolbens 146 (zweiten Ventilkolbens 148)
W: Druckkraft der Rückstellfeder 144
Im ersten Druckregelventil 100 sind der erste sowie zweite Ventilkolben 146, 148 voneinander getrennt und ein auf den Druck Pin im ersten Zylinder 54 zurückzuführender Schub wirkt auf den Steuerkolben 140 in Richtung zur geschlossenen Stellung hin, wenn der Druck Pin höher ist als der zweite Leitungsdruck Pl2 (der normalerweise gleich dem Druck Pout im zweiten Zylinder 56 ist). Wenn der Druck Pin niedriger als der zweite Leitungsdruck Pl2 ist, werden der erste und zweite Ventilkolben 146, 148 in anstoßender Berührung aneinander gehalten, wobei ein auf den zweiten Leitungsdruck Pl2, der an der Stirnfläche des zweiten Ventilkolbens 148 einwirkt, zurückzuführender Schub auf den Steuerkolben 140 in Richtung zu seiner Schließposition hin wirkt. Das bedeutet, daß der zweite Ventilkolben 148, der den Druck Pin und den zweiten Leitungsdruck Pl2 empfängt, auf den Steuerkolben 140 eine Kraft aufbringt, die auf dem höheren der Drücke Pin und Pl2 beruht, so daß der Steuerkolben zu seiner geschlossenen Position hin belastet wird. Zwischen der ersten sowie zweiten Kolbenfläche 152 sowie 159 des Steuerkolbens 140 befindet sich eine Kammer 160, die zum Ablauf hin offen ist.
Es wird wieder auf die Fig. 2 Bezug genommen. Der Drosseldruck Pth, der einen Ist-Öffnungswinkel θth einer Drosselklappe des Motors 10 wiedergibt, wird durch ein Durchflußdrosselung-Sensorventil 180 erzeugt. Ferner wird der Übersetzungsverhältnisdruck Pe, der ein Ist-Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14 kennzeichnet, durch ein Übersetzungsverhältnis-Sensorventil 182 erzeugt. Im einzelnen umfaßt das Drosselklappen-Sensorventil 180: eine Kurvenscheibe 184, die bei Betätigung der Drosselklappe gedreht wird; einen Nockenstößel 186, der an einer Kurvenfläche der Kurvenscheibe 184 anliegt und in axialer Richtung über eine Strecke bewegt wird, die einem Drehwinkel der Kurvenscheibe 184 entspricht; eine Feder 118; und einen Steuerkolben 190, der eine Druckkraft durch die Feder 118 vom Nockenstößel 186 sowie eine auf dem ersten Leitungsdruck Pl1 beruhende Druckkraft empfängt. Diese beiden Druckkräfte wirken auf den Steuerkolben 190 in einander entgegengesetzten Richtungen. Der Steuerkolben 190 wird zu einer Gleichgewichtsposition der obigen beiden Schubkräfte bewegt, wobei der erste Leitungsdruck Pl1 vermindert wird, um den dem Ist-Öffnungswinkel θth der Drosselklappe entsprechenden Drosseldruck Pth zu liefern. Die Beziehung zwischen dem Drosseldruck Pth und dem Öffnungswinkel θth ist im Diagramm der Fig. 5 dargestellt. Der Drosseldruck Pth wird durch eine Leitung 84 an die oben beschriebenen ersten und zweiten Druckregelventile 100 und 102, an ein drittes Druckregelventil 220 und an ein Trennkupplung-Druckregelventil 310 gelegt.
Das Überetzungsverhältnis-Sensorventil 182 enthält: einen Taststift 192, der gleitend den axial bewegbaren Rotor 50 an der Eingangswelle 30 des CVT 14 berührt und der in axialer Richtung um eine Strecke verschoben wird, die gleich einem Wert der axialen Verschiebung des bewegbaren Rotors 50 ist; eine Feder 194, deren Druckkraft sich verändert, wenn die axiale Position des Stifts 192 geändert wird; und einen Steuerkolben 198, der die Druckkraft der Feder 194 und den zweiten Leitungsdruck Pl2 empfängt. Der Steuerkolben 198 wird zu einer Gleichgewichtsposition der Druckkraft der Feder 194 und einer auf dem zweiten Leitungsdruck Pl2 beruhenden Schubkraft bewegt, wodurch die Menge des von der zweiten Druckleitung 82 in den Ablauf abfließenden Fluids in Abhängigkeit vom Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14 geregelt wird. Wenn beispielsweise der verschiebbare Rotor 50 zum ortsfesten Rotor 46 hin bewegt wird, um dadurch die effektive Weite der V-Kehle der Riemenscheibe 40 zu vermindern und dadurch das Übersetzungsverhältnis "e" zu vergrößern, wird der Taststift 192 in einer Richtung zum Komprimieren der Feder 194 verlagert, so daß die Durchsatzmenge des Fluids, die von der zweiten Druckleitung 82 durch eine Drossel 196 zugeführt und in den Ablauf durch eine resultierende Bewegung des Steuerkolbens 198 abgeführt wird, vermindert wird. Als Ergebnis wird der Druck in einem Teil der Leitung 82 stromab der Drossel 196 erhöht. Dieser Druck wird als der Übersetzungsverhältnisdruck Pe verwendet, der mit einem Anstieg im Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14 größer wird, wie im Diagramm der Fig. 6 angegeben ist. Der Druck Pe wird durch eine Leitung 86 am zweiten und dritten Druckregelventil 102 und 220 aufgebracht.
Aus der obigen Beschreibung des Übersetzungsverhältnis-Sensorventils 182 wird deutlich, daß, weil der Übersetzungsverhältnisdruck Pe durch Änderung der Abflußmenge des von der zweiten Druckleitung 82 durch die Drossel 196 zugeführten Fluids erzeugt wird, der Druck Pe nicht den zweiten Leitungsdruck Pl2 überschreiten wird. Ferner wird der zweite Leitungsdruck Pl2 mit einem Anstieg im Druck Pe durch das zweite Druckregelventil 102 in Übereinstimmung mit der oben angegebenen Gleichung (1) abgesenkt. Deshalb werden, wenn der Druck Pe sich bis zum Niveau des zweiten Leitungsdrucks Pl2 erhöht, beide Drücke Pe und Pl2 konstantgehalten, wie im Diagramm der Fig. 7 gezeigt ist, das darstellt, daß die untere Grenze des durch das zweite Druckregelventil 102 geregelten zweiten Leitungsdrucks Pl2 durch den Übersetzungsverhältnisdruck Pe, d.h. das Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14, bestimmt wird. Das bedeutet, daß diese hydraulische Anordnung diejenige Kurve des zweiten Leitungsdrucks Pl2 (wie in Fig. 7 angegeben ist), die einer in Fig. 8 gezeigten idealen Kurve gleichartig oder angenähert ist, gewährleistet, welche zuläßt, daß die Spannung des Riemens 44 auf einem optimalen Wert gehalten wird. Mit anderen Worten heißt das, daß die vorliegende hydraulische Anordnung ein elektromagnetisch betätigtes Servo- Druckregelventil, um kontinuierlich den zweiten Leitungsdruck Pl2 zu regeln, nicht erfordert. In dieser Hinsicht liefert die vorliegende hydraulische Steuereinrichtung eine erhebliche Verminderung in den Herstellungskosten.
Das dritte Druckregelventil 220 ist imstande, einen zur Betätigung der Rückwärts-Bremse 70 und der Vorwärts-Kupplung 72 der Umsteuervorrichtung 16 geeigneten dritten Leitungsdruck Pl3 zu erzeugen. Dieses Ventil 220 enthält einen Steuerkolben 222, um eine selektive Verbindung und Trennung der ersten Druckleitung 80 mit und von einer dritten Druckleitung 88 zu bewirken, einen Federteller 224, eine Rückstellfeder 226 und einen Ventilkolben 228. Der Steuerkolben 222 besitzt eine erste und eine zweite Kolbenfläche 230 und 232, zwichen denen eine Kammer 236 ausgebildet ist, die den dritten Leitungsdruck Pl3 als einen Rückwirkungsdruck durch eine Strömungsdrossel 234 empfangen kann, so daß der Steuerkolben 222 durch den Druck Pl3 zu seiner geschlossenen Position hin belastet wird. Angrenzend an die erste Kolbenfläche 230 des Steuerkolbens 222 ist eine weitere Kammer 240 ausgebildet, die durch eine Strömungsdrossel 238 den Übersetzungsverhältnisdruck Pe empfängt, so daß der Steuerkolben 222 durch den Druck Pe zur geschlossenen Position hin gedrückt wird. Im dritten Druckregelventil 220 wirkt eine Druckkraft der Rückstellfeder 226 über den Federteller 224 auf den Steuerkolben 222, so daß der Kolben 222 durch die Feder 226 zu seiner offenen Position hin belastet wird. Angrenzend an die Stirnfläche des Ventilkolbens 228 ist eine Kammer 224 ausgebildet, die den Drosseldruck Pth empfangen kann, so daß der Steuerkolben 222 durch den Druck Pth zur offenen Position hin belastet wird. Der Ventilkolben 228 besitzt eine erste Kolbenfläche 224 sowie eine zweite Kolbenfläche 226, die einen geringeren Durchmesser als die erste Kolbenfläche 224 hat. Zwischen der ersten und zweiten Kolbenfläche 244, 246 ist eine Kammer 248 ausgebildet, die den dritten Leitungsdruck Pl3 nur empfangen kann, wenn das Fahrzeug mit der in die eingerückte Stellung gebrachten Rückwärts-Bremse 70 in der Rückwärtsrichtung fährt. Im dritten Druckregelventil 220 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird der Steuerkolben 222 zu einer Kräftegleichgewichtsposition in Übereinstimmung mit einer zur Gleichung (1) ähnlichen Gleichung bewegt, so daß der dritte Leitungsdruck Pl3 auf der Grundlage des Übersetzungsverhältnis- und des Drosseldrucks Pe und Pth auf ein optimales Niveau geregelt wird. Das optimale Niveau ist ein zulässiger kleinster Wert, der erforderlich ist, um der Umsteuervorrichtung 16 zu erlauben, ein empfangenes Eingangsdrehmoment ohne ein Schlupfen der Bremse 70 oder der Kupplung 72 zu übertragen.
Wenn die Rückwärts-Bremse 70 in den angezogenen Zustand gebracht ist, wird der dritte Leitungsdruck Pl3 an der Kammer 248 aufgebracht, wodurch die den Steuerkolben 222 zur offenen Position hin belastende Kraft vergrößert wird, um dadurch den dritten Leitungsdruck Pl3 zu erhöhen. Diese Anordnung gewährleistet eine optimale Drehmoment-Übertragungsleistung der Vorwärts-Kupplung 72 und der Rückwärts-Bremse 70 während eines Schließens der Kupplung 72 oder der Bremse 70, um das Fahrzeug in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu betreiben.
Der auf diese Weise geregelte dritte Leitungsdruck Pl3 wird mittels eines Schalthebelventils 250 auf die Vorwärts-Kupplung 72 oder Rückwärts-Bremse 70 aufgebracht. Dieses Schalthebelventil 250 besitzt einen Steuerkolben 254, der in Abhängigkeit von einem Betätigen des Schalthebels 252 bewegt wird, welcher sechs Betriebsstellungen hat, d.h. Neutral "N", Parken "P", Niedrig "L", Zweite "S", Antrieb "D" und Rückwärts "R". Das Schalthebelventil 250 hat einen Ausgangsanschluß 256 sowie einen Ausgangsanschluß 258. Wenn der Schalthebel 252 in eine der Vorwärts-Antriebsstellungen Niedrig, Zweite und Antrieb "L", "S" und "D" geschaltet wird, wird der dritte Leitungsdruck Pl3 primär durch den Ausgangsanschluß 258 der Vorwärts-Kupplung 72 zugeführt, während gleichzeitig das Fluid von der Bremse 70 abgeführt wird. Wird der Schalthebel 252 in die Rückwärts-Stellung "R" geschaltet, wird der dritte Leitungsdruck Pl3 durch den Ausgangsanschluß 256 den Anschlüssen 422a, 422b eines Rückwärts-Sperrventils 420 und der Rückwärts-Bremse 70 durch das Ventil 420 zugeführt, während gleichzeitig das Fluid von der Vorwärts-Kupplung 72 abgeführt wird. Wird der Schalthebel 252 in die Neutral-Position "N" oder Parken-Position "P" geschaltet, wird das Fluid zu gleicher Zeit von der Bremse 70 und der Kupplung 72 abgeführt.
Druckspeicher 340 und 342 sind jeweils mit der Bremse 70 und der Kupplung 72 zu dem Zweck verbunden, den auf die Bremse und Kupplung 70, 72 aufgebrachten Druck langsam anzuheben, so daß die Reibschlußvorrichtungen der Bremse und der Kupplung glatt in Eingriff kommen können. Ein Schaltzeit-Regelventil 210, das mit der Kupplung 72 verbunden ist, wirkt dahingehend, eine vorübergehende exzessiv hohe Durchflußmenge des Fluids zu verhindern, indem eine Strömungsdrossel 212 mit einem Druckanstieg im Zylinder der Kupplung 72 geschlossen wird.
Der durch das erste sowie zweite Druckregelventil 100, 102 jeweils geregelte erste und zweite Leitungsdruck Pl1 sowie Pl2 werden an den einen und den anderen der ersten und zweiten Hydraulikzylinder 54, 56 des CVT 14 durch eine Umstell-Regelventilanordnung 260 gelegt, um das Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14 zu regeln. Die Umstell-Regelventilanordnung 260 besitzt ein Umsteuerventil 262 und ein Durchflußregelventil 264. Diese Ventile 262 und 264 empfangen durch eine vierte Druckleitung 370 einen vierten Leitungsdruck Pl4, der auf der Grundlage des ersten Leitungsdrucks Pl1 von einem vierten Druckregelventil 170 erzeugt wird.
Das vierte Druckregelventil 170 enthält einen Steuerkolben 171 für eine Verbindung und Trennung zwischen der ersten Druckleitung 80 und der vierten Druckleitung 370 und eine Feder 172, um den Steuerkolben 171 zu seiner offenen Position hin zu belasten. Zwischen einer ersten und einer zweiten Kolbenfläche 173, 174 des Steuerkolbens 171 ist eine Kammer 176 ausgebildet, die den vierten Leitungsdruck Pl4 als den Rückwirkungsdruck empfängt. An dem von der ersten Kolbenfläche 173 entfernten Ende hat der Steuerkolben 171 auch eine dritte Kolbenfläche 175. Die dritte Kolbenfläche 175 bestimmt teilweise eine Kammer 177, die einen Vorsteuerdruck Psol5 (der beschrieben werden wird) empfängt und welche wirkt, den Steuerkolben 171 zu seiner offenen Position hin zu belasten. Die Stirnfläche der ersten Kolbenfläche 173 ist zur Atmosphäre hin frei. In dem derart konstruierten vierten Druckregelventil 170 wird der Steuerkolben 171 für ein Gleichgewicht zwischen der auf dem vierten Leitungsdruck Pl4 beruhenden Ventilschließdruckkraft und der auf dem Vorsteuerdruck Psol5 beruhenden Ventilöffnungsdruckkraft positioniert. Als Ergebnis wird der vierte Leitungsdruck Pl4 gemäß dem Vorsteuerdruck Psol5 eingeregelt, wie unten beschrieben werden wird.
Es wird auf die Fig. 9 Bezug genommen, die die Einzelheiten der Umstell-Regelventilanordnung 260 zeigt. Das Umsteuerventil 262 ist ein durch ein erstes Magnetventil 262 gesteuertes Ventil. Das Ventil 262 hat einen Anschluß 278a, der mit einem Ablauf verbunden ist, und Anschlüsse 278b, 278d sowie 278f, die jeweils mit einer zugeordneten ersten, zweiten und dritten Verbindungsleitung 270, 272 und 274 verbunden sind. Die Verbindungsleitung 272 ist mit einer Strömungsdrossel 271 versehen. Das Umsteuerventil 262 besitzt ferner einen den ersten Leitungsdruck Pl1 durch eine Strömungsdrossel 276 empfangenden Anschluß 278c, einen den ersten Leitungsdruck Pl1 empfangenden Anschluß 278e und einen den zweiten Leitungsdruck Pl2 empfangenden Anschluß 278g. Das Ventil 262 umfaßt einen Steuerkolben 280, der in axialer Richtung gleitend zwischen einer Herunterschaltposition, die dem einen Ende (oberes Ende bei Betrachtung von Fig. 9) seines Arbeitshubs entspricht, und einer Hochschaltposition, die dem anderen Ende (unteres Ende bei Betrachtung der Fig. 9) des Arbeitshubs entspricht, bewegbar ist. Der Steuerkolben 280 wird durch eine Feder 282 zu seiner Hochschaltposition hin belastet.
Der Steuerkolben 280 besitzt vier Kolbenflächen 279a, 279b, 279c und 279d, die die oben angegebenen Anschlüsse des Ventils 262 öffnen und schließen. Das obere Ende des Steuerkolbens 280 auf der Seite der Feder 282 ist zur Atmosphäre hin frei. Andererseits ist das untere Ende des Steuerkolbens 280 dem vierten Leitungsdruck Pl4 ausgesetzt, wenn das erste Magnetventil 266 in der AN- oder geschlossenen Position angeordnet ist. Befindet sich das Ventil 266 in der AUS- oder offenen Position, so wird jedoch der vierte Leitungsdruck Pl4 durch das stromab von einer Strömungsdrossel 284 angeordnete Ventil 266 entlastet, wodurch der vierte Leitungsdruck Pl4 nicht am unteren Ende des Steuerkolbens 280 aufgebracht wird. Wenn sich das erste Magnetventil 266 in der AN-Stellung befindet (mit AN in Fig. 9 angegeben), wird der Steuerkolben 280 in der Herunterschaltposition angeordnet (in Fig. 9 mit AN angegeben). Ist das Ventil 266 AUS (in Fig. 9 mit AUS angegeben), wird der Steuerkolben 280 in der Hochschaltposition (in Fig.9 mit AUS angegeben) angeordnet. Wenn der Steuerkolben 280 sich in seiner Herunterschaltposition befindet, wobei das Ventil 266 auf AN gehalten wird, werden bei dieser Anordnung die Anschlüsse 278a sowie 278b untereinander und die Anschlüsse 278e sowie 278f untereinander verbunden, während die Anschlüsse 278b sowie 278c voneinander, die Anschlüsse 278d sowie 278e voneinander und die Anschlüsse 278f sowie 278g voneinander getrennt werden. Wenn der Steuerkolben 280 in die Hochschaltposition gebracht wird, wobei das Ventil 266 auf AUS gehalten wird, werden die Verbindungs- und Trennzustände der Anschlüsse 278a - 278g mit Bezug zu denjenigen in der Herunterschaltposition umgekehrt.
Das Durchflußregelventil 264 der Umstell-Regelventilanordnung 260 ist ein Kolbenventil, das durch ein zweites Magnetventil 268 gesteuert wird und als ein Ventil wirkt, um die Geschwindigkeit oder den Grad, mit welcher/welchem das CVT 14 geschaltet wird, zu ändern. Das Ventil 264 hat einen Anschluß 286a, der mit dem ersten Hydraulikzylinder 54 durch eine erste Zylinderleitung 300 und mit der zweiten Verbindungsleitung 272 verbunden ist, Anschlüsse286b und 286d, die mit der ersten bzw. der dritten Verbindungsleitung 270, 274 verbunden sind, und einen Anschluß 286c, der durch eine zweite Zylinderleitung 302 mit dem zweiten Hydraulikzylinder 56 verbunden ist. Das Ventil 264 enthält einen Steuerkolben 288, der in axialer Richtung gleitend zwischen einer nicht-drosselnden Position auf der Seite des einen Endes (oberes Ende bei Betrachtung der Fig. 9) seines Arbeitshubs und einer drosselnden Position auf der Seite des anderen Endes (unteres Ende bei Betrachtung der Fig. 9) des Arbeitshubs bewegbar ist. Der Steuerkolben 288 wird durch eine Feder 290 zu seiner drosselnden Position hin belastet.
Der Steuerkolben 288 hat drei Kolbenflächen 287a, 287b und 287c, die die oben angegebenen Anschlüsse des Ventils 264 öffnen und schließen. Wie bei dem Ventil 262 ist das obere Ende des Steuerkolbens 288 auf der Seite der Feder 290 dem Atmosphärendruck ausgesetzt, wobei hier kein Hydraulikdruck aufgebracht wird. Andererseits ist das untere Ende des Steuerkolbens 288 dem durch das vierte Druckregelventil 170 geregelten vierten Leitungsdruck Pl4 ausgesetzt, wenn das zweite Magnetventil 268 in die AN- oder geschlossene Position geschaltet wird. Befindet sich das Ventil 268 in der AUS- oder offenen Position, so wird jedoch der vierte Leitungsdruck Pl4 durch das stromab einer Strömungsdrossel 292 angeordnete Ventil 268 entlastet, wodurch der vierte Leitungsdruck Pl4 nicht auf das untere Ende des Steuerkolbens 288 aufgebracht wird. Wenn das zweite Magnetventil 268 AN ist (durch AN in Fig. 9 angegeben), wird der Steuerkolben 288 in der nicht-drosselnden Position (mit AN in Fig. 9 angegeben) angeordnet. Ist das Ventil 268 auf AUS (mit AUS in Fig. 9 angegeben), wird der Steuerkolben 288 in der drosselnden Position (mit AUS in Fig. 9 angegeben) angeordnet. Bei dieser Anordnung wird der Steuerkolben 288 in seine nicht-drosselnde Position gebracht, wenn das zweite Magnetventil 268 auf AN geschaltet wird (mit dem Arbeitsspiel auf 100 % festgesetzt). In diesem Zustand sind die Anschlüsse 286a und 286b sowie die Anschlüsse 286c und 286d jeweils untereinander verbunden. Wenn das Magnetventil 268 auf AUS geschaltet ist (mit dem Arbeitsspiel auf 0 % festgesetzt), wird der Steuerkolben in der drosselnden Position angeordnet, wodurch die Anschlüsse 286a sowie 286b und die Anschlüsse 286c sowie 286d jeweils voneinander getrennt werden.
Der zweite Hydraulikzylinder 56 steht mit der zweiten Druckleitung 82 über eine Umgehungsleitung 295 in Verbindung, in welcher eine Strömungsdrossel 296 und ein Rückschlagventil 298 zueinander parallel liegen. Dieses Rückschlagventil 298 ist dazu vorgesehen, eine rapide Abnahme im Druck Pout (= Pl1) im zweiten Hydraulikzylinder 56 zu verhindern, wenn das Fluid vom Zylinder 56 in die zweite Druckleitung abgeführt wird, sobald der erste Leitungsdruck am Zylinder 56 während eines Herunterschaltvorgangs des CVT 14 angelegt wird, was erfordert, daß der Druck Pout höher als der Druck Pin im ersten Zylinder 54 sein muß, oder während eines Motorbremsvorgangs angelegt wird, wobei das Drehmoment in der Richtung von der Ausgangswelle 38 des CVT 14 zur Eingangswelle 30 übertragen wird.
Die Strömungsdrossel 296 und das Rückschlagventil 298 verhindern oder minimieren eine Pulsationserscheinung des Drucks Pout im zweiten Zylinder 56, was synchron mit dem Arbeitszyklusablauf des Durchflußregelventils 264 auftreten würde. Im einzelnen wird der obere Höchstwert der Spitze des Drucks Pout durch die Strömungsdrossel 296 entlastet, während die untere Spitze des Drucks Pout durch das Rückschlagventil 298 kompensiert wird. Das Rückschlagventil 298 enthält einen Ventilsitz 299 mit einer ebenen Sitzfläche, ein Ventilelement 301 mit einer ebenen Arbeitsfläche, die am Ventilsitz 299 zur Anlage kommen kann, und eine Feder 303, um das Ventilelement 301 gegen den Sitz 299 zu drücken. Dieses Rückschlagventil 298 kann geöffnet werden, wenn ein Druckunterschied über das Ventil hinweg etwa 0,2 kg/cm² überschreitet.
Die erste Zylinderleitung 300 enthält eine zweite Strömungsdrossel 273, die zwischen dem Verbindungspunkt mit der zweiten Verbindungsleitung 272 und dem Verbindungspunkt mit einer Zweigleitung 305, welche zum ersten Druckregelventil 100 führt, angeordnet ist. Diese zweite Strömungsdrossel 273 bestimmt die rasche Herunterschaltgeschwindigkeit des CVT 14, so daß die Herunterschaltgeschwindigkeit einen Maximalwert annimmt, der einen schlupffreien Betrieb des Übertragungsriemens 44 gewährleistet. Die erste Strömungsdrossel 271 und die Strömungsdrossel 296 in der Umgehungsleitung 295 bestimmen die langsame Hochschaltgeschwindigkeit des CVT 14, während die mit dem Anschluß 278c des Umsteuerventils 262 verbundene Strömungsdrossel 276 die rasche Hochschaltgeschwindigkeit des CVT 14 bestimmt.
Wenn das erste Magnetventil 266 auf AN geschaltet wird, wird ohne Rücksicht auf den Betriebszustand des zweiten Magnetventils 268 das Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14 herabgesetzt, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu verringern. Wird das zweite Magnetventil 268 auf AN geschaltet, wobei das erste Magnetventil 266 auf AN gehalten wird, wird das Fluid der ersten Druckleitung 80 durch die Anschlüsse 278e und 278f, die dritte Verbindungsleitung 274, die Anschlüsse 286d sowie 286c und die zweite Zylinderleitung 302 in den zweiten Zylinder 56 eingeführt. Gleichzeitig wird das Fluid vom ersten Zylinder 54 durch die erste Zylinderleitung 300, die Anschlüsse 286a und 286b, die erste Verbindungsleitung 270, den Anschluß 278b und den Ablaufanschluß 278a zum Ablauf abgeleitet. Das bedeutet, das CVT 14 wird in einer raschen Herunterschaltbetriebsart I betrieben, wie in Fig. 10 gezeigt ist, so daß das Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14 rasch verkleinert wird, um die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu verringern.
Wird das zweite Magnetventil 268 auf AUS geschaltet, während das erste Magnetventil 266 in die AN-Position gebracht wird, wird das Fluid in der zweiten Druckleitung 82 durch die (die Parallelschaltung der Strömungsdrossel 296 und des Rückschlagventils 298 enthaltende) Umgehungsleitung 295 in den zweiten Zylinder 56 gefördert, während das Fluid im ersten Zylinder 54 durch einen kleinen Spalt, der zweckmäßig oder inhärent zwischen dem Kolben und der zugehörigen Gleitfläche des Zylinders 54 ausgebildet oder vorhanden ist, abgeführt wird. Das bedeutet, daß das CVT 14 in einer langsamen Herunterschaltbetriebsart III betrieben wird, wie in Fig. 10 angegeben ist, so daß das Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14 langsam verkleinert wird.
Wird das zweite Magnetventil 268 alternierend bei dem geregelten Arbeitsspiel auf AN und AUS geschaltet, während das erste Magnetventil 266 AN ist, wird das CVT 14 in einer mittleren Herunterschaltbetriebsart II betrieben, wie in Fig. 10 angegeben ist, so daß das CVT 14 mit einer zwischen der Herunterschaltgeschwindigkeit in der raschen und der langsamen Herunterschaltbetriebsart I und III liegenden Geschwindigkeit heruntergeschaltet wird. In dieser mittleren Herunterschaltbetriebsart II wird die Herunterschaltgeschwindigkeit durch das Arbeitsspiel des Ventils 268 bestimmt.
Wenn das erste Magnetventil 266 auf AUS geschaltet wird, wird ohne Rücksicht auf den Betriebszustand des zweiten Magnetventils 268 das Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14 vergrößert, so daß die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs erhöht wird. Wenn das zweite Magnetventil 268 auf AN geschaltet wird, während das erste Magnetventil 266 AUS ist, wird das Fluid in der ersten Druckleitung 80 durch die Strömungsdrossel 276, die Anschlüsse 278c und 278b, die erste Verbindungsleitung 270, die Anschlüsse 286b sowie 286a und die erste Zylinderleitung 300 wie auch durch die Anschlüsse 278e sowie 278d, die zweite Verbindungsleitung 272 und die erste Zylinderleitung 300 in den ersten Zylinder 54 gefördert. Gleichzeitig wird das Fluid im zweiten Zylinder 56 durch die zweite Zylinderleitung 302, die Anschlüsse 286c sowie 286d, die dritte Verbindungsleitung 274 und die Anschlüsse 278f sowie 278g in die zweite Druckleitung 82 abgeführt. Das bedeutet, daß das CVT 14 in einer raschen Hochschaltbetriebsart VI betrieben wird, wie in Fig. 10 angegeben ist, so daß das Übersetzungsverhältnis "e" rasch vergrößert wird.
Wird das zweite Magnetventil 268 auf AUS geschaltet, während das erste Magnetventil 266 AUS ist, wird die erste Verbindungsleitung 270 durch das Durchflußregelventil 264 gesperrt. Als Ergebnis wird das Fluid in der ersten Druckleitung 80 primär durch die mit der ersten Strömungsdrossel 271 versehene zweite Verbindungsleitung 272 in den ersten Zylinder 54 geführt. Gleichzeitig wird das Fluid im zweiten Zylinder 56 langsam durch die Strömungsdrossel 296 in die zweite Druckleitung 82 abgeleitet. Das bedeutet, daß das CVT 14 in einer langsamen Hochschaltbetriebsart IV, wie in Fig. 10 angegeben ist, betrieben wird, so daß wegen der Strömungsdrosseln 271 und 296 das Übersetzungsverhältnis "e" langsam vergrößert wird.
Wird das zweite Magnetventil 268 mit dem geregelten Arbeitsspiel alternierend auf AN und AUS geschaltet, während das erste Magnetventil 266 AUS ist, wird das CVT 14 in einer mittleren Hochschaltbetriebsart betrieben, wie in Fig.10 angegeben ist, so daß das Übersetzungsverhältnis "e" mit einer zwischen den Geschwindigkeiten in der langsamen sowie der raschen Hochschaltbetriebsart IV und VI liegenden Geschwindigkeit vergrößert wird.
Im CVT 14 ist es erwünscht, daß der erste Leitungsdruck Pl1 mit Bezug zum zweiten Leitungsdruck Pl2 und zu den Zylinderdrücken Pin sowie Pout einen optimalen Wert hat, wie in Fig. 11 angegeben ist, wenn ein Drehmoment T durch das CVT 14 in der Vorwärtsrichtung von der Eingangswelle 30 zur Ausgangswelle 38 hin (falls das Drehmoment T positiv ist) übertragen wird und, wie in Fig. 12 angegeben ist, wenn das Drehmoment T in der Rückwärtsrichtung von der Ausgangswelle 38 zur Eingangswelle 30 hin, z.B. in einem Motorbremszustand des Fahrzeugs, (wenn das Drehmoment T negativ ist) übertragen wird. Der optimale Wert des ersten Leitungsdrucks Pl1 verändert sich, wie in Fig. 11 und 12 gezeigt ist, mit dem Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14, wobei das Drehmoment der Eingangswelle 30 auf einem gegebenen Wert konstant ist. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform, wobei der erste und der zweite Hydraulikzylinder 54, 56 die gleiche Druckaufnahmefläche haben, ist der Druck Pin im ersten Zylinder 54 höher als der Druck Pout im zweiten Zylinder 56, während des Fahrzustands mit positivem Drehmoment des Fahrzeugs, wie in Fig. 11 angegeben ist. Andererseits ist der Druck Pout höher als der Druck Pin während des Fahrzustandes des Fahrzeugs mit negativem Drehmoment (Motorbremszustand), wie in Fig. 12 angegeben ist. Das bedeutet, daß der Druck im antriebsseitigen Zylinder 54, 56 höher als im abtriebsseitigen Zylinder 54, 56 ist. Bei der Fahrt mit positivem Drehmoment der Fig. 11 erzeugt der Druck Pin im antriebsseitigen Zylinder 54 einen Schub, der das Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14 bestimmt. Im Hinblick hierauf wird der erste Leitungsdruck Pl1 erwünschterweise so eingeregelt, daß er um einen zusätzlichen Wert α höher ist als der Druck Pin, wobei α ein minimaler Wert ist, der erforderlich ist, um das gewünschte Übersetzungsverhältnis "e" mit einem minimalen Leistungsverlust herzustellen. Es ist jedoch unmöglich, den ersten Leitungsdruck Pl1 auf der Grundlage von einem der Drücke Pin und Pout der zwei Zylinder 54, 56 zu regeln. Im Hinblick hierauf ist das erste Druckregelventil 100 mit dem zweiten Ventilkolben 148 versehen, so daß der Steuerkolben 140 des Ventils 100 eine Druckkraft empfängt, die auf einem höheren des Drucks Pin und des zweiten Leitungsdrucks Pl2 beruht. Zufolge dieser Anordnung wird der erste Leitungsdruck Pl1 auf der Grundlage des höheren der Drücke Pin und Pl2 bestimmt, deren Kurven einander schneiden, wie in Fig. 13 dargestellt ist, d.h. auf der Grundlage des höheren Drucks Pin oder Pl2 bestimmt, während das Fahrzeug ohne eine am CVT 14 aufgebrachte Last läuft. Genauer gesagt wird der optimale erste Leitungsdruck Pl1 durch Hinzufügen des oben angegebenen geforderten minimalen zusätzlichen Werts α bestimmt, so daß der erste Leitungsdruck Pl1 ein minimaler Wert ist, der erforderlich ist, um das gewünschte Übersetzungsverhältnis "e" mit einem minimalen Leistungsverlust zu erhalten. Eine durch eine gestrichelte Linie in Fig. 13 angegebene Kurve stellt den ersten Leitungsdruck Pl1' dar, wenn das erste Druckregelventil 100 nicht mit dem zweiten Ventilkolben 148 versehen ist. Diese Kurve zeigt, daß der erste Leitungsdruck Pl1' unnötigerweise hoch ist, wenn das gewünschte Übersetzungsverhältnis "e" relativ hoch ist.
Wie oben angegeben wurde, ist der zusätzliche Wert ein minimaler Wert, der erforderlich ist, das Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14 über dessen gesamten verfügbaren Bereich zu ändern. Aus der obigen Gleichung (2) wird verständlich, daß der erste Leitungsdruck Pl1 sich in bezug auf den Drosseldruck Pth erhöht, weil die Druckaufnahmeflächen der relevanten Elemente des ersten Druckregelventils 100 und die Druckkraft der Feder 144 so bestimmt sind. Obgleich der durch das erste Druckregelventil 100 geregelte erste Leitungsdruck Pl1 mit dem Druck Pin oder Pl2 und dem Drosseldruck Pth ansteigt, erlangt der Druck Pl1 bei seinem höchsten Wert, der sich mit dem Drosseldruck Pth (θth) ändert, wie in Fig. 14 gezeigt ist, eine Sättigung. Diese Anordnung verhindert einen übermäßigen Anstieg im ersten Leitungsdruck Pl1 (höher als der Druck Pin im ersten Zylinder 54 um den zusätzlichen Wert α ), selbst wenn der Druck Pin ansteigt, während das Übersetzungsverhältnis "e" am höchsten Wert mit der minimalen Weite der V-Kehle der ersten Riemenscheibe 40 ist (während die Bewegung des verschiebbaren Rotors 50 mechanisch unterbunden wird).
Es wird wieder auf die Fig. 2 Bezug genommen, wonach das vom Anschluß 150b des ersten Druckregelventils 100 abgeführte Fluid in die Trennkupplungsleitung 92 eingebracht und zu einem Trennkupplung-Druckregelventil 310 geleitet wird, um einen Trennkupplungsdruck Pcl zu erzeugen, der zur Betätigung der Trennkupplung 36 der Strömungskupplung 12 geeignet ist. Das Trennkupplung-Druckregelventil 310 besitzt einen Steuerkolben 312, der den Trennkupplungsdruck Pcl als einen Rückwirkungsdruck empfängt. Der Steuerkolben 312 wird durch diesen Rückwirkungsdruck Pcl zu seiner offenen Position hin belastet. Das Ventil 310 enthält ferner eine Feder 314, um den Steuerkolben 312 zur geschlossenen Position hin zu belasten, eine Kammer 316, an welche der Drosseldruck Pth gelegt wird, und einen Ventilkolben 317, der den Druck in der Kammer 316 empfängt, um dadurch den Steuerkolben 312 zur geschlossenen Position hin zu drücken. Der Steuerkolben 312 wird zu einer Gleichgewichtsposition zwischen einem auf dem Rückwirkungsdruck Pcl und einer Druckkraft der Feder 314 beruhenden Schub bewegt, wobei der Trennkupplungsdruck Pcl in der Trennkupplungsleitung 92 in Abhängigkeit vom Drosseldruck Pth in geeigneter Weise geregelt wird. Deshalb wird die Trennkupplung 36 mit einer erforderlichen minimalen Kupplungskraft eingerückt, die mit dem gegenwärtig geforderten Ausgangsdrehmoment des Motors 10 ansteigt. Das von dem Trennkupplung-Druckregelventil 310 abgeführte Fluid wird durch eine Strömungsdrossel 318 sowie eine Schmierleitung 94 verschiedenen Teilen des Kraftübertragungssystems zugeführt und zu der Rücklaufleitung 78, die mit der Ölpumpe 74 verbunden ist, zurückgeleitet.
Die vierte Druckleitung 370 ist über eine Strömungsdrossel 331 mit einem zweiten Steuerventil 440 verbunden, und ein drittes Magnetventil 330 ist zwischen der Strömungsdrossel 331 sowie dem zweiten Steuerventil 440 vorhanden. Wenn das dritte Magnetventil 330 in seine AUS-Stellung versetzt wird, wird der Druck in einem Teil der die Strömungsdrossel 331 und das zweite Steuerventil 440 verbindenden Leitung abgelassen. Ist das Ventil 330 AN, so erzeugt das Ventil 330 einen Vorsteuerdruck Psol3, der gleich dem vierten Leitungsdruck Pl4 in der vierten Druckleitung 370 ist. Die vierte Druckleitung 370 ist auch mit einem Trennkupplung-Schnellentlastungsventil 400 über eine Strömungsdrossel 344 verbunden, und ein viertes Magnetventil 346 ist zwischen der Strömungsdrossel 344 sowie dem Trennkupplung-Schnellentlastungsventil 400 vorgesehen. Wenn das vierte Magnetventil 400 in die AUS-Stellung gebracht wird, wird der Druck in einem Teil der Leitung, die die Strömungsdrossel 344 und das Ventil 400 verbindet, abgeführt. Ist das Ventil 346 AN, so erzeugt das Ventil 346 einen Vorsteuerdruck Psol4, der gleich dem vierten Leitungsdruck Pl4 ist. Über eine Strömungsdrossel 394 steht die Druckleitung 370 auch mit dem zweiten Leitungsdruckreduzierventil 380 in Verbindung. Zwischen der Strömungsdrossel 394 und dem Ventil 380 ist ein fünftes Magnetventil 392 vorhanden. Ist das Ventil 392 auf AUS geschaltet, wird der Druck in einem Teil der die Strömungsdrossel 394 und das Ventil 380 verbindenden Leitung abgelassen. Ist das Ventil 392 in seiner AN-Stellung, so erzeugt das Ventil 392 einen Vorsteuerdruck Psol5, der dem vierten Leitungsdruck Pl4 gleich ist. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform erlauben die Kombinationen der Vorsteuerdrücke Psol3, Psol4 und Psol5 eine Mehrzahl von hydraulischen Steuervorgängen für ein normales Kuppeln und rasches Lösen der Trennkupplung 36, eine Gegendruckregelung des Druckspeichers 340, eine Verminderung im zweiten Leitungsdruck Pl2, wenn der Schalthebel 252 in der Neutral-Stellung "N" angeordnet ist, eine Verminderung im zweiten Leitungsdruck bei einer hohen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und einen Rückwärts-Sperrsteuervorgang (worauf noch eingegangen werden wird).
Die Funktionen des Trennkupplung-Regelventils 320 und des Trennkupplung-Schnellentlastungsventils 400, um ein Kuppeln und ein schnelles Lösen der Trennkupplung 36 zu bewirken, werden beschrieben. Das Trennkupplung-Druckregelventil 320 wirkt dahingehend, um den Trennkupplungsdruck Pcl in der Trennkupplungsleitung 92 zur Einkuppelleitung 322 oder zur Auskuppelleitung 324 der Strömungskupplung 12 zu führen, um die Trennkupplung 36 zu kuppeln oder freizugeben. Das Trennkupplung- Schnellentlastungsventil 400 wirkt dahingehend zu ermöglichen, daß die von der Trennkupplung 36 abgeleitete Flüssigkeit in den Ablauf geführt wird, ohne durch den Ölkühler 339 zu fließen, so daß die Trennkupplung 36 rasch gelöst wird.
Das Trennkupplung-Regelventil 320 ist ein Kolbenventil, das Anschlüsse 321a - 321g, einen Steuerkolben 326 mit einer ersten und einer zweiten Position sowie eine Feder 328, um den Steuerkolben 326 zur ersten oder freigebenden Position hin (mit AUS in Fig. 2 angegeben) zu belasten.
Wenn der Steuerkolben 326 in der zweiten oder kuppelnden Position ist (mit AN in Fig. 2 angegeben), sind der den Trennkupplungsdruck Pcl empfangende Anschluß 321c und der Anschluß 321d untereineander verbunden, sind der Anschluß 321b und der Ablaufanschluß 321a untereinander verbunden und sind die Anschlüsse 321e sowie 321f untereinander verbunden. Befindet sich der Steuerkolben 326 inder ersten oder freigebenden Position, dann sind die Anschlüsse 321c und 321b untereinander, die Anschlüsse 321d und 321e untereinander und die Anschlüsse 321f sowie 321g untereinander verbunden. Das untere Ende des Steuerkolbens 326 (das von der Feder 328 entfernt ist) begrenzt teilweise eine Kammer 332, die den Vorsteuerdruck Psol3 empfängt, wenn sich das dritte Magnetventil 330 in der AN-Position befindet.
Das Trennkupplung-Schnellentlastungsventil 400 ist ein Kolbenventil, das einen mit der Trennkupplungsleitung 92 über eine Strömungsdrossel 401 in Verbindung stehenden Anschluß 402a, einen mit der Auskuppelleitung 324 verbundenen Anschluß 402b, einen mit dem Anschluß 321b des Trennkupplung-Regelventils 320 in Verbindung stehenden Anschluß 402c, einen mit dem Anschluß 321f des Trennkupplung-Regelventils 320 verbundenen Anschluß 402d, einen Anschluß 402e, der mit der Einkuppelleitung 322 verbunden ist, und einen mit dem Anschluß 321d des Ventils 320 verbundenen Anschluß 402f enthält. Das Trennkupplung-Schnellentlastungsventil 400 besitzt ferner einen Steuerkolben 406 mit einer dritten sowie einer vierten Position und eine Feder 408, um den Kolben 406 zu seiner vierten Position oder Schnellentlastungsposition (in Fig. 2 mit AN angegeben) zu belasten. Befindet sich der Steuerkolben 406 in der dritten Position oder normalen Freigabeposition (mit AUS in Fig. 2 angegeben), dann sind die Anschlüsse 402b und 402c untereinander verbunden, und die Anschlüsse 402e sowie 402f sind ebenfalls untereinander verbunden. Befindet sich der Steuerkolben 406 in der vierten Position oder Schnellentlastungsposition, sind die Anschlüsse 402a sowie 402b miteinander in Verbindung, wobei die Anschlüsse 402d und 402e untereinander verbunden sind. Das untere Ende des Steuerkolbens 406 begrenzt teilweise eine Kammer 410, die den Vorsteuerdruck Psol4 empfängt, wenn das vierte Magnetventil 346 in der AN-Position ist. In Fig. 2 entsprechen die AN- und AUS-Positionen des dritten Magnetventils 330 den AN- und AUS-Positionen des Trennkupplung-Regelventils 320 jeweils, während die AN- und AUS-Positionen des vierten Magnetventils 346 jeweils den AN- und AUS-Positionen des Trennkupplung-Schnellentlastungsventils 400 entsprechen.
Wird das dritte Magnetventil 330 auf AN geschaltet, während das vierte Magnetventil 346 AUS ist, wird der Steuerkolben 326 in die kuppelnde oder AN-Position bewegt, wird das Fluid in der Trennkupplungsleitung 92 in die Einkuppelkammer 33 der Strömungskupplung 12 durch die Anschlüsse 321c, 321d, 402f, 402e und die Einkuppelleitung 322 geführt, während gleichzeitig das Fluid in der Auskuppelkammer 35 durch die Auskuppelleitung 324, die Anschlüsse 402b, 402c, 321b und 321a in den Ablauf abgelassen wird. Damit wird die Trennkupplung 36 in einem Einkuppelbetrieb, wie in Fig. 15 angegeben ist, eingerückt. Die Fluidkanäle zur Zufuhr und Abfuhr des Fluids in die und aus der Strömungskupplung 12, um die Trennkupplung 36 einzukuppeln, wie oben beschrieben wurde, werden als die "zweiten Fluidkanaleinrichtungen" bezeichnet.
Wenn das dritte Magnetventil 330 auf AUS geschaltet wird, während das vierte Magnetventil 346 AUS ist, wird das Fluid in der Trennkupplungsleitung 92 in die Auskuppelkammer 35 der Strömungskupplung 12 durch die Anschlüsse 321c, 321b, 402c sowie 402b und die Auskuppelleitung 324 geführt, während gleichzeitig das Fluid in der Einkuppelkammer 33 durch die Einkuppelleitung 322, die Anschlüsse 402e, 402f, 321d sowie 321e und den Ölkühler 339 zum Ablauf abgeleitet wird. Damit wird die Trennkupplung in einer ersten Freigabebetriebsart gelöst, wie in Fig. 15 angegeben ist. Die Fluidkanäle zur Zufuhr und Abfuhr des Fluids in die und aus der Strömungskupplung 12, um die Kupplung 36 zu lösen, wie oben beschrieben wurde, werden als "erste Fluidkanaleinrichtungen" bezeichnet.
Wenn sowohl das dritte als auch das vierte Magnetventil 330 und 346 beide auf AN geschaltet sind, wird das Fluid in der Trennkupplungsleitung 92 in die Auskuppelkammer 35 der Strömungskupplung 12 durch die Anschlüsse 402a sowie 402b und die Auskuppelleitung 324 geführt, während gleichzeitig das Fluid in der Einkuppelkammer 33 durch die Einkuppelleitung 322, die Anschlüsse 402e, 402d, 321f sowie 321e und den Ölkühler 339 abgeführt wird. Auf diese Weise wird die Trennkupplung 36 in einer zweiten Freigabebetriebsart gelöst, wie in Fig. 15 angegeben ist. Die Fluidkanäle zur Zufuhr und Abfuhr des Fluids in die und aus der Strömungskupplung 12, um die Trennkupplung 36 zu lösen, wie oben beschrieben wurde, werden als "dritte Fluidkanaleinrichtungen" bezeichnet.
Da die erste und zweite Freigabebetriebsart verfügbar sind, wird die Trennkupplung 36 nicht fälschlicherweise im gekuppelten Zustand gehalten, selbst wenn der Steuerkolben 326 des Trennkupplung-Regelventils 320 in der AN-Position hängenbleibt oder der Steuerkolben 406 des Trennkupplung-Schnellentlastungsventils 400 in der AUS-Position klemmt. Das heißt mit anderen Worten, daß, wenn die Trennkupplung 36 in der gekuppelten Stellung verbleibt, selbst nachdem eine vorbestimmte der ersten und zweiten Freigabebetriebsarten herzustellen befohlen worden ist, um die Kupplung 36 zu lösen, die andere Freigabebetriebsart gewählt wird, um die Kupplung 36 freizugeben, wodurch das ansonsten mögliche Abwürgen des Motors verhindert und das Fahrzeug störungsfrei erneut gestartet werden kann. Wenn ferner der Steuerkolben 326 des Ventils 320 in der AUS-Position hängenbleibt oder der Steuerkolben 406 des Ventils 400 in der AN-Position klemmt, wird die Trennkupplung 36 tatsächlich in die schnelle Freigabebetriebsart versetzt, selbst wenn befohlen ist, die Einkuppelbetriebsart zu wählen. In diesem Fall wird die andere Freigabebetriebsart gewählt. Wenn die rasche Freigabebetriebsart ständig bewerkstelligt wird, wird das Fluid, ohne durch den Ölkühler 339 zu fließen, abgeleitet und kann das Fluid überhitzt werden. Deshalb verhindert das Vorsehen der ersten sowie zweiten Freigabebetriebsart das Überhitzen des Arbeitsfluids im Fall einer Störung bei dem Ventil 320.
Wenn die Trennkupplung 36 rasch bei Einwirken einer abrupten Bremsung des Fahrzeugs gelöst werden soll, werden das dritte und vierte Magnetventil 330 und 346 in die AUS- bzw. AN-Position gebracht. In diesem Fall wird eine rasche Freigabebetriebsart bewerkstelligt, wie in Fig. 15 angegeben ist. In dieser raschen Freigabebetriebsart wird das Fluid in der Trennkupplungsleitung 92 in die Auskuppelkammer 35 primär durch die Anschlüsse 402a sowie 402b und die Auskuppelleitung 324 geführt, während gleichzeitig das Fluid in der Einkuppelkammer 33 durch die Einkuppelleitung 322 und die Anschlüsse 402e, 402d, 321f sowie 321g abgeführt wird. Das bedeutet, daß die Einkuppelkammer 33 entleert wird, ohne das Fluid durch den Ölkühler 339 zu leiten, der einen relativ hohen Strömungswiderstand besitzt. Demzufolge wird die Trennkupplung 36 rasch gelöst. Die Fluidkanäle für ein rasches Freigeben der Kupplung 36 werden als "vierte Fluidkanaleinrichtungen" bezeichnet.
Der Druck des zum Ablauf ohne Fließen durch den Ölkühler 339 abgeführten Arbeitsfluids wird auf ein geeignetes Niveau durch ein Kühldruckminderventil 338, das stromauf vom Ölkühler 339 angeordnet ist, erniedrigt.
Die Einkuppelleitung 322 ist mit dem Ölkühler 339 über eine Umgehungsleitung 334 verbunden, welche mit einer Strömungsdrossel 336 ausgestattet ist. Eine weitere Strömungsdrossel 337 ist zwischen der Strömungsdrossel 336 und dem Trennkupplung- Regelventil 320 angeordnet. Diese Drosseln 336 und 337 bestimmen die Durchsatzmengen des Fluids von der Einkuppelkammer 33 der Strömungskupplung 12 und vom Ventil 320 in den Ölkühler 339. Das bedeutet, daß ein Teil des Fluids durch den Ölkühler 339 auch dann gekühlt wird, wenn die Trennkupplung 36 im eingekuppelten Zustand ist.
Im folgenden werden die Funktionen des ersten Steuerventils 380 und eines zweiten Steuerventils 440, um den oben erwähnten Speichergegendruck-Regelvorgang, eine zweite Leitungsdruckverminderung mit dem Schalthebel 252 in der Neutral-Position "N", eine zweite Leitungsdruckverminderung bei einer hohen Fahrgeschwindigkeit und einen Rückwärts-Sperrsteuervorgang zu bewerkstelligen, beschrieben.
Das erste Steuerventil 380 hat einen mit einem Anschluß 442c des zweiten Steuerventils 440 verbundenen Anschluß 382a, einen den Vorsteuerdruck Psol5 empfangenden Anschluß 382b, einen mit der Kammer 136 des zweiten Druckregelventils 102 und mit der Kammer 435 des (vorher genannten) Rückwärts-Sperrventils 420 verbundenen Anschluß 382c sowie einen Ablaufanschluß 382d. Das erste Steuerventil 380 enthält einen Steuerkolben 384 mit einer AN- und AUS-Position, wie in Fig. 2 angegeben ist, und eine Feder 386, um den Steuerkolben 384 zur AUS-Position hin zu belasten. Wenn der Steuerkolben 384 in der AUS-Position angeordnet ist, sind die Anschlüsse 382a und 382b untereinander verbunden, während der Anschluß 382c und der Ablaufanschluß 382d untereinander verbunden sind. Befindet sich der Steuerkolben 384 in der AN-Position, ist der Anschluß 382a mit dem Ablauf verbunden, während die Anschlüsse 382b und 382c untereinander verbunden sind. Das von der Feder 386 entfernte Ende des Steuerkolbens 384 begrenzt zum Teil eine Kammer 388, die den Vorsteuerdruck Psol4 empfangen kann. Wenn der Vorsteuerdruck Psol4 nicht an der Kammer 388 aufgebracht wird, wird der Steuerkolben 384 in die AUS-Position gebracht, wodurch der Vorsteuerdruck Psol5 an die Kammer 136 des zweiten Druckregelventils 102 und eine Kammer 435 des Rückwärts-Sperrventils 420 gelegt wird. Wird der Vorsteuerdruck Psol4 an der Kammer 388 aufgebracht, wird der Steuerkolben 384 zur AN-Position bewegt, wodurch der Vorsteuerdruck Psol5 an den Anschluß 442c des zweiten Steuerventils 440 gelegt wird. In Fig. 2 entsprechen die AN- und AUS-Positionen des ersten Steuerventils 380 jeweils den An- und AUS-Positionen des vierten Magnetventils 346.
Das zweite Steuerventil 440 besitzt Anschlüsse 442b und 442c, die untereinander und über eine Strömungsdrossel 443 mit der Kammer 133 des zweiten Druckregelventils 102 verbunden sind, einen Anschluß 442d, der mit dem Druckspeicher 372 und dem vierten Druckregelventil 170 verbunden ist, und einen Ablaufanschluß 442e. Das Ventil 440 enthält einen Steuerkolben 444, der zwischen einer AN- und einer AUS-Position bewegbar ist, wie in Fig. 2 angegeben ist, und eine Feder 446, um den Steuerkolben 444 zur AUS-Position zu belasten. Ist der Steuerkolben 444 in der AN-Position, so ist der Anschluß 442d mit dem Ablaufanschluß 442e verbunden. Befindet sich der Steuerkolben 444 in der AUS-Position, ist der Anschluß 442d vom Ablaufanschluß 442e getrennt. Das von der Feder 446 entfernte Ende des Steuerkolbens 444 begrenzt zum Teil eine Kammer 448, die den Vorsteuerdruck Psol3 empfangen kann. Wenn der Vorsteuerdruck Psol3 nicht an der Kammer 448 ansteht, wird der Steuerkolben 444 in die AUS-Position gebracht. Wird der Vorsteuerdruck Psol3 an die Kammer 448 gelegt, wird der Steuerkolben 444 in die AN-Position bewegt, wodurch der Vorsteuerdruck Psol5, der durch die Anschlüsse 442c, 442b an die Kammer 133 gelegt wird, auch am Druckspeicher 372 und einer Kammer 177 des vierten Druckregelventils 170 aufgebracht wird. In Fig. 2 entsprechen die AN- und AUS-Positionen des zweiten Steuerventils 440 jeweils den AN- und AUS-Positionen des dritten Magnetventils 330.
Es werden die Gegendruckregelvorgänge der Druckspeicher 340 und 342 für die Vorwärts-Kupplung 70 und die Rückwärts-Bremse 72 beschrieben. Wenn das fünfte Magnetventil 392 in der Arbeitszyklusweise betrieben wird, ändert sich der stromab von der Strömungsdrossel 394 erzeugte Vorsteuerdruck Psol5 mit dem Arbeitszyklus Ds5 des Ventils 392, wie in Fig. 16 angegeben ist. Somit arbeiten die Strömungsdrossel 394 und das fünfte Magnetventil 392 als eine Einrichtung, um den Vorsteuerdruck Psol5 zu erzeugen, der an den Druckspeicher 372 sowie das vierte Druckregelventil 170 über eine Leitung 348 gelegt wird, um die Gegendrücke der Speicher 340, 342 zu regeln, während das erste und zweite Steuerventil 380 und 440 jeweils in der AN- bzw. AUS-Position angeordnet sind.
Die Gegendrücke der Speicher 340, 342 werden geregelt, um eine Anstiegsrate in den Drücken in den Zylindern der Kupplung 72 sowie der Bremse 70 zu begrenzen, so daß dadurch Einrückstöße der Kupplung 72 und der Bremse 70 vermindert werden, wenn der Schalthebel 252 von der Neutral-Position "N" zur Antrieb- Position "D" oder zur Rückwärts-Position "R" verschoben wird. Zu diesem Zweck ist das vierte Druckregelventil 170 imstande, den vierten Leitungsdruck Pl4 zu regeln, der durch eine vierte Druckleitung 370 an die Gegendruckanschlüsse 366 und 368 der Druckspeicher 342, 340 für die Kupplung 72 und die Bremse 70 gelegt wird. Das bedeutet, daß das vierte Druckregelventil 170 dahingehend wirkt, die Druckabsorptionsfunktionen der Druckspeicher 342, 340 zu kontrollieren, so daß die Einrückstöße der Kupplung 72 und der Bremse 70 minimiert werden.
Das vierte Druckregelventil 170 ist imstande, den vierten Leitungsdruck Pl4 in Abhängigkeit vom Vorsteuerdruck Psol5 zu regeln. Im einzelnen wird, wenn der Schalthebel 252 von der Neutral-Position "N" zur Antrieb-Position "D" oder Rückwärts- Position "R" verschoben wird, das fünfte Magnetventil 392 in der Arbeitszyklusweise betrieben, um den vierten Leitungsdruck Pl4 mit dem Arbeitszyklus Ds5 zu verändern, wie in Fig. 17 angegeben ist, wobei der Vorsteuerdruck Psol5 an die Kammer 177 des vierten Druckregelventils 170 gelegt wird. Der Arbeitszyklus Ds5 wird so festgelegt, daß die durch den vierten Leitungsdruck Pl4 bestimmten Gegendrücke der Druckspeicher 340, 342 den Einrückstoß der Kupplung 72 oder der Bremse 70 minimieren. Wenn der Druck im Zylinder der Kupplung 72 auf den dritten Leitungsdruck Pl3 ansteigt, wird der Vorsteuerdruck Psol5, der an das vierte Druckregelventil 170 gelegt worden ist, durch das zweite Steuerventil 440 abgesperrt, wodurch die Kammer 177 zur Atmosphäre freigemacht wird, und der vierte Leitungsdruck Pl4 wird auf ein relativ niedriges Niveau in der Nähe von 4 kg/cm² eingeregelt, was der Druckkraft der Feder 172 entspricht, die den Steuerkolben 171 zur offenen Position hin belastet. Der auf diese Weise geregelte vierte Leitungsdruck Pl4 wird primär als ein Vorsteuerdruck zur Steuerung der Wege- und Strömungsregelventile 262, 264 der Umstell-Regelventilanordnung 260 verwendet. Somit wirkt das vierte Druckregelventil 170 als eine Einrichtung, die einen Vorsteuerdruck für eine Betätigung der Wege- und Strömungsregelventile 262, 264 erzeugt. Der mit der Leitung 348 verbundene Druckspeicher 372 wirkt dahingehend, die Pulsation des Vorsteuerdrucks Psol5 zu absorbieren, die in bezug auf die Frequenz der Arbeitsspielsteuerimpulse, um das fünfte Magnetventil 392 zu aktivieren, auftreten wird.
Es wird nun die Funktionsweise, um den zweiten Leitungsdruck Pl2 zum Schutz des Übertragungsriemens 44 gegen eine Überlastung aufgrund eines Druckanstiegs im abtriebsseitigen Zylinder 54, 56 abzusenken, wobei der Druckanstieg durch eine Zentrifugalkraft während einer Drehung der abtriebsseitigen Riemenscheibe 40, 42 verursacht wird, beschrieben. Im einzelnen wird, wenn das Fahrzeug mit einer relativ hohen Geschwindigkeit fährt, wobei die Ausgangswelle 38 des CVT 14 mit einer hohen Drehzahl dreht, der am abtriebsseitigen Zylinder (z.B. am Zylinder 56) aufgebrachte zweite Leitungsdruck Pl2 durch Schalten des vierten Magnetventils 346 sowie des ersten Steuerventils 380 auf AUS und Schalten des fünften Magnetventils 392 auf AN abgesenkt. Diese Verminderung im zweiten Leitungsdruck Pl2 wird ohne Rücksicht auf die Betriebszustände des dritten Magnetventils 330 und des zweiten Steuerventils 440 bewirkt. Das bedeutet, daß der Vorsteuerdruck Psol5 (= Pl4) an der Kammer 136 des zweiten Druckregelventils 102 durch die Anschlüsse 382b und 382c des ersten Steuerventils 380 aufgebracht wird, wodurch der zweite Leitungsdruck Pl2 in Übereinstimmung mit der folgenden Gleichung (3) geregelt wird:
Pl2 = [A4 Pth + (A5 - A4) Psol5 + W - A1 Pe - (A2 - A1) Psol5]/(A3 - A2) ...(3).
Der gemäß der obigen Gleichung (3) geregelte zweite Leitungsdruck Pl2 wird, wie mit einer gestrichelten Linie in Fig. 18 angegeben ist, mit Bezug auf den normal geregelten zweiten Leitungsdruck, wie mit ausgezogenen Linien angegeben ist, abgesenkt. Das Absenken des Drucks Pl2 eliminiert oder minimiert einen nachteiligen Einfluß eines übermäßigen Druckanstiegs im abtriebsseitigen Zylinder 56 aufgrund der Zentrifugalkraft, wodurch die Haltbarkeit des Übertragungsriemens 44 gesteigert wird. Der zweite Leitungsdruck Pl2 wird auch abgesenkt, wenn der Rückwärts-Sperrsteuervorgang stattfindet (was später beschrieben werden wird) und wenn der Schalthebel 252 in die Neutral-Stellung "N" geschaltet wird. Es ist zu bemerken, daß der zweite Leitungsdruck Pl2 normalerweise gemäß der Gleichung (1) geregelt wird, wenn das vierte Magnetventil 346 auf AN oder das fünfte Magnetventil auf AUS geschaltet wird.
Das Rückwärts-Sperrventil 420 ist dazu vorgesehen zu verhindern, daß die Umsteuervorrichtung 16 in die Rückwärtsposition mit eingerückter Rückwärts-Bremse 70 gebracht wird, wenn das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung fährt. Dieses Ventil 420 besitzt Anschlüsse 422a und 422b, die imstande sind, den dritten Leitungsdruck Pl3 vom Ausgangsanschluß 256 des Schalthebelventils 250 zu empfangen, wenn das Ventil 250 in der Rückwärts- Stellung "R" eingerückt wird. Das Rückwärts-Sperrventil 420 besitzt ferner einen mit dem Zylinder der Rückwärts-Bremse 70 durch eine Leitung 423 verbundenen Anschluß 422c und einen Ablaufanschluß 422d. Das Ventil 420 enthält einen Steuerkolben 424, der gleitend zwischen einer ersten oder nicht-sperrenden Position, die dem einen Ende (oberes Ende) des Arbeitshubs entspricht, und einer zweiten oder sperrenden Stellung, die dem anderen Ende (unteres Ende) des Arbeitshubs entspricht, bewegbar ist. Der Steuerkolben 424 wird durch eine Feder 426 zur ersten Position hin belastet. In anstoßender Berührung mit dem unteren Ende des Steuerkolbens 424 ist ein Ventilkolben 428 vorgesehen, der einen geringeren Durchmesser als der Steuerkolben 424 hat. Der obere Endabschnitt des Steuerkolbens 424 besitzt eine erste Kolbenfläche 430, eine zweite Kolbenfläche 432, die einen größeren Durchmesser als die erste Kolbenfläche 430 hat, und eine dritte Kolbenfläche 434 mit demselben Durchmesser wie die zweite Kolbenfläche 432. Diese drei Kolbenflächen 430, 432, 434 sind vom oberen Ende des Steuerkolbens 424 aus in der Reihenfolge der Beschreibung angeordnet. Die erste Kolbenfläche 430 am oberen Ende des Steuerkolbens 424 begrenzt teilweise eine Kammer 435, die den Vorsteuerdruck Psol5 durch das erste Steuerventil 380, das in der AUS-Stellung sich befindet, empfangen kann. Die erste und zweite Kolbenfläche 430, 432 begrenzen eine Kammer 436, während die zweite und die dritte Kolbenfläche 432, 434 eine Kammer 437 abgrenzen. Diese Kammern 436 und 437 können den dritten Leitungsdruck Pl3 vom Schalthebelventil 250 nur empfangen, wenn der Schalthebel 252 in die Rückwärts-Position "R" geschaltet ist. Der Steuerkolben 424 und der Ventilkolben 428 bestimmen eine Kammer 438, die imstande ist, den Druck in der Rückwärts-Bremse 70 zu empfangen. Der Ventilkolben 428 begrenzt zum Teil eine Kammer 439, an welcher der dritte Leitungsdruck Pl3 ständig ansteht. Die Fläche des Ventilkolbens 428, die den dritten Leitungsdruck Pl3 empfängt, ist im wesentlichen gleich der Fläche der ersten und zweiten Kolbenfläche 430 sowie 432, die den Druck in der Kammer 436 empfängt.
In dem derart aufgebauten Rückwärts-Sperrventil 420 wird der Steuerkolben 424 zur zweiten oder sperrenden Position gegen die Druckkraft der Feder 426 bewegt, um zu verhindern, daß die Umsteuervorrichtung 16 in die Rückwärtsstellung versetzt wird, wenn die auf dem Vorsteuerdruck Psol5 und dem dritten Leitungsdruck Pl3 beruhende Ventilschließkraft die Ventilöffnungskraft übersteigt, welche auf der Druckkraft der Feder 426, dem Druck in der Rückwärts-Bremse 70 und dem dritten Leitungsdruck beruht. In dieser Sperrstellung sind die Anschlüsse 422b und 422c voneinander getrennt, während der Anschluß 422c und der Ablaufanschluß 422d untereinander verbunden sind, wodurch die Rückwärts-Bremse 70 entleert wird. Das bedeutet, daß dann, wenn der Vorsteuerdruck Psol5 an der Kammer 435 aufgebracht wird, wobei das vierte und fünfte Magnetventil 346 und 392 jeweils auf AUS bzw. AN geschaltet sind, die Umsteuervorrichtung 16 daran gehindert ist, in die Rückwärtsposition unter der Voraussetzung, daß der Schalthebel 252 in die Rückwärts-Position "R" geschaltet ist, versetzt zu werden. Jedoch wird der Steuerkolben 424 des Rückwärts-Sperrventils 420 in die erste oder nicht-sperrende Position unter der Druckkraft der Feder 426 für eine Verbindung der Rückwärts-Bremse 70 mit dem Anschluß 256 des Schalthebelventils 250 bewegt, wenn das vierte Magnetventil 346 auf AN geschaltet oder wenn das fünfte Magnetventil 392 auf AUS geschaltet oder wenn der Schalthebel 252 in eine andere Stellung als die Rückwärts-Position "R" bewegt wird. Das Rückwärts-Sperrventil 420 wirkt dahingehend, ein Einrücken der Rückwärts-Bremse 70 zu unterbinden und die Umsteuervorrichtung 16 in der neutralen Stellung zu halten, wenn der Schalthebel 252 von der Antriebs-Position "D" durch die Neutral-Position "N" hindurch zur Rückwärts-Position "R" verschoben wird, während das vierte und fünfte Magnetventil 346 und 392 in der AUS- und AN-Stellung durch ein elektronisches Steuergerät 460, das beschrieben werden wird, angeordnet sind.
Während das erste Steuerventil 380 auf AUS steht, d.h., während das vierte Magnetventil 346 auf AUS geschaltet ist, wird der Vorsteuerdruck Psol5 zur Kammer 136 des zweiten Druckregelventils 102 durch das erste Steuerventil 380 geführt. Als Ergebnis wird der zweite Leitungsdruck Pl2 in Abhängigkeit vom Vorsteuerdruck Psol5 abgesenkt, wodurch die Spannung des Riemens 44 des CVT 14 in einem Ausmaß minimiert wird, das einen schlupffreien Betrieb des Riemens 44 gewährleistet. Folglich werden das Arbeitsgeräusch des Riemens 44 vermindert und die Lebensdauer des Riemens 44 erhöht.
Während das erste und zweite Steuerventil 380 und 440 beide AN sind, d.h., während das vierte und dritte Magnetventil 346 und 330 beide auf AN geschaltet sind, wird der Vorsteuerdruck Psol5 an die Kammer 133 des zweiten Druckregelventils 102 durch das erste sowie zweite Steuerventil 380, 440 gelegt, wodurch der zweite Leitungsdruck Pl2 um einen geeigneten Wert in Abhängigkeit vom Vorsteuerdruck Psol5 angehoben wird. Dieser Anstieg im zweiten Leitungsdruck Pl2 wird bewirkt, wenn das CVT 14 rasch aufgrund einer abrupten Bremseinwirkung oder einer Betätigung des Schalthebels 252 von der Antrieb-Position "D" zur Niedrig-Position "L" beispielsweise heruntergeschaltet wird oder wenn die Gegendrücke der Druckspeicher 340, 342 bei einer Betätigung des Schalthebels 252 von der Neutral-Position "N" zur Antrieb- oder Rückwärts-Position "D", "R" geregelt werden. Das heißt, die Spannung des Riemens 44 des CVT 14 wird vorübergehend erhöht, um die Drehmoment-Übertragungsleistung des CVT 14 zu steigern, so daß ein ansonsten mögliches Rutschen des Riemens 14 an den Riemenscheiben 40, 42 in den oben angegebenen Betriebszuständen des Fahrzeugs verhindert wird.
Die Fig. 19 zeigt eine Tafel, die die Steuervorgänge entsprechend den jeweiligen unterschiedlichen Kombinationen der Betriebszustände des dritten, vierten und fünften Magnetventils 330, 346 und 392 angibt.
Es wird wieder auf die Fig. 1 Bezug genommen, in welcher das oben erwähnte elektronische Steuergerät 460 dargestellt ist, das als eine Steuereinrichtung zur Regelung des ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Magnetventils 266, 268, 330, 346 und 392, die in den Hydraulikkreis, der in Fig. 2 gezeigt ist, eingegliedert sind, dient. Diese Ventile werden selektiv durch das Steuergerät 460 erregt oder auf AN geschaltet, um das Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14, den Arbeitszustand der Trennkupplung 36 der Strömungskupplung 12 und den zweiten Leitungsdruck Pl2 beispielsweise zu regeln. Das elektronische Steuergerät 460 enthält einen sog. Mikrocomputer, der eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff und einen Festwertspeicher einschließt, wie in der einschlägigen Technik bekannt ist.
Das Steuergerät 460 empfängt verschiedene Signale von verschiedenen Fühlern, wie z.B.: einem Fahrgeschwindigkeitsfühler 462, der angeordnet ist, um die Drehzahl der Antriebsräder 24 zu ermitteln und ein für die ermittelte Drehzahl, d.h. eine Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs repräsentatives Fahrgeschwindigkeitssignal zu erzeugen; einem Eingangswelle-Drehzahlfühler 464, der angeordnet ist, um die Drehzahl der Eingangswelle 30 des CVT 14 zu erfassen und ein Eingangswelle-Drehzahlsignal zu erzeugen, das die erfaßte Drehzahl Nin der Eingangswelle kennzeichnet; einem Ausgangswelle-Drehzahlfühler 466, der angeordnet ist, um die Drehzahl der Ausgangswelle 38 des CVT 14 zu ermitteln und ein Ausgangswelle-Drehzahlsignal zu erzeugen, das die ermittelte Drehzahl Nout der Ausgangswelle 38 wiedergibt; einem Drosselklappenfühler 468, der angeordnet ist, um einen Öffnungswinkel der in eine Ansaugleitung des Motors 10 eingebauten Drosselklappe zu ermitteln und ein für den Öffnungswinkel θth der Drosselklappe kennzeichnendes Drosselklappensignal zu erzeugen; einem Schalthebelfühler 470, der angeordnet ist, um die gegenwärtig gewählte Betriebsstellung des Schalthebels 252 zu erfassen und ein für die gewählte Ist-Stellung Ps des Schalthebels 252 repräsentatives Signal zu erzeugen; einem Bremsschalter 472, der angeordnet ist, um eine Betätigung des Bremspedals des Fahrzeugs zu ermitteln und ein für die Betätigung des Bremspedals kennzeichnendes Signal zu erzeugen; und einem Motor-Drehzahlfühler 474, der angeordnet ist, um eine Drehzahl Ne des Motors 10 zu erfassen und ein die Motordrehzahl Ne kennzeichnendes Signal zu erzeugen. Die CPU des elektronischen Steuergeräts 460 verarbeitet diese Eingangssignale in Übereinstimmung mit im ROM gespeicherten Steuerprogrammen, während eine vorübergehende Datenspeicherfunktion des RAM genutzt wird, und sie gibt geeignete Antriebs- oder Steuersignale an das erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Magnetventil 266, 268, 330, 346 und 392 ab.
Bei Zufuhr von Energie zum Steuergerät 460 wird nach dem Initialisieren des Geräts eine Haupt-Steuerroutine abgearbeitet. In der Haupt-Steuerroutine werden die Geschwindigkeiten Nin und Nout der Eingangs- sowie Ausgangswelle 30 und 38, ein Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14, die Fahrgeschwindigkeit V und andere Betriebsparameter des Fahrzeugs auf der Grundlage der von den verschiedenen oben angegebenen Fühler empfangenen Eingangssignale berechnet. Auf der Grundlage der empfangenen Eingangssignale arbeitet das Steuergerät 460, um die Trennkupplung 36 sowie das CVT 14 zu steuern und Regelvorgänge, wie den Speicher-Gegendruckregelvorgang, die Verminderung und den Anstieg des zweiten Leitungsdrucks, wie in Fig. 19 angegeben ist, in einer geregelten Folge in Abhängigkeit von den Betriebszuständen des Fahrzeugs zu bewirken.
Die Schaltvorgänge des CVT 14 werden beispielsweise in Übereinstimmung mit einem Steuerprogramm gesteuert, das im Flußplan der Fig. 20A und 20B dargestellt ist.
Zuerst wird der Schritt S1 ausgeführt, um die verschiedenen Eingangssignale von den verschiedenen Fühlern einzulesen und die Fahrgeschwindigkeit V, die Drehzahlen Nin und Nout der Eingangs- und Ausgangswelle 30 und 38, den Drosselklappenöffnungswinkel θth, die gewählte Ist-Stellung Ps des Schalthebels 252 und die Motordrehzahl Ne auf der Grundlage der empfangenen Eingangssignale zu berechnen. Dann geht der Steuerungsablauf zum Schritt S2 über, in welchem eine gewünschte Drehzahl oder eine Ziel-Drehzahl Nin* der Eingangswelle 30 auf der Grundlage der Schalthebelstellung Ps, des Drosselklappen-Öffnungswinkels θth und der Fahrgeschwindigkeit V, genauer gesagt gemäß einer vorbestimmten Beziehung, die durch eine Funktionalgleichung Nin* = f(θth, V, Ps) wiedergegeben ist, bestimmt wird. Diese Beziehung, die im ROM des Steuergeräts 460 gespeichert ist, wird für jede der Antrieb-, Zweit- und Niedrig-Positionen "D", "S" und "L" des Schalthebels 252 festgelegt, so daß die relevante Beziehung einen gegenwärtig geforderten Ausgang des Motors 10, der durch den Drosselklappen-Öffnungswinkel θth wiedergegeben ist, mit einem minimalen Kraftstoffverbrauch des Motors 10 liefert. Wenn der Schalthebel 252 in die Zweit- oder Niedrig-Position "S", "L" gebracht wird, ist es im allgemeinen erforderlich oder erwünscht, daß das Fahrzeug in einer sportlichen Weise mit einem hohen Antriebsvermögen und mit einem relativ hohen Effekt eines Motorbremsens fährt. Im Hinblick auf dieses Erfordernis wird die für die Zweit- oder Niedrig-Position verwendete Beziehung so bestimmt, daß die erwünschte Eingangswellen- Drehzahl Nin* höher als diejenige für die Antrieb-Position ist, oder so bestimmt, daß das Übersetzungsverhältnis "e" vergleichsweise niedrig ist. Wenngleich das in Rede stehende Kraftübertragungssystem (Schalthebel 252 und Schalthebelventil 250) die drei Vorwärts-Antriebspositionen "Antrieb (D), Zweit (S) und Niedrig (L)" hat, können die Vorwärts-Antriebspositionen andersartig bestimmt werden. Beispielsweise können zusätzlich zur Antrieb-Position drei oder mehr Vorwärts-Antriebspositionen vorgesehen werden.
Im folgenden Schritt S3 bestimmt die CPU des Steuergeräts 460 eine Regelabweichung ΔNin (= Nin* - Nin), die ein Unterschied zwischen der Drehzahl Nin der Eingangswelle 30, die durch den Fühler 464 gegenwärtig ermittelt wird, und der bestimmten Ziel-Drehzahl Nin* ist. An den Schritt S3 schließt sich der Schritt S4 an, um eine von sechs Schaltarten I, II, III, IV, V und VI, wie in der Tafel der Fig. 10 angegeben ist, zu bestimmen oder zu wählen, und zwar aufgrund der bestimmten Regelabweichung ΔNin, vor allem in Abhängigkeit von einem der sechs Bereiche der Größe der Regelabweichung ΔNin, wie durch schraffierte Flächen im rechten Teil der Fig. 10 angegeben ist. Die benachbarten Bereiche der Abweichung ΔNin überlappen einander an ihren Endabschnitten, um eine Regelinstabilität zu vermeiden, wenn die entsprechenden benachbarten Schaltarten (wie in Fig. 10 angegeben ist) wiederholt alternierend unter denselben Bedingungen gewählt werden. Wenn die gegenwärtig ermittelte Regelabweichung ΔNin in den überlappenden Bereich von zwei benachbarten Bereichen fällt, so verbleibt die gegenwärtig gewählte Schaltart als die zu wählende. Wenn beispielsweise die ermittelte Regelabweichung ΔNin von 250 U/min (innerhalb des der Schaltart II entsprechenden Bereichs) auf 140 U/min innerhalb des überlappenden Bereichs zwischen den den Schaltarten II und III entsprechenden Bereichen vermindert wird, während die Schaltart II gewählt ist, wird die gegenwärtig gewählte Schaltart kontinuierlich als gewählt beibehalten. Wenn die Regelabweichung ΔNin auf einen innerhalb des überlappenden Bereichs zwischen den den Schaltarten II und III entsprechenden Bereichen verändert wird, während die Schaltart III gewählt ist, wird die Schaltart III kontinuierlich verwendet.
Nachdem die Schaltart gewählt oder bestimmt ist, wird der Schritt S5 ausgeführt, um zu entscheiden, ob gegenwärtig die Schaltart II gewählt ist oder nicht, und dann wird der Schritt S6 ausgeführt, um zu entscheiden, ob die Schaltart V gegenwärtig gewählt ist oder nicht. Wenn im Schritt S4 die Schaltart II gewählt worden ist, wird im Schritt S5 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten, und der Steuerungsablauf geht zum Schritt S7 über, in welchem der Arbeitszyklus Ds2 (%) des zweiten Magnetventils 268 gemäß der folgenden Gleichung (4) berechnet wird. Wenn im Schritt 54 die Schaltart V gewählt worden ist, wird im Schritt S6 eine bejahende Entscheidung (JA) erhalten, und der Steuerungsablauf geht zum Schritt S8 über, in welchem der Arbeitszyklus Ds2 des Ventils 268 gemäß der folgenden Gleichung (5) bestimmt wird:
Ds2 = K1 ΔNin ....(4)
Ds2 = -K2 ΔNin ....(5)
worin K1 und K2 Konstante sind.
Diese zwei unterschiedlichen Gleichungen (4) und (5) werden zur Bestimmung des Arbeitszyklus Ds2 verwendet, weil die Strömungscharakteristik des Durchflußregelventils 264 sich mit Bezug auf den Arbeitszyklus Ds2 zwischen dem Herunterschalt- und dem Hochschaltvorgang des CVT 14 unterscheidet.
Das erste und zweite Magnetventil 266 und 268 werden im Schritt S12 (der im einzelnen beschrieben werden wird) gemäß den AN-AUS-Zuständen, die durch die im Schritt S4 gewählte Schaltart bestimmt sind, und gemäß dem Arbeitszyklus Ds2, der im Schritt S7 oder S8 (für das zweite Magnetventil 268 allein) bestimmt wurde, betätigt. Der Arbeitszyklusablauf des zweiten Magnetventils 268 in den Schaltarten II und V wird durch alternierendes An- und Abschalten der Magnetspulen in einer vorbestimmten Zykluszeit Td bewirkt, und zwar mit einer AN- Zeit Td Ds2/100 und einer AUS-Zeit Td (1 - Ds2/100). Der Arbeitszyklus Ds2 des Ventils 268, der gemäß der Gleichung (4) oder (5) bestimmt wurde, bewirkt einen Anstieg der Durchflußmenge Q des Durchflußregelventils 264 als eine Funktion der Größe der Regelabweichung ΔNin, so daß die Durchflußmenge Q so geregelt wird, um die Größe der Regelabweichung ΔNin herabzusetzen. Demzufolge stimmt die ermittelte Ist-Drehzahl Nin letztlich mit der bestimmten Wunsch- oder Ziel-Drehzahl Nin* durch Regelung des Strömungsregelventils 264 im Schritt S12, wobei das zweite Magnetventil 268 mit dem im Schritt S7 oder S8 bestimmten Arbeitszyklus Ds2 betätigt wird, überein. Auf diese Weise wird die Rückkopplungsregelung des Durchflußregelventils 264 zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses "e" des CVT 14 bewirkt.
An die Schritte S7, S6 und S8 schließt sich der Schritt S9 an, um eine von acht hydraulischen Steuerungsarten A bis H zu bestimmen oder zu wählen, die durch das dritte, vierte und fünfte Magnetventil 330, 346 und 392 bewerkstelligt werden, wie in der Tafel der Fig. 19 angegeben ist. In dieser Betriebsart-Bestimmungsroutine werden die hydraulischen Steuerungsarten gewählt, wenn die jeweiligen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs erfüllt sind.
Wird beispielsweise der Schalthebel 252 zur Neutral-Position "N" hin betätigt, wird die hydraulische Steuerungsart B durch Schalten des dritten sowie vierten Magnetventils 330 sowie 346 auf AUS und Schalten des fünften Magnetventils 392 auf AN gewählt, wie in Fig. 19 angegeben ist. In dieser Schaltart B wird der zweite Leitungsdruck Pl2 um einen geeigneten Wert zur Verminderung des Geräuschpegels des Übertragungsriemens 44 des CVT 14 abgesenkt, während der Schalthebel 252 in der Neutral-Position "N" ist. Diese Druckabsenkung trägt zu einer Steigerung in der Lebensdauer des Übertragungsriemens 44 bei. Die drei Magnetventile 330, 346 und 392 werden in die gleichen Stellungen, wie oben angegeben wurde, gebracht, wenn der Schalthebel 252 zur Rückwärts-Position "R" hin betätigt wird, während die Vorwärts-Fahrgeschwindigkeit V höher als ein vorbestimmter unterer Grenzwert, z.B. um 7 - 10 km/h herum, ist. Demzufolge wird der Vorsteuerdruck Psol5 an der Kammer 435 des Rückwärts-Sperrventils 420 angelegt gehalten und der dritte Leitungsdruck Pl3 an der Kammer 436 des Rückwärts-Sperrventils 420 durch den Anschluß 256 des Schalthebelventils 250 aufgebracht. Deshalb wird das Rückwärts-Sperrventil 420 zur Sperrstellung (zweite Position) geschaltet, um zu verhindern, daß die Umsteuervorrichtung 16 in die Rückwärts-Position gebracht wird, auch wenn der Schalthebel 252 während des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs zur Rückwärts-Position "R" hin verschoben wird.
Wenn der Drosselklappenöffnungswinkel θth und die Fahrgeschwindigkeit V in einen vorbestimmten Bereich (der im ROM des Steuergeräts 460 gespeichert ist) zum Kuppeln der Trennkupplung fallen, wählt das Steuergerät die Kupplungsart für die Trennkupplung 36, wie in Fig. 15 angegeben ist, d.h. die hydraulische Steuerungsart C, die in Fig. 19 angegeben ist. Diese hydraulische Steuerungsart C wird dadurch bewerkstelligt, daß das dritte Magnetventil 330 auf AN und das vierte sowie fünfte Magnetventil 346 sowie 392 auf AUS geschaltet werden. Als Ergebnis wird die Trennkupplung 36 gekuppelt. Wenn die Fahrgeschwindigkeit V eine vorbestimmte Grenze, z.B. 100 km/h, in der hydraulischen Steuerungsart C überschreitet, wird das fünfte Magnetventil 392 auf AN geschaltet, wodurch die Schaltart C durch die Schaltart D ersetzt wird, die in Fig. 19 angegeben ist. In dieser hydraulischen Schaltart D wird der zweite Leitungsdruck Pl2 zum Zweck einer Verhinderung einer übermäßigen Spannung des Riemens 44 aufgrund des Druckanstiegs im Hydraulikzylinder 56 durch die Zentrifugalkraft mit einem geeigneten Wert abgesenkt.
Wenn der Drosselklappenöffnungswinkel θth und die Fahrgeschwindigkeit V mit dem in die Antrieb-Position "D" gebrachten Schalthebel 252 in einen vorbestimmten Bereich zum Lösen der Trennkupplung 36 fallen oder wenn der Schalthebel 252 von der Antrieb-Position "D" zur Neutral-Position "N" betätigt wird, wird die erste oder zweite Auskupplungsart der Fig. 15, d.h. die hydraulische Steuerungsart A oder H der Fig. 19, bewerkstelligt, wobei sowohl das dritte als auch das vierte Magnetventil 330, 346 in die AN- oder AUS-Position geschaltet werden. Als Ergebnis wird die Trennkupplung 36 gelöst. Die hydraulische Steuerungsart H wird gewählt, wenn das durch das CVT 14 übertragene Drehmoment größer als üblich ist, z.B. wenn das Fahrzeug gestartet wird, oder wenn der Schalthebel 252 von der Antrieb-Position "D" zur Niedrig-Position "L" verschoben wird. In dieser Steuerungsart H wird der zweite Leitungsdruck Pl2 um einen geeigneten Wert erhöht, um die Spannung des Riemens 44 zu steigern.
In den Situationen, wobei der Rückwärts-Sperrbetrieb nicht bewerkstelligt und weder die Position "N" noch die Position "P" gewählt wird, wird ein Unterschied Nd zwischen der Eingangs- und der Abtriebswelle 38, 58 der Umsteuervorrichtung 16 gemäß der folgenden Gleichung (6) berechnet, falls der Schalthebel 252 sich in der Rückwärts-Position "R" befindet. Der Unterschied Nd wird nach der folgenden Gleichung (7) berechnet, falls sich der Schalthebel 252 in einer der Vorwärts-Antriebspositionen "D", "S" und "L" befindet.
Nd = Nout - Ip.Npc ....(6)
Nd = Nout - Npc ....(7)
worin Nout: Drehzahl der Ausgangswelle 38 des CVT 14
Npc: Drehzahl des Trägers 60 der Vorrichtung 16
Ip: Übersetzungsverhältnis der Vorrichtung 16, wenn sie in die Rückwärtsposition gebracht ist.
Der Wert Npc wird auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit V gemäß der folgenden Gleichung (8) erhalten, während der Wert Ip auf der Grundlage der Werte Nout und Npc, wenn die Rückwärts-Bremse 70 völlig eingerückt ist, gemäß der folgenden Gleichung (9) erhalten wird:
Npc = C/V ... (8)
Ip = Nout/Npc ... (9)
worin C: eine Konstante ist.
Das Steuergerät 460 entscheidet, ob der gemäß der obigen Beschreibung berechnete Drehzahlunterschied Nd größer als ein im ROM gespeicherter Bezugswert CN ist oder nicht. Dieser Bezugswert CN, der beispielsweise etwa 30 U/min beträgt, wird verwendet, um zu entscheiden, ob die Vorwärts-Kupplung 72 oder die Rückwärts-Bremse 70 gänzlich eingerückt worden ist oder nicht. Wenn das Steuergerät 460 entscheidet, daß der berechnete Unterschied Nd nicht größer als der Bezugswert CN ist, so bedeutet das, daß die Kupplung 72 oder die Bremse 70 gänzlich eingerückt worden ist, und die Gegendrücke der Druckspeicher 340, 342 wrden nicht geregelt. Ist der Unterschied Nd größer als der Bezugswert CN, so bedeutet das, daß die Kupplung 72 oder die Bremse 70 nicht gänzlich eingerückt worden ist. In diesem Fall wird das dritte Magnetventil 330 auf AUS geschaltet, während das vierte Magnetventil 346 auf AN geschaltet wird. Ferner wird das fünfte Magnetventil 392 auf AN geschaltet oder in der Arbeitszyklusweise betrieben (alternierend auf AN und AUS geschaltet). Als Ergebnis wird die hydraulische Steuerungsart F der Fig. 19 bewerkstelligt, um den Regelvorgang für den Druckspeicher-Gegendruck zu bewirken. In dem Fall, daß das fünfte Magnetventil 392 in der Arbeitszyklusweise betrieben wird, wird der Arbeitszyklus Ds5 mit der Zeit gemäß einer vorbestimmten, im ROM gespeicherten Funktion verändert. In dieser hydraulischen Steuerungsart F wird der Gegendruck des Druckspeichers 342 oder 340 langsam geändert, um ein ruhiges Einrücken der Vorwärts-Kupplung 72 oder der Rückwärts-Bremse 70 zu gewährleisten, wenn der Schalthebel 252 von der Neutral-Position "N" zur Antrieb- oder Rückwärts-Position "D", "R" geschaltet wird.
Steht der Bremsschalter 472 auf AN und ist die Fahrgeschwindigkeit niedriger als ein vorbestimmter Bezugswert, d.h., wenn die Bedingung für ein Lösen der Trennkupplung 36 erfüllt worden ist, wählt das Steuergerät 460 die hydraulische Steuerungsart E, um die Trennkupplung 36 rasch zu lösen, und wählt dann die hydraulische Steuerungsart G, um die Kupplung 36 normal zu lösen. Das bedeutet vor allem, daß das dritte und fünfte Magnetventil 330 sowie 392 auf AUS und das vierte Magnetventil 346 auf AN geschaltet werden, um die Steuerungsart E herzustellen. Nach Verstreichen einer geeigneten Zeitspanne wird das dritte Magnetventil 330 auf AN geschaltet, um die Steuerungsart G zu bewerkstelligen.
Für einen zuverlässigen Betrieb der Trennkupplung 36 wird die erste oder zweite Auskuppelart der Fig. 15 selektiv hergestellt, um ein ruhiges und sicheres Fahren des Fahrzeugs zu gewährleisten. Normalerweise wird die vorbestimmte eine der ersten und zweiten Auskuppelarten der Fig. 15 gewählt, wenn der Drosselklappenöffnungswinkel θth oder die Fahrgeschwindigkeit V außerhalb des vorbestimmten Bereichs zum Schließen der Kupplung 36 liegt. Wenn das Trennkupplung-Regelventil 320 oder das Trennkupplung-Schnellentlastungsventil 400 nicht normal arbeiten, kann die Trennkupplung 36 nicht gelöst werden und bleibt tatsächlich in der eingerückten Position, selbst wenn die vorbestimmte eine der ersten und zweiten Auskuppelarten gewählt wird. Das Steuergerät 460 bestimmt oder ermittelt das tatsächliche Kuppeln der Kupplung 36, wenn der Unterschied (Ne - Nin) zwischen der Eingangs- und Ausgangsdrehzahl der Strömungskupplung 12 kleiner als ein vorbestimmter Bezugswert (z.B. 30 U/min) ist. In diesem Fall wählt das Steuergerät 460 die andere Auskuppelart, um die Trennkupplung 36 in die gelöste Position zu versetzen. Das tatsächliche Kuppeln der Kupplung 36 kann auch ermittelt werden, wenn der Motor 10 bei einem erneuten Starten des Fahrzeugs stehenbleibt. Das Steuergerät 460 wählt auch die andere Auskuppelart in dem Fall, da die Trennkupplung 36 tatsächlich gelöst wird, obwohl die Einkuppelart gewählt ist. Wenn die Fahrgeschwindigkeit V oder der Drosselklappenöffnungswinkel θth in den vorbestimmten Bereich für ein Kuppeln der Kupplung 36 fällt, wird die Einkuppelart gewählt, wobei das dritte und vierte Magnetventil 330, 346 auf AN bzw. AUS geschaltet werden, solange die Ventile 320 und 400 normal arbeiten. Wenn die Ventile 330, 346 nicht normal arbeiten in diesem Zustand, kann der Schnellentlastungsbetrieb fälschlicherweise bewerkstelligt werden, wobei die Ventile 320, 400 in die AUS- bzw. AN-Stellung gebracht werden, d.h., die Trennkupplung 36 wird tatsächlich gelöst. Das Steuergerät 460 ermittelt das tatsächliche Lösen der Kupplung 36, wenn der Unterschied (Ne - Nin) der Strömungskupplung 12 größer als ein vorbestimmter Bezugswert ist. Falls der Schnellentlastungsbetrieb kontinuierlich bewerkstelligt wird, kann das Arbeitsfluid überhitzt werden, weil im Schnellentlastungsbetrieb das Fluid zum Ablauf abgeführt wird, ohne durch den Ölkühler 339 zu fließen. Im Hinblick auf diese Möglichkeit wählt das Steuergerät 460 die andere Auskuppelart, so daß das Fluid zum Ablauf durch den Ölkühler 339 hindurch abgeführt wird.
Nachdem das Steuergerät 460 im Schritt S9 des Flußplans der Fig. 20A und 20B eine der hydraulischen Steuerungsarten A bis H der Fig. 19 gewählt hat, geht der Steuerungsablauf zum Schritt S10 über, in welchem das Steuergerät 460 entscheidet, ob die Steuerungsart C für den Druckspeicher-Gegendruck gewählt ist oder nicht. Wenn die Art C gewählt ist, schließt sich an den Schritt S10 der Schritt S11 an, in welchem der Arbeitszyklus Ds5 des fünften Magnetventils 392 bestimmt wird. An den Schritt S11 schließt der Schritt S12 an. Wenn die Art C nicht gewählt ist, geht der Steuerungsablauf unmittelbar zum Schritt S12 über. In diesem Schritt S12 legt das Steuergerät 460 Steuersignale an das erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Magnetventil 266, 268, 330, 346 und 392, so daß die Magnetspulen dieser Ventile in den passenden AN- oder AUS- Zustand versetzt oder in geregeltem Arbeitsspiel (für die Ventile 268 und 392) erregt werden, und zwar in Abhängigkeit von der im Schritt S4 gewählten CVT-Schaltart und der im Schritt S9 gewählten hydraulischen Steuerungsart.
Aus der vorhergehenden Beschreibung der in Rede stehenden Ausführungsform der Erfindung wird deutlich, daß die zwei Auskuppelarten der Fig. 15, um die Trennkupplung 36 zu lösen, zur Verfügung stehen, so daß das Steuergerät 460 normalerweise die vorbestimmte eine der ersten und zweiten Auskuppelarten zum Lösen der Trennkupplung 36 wählt und die andere Auskuppelart in dem Fall wählt, daß die Trennkupplung 36 aufgrund eines mechanischen Fehlers bei dem Trennkupplung-Regelventil 320 oder dem Trennkupplung-Schnellentlastungsventil 400, nachdem die vorbestimmte eine der zwei Auskuppelarten herzustellen befohlen worden ist, tatsächlich eingerückt oder rasch gelöst wird. Deshalb ermöglicht die in Rede stehende Ausführungsform, daß die Trennkupplung 36 im Fall eines solchen mechanischen Fehlers mit den Ventilen 320 und 400 gelöst wird, und sie verhindert das Abwürgen des Motors 10 oder einen Fehler im Starten des Fahrzeugs aufgrund des ansonsten möglichen Einrückens der Trennkupplung 36 während einer Zeitspanne, in der die Kupplung 36 in der gelösten Position sein sollte. Auch verhindert die in Rede stehende Ausführungsform das Überhitzen oder das daraus folgende Lecken des Arbeitsfluids aufgrund der fälschlicherweise hergestellten raschen Auskuppelart, bei welcher das von der Strömungskupplung 12 abgeführte Fluid nicht durch den Ölkühler339 geführt wird.
Wenngleich diese Erfindung in ihrer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden ist, so sollte klar sein, daß die Erfindung auf andere Art verwirklicht werden kann, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
Obwohl die vier Arten der Fig. 15 auf die Trennkupplung 36 der Strömungskupplung 12 bei der erläuterten Ausführungsform angewendet werden, können beispielsweise ähnliche Arten auf irgendeme andere hydraulisch betätigte Kupplung, die in einem Kraftübertragungssystem eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, Anwendung finden.
Bei der erläuterten Ausführungsform werden der erste und zweite Leitungsdruck Pl1 und Pl2 zur Betätigung des antriebs- und abtriebsseitigen Hydraulikzylinders 54, 56 verwendet. Jedoch ist es möglich, daß ein einziger Leitungsdruck immer auf den abtriebsseitigen Zylinder aufgebracht wird, um die Spannung des Riemens 44 zu regeln, während das Fluid dieses Leitungsdrucks dem antriebsseitigen Zylinder durch eine Schaltregelventilanordnung zu- und von diesem abgeführt wird, um das Übersetzungsverhältnis des CVT 14 zu verändern.
Wenngleich das CVT 14 des Riemen-Riemenscheibentyps bei der erläuterten Ausführungsform zur Anwendung kommt, kann das CVT 14 durch ein kontinuierlich veränderliches Getriebe eines Traktionstyps ersetzt werden, das Rollen zur Übertragung einer Kraft vom Motor 10 auf die Umsteuervorrichtung 16 anwendet.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird der vom Drosselung- Sensorventil 180, das die Drosselklappenöffnung θth erfaßt, erzeugte Drosseldruck Pth als ein Druck verwendet, der für den gegenwärtig geforderten Ausgang des Motors 10 repräsentativ ist. Wenn die hydraulische Steuervorrichtung der Erfindung für ein Fahrzeug zur Anwendung kommt, das einen Dieselmotor ohne eine Drosselklappe besitzt, kann der Druck Pth durch einen Druck ersetzt werden, der einen einer Betätigungsgröße eines Gaspedals des Fahrzeugs entsprechenden Wert darstellt. In diesem Fall wird die Kurvenscheibe 184 mechanisch mit dem Gaspedal verbunden, so daß die Kurvenscheibe gedreht wird, wenn das Pedal niedergedrückt wird.
Obwohl die dargestellte Ausführungsform so eingerichtet ist, daß das Übersetzungsverhältnis "e" des CVT 14 so geregelt wird, daß die tatsächlich ermittelte Drehzahl Nin der Eingangswelle 30 mit einer bestimmten Wunsch- oder Ziel-Drehzahl Nin* übereinstimmt, ist es möglich, das Übersetzungsverhältnis "e" so zu regeln, daß das tatsächlich ermittelte Übersetzungsverhältnis "e" mit einem bestimmten gewünschten Verhältnis "e*" übereinstimmt, weil das Übersetzungsverhältnis "e" gleich Nout/Nin ist.
Die zwischen der Ausgangswelle 38 des CVT 14 und dem Zwischengetriebe 18 in der erläuterten Ausführungsform angeordnete Umsteuervorrichtung 16 kann zwischen der Strömungskupplung 12 und der Eingangswelle des CVT 14 angeordnet werden. Die Umsteuervorrichtung 16 kann zusätzlich zur Rückwärtsposition zwei oder mehr Vorwärtsantriebspositionen haben.
Die Strömungskupplung 12 kann durch andere Kupplungen, wie z.B. einen Drehmomentwandler, eine elektromagnetische Kupplung und eine Kupplung des nassen Typs ersetzt werden.

Claims

1. Hydraulische Steuereinrichtung zur Steuerung einer hydraulisch betätigten Kupplung (36) in einem Kraftübertragungssystem für ein Kraftfahrzeug, in welchem die Kupplung in eine gekuppelte Position versetzt wird, indem ein von einer hydraulischen Kraftquelle (74) zugeführtes Druckfluid in eine Einkuppelkammer (33) der Kupplung gefördert wird, während das Fluid von einer Auskuppelkammer (35) der Kupplung in einen Auslaß abgelassen wird, und die Kupplung in eine entkuppelte Position versetzt wird, indem das Fluid in die Auskuppelkammer gefördert wird, während das Fluid von der Einkuppelkammer abgelassen wird, wobei die genannte hydraulische Steuereinrichtung umfaßt: (a) ein erstes Zweistellung- Kupplungsregelventil (320) mit einem ersten, eine erste Position sowie eine zweite Position besitzenden Steuerkolben (326) und (b) ein zweites Zweistellung-Kupplungsregelventil (400) mit einem zweiten, eine dritte Position sowie eine vierte Position besitzenden Steuerkolben (406), wobei das erste und das zweite Kupplungsregelventil zusammenwirken, um Strömungen des besagten Fluid für ein selektives Einstellen der genannten Kupplung in die besagten entkuppelten sowie gekuppelten Positionen zu regeln, dadurch gekennzeichnet, daß:

- der erwähnte erste und zweite Steuerkolben (326,406) der genannten ersten und zweiten Kupplungsregelventile (320,400) zusammenwirken, um einen ersten Fluidkanal (321c,321b,402c,402b,324,322,402e,402f,321d,321e) zur Zufuhr des besagten Druckfluids von der genannten hydraulischen Druckquelle in die erwähnte Auskuppelkammer (35) der genannten Kupplung (36) zum Teil zu definieren und dadurch zu komplettieren, indem das Fluid von der erwähnten Einkuppelkammer (33) der genannten Kupplung in den besagten Auslaß abgelassen wird, um die genannte Kupplung bei einer normalen Drehzahl zu lösen, wenn der besagte erste sowie zweite Steuerkolben jeweils in der erwähnten ersten und dritten Position angeordnet sind;

- der erwähnte erste und zweite Steuerkolben zusammenwirken, um einen zweiten Fluidkanal (321c,321d,402f,402e, 322,324,402b,402c,321b,321a) zur Zufuhr des besagten Druckfluids in die erwähnte Einkuppelkammer zum Teil zu definieren und dadurch zu komplettieren, indem das Fluid von der erwähnten Auskuppelkammer zum Einkuppeln der Kupplung zum genannten Auslaß abgelassen wird, wenn der besagte erste sowie zweite Steuerkolben jeweils in der erwähnten zweiten und dritten Position angeordnet sind, und

- der erwähnte erste und zweite Steuerkolben zusammenwirken, um einen dritten Fluidkanal (402a,402b,324,322,402e, 402d,321f,321e) zur Zufuhr des besagten Druckfluids in die erwähnte Auskuppelkammer zum Teil zu definieren und dadurch zu komplettieren, indem das Fluid von der erwähnten Einkuppelkaimmer zum besagten Auslaß abgelassen wird, um die genannte Kupplung bei der erwähnten normalen Drehzahl zu lösen, wenn der besagte erste und zweite Steuerkolben jeweils in der erwähnten zweiten und vierten Position angeordnet sind,

- wodurch die genannte Kupplung bei einer normalen Drehzahl, wenn der besagte erste und zweite Steuerkolben in jeweils einer der ersten sowie dritten Positionen oder der zweiten sowie vierten Positionen sind, gelöst werden kann.

2. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Ölkühler (339), um das von der besagten Einkuppelkammer (33) der genannten Kupplung (36) abgeführte Fluid zu kühlen, umfaßt und in welcher der erwähnte erste sowie zweite Steuerkolben (326,406) zusammenwirken, um einen vierten Fluidkanal (402a,402b,324,322,402e,402d,321f, 321g) zur Zufuhr des Druckfluids in die besagte Auskuppelkammer zum Teil zu definieren und dadurch zu komplettieren, indem das Fluid von der besagten Einkuppelkammer zu dem genannten Auslaß, ohne durch den erwähnten Ölkühler zu fließen, für ein rasches Lösen der besagten Kupplung abgelassen wird, wenn die erwähnten ersten und zweiten Steuerkolben jeweils in der besagten ersten sowie vierten Position angeordnet sind.

3. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, in welcher das erwähnte Kraftübertragungssystem eine zwischen einem Motor (10) sowie einem Getriebe (14) des genannten Fahrzeugs angeordnete Strömungskupplungsvorrichtung (12) enthält, um eine Kraft zwischen dem besagten Motor und Getriebe zu übertragen, wobei die genannte hydraulisch betätigte Kupplung aus einer in die besagte Strömungskupplungsvorrichtung eingegliederten Trennkupplung (36) besteht.

4. Hydraulische Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, in welcher der besagte erste Steuerkolben (326) zwischen den erwähnten ersten sowie zweiten Positionen in Abhängigkeit von einer Betätigung eines ersten Magnetventils (330) betrieben wird, während der besagte zweite Steuerkolben (406) zwischen den erwähnten dritten sowie vierten Positionen in Abhängigkeit von einer Betätigung eines zweiten Magnetventils (346) betrieben wird.

5. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 4, die ferner ein elektronisches Steuergerät (460) enthält, das das erste sowie zweite Magnetventil (330,346) steuert, um normalerweise eine vorbestimmte aus Kombinationen von Betriebszuständen der genannten ersten sowie zweiten Magnetventile (330,346) zu wählen, um dadurch einen vorbestimmten der besagten ersten und dritten Fluidkanäle für ein Lösen der erwähnten Trennkupplung (36) auszuwählen, wobei das genannte elektronische Steuergerät eine Störung bei dem genannten ersten Kupplungsregelventil (320) und/oder dem genannten zweiten Kupplungsregelventil (400) feststellt.

6. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 5, in welcher, wenn das besagte elektronische Steuergerät (460) die erwähnte Störung bei dem genannten ersten Kupplungsregelventil (320) und/oder dem genannten zweiten Kupplungsregelventil (400) feststellt, das besagte Steuergerät tätig wird, um eine andere der erwähnten Kombinationen von Betriebszuständen der genannten ersten und zweiten Magnetventile (330,346) zu wählen, um dadurch den anderen der besagten ersten und dritten Fluidkanäle anstatt des besagten vorbestimmten einen der ersten und dritten Fluidkanäle zum Lösen der genannten Trennkupplung (36) auszuwählen.

7. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 6, die ferner Mittel (462), um eine Fahrgeschwindigkeit des erwähnten Fahrzeugs zu erfassen, Mittel (468), um einen Öffnungswinkel einer Drosselklappe des erwähnten Motors (10) zu erfassen, und Mittel (464,474), um Drehzahlen einer Antriebs- sowie einer Abtriebswelle (26,30) der besagten Strömungskupplung (12) zu erfassen, enthält und in welcher das genannte elektronische Steuergerät (460) den besagten ersten sowie zweiten Magnetventilen (330,346) befiehlt, den genannten einen aus den besagten ersten und dritten Fluidkanälen zu wählen, wenn entweder die erfaßte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder der erfaßte Drosselklappenöffnungswinkel außerhalb eines vorbestimmten Bereichs für ein Einkuppeln der genannten Trennkupplung (36) liegt, wobei das besagte elektronische Steuergerät die erwähnte Störung bei dem genannten ersten Kupplungsregelventil (320) und/oder dem genannten zweiten Kupplungsregelventil (400) feststellt, wenn ein Unterschied zwischen den besagten Drehzahlen der genannten Antriebs- sowie Abtriebswelle kleiner als ein vorbestimmter Bezugswert ist, nachdem das besagte elektronische Steuergerät den erwähnten ersten und zweiten Magnetventilen (330, 346) befohlen hat, den besagten vorbestimmten einen der ersten sowie dritten Fluidkanäle zu wählen.

8. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 6, die ferner Mittel (474), um einen Stillstand des genannten Motors (10) bei einem Wiederstarten des besagten Fahrzeugs zu erfassen, enthält und in welcher das besagte elektronische Steuergerät (460) die erwähnte Störung bei dem genannten ersten Kupplungsregelventil (330) und/oder dem genannten zweiten Kupplungsregelventil (400) feststellt, sobald der besagte Stillstand erfaßt wird.

9. Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 6, die ferner Mittel (462), um eine Fahrgeschwindigkeit des erwähnten Fahrzeugs zu erfassen, Mittel (468), um einen Öffnungswinkel einer Drosselklappe des erwähnten Motors (10) zu erfassen, und Mittel (464,474), um Drehzahlen einer Antriebs- sowie einer Abtriebswelle (26,30) der besagten Strömungskupplung (12) zu erfassen, enthält und in welcher das genannte elektronische Steuergerät (460) den besagten ersten sowie zweiten Magnetventilen (330,346) befiehlt, den genannten zweiten Fluidkanal zu wählen, wenn entweder die erfaßte Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder der erfaßte Drosselklappenöffnungswinkel innerhalb eines vorbestimmten Bereichs für ein Einkuppeln der genannten Trennkupplung (36) liegt, wobei das besagte elektronische Steuergerät die erwähnte Störung bei dem genannten ersten Kupplungsregelventil (320) und/oder dem genannten zweiten Kupplungsregelventil (400) feststellt, wenn ein Unterschied zwischen den besagten Drehzahlen, der genannten Antriebs- sowie Abtriebswelle größer als ein vorbestimmter Bezugswert ist, nachdem das besagte elektronische Steuergerät den erwähnten ersten und zweiten Magnetventilen (330,346) befohlen hat, den zweiten Fluidkanal zu wählen.