DE3509017A1

DE3509017A1 - Stufenlose kraftuebertragung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3509017A1
Application number: DE19853509017
Authority: DE
Inventors: Takeo Hiramatsu; Bonnosuke Takamiya
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1984-03-13
Filing date: 1985-03-13
Publication date: 1985-10-03
Also published as: GB2156454B; KR850006533A; FR2561181A1; DE3509017C2; FR2561181B1; KR920006208B1; GB2156454A; GB8506477D0; US4665773A

Description

Henkel, Feiler, Hänzel & Partner

Mitsubishi Jidosha Kokyo K.K. Tokio,. Japan

Patentanwälte

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Tel C39-982085-37 Te>ex 523902 rrk: α Toiefax 3r 2—3:.

13. März 1985 FP8503-3

Stufenlose Kraftübertragung für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsanordnung mit stufenlosem oder stufenlos variablem Übertragungsmechanismus (bzw. Getriebe) für Kraftfahrzeuge. 5

Bei dem häufig für sog. automatische Getriebe bei Kraftfahrzeugen verwendeten Drehmomentwandler tritt zwischen seiner Eingangs- und seiner Ausgangswelle ein erheblicher Schlupf auf. Nachteilig an solchen Getrieben ist, daß der

Kraftübertragungs-Wirkungsgrad niedrig ist und der Verbrauch des Kraftfahrzeugs (auf Fahrtstrecke bezogen) schwierig zu senken ist.

Ein stufenloser Kraftübertragungsmechanismus (Getriebe)

mit vergleichsweise hohem Kraftübertragungs-Wirkungsgrad wird daher verschiedentlich für die Verwendung als Kraftübertragung bei Kraftfahrzeugen in Erwägung gezogen. Es ist allgemein bekannt, daß sich der Kraftübertragungs-Wirkungsgrad eines stufenlosen Kraftübertragungsmechanis-

mus in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangswelle, von der Drehzahl und dem Drehmoment der Eingangswelle stark ändert und ein hoher Wirkungsgrad im Bereich niedriger Drehzahl und hohen Drehmoments vorliegt, während derjenige eines herkömmlichen Mehrgang-Wechselgetriebes unter allen Bedingungen nahezu konstant ist (und nur von der Zahnradart und der Zahl der in Eingriff stehenden Zähne abhängt). Außerdem ist der stufenlose Kraftübertragungsmechanismus bezüglich der Einstellung des Geschwindigkeitsbereichs flexibler

als das Mehrgang-Wechselgetriebe, weil dieses Verhältnis innerhalb des betreffenden Bereichs stufenlos änderbar ist. Der stufenlose Kraftübertragungsmechanismus ist daher dem Mehrgang-Getriebe bezüglich Kraftstoffverbrauch und Beschleunigungsleistung theoretisch überlegen. Beim herkömmlichen Mehrgang-Getriebe wird der Kraftstoffverbrauch bei einer vorgegebenen Ausgangsleistung der Brennkraftma-

schine hauptsächlich durch die jeweilige Fahrstufe bzw. den "Gang" bestimmt, während beim stufenlosen Kraftübertragungsmechanismus die Maschine für dieselbe Ausgangs-5

leistung durch Wahl eines niedrigeren Geschwindigkeits-(änderungs)Verhältnisses (low speed change ratio) mit niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment, betrieben und damit eine optimale Kraftstoffnutzung erreicht werden

kann.
10

Bei einer Hubkolbenmaschine treten jedoch Drehmomentänderungen infolge der Trägheit der Hubbewegung der Kolben und der Druckänderungen in den Brennräumen auf, so

daß die Kurbelwellendrehung mit Drehmoment- und Drehzahl-15

Schwankungen behaftet ist. Diese Drehmomentänderungen beeinflussen das Fahrverhalten eines (mit einer solchen Maschine ausgerüsteten) Fahrzeugs. Insbesondere bei niedriger Maschinendrehzahl wirken sich die Drehmomentschwankungen auf die Karosserie und die Antriebsachse des Fahrzeugs

aus, und die üntergrenze der Betriebsdrehzahl der Maschine muß im Hinblick auf die durch Drehmomentschwankung hervorgerufene Schwingung erheblich angehoben werden, auch wenn das mittlere Antriebsdrehmoment für den Fahrzeugantrieb

ausreichen würde. Hieraus ergibt sich ein Problem, daß 25

auch bei dem erwähnten stufenlosen Kraftübertragungsmechanismus das Geschwindigkeitsverhältnis ziemlich groß gewählt werden muß, was einen verringerten Kraftstoffnutzungsgrad (d.h. erhöhten Kraftstoffverbrauch) bedingt.

Bei einem bisherigen stufenlos variablen Riemenantrieb oder -getriebe, bei dem die Riemenandruckkraft der Abtriebsriemenscheibe auf eine konstante Größe eingestellt ist, ergibt sich zudem das Problem, daß die Riemenandruckkraft für Teillastbetrieb zu groß ist, was zu verringer-

tem Übertragungswirkungsgrad und verkürzter Riemenstandzeit führt, wobei der Riemen beim Anfahren zu einem Durchrutschen neigt und damit erhöhtem Verschleiß unterworfen ist.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer stufenlosen Kraftübertragung für Kraftfahrzeuge mit stufenlosem Übertragungsmechanismus bzw. Getriebe (continuously variable transmission mechanism), wobei die Kraftübertragung für verbesserte Kraftstoffnutzung vollen Nutzen aus den vorteilhaften Funktionen des stufenlosen Getriebes zieht. Dabei soll der stufenlose Kraftübertragungsmecha- -^q nismus für genaue und optimale Geschwindigkeitsverhältniseinstellung durch ein Steuersignal von einer Schlupfkupplung steuerbar sein. Zudem soll dabei der Schlupf des Riemens beim Anfahren minimiert sein, um erhöhten Verschleiß und Schäden am Riemen zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird bei einer stufenlosen Kraftübertragung für ein Kraftfahrzeug, mit einer zwischen einer Antriebswelle einer Antriebs(brennkraft)maschine und einer Eingangswelle eines stufenlosen (stufenlos änderbaren) Kraft-

2Q Übertragungsmechanismus (Getriebes) angeordneten Schlupfkupplung, umfassend eine Drehmoment-Detektoreinheit zur Messung oder Bestimmung des Drehmoments der Antriebsmaschine, eine Maschinendrehzahl-Detektoreinheit zur Bestimmung der Maschinendrehzahl, eine Ausgangswellendrehzahl-Detektoreinheit zur Bestimmung der Drehzahl einer Ausgangswelle der Schlupfkupplung, eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektoreinheit zur Bestimmung der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs und eine elektronische Regel- oder Steuervorrichtung zur Steuerung des stufenlosen Kraftüber-

OQ tragungsmechanismus und der Schlupfkupplung nach Maßgabe von Signalen von den Detektoreinheiten, erfindungsgemäß gelöst durch eine Einheit zur Bestimmung einer Ist-Größe des Schlupfes der Schlupfkupplung anhand von Ausgangssignalen von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit und der

gc Ausgangswellendrehzahl-Detektoreinheit,

eine Einheit zur Bestimmung einer Schlupfgrößendifferenz zwischen einer Bezugsgröße des Schlupfes, entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs vorherbestimmt, und der Ist-Schlupfgröße, eine Schlupfkupplung-Steuervorrichtung, die nach Maßgabe der Schlupfgrößendifferenz ansteuerbar ist, so daß sich die Schlupfgröße der Bezugs-Schlupfgröße annähert, eine Einheit zur Bestimmung eines Ist-Geschwindigkeitsverhältnisses des stufenlosen Kraftübertragungsmechanismus anhand von AusgangsSignalen von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit oder der Ausgangswellendrehzahl-Detektoreinheit und des Ausgangssignals der Fahrzeuggeschwin-

'digkeit-Detektoreinheit, eine Einheit zur Bestimmung ίο ι

einer Geschwindigkeitsverhältnis-Differenz zwischen einem entsprechend dem Steuersignal der Schlupfkupplung-Steuervorrichtung und einem Signal von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit oder (von) der Fahr-

_nr. geschwindigkeit-Detektoreinheit eingestellten (set) Bezugs-Geschwindigkeitsverhältnis und dem Ist-Geschwindigkeitsverhältnis und eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Geschwindigkeitsverhältnisses des stufenlosen Kraftübertragungsmechanismus nach Maßgabe der Geschwindigkeitsverhältnis-Differenz.

In anderer Ausführungsform betrifft die Erfindung eine stufenlose Kraftübertragung für ein Kraftfahrzeug, mit einer zwischen der Antriebswelle einer Antriebs(brenn-

_g0 kraft)maschine und einer Eingangswelle eines stufenlosen (stufenlos änderbaren) Riemen-Kraftübertragungsmechanismus bzw. Riemenantrieb angeordneten Schlupfkupplung, umfassend eine Drehmoment-Detektoreinheit zur Messung oder Bestimmung des Drehmoments der Antriebs-

_oc maschine, eine Maschinendrehzahl-Detektoreinheit zur Bestimmung der Maschinendrehzahl, eine Ausgangswellen-

drehzahl-Detektoreinheit zur Bestimmung der Drehzahl einer Ausgangswelle der Schlupfkupplung, eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektoreinheit zur Bestimmung 5

der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs und eine elektronische Regel- oder Steuervorrichtung zur Steuerung des stufenlosen Riemenantriebs und der Schlupfkupplung nach Maßgabe von Signalen von den Detektoreinheiten,

die gekennzeichnet ist durch eine Einheit zur Bestim-10

mung einer Ist-Größe des Schlupfes der Schlupfkupplung anhand von Ausgangssignalen von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit und der Ausgangswellendrehzahl-Detektoreinheit, eine Einheit zur Bestimmung einer Schlupfgrößendifferenz zwischen einer Bezugsgröße des Schlupfes, entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs vorherbestimmt, und der Ist-Schlupfgröße, eine Schlupfkupplung-Steuervorrichtung, die nach Maßgabe der Schlupfgrößendifferenz ansteuerbar ist, so

daß sich die Schlupfgröße der Bezugs-Schlupfgröße an-20

nähert, und eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Riemenandruckkraft einer Antriebs-Riemenscheibe des stufenlosen Riemenantriebs nach Maßgabe des Steuersignals der Schlupfkupplung-Steuervorrichtung.

In weiterer Ausfuhrungsform betrifft die Erfindung eine stufenlose Kraftübertragung für ein Kraftfahrzeug, mit einer zwischen einer Antriebswelle einer Antriebs(brennkraft)maschine und einer Eingangswelle eines stufenlos variablen Riemenkraftübertragungs-

mechanismus bzw. stufenlosen Riemenantriebs angeordneten Schlupfkupplung, umfassend eine Drehmoment-Detektoreinheit zur Messung oder Bestimmung des Drehmoments der Antriebsmaschine, eine Maschinendrehzahl-Detektoreinheit zur Bestimmung der Maschinendrehzahl,

eine Ausgangswellendrehzahl-Detektoreinheit zur Bestimmung der Drehzahl einer Ausgangswelle der Schlupfkupplung, eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektoreinheit

-/Iß.

zur Bestimmung der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs und eine elektronische Regel- oder Steuervorrichtung

zur Steuerung des stufenlosen Riemenantriebs und der 5

Schlupfkupplung nach Maßgabe von Signalen von den Detektoreinheiten, die gekennzeichnet ist durch eine Einheit zur Bestimmung einer Ist-Größe des Schlupfes der Schlupfkupplung anhand von Ausgangssignalen von

der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit und der Aus-10

gangswellendrehzahl-Detektoreinheit, eine Einheit zur Bestimmung einer Schlupfgrößendifferenz zwischen einer Bezugsgröße des Schlupfes, entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs vorherbestimmt, und der Ist-Schlupfgröße, eine Schlupfkupplung-Steuervorrich-

tung, die nach Maßgabe der Schlupfgrößendifferenz ansteuerbar ist, so daß sich die Schlupfgröße der Bezugs-Schlupf größe annähert, eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Riemenandruckkraft einer Abtriebs-Riemenscheibe des stufenlosen Riemenantriebs nach

Maßgabe des Steuersignals der Schlupfkupplung-Steuer-

vorrichtung, eine Einheit zur Bestimmung eines Ist-Geschwindigkeitsverhältnisses des stufenlosen Riemenantriebs anhand eines Ausgangssignals von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit oder der Ausgangswellen-25

drehzahl-Detektoreinheit und eines Ausgangssignals

von der Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektoreinheit, eine Einheit zur Bestimmung einer Geschwindigkeitsverhältnis-Differenz zwischen einem entsprechend dem Steuersignal der Schlupfkupplung-Steuervorrichtung und einem 30

Signal von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit oder (von) der Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektoreinheit eingestellten (set) Bezugs-Geschwindigkeitsverhältnis und dem Ist-Geschwindigkeitsverhältnis und eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Geschwindigkeitsverhältnisses des stufenlosen Riemenantriebs durch Steuerung oder Einstellung der Riemenandruckkraft einer Abtriebs-Riemenscheibe des stufenlosen Riemenantriebs nach Maßgabe der Geschwindigkeitsverhältnis-Differenz.

-/ fit-

Aufgrund der beschriebenen Anordnung wird das Antriebsdrehmoment einer Antriebsmaschine, deren Kurbelwellendrehung mit Drehmomentschwankung behaftet ist, etwa ei-5

ner Hubkolbenmaschine, über die Schlupfkupplung auf den stufenlosen Kraftübertragungsmechanismus übertragen, und die Schlupfkupplung wird so gesteuert, daß sich ihre Ausgangswelle mit einer Drehzahl dreht, die um eine voreingestellte oder vorgegebene Schlupfgröße kleiner ist als die Maschinendrehzahl. Infolgedessen werden Änderungen des Maschinendrehmoments und die hiervon herrührende Schwingung nicht auf den stufenlosen Kraftübertragungsmechanismus übertragen, so daß zu letzterem nur ein

wünschenswert gleichmäßiges Drehmoment übertragen wird. 15

Infolgedessen kann die untere Drehzahlgrenze der Maschine herabgesetzt und damit unter Verbesserung der Kraftstoffnutzung der Bereich niedriger Drehzahl und hohen Drehmoments voll genutzt werden.

Das Steuersignal für die Schlupfkupplungs-Steuervorrich-

tung gibt den Kupplungsdruck an, d.h. das von der Kupplung selbst übertragene Drehmoment. Dadurch kann eine genauere und optimalere Proportionalregelung der Geschwindigkeit im Vergleich zu einer bisherigen Anordnung 25

erreicht werden, bei welcher der Drosselklappenöffnungsgrad oder der im Ansaugverteiler herrschende Unterdruck als für das übertragene Drehmoment repräsentative Größe benutzt wird.

Durch Einstellung der Riemenandruckkraft an der Abtriebs-Riemenscheibe des stufenlosen Riemenantriebs nach Maßgabe des genannten Steuersignals kann zudem die Riemenandruckkraft an der Abtriebs-Riemenscheibe entsprechend dem übertragenen Drehmoment eingestellt werden, wodurch eine Min-

derung des Kraftübertragungswirkungsgrads, ein erhöhter

-ff JlS ·

Leistungsverlust und eine Verkürzung der Riemenstandzeit vermieden werden.

Da weiterhin beim Anfahren des Fahrzeugs ein vorbestimmter Schlupf in der Schlupfkupplung auftritt, kann das Fahrzeug ruckfrei in Bewegung gesetzt werden, während der bei einem stufenlosen Riemenantrieb

oder -getriebe möglicherweise auftretende Schlupf 10

zwischen dem Riemen und der Abtriebsscheibe verhindert werden kann, so daß demzufolge beschleunigter Verschleiß des Riemens vermieden und daher seine Standzeit verlängert wird.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anord-

nung einer stufenlosen Kraftübertragung

gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 und 3 detaillierte Darstellungen eines 25

Teils der Kraftübertragung nach Fig.

1,

Fig. 4 ein Schaltbild der elektrischen Steuerschaltung bei der Kraftübertragung nach Flg. 1,

Fig. 5 und 6 graphische Darstellungen des Arbeitsprinzips der ersten Ausführungsform der Erfindung,
35

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Anordnung einer zweiten Ausführungsform der stufenlosen Kraftübertragung gemäß der Erfindung,
5

Fig. 8 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung des Aufbaus eines stufenlosen
Übertragungsmechanismus bzw. Getriebes

(continuously variable transmission mech-10

anism) bei der Ausführungsform nach Fig.

7,

Fig. 9 eine detaillierte Darstellung eines Teils .. j- der Ausführungsform nach Fig. 7,

Fig. 10 eine schematische Schnittansicht des Handbetätigungsmechanismus bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 7.

Im folgenden ist eine erste Ausführungsform der Er-2b

findung anhand der Fig. 1 bis 6 beschrieben.

Bei dieser Ausführungsform wird ein stufenlos änderbarer Riemenantrieb als stufenlose Kraftübertragung

benutzt. Eine Antriebswelle 2 einer Antriebsmaschine ο U

1 ist mit einem Schwungrad 4 einer Schlupfkupplung 3 verbunden, deren Ausgangswelle 6, die verschiebbar eine durch Öldruck gegen das Schwungrad 4 angedrückte Kupplungs-Scheibe 5 trägt, mit einem Zahnrad-Wechsel_oc mechanismus 7 in Form eines an sich bekannten Zahn-

radvorgeleges und einer Schiebemuffe zum Umschalten zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs verbunden ist. Der Wechselmechanismus 7 wird entweder unmittelbar mittels eines im Fahrzeuginnenraum (nicht dargestellt) angeordneten Wählhebels oder mittelbar über einen hydraulischen Stelltrieb o.dgl. betätigt/ und seine Ausgangs- oder Abtriebsseite ist mit einer Eingangswelle 9 eines stufenlosen Riemen-Kraftübertragungsmechanismus bzw. stufenlos variablen Riemenantriebs 8 gekoppelt. Eine Scheibe 10a eines Scheibenpaars einer Antriebsriemenscheibe 10 des stufenlosen Riemenantriebs 8 ist einstückig an der Eingangswelle

9 befestigt/ während die andere Scheibe 10b zur Ermög-15

lichung einer Axialverschiebung mit der Eingangswelle 9 keilverzahnt ist. Die Scheibe 10b ist in Axialrichtung durch Drucköl verschiebbar, das einer Hydraulikoder Öldruckkammer 11 an der Rückseite der Scheibe 10b

zugeführt wird. Eine Abtriebsriemenscheibe 12 des stu-20

fenlosen Riemenantriebs umfaßt eine einstückig an einer Ausgangs- oder Abtriebswelle 13 befestigte Scheibe 12a und eine mit der Ausgangswelle 13 keilverzahnte und somit verschiebbare Scheibe 12a. Die Axialverschiebung

der Scheibe 12b erfolgt durch Druckölzufuhr zu einer 25

an der Rückseite der Scheibe 12b ausgebildeten Öldruckkammer 14. Zwischen den beiden Riemenscheiben 10 und 12 ist ein Stahl- oder Gummi-Riemen 15 gespannt. Das Untersetzungs- oder Geschwindigkeitsverhältnis des Riemenantriebs 8 kann durch Änderung der Abstände zwischen den

Scheiben 10a und 10b bzw. 12a und 12b der Riemenscheiben 10 bzw. 12 unter Änderung der effektiven Radien der Riemenscheiben innerhalb eines vorgegebenen Bereichs kontinuierlich bzw. stufenlos geändert werden. Die

Steuerung oder Einstellung dieses Verhältnisses erfolgt 35

durch Änderung des durch die Antriebsriemenscheibe 10 auf den Riemen 15 ausgeübten Drucks, d.h. durch Änderung

des der ö!.druckkammer 11 zugeführten (Hydraulik-) Öldrucks. Die Drehmomentübertragung des stufenlosen
Riemenantriebs 8 wird durch Änderung des durch die
Abtriebsriemenscheibe 12 auf den Riemen 15 ausgeübten Drucks, d.h. durch Änderung des der Öldruckkammer 14 zugeführten Öldrucks gesteuert. Die Antriebskraft von der Ausgangswelle 13 wird über einen Untersetzungsmechanismus 16 auf ein mit den nicht dargestellten Antriebsrädern verbundenes Ausgleichgetriebe 17 übertragen.

Die Schlupfkupplung 3 und der stufenlose Riemenantrieb 8 werden durch den Hydraulikdruck oder Öldruck,

der von einer mit der Antriebswelle 2 der Antriebsmaschine 1 verbundenen Hydraulikölpumpe 18 erzeugt wird, betätigt und durch elektrisch/hydraulische Steuervorrichtungen 19 bzw. 20 gesteuert. Die Steuervorrichtungen 19 und 20 steuern die Schlupfkupplung 3

und den Riemenantrieb 8 nach Maßgabe des Steuersignals von einer elektronischen Steuer- oder Regelvorrichtung 21, die mit Signalen von einem an sich bekannten Drehzahlgeber 211 gespeist wird, welcher die Drehzahl der Antriebsmaschine 1 durch unmittel-

bare Messung der Drehzahl der Antriebswelle 2 oder durch Zählung der Zahl der Impulse einer Zündeinheit der Antriebsmaschine 1 mißt; die elektronische Steuervorrichtung 21 wird weiterhin mit den Signalen von einem Drosselklappenöffnungs-Sensor 212, welcher den Öffnungsgrad einer in der nicht dargestellten Ansauganlage der Antriebsmaschine 1 angeordneten Drosselklappe abgreift, von einem Ausgangswellen-Drehzahlgeber 213, welcher die Drehzahl der Ausgangswelle 6 der Schlupfkupplung 3 abgreift, von einem Pahrzeuggeschwindigkeitsgeber 214, welcher die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs durch Abgreifen der Dreh-

y- /f.

zahl der Ausgangswelle 13 des stufenlosen Riemenantriebs 8 mißt, von einem Hebelstellungs-Detektor, welcher die

Stellung des Wählhebels erfaßt, und von einem Tempera-5

turfühler zum Messen der Temperatur der Antriebsmaschine 1 gespeist.

Fig. 2 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der

elektrisch/hydraulischen Steuervorrichtung 19 zur 10

Steuerung des Betriebs der Schlupfkupplung 3. Die Steuervorrichtung 19 umfaßt ein Öldruckregelventil

23, ein Solenoidventil 24, das durch die elektronische Regel- oder Steuervorrichtung 21 gesteuert wird, und ein Druckregelventil 25. Der von der Hydraulikölpumpe 18 (Fig. 1) erzeugte Hydraulik-Öldruck wird durch ein an sich bekanntes, nicht dargestelltes Druckeinstellventil auf eine vorgeschriebene Größe (Leitungsdruck) eingestellt und dann über eine Hydrauliköl-Leitung 191 zum Öldruck-Regelventil 23

und zum Druckregelventil 25 übertragen. Der das Druckregelventil 25 beaufschlagende Öldruck wird auf einen vorgeschriebenen niedrigen Druck als Signaldruck zur Einstellung des Regelventils 23 eingestellt und dann über eine Leitung 192 zwischen zwei Schieberflächen

231 und 232, deren Druckbeaufschlagungsflächendifferenz vorgegeben ist, des Öldruck-Regelventils 23 und über eine Drossel 193 zu einer Druckbeaufschlagungsfläche 233 übertragen. Das Stromabende der Drossel 193 öffnet sich über eine Drossel 194, an die das

Solenoidventil 24 zur Steuerung des öffnens und Schliessens der öffnung angeschlossen ist. Das Solenoidventil

24, das vom Schließertyp ist, wird durch die elektronische Steuervorrichtung 21 nach Tastverhältnis gesteuert (duty-controlled). Das Solenoidventil 24 steuert das

Öffnungsverhältnis und die Schließzeit der öffnung durch Änderung der Impulsbreite in einer Periode des Impuls-

stroms konstanter Periode (im folgenden als "Tastverhältnis" bezeichnet), um damit den Hydraulik-Öldruck

stromab der Drossel 193, d.h. den auf die Druckbeauf-5

schlagungsfläche 233 wirkenden Signaldruck einzustellen. Dieser Signaldruck steuert das hydraulische Steuerventil 23 an, um die Größe und das Vorhandensein und NichtVorhandensein des Öldrucks zu regeln, mit welchem die Schlupfkupplung über die Leitung 191, das hydrau-

lische Steuerventil 23 und die Leitung 195 beaufschlagt wird.

Fig. 3 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer elektrisch/hydraulischen Steuervorrichtung 20 für den

stufenlosen Riemenantrieb 8. Die Steuervorrichtung 20 umfaßt ein Geschwindigkeits(änderungs)verhältnis-Steuerventil 26 zur Änderung des Geschwindigkeitsverhältnisses durch Einstellung des der Druckölkammer 11 der Antriebsriemenscheibe 10 zugeführten hydraulischen

Drucköls, ein Solenoidventil 27 zur Einstellung des eine Druckbeaufschlagungsfläche 261 des genannten Steuerventils 26 beaufschlagenden Signaldrucks durch Änderung des Tastverhältnisses, ein Riemenandruckkraft-Steuerventil 28 zur Steuerung oder Einstellung der Rie-

menandruckkraft der Riemenscheibe durch Einstellung des Drucks des der Öldruckkammer 14 der Abtriebsriemenscheibe 12 zugeführten Hydrauliköls, ein Solenoidventil 29 zur Einstellung des eine Druckbeaufschlagungsfläche 281 des genannten Steuerventils 28 beaufschlagenden

Signaldrucks durch Änderung des Tastverhältnisses auf dieselbe Weise wie bei den Solenoidventilen 24 und 27 sowie ein Druckregelventil 30 zur Einstellung des von der Hydraulikölpumpe über ein Druckeinstellventil gelieferten Hydrauliköldrucks einer vorgeschriebenen Größe (Leitungsdruck) auf einen vorge-

schriebenen niedrigen Druck zur Lieferung des Signaldrucks .

Die hydraulischen Steuerkreise für beide Steuervorrichtungen 19 und 20 können im selben Gehäuse ausgebildet sein. In diesem Fall kann ein einziges Druckeinstellventil für beide hydraulischen Steuerkreise gemeinsam benutzt werden, und die beiden Druckregelventile 25 und 30 zur Lieferung des Signaldrucks können ebenfalls zu einem gemeinsamen einzigen Ventil zusammengefaßt sein.

Die elektronische Regel- oder Steuervorrichtung 21 zur Übertragung der Steuersignale zu den elektrisch/-hydraulischen Steuervorrichtungen 19 und 20 ist im folgenden anhand von Fig. 4 beschrieben. Ein das Maschinendrehmoment angebendes Drosselklappen-Öffnungssignal vom Drosselklappenöffnungs-Sensor 212 und ein Maschinendrehzahlsignal vom Maschinendrehzahlgeber 211 werden einer Bezugsschlupfgrößen-Rechenschaltung 215 eingespeist, die anhand dieser Signale eine Bezugsgröße des Schlupfes der Schlupfkupplung 3 entsprechend den jeweiligen Fahrbedingungen des Fahrzeugs berechnet. Das Signal vom Maschinendrehzahlgeber 211 wird auch einer Istschlupfgrößen-Rechenschaltung 216 eingespeist, die das Maschinendrehzahlsignal mit dem vom Ausgangswellendrehzahlgeber 213 eingespeisten Abtriebs- oder Ausgangswellendrehzahlsignal vergleicht, um eine Istgröße des Schlupfes in der Schlupfkupplung 3 zu bestimmen. Die Signale von den beiden Rechenschaltungen 215 und 216 werden einer Schlupfdifferenz-Rechenschaltung 217 eingespeist, welche die Differenz zwischen den beiden Schlupfgroßen berechnet, wobei das Rechenergebnis einer Tastverhältnis-Rechenschaltung 218 eingegeben

wird. Auf der Grundlage der jeweiligen oder augenblicklichen Tastverhältniseinstellung und des Rechenergebnisses von der Schlupfdifferenz-Rechenschaltung 217 berech-5

net die Tastverhältnis-Rechenschaltung 218 ein für den nächsten Schritt bzw. die nächste Stufe einzustellendes Tastverhältnis, wobei ein neues, auf der Grundlage des Rechenergebnisses bestimmtes Tastverhältnis zu einer

Treiberschaltung 219 gemeldet wird. Letztere steuert 10

daraufhin das Solenoidventil nach Maßgabe des gemeldeten (indicated) Tastverhältnisses an. Die Ist-Schlupfgröße an der Schlupfkupplung wird somit mittels Rückkopplung geregelt, so daß sie auf die nach Maßgabe des Fahrzustands des Fahrzeugs bestimmte Bezugs-Schlupfgröße übergeht. Die Einzelheiten der vorstehend beschriebenen Regelung oder Steuerung sind in der US-PS 4 457 411 offenbart und brauchen daher vorliegend nicht mehr erläutert zu werden.

Beim Anfahren des Fahrzeugs mit einer Geschwindigkeit

von 0-10 km/h kann in der Bezugsschlupfgrößen-Rechenschaltung 215 die Bezugs-Schlupfgröße so eingestellt werden, daß die Differenz zwischen der Maschinendrehzahl und der Drehzahl der Ausgangswelle 6 bzw. die Ist-25

Schlupfgröße entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit auf die in Fig. 5 gezeigte Weise variiert und die Drehmomentleistung der Kupplung 3 dem Quadrat der Maschinendrehzahl proportional ist. Dieses Vorgehen kann jedoch zu einer Verzögerung der Rückkopplungsregelung führen.

Aus diesem Grund ist getrennt von der Bezugsschlupfgrößen-Rechenschaltung 215 eine Anfahrtastverhältnis-Einstellschaltung vorgesehen, in welcher ein Tastverhältnis zur Lieferung des Änderungsansprechverhaltens oder -gangs gemäß Fig. 5 vorabgespeichert ist. Beim

Anfahren des Fahrzeugs wird die Kupplung 3 unter Heranziehung des gespeicherten Tastverhältnisses rückführungslos gesteuert, und wenn sich das Fahrzeug in einem ein-

geschwungenen Fahrzustand befindet, kann die Schlupfgröße durch die Bezugsschlupfgrößen-Rechenschaltung

215 mit Rückkopplung gesteuert werden, wodurch ein 5

gutes Ansprechen der Anfahrsteuerung erreicht wird.

Das durch die Tastverhältnis-Rechenschaltung 218 vorgegebene Tastverhältnis gibt den Öldruck der Kupplung

3 zur Erzielung der Bezugsschlupfgröße an, und es re-10

präsentiert die eigentliche augenblickliche Drehmomentübertragungsgröße in der Kupplung 3. Die vom Drosselklappenöffnungssensor 212 übertragene Drosselklappenöffnungsgröße, die zur Einstellung der Bezugsschlupfgröße benutzt wird, ist somit eine das Maschinendreh-

moment angebende Größe. Aufgrund von Änderungen in der Maschinenausgangsleistung infolge von Einbaufehlern oder des Zeiteinflusses des Sensors oder Änderungen oder unter Warmlaufbedingungen gibt diese Größe jedoch nicht das tatsächliche (substantial) Maschinen-

drehmoment an, und es repräsentiert noch weniger ein über den Übertragungsmechanismus der Kupplung eingegebenes Drehmoment. Der die Schlupfkupplung 3 beaufschlagende Hydrauliköldruck zur Erzielung der Bezugsschlupfgröße ist dagegen dem von der Kupplung übertra-

genen Drehmoment proportional (d.h. dem der Kraftübertragung eingegebenen Drehmoment), und die Beziehung zwischen dem Hydrauliköldruck und dem Signal der Steuervorrichtung, d.h. das Tastverhältnis, wird ohne weiteres im System bestimmt. Dieses Signal, d.h. das

durch die Tastverhältnis-Rechenschaltung 218 bestimmte Tastverhältnis, repräsentiert mithin das auf den stufenlosen Riemenantrieb 8 übertragene tatsächliche (substantial) Drehmoment.

Zu diesem Zweck wird das in der Rechenschaltung 218 berechnete Tastverhältnis zum Steuern oder Ansteuern

der Schlupfkupplung 3 einer Treiberschaltung 220 ge-5

meldet, durch die das Solenoidventil 29 entsprechend dem gemeldeten (indicated) Tastverhältnis angesteuert und damit die Riemenandruckkraft der Abtriebsriemenscheibe in Übereinstimmung mit dem Übertragungsdrehmoment zweckmäßig eingestellt oder geregelt wird.

(Es kann jedoch auch nötig sein, das Tastverhältnis nach Maßgabe der Differenz in den Charakteristika der hydraulischen Steuerschaltung und des Übertragungswirkungsgrads des stufenlosen Riemenantriebs

8 zweckmäßig zu modulieren.)
15

Das Tastverhältnis wird auch einer Bezugsgeschwindigkeitsverhältnis-Rechenschaltung 221 eingegeben, um das Drehzahl- oder Geschwindigkeitsverhältnis des stufenlosen Riemenantriebs 8 einzustellen. In dieser

Rechenschaltung 221 wird ein optimales Geschwindigkeits(änderungs)verhältnis für den jeweiligen bzw. augenblicklichen Fahrzustand nach Maßgabe des genannten Tastverhältnisses und der Größe des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals vom Fahrzeuggeschwindigkeits-

geber 214 bestimmt. Das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal vom Geber 214 wird auch einer Istgeschwindigkeitsverhältnis-Rechenschaltung 222 eingegeben, in welcher das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal mit dem vom Ausgangswellendrehzahl-Detektor 213 gelieferten

Drehzahlsignal der Ausgangswelle 6 zur Berechnung des tatsächlichen Geschwindigkeitsverhältnisses verglichen wird. Die Rechenergebnisse der Rechenschaltungen 221 und 222 angebende Signale werden eine Geschwindigkeitsverhältnisdifferenz-Rechenschaltung 223 eingespeist, welche die Differenz zwischen den Bezugs- und dem Ist-Geschwindigkeitsverhältnis be-

rechnet. Das Rechenergebnis der genannten Rechenschaltung 223 wird einer Tastverhältnis-Rechenschaltung eingespeist. Die Rechenschaltung 224 berechnet ein im nächsten Schritt bzw. in der nächsten Stufe einzustellendes Tastverhältnis auf der Grundlage der augenblicklichen Tastverhältniseinstellung und des Rechenergebnisses von der Schaltung 223. Ein neues, anhand des

!Q Rechenergebnisses der Rechenschaltung 224 bestimmtes Tastverhältnis wird zur Treiberschaltung 225 gemeldet oder übertragen/ die dann das Solenoidventil 27 entsprechend diesem Tastverhältnis ansteuert. Als Ergebnis wird die Druckölzufuhr zur Druckölkammer 11 der

^g Antriebsriemenscheibe 10 für die Einstellung ihres effektiven Radius gesteuert oder geregelt, um damit das Geschwindigkeits(änderungs)verhältnis (Untersetzungsverhältnis) des stufenlosen Riemenantriebs 8 auf die optimale Größe einzustellen. Das Geschwin-

2Q digkeits(änderungs)verhältnis des Riemenantriebs 8 wird auf diese Weise entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs mit Rückkopplung geregelt.

Das Geschwindigkeits(änderungs)verhältnis (d.h. Unter-Setzungsverhältnis) kann je nach dem Fahrzustand des

Fahrzeugs auf verschiedenartige Weise geändert werden. Wenn die Kraftstoffnutzung (d.h. Kraftstoffverbrauch) des Fahrzeugs als bedeutsam angesehen wird, kann das Schema des Geschwindigkeitsverhältnisses so einge-OQ stellt werden, daß die Maschinendrehzahl in bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die durch die ausgezogene Kurve in Fig. 6 angedeutete Weise varriert. Wenn die Fahrleistung des Fahrzeugs wesentlich ist, kann das Schema des Geschwindigkeitsverhältnisses so gp; eingestellt werden, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit auf Jie durch die gestrichelte Kurve in Fig. 6 angegebene Weise variiert. Beide Schemata können in der

elektronischen Regel- oder Steuervorrichtung 21 abgespeichert sein, so daß je nach Belieben des Fahrers oder je nach den Fahrbahnbedingungen eines dieser Schemata gewählt werden kann.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung werden Schwankungen des Maschinendrehmoments und davon herrührende Schwingung aufgrund der Wirkungsweise der Schlupfkupplung 3 nicht auf den stufenlosen Riemenantrieb 8 übertragen, so daß letzterer nur vom gewünschten gleichmäßigen Drehmoment beaufschlagt wird und damit die Mindestfahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs herabgesetzt werden kann. Infolgedessen kann ein Bereich niedriger Drehzahl und hohen Drehmoments, in welchem ein hoher Übertragungswirkungsgrad des stufenlosen Riemenantriebs 8 gewährleistet wird, sehr wirksam genutzt

2Q werden, so daß der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs entsprechend gesenkt werden kann. Durch die Verwendung der Schlupfkupplung 3 wird auch die Notwendigkeit für ein Übertragungssystem in Form eines Drehmomentwandlers überflüssig, so daß das gesamte ■stufenlose Getriebe einen leichten und kompakten Aufbau besitzen kann.

Da weiterhin das Tastverhältnis für die Steuerung der Schlupfkupplung 3 zur Steuerung oder Einstellung

2Q des Geschwindigkeitsverhältnisses (Untersetzungsverhältnisses) benutzt wird, kann im Vergleich zu einer bisherigen Anordnung, bei welcher die Drosselklappenöffnung oder der Unterdruck im Ansaugkrümmer zur Einstellung des Geschwindigkeits(änderungs)Verhältnisses

gg herangezogen wird, eine genauere und günstigere Geschwindigkeits (änderungs)Verhältniseinstellung reali-

siert werden, ohne daß ein Drehmomentsensor oder -meßfühler, der derzeit noch keinen praxisreifen Entwicklungsstand erreicht hat, benötigt werden würde.

Da das Tastverhältnis auch zur Steuerung oder Einstellung der Riemenandruckkraft der Abtriebsriemenscheibe 12 benutzt werden kann, kann diese Andruckkraft gezielt mit einem sehr einfachen Aufbau und nach Maßgabe des Übertragungsdrehmoments gesteuert werden, wodurch eine Minderung des Übertragungswirkungsgrads insbesondere im Teillastbereich, erhöhter

Leistungsverlust und beschleunigter Verschleiß des 15

Riemens vermieden werden.

Da darüber hinaus in der Schlupfkupplung 3 ein vorgeschriebener oder vorgegebener Schlupf auftritt,

lassen sich verschiedene weitere vorteilhafte Wir-20

kungen erzielen, beispielsweise zügiges oder ruckfreies Anfahren des Fahrzeugs, Verhinderung eines Schlupfes zwischen dem Riemen und der Abtriebsriemenscheibe 12, der (anderenfalls) beim Anfahren des

Fahrzeugs auftreten könnte, verringerter Verschleiß 25

Standfestigkeit des Riemens.

Während bei der beschriebenen Ausführungsform die Bezugsgröße des Schlupfes anhand der Maschinendrehzahl und das Bezugs-Geschwindigkeitsverhältnis an-

hand der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden, ist es auch möglich, die Bezugsschlupfgröße anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit und das Bezugs-Geschwindigkeitsverhältnis anhand der Maschinendrehzahl zu

berechnen.
35

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist unter Bezugnahme auf die Verwendung einer elektronischen

Regel- oder Steuervorrichtung 21 als Schaltungsbauteil erläutert worden. Ersichtlicherweise kann diese Regel- oder Steuervorrichtung aber auch ein digitaler -Rechner sein, wobei alle Regelfunktionen durch dessen Programme ausgeführt werden können.

Im folgenden ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 7 bis 11 beschrieben. Dabei sind die den Teilen bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform entsprechenden Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet.

Diese zweite Ausfuhrungsform der Erfindung verwendet einen stufenlos oder kontinuierlich variablen Reibungsübertragungsmechanismus 33 der in US-PS 4 232 561 beschriebenen Art. Gemäß Fig. 8 umfaßt dieser Mechanismus 33 eine Eingangs- oder Antriebsscheibe 34, die materialeinheitlich mit einer Eingangs- oder Antriebswelle (d.h. der Ausgangswelle 6 der Schlupfkupplung 3) gekoppelt ist, mehrere drehbare Planetenkonusräder 37, die mit der Scheibe 34 und mit einer mit einer Ausgangsoder Abtriebswelle 35 des stufenlosen Übertragungsmechanismus 33 verbundenen Kurvenscheibe 36 in Berührung stehen, sowie einen mit den Konusflächen der Planetenkonusräder 37 in Berührung stehenden und in Axialrichtung verschiebbaren Ring 38. In Fig. 8 sind mit A1, A2 und A3 die Berührungsflächen (Übertragungsflächen) der Planetenkonusräder mit der Antriebsscheibe 34, der Kurvenscheibe 36 bzw. dem Ring 38 bezeichnet. Wenn sich die mit der Antriebswelle 6 verbundene Antriebsscheibe 34 dreht, laufen die Planetenkonusräder 37 längs der Innenumfangsflache des Rings 38 ab, während sie sich um ihre eigenen Achsen drehen. Wenn sich der Ring 38 in der in Fig. 8 in strichpunktierten Linien eingezeichneten Stellung L befindet, ist das Verhältnis des Rings 38

zu den Planetenkonusrädern 37 dasselbe wie das Verhältnis der Kurvenscheibe 36 zu den Planetenkonusrädern

(D/C = F/E). In diesem Zustand dreht sich die Kurven-5

scheibe 36 nicht, so daß kein Drehmoment übertragen wird. Wenn der Ring 38 in einem Geschwindigkeitsänderungsvorgang geringfügig in Richtung auf die Seite H verschoben wird, dreht sich die Kurvenscheibe 36 aufgrund der Differentialwirkung langsam. Wenn der

Ring 38 die Stellung H gemäß Fig. 8 erreicht, dreht sich die Kurvenscheibe 36 mit maximaler Drehzahl.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung besitzen die anderen Abschnitte im wesentlichen den-

selben Aufbau wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform, jedoch mit den Unterschieden, daß sich die Abtriebswelle 35 entgegengesetzt zur Antriebswelle 6 des stufenlosen Reibungsübertragungsmechanismus 33 dreht und ein Gangwählmechanismus 39 zum

Wählen von Vorwärts/Rückwärtsfahrt mit der Abtriebswelle 35 im Vergleich zur ersten Ausführungsform in entgegengesetzter Richtung verbunden ist.

Bei dieser Ausführungsform kann der stufenlose Übertragungsmechanismus 33 mit Null-Drehung anfahren, so daß ein sanftes und ruckfreies Anfahren ohne komplexe Kupplungssteuerung möglich ist. Aufgrund seines weiten Untersetzungsverhältnisbereichs (z.B. unendlich bis 1,69) ist kein getrenntes Unter-

Setzungsgetriebe erforderlich, so daß auf diese Weise eine kompakt gebaute Anordnung gewährleistet wird.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann weiterhin das Geschwindigkeits(änderungs)verhältnis des stufenlosen Reibungsübertragungsmechanismus 33 wie im Fall der Steuerung der Schlupfkupplung 3 mittels des Tastverhältnisses und der Fahrzeugge-

schwindigkeit (oder der Maschinendrehzahl) geregelt oder eingestellt werden. In diesem Fall werden die elektronische Regel- oder Steuervorrichtung 21 und .die elektrisch/hydraulische Steuervorrichtung 41 wie bei der ersten Ausfuhrungsform vorgesehen, während das Riemenandruckkraft-Steuerventil 28 zur Einstellung der Riemenandruckkraft der Abtriebsriemen-

IQ scheibe, das Solenoidventil 29 und die Treiberschaltung 220 weggelassen werden und die anderen Bauteile unverändert bleiben. Ein Beispiel für die elektrisch/hydraulische Steuervorrichtung 41 ist in Fig. 9 dargestellt. Der Ring 38 des stufenlosen

j^g Übertragungsmechanismus 33 wird von einer Führung 42 so getragen, daß er in Axialrichtung verschiebbar ist, wobei ein Kolben 44 eines hydraulischen Arbeitszylinders oder Stelltriebs 43 mit dem Ring 38 gekoppelt ist. Ein Geschwindigkeitsverhältnis-

2Q Steuerventil 45 zum Wählen und Einstellen des dem hydraulischen Stelltrieb 43 zugeführten Hydrauliköldrucks, ein Solenoidventil 46 zum Ansteuern des Steuerventils 45 und ein Druckregelventil 47 zur Regelung des Signaldrucks arbeiten auf dieselbe Weise wie die bei der ersten Ausführungsform der Erfindung dem Geschwindigkeitsverhältnis-Steuerventil 26 zugeordneten Bauteile. In Fig. 9 ist bei 48 eine Hydrauliköl-Leitung für Leitungsdruck angedeutet. Bei dieser Anordnung wird das Solenoidventil 46 durch, die elektroni-

QQ sehe Regel- oder Steuervorrichtung 21 entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Tastverhältnis zur Steuerung der Schlupfkupplung 3 nach dem Tastverhältnis gesteuert (duty-controlled), wobei das Geschwindigkeitsverhältnis-Steuerventil 45 betätigt,

gg der Kolben des hydraulischen Stelltriebs 43 verschoben und die Stellung des Rings 38 zur Änderung des Geschwindigkeits(änderungs)Verhältnisses geändert werden.

-Y- GA. ^35090Π

Wenn bei dieser Ausfuhrungsform eine Störung in der elektrisch/hydraulischen Steuervorrichtung 41 auftritt, wird mittels einer Selbstdiagnosefunktion der elektronischen Regel- oder Steuervorrichtung 21 der Fahrer von dieser Störung durch eine Anzeigelampe 50 oder einen Warnsummer informiert, so daß er eine Geschwindigkeitseinstellung oder -wahl von Hand vor-

jQ nehmen kann.

Fig. 10 veranschaulicht ein Beispiel für einen Hand-Einstellmechanismus, der im Fall einer Störung im automatischen Steuersystem benutzt werden kann und

.c der in allen anderen Betriebszuständen, mit Ausnahme eines Störungszustands, nicht wirksam ist. Eine mit einer Keilverzahnung 53 versehene Muffe 54 steht verschiebbar mit einer Leitachse 52 in Verbindung, die von einem Träger 51 getragen wird und senkrecht zur

2Q Bewegungsrichtung des Rings 38 verläuft. Die Muffe 54 wird durch eine Feder 55 in die eine Richtung gedrängt. Ein Handhebel 56 greift mit der Keilverzahnung 53 der Muffe 54 zusammen. Ein mit dem Ring 38 zusammengreifender Steuerhebel 58 ist mit einer keilverzahnten Bohrung 57 versehen. Der Steuerhebel ist drehbar und verschiebbar auf einem Schaftteil der Muffe 54 montiert, wobei die Keilverzahnung der Bohrung 57 durch Verschieben der Muffe 54 mit der Keilverzahnung 53 in Eingriff bringbar ist.

Ein von der durch die Feder 55 beaufschlagten Seite

abgewandter Endabschnitt der Muffe 54 wird mit einem Signaldruck für die Steuerung des Geschwindigkeitsverhältnis-Steuerventils 45 der elektrisch/hydrauligc sehen Steuervorrichtung 41 beaufschlagt.

Wenn im Steuersystem eine Störung auftritt, wird das Solenoidventil 46 unwirksam, und der Signaldruck steigt an, wobei der Hydraulikdruck die Muffe 54 gegen die Kraft der Feder 55 gemäß Fig. 10 nach rechts verschiebt. Dabei tritt die Keilverzahnung 54 in die keilverzahnte Bohrung 57 des Steuerhebels 58 ein. Der Handhebel 56 und der Steuerhebel 58 werden dabei einstückig oder drehfest miteinander verbunden. Wenn der Handhebel 56 um die Leitachse 52 herum ver-

IQ dreht wird, verlagert der Steuerhebel den Ring 38 zur Durchführung einer Drehzahl- oder Geschwindigkeitsänderung. Im Normalbetrieb, in welchem der Signaldruck niedrig ist, wird die Muffe 54 durch die Feder 55 nach links verschoben, wobei der Steuerhebel 58 auf dem Schaft der Muffe 54 frei verdrehbar ist und die Bewegung oder Verschiebung des Rings 38 für automatische Geschwindigkeitseinstellung nicht behindert. Der Handhebel 56 kann mit einfachen Anzeigen, wie "Start", "Beschleunigung" und "Stop", oder mit einer leichten Sperre versehen sein.

Der stufenlose Reibungsübertragungsmechanismus 33 kann auch elektrisch gesteuert werden. Gemäß Fig. 11, die ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Steuerung zeigt, ist ein beweglicher Teil 60 eines Linearmotors (force motor) 59 mit dem Ring 38 verbunden, wobei eine Schaltung zur Berechnung eines diesem Motor zuzuführenden Steuerstroms anstelle der Tastverhältnis-Rechenschaltung 224 bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform vorgesehen ist. Durch den von der genannten Schaltung gelieferten Strom wird der Motor 59 so angesteuert, daß sich sein beweglicher Teil 60 in der einen oder anderen Richtung bewegt, um den Ring 38 zur Änderung des Geschwindigkeitsverhältnisses zu verschieben.

Die beschriebene zweite Ausführungsform der Erfindung bietet somit im wesentlichen dieselben Wirkungen und

Vorteile wie die zuerst beschriebene Ausführungsform. Aufgrund der Wirkungsweise des stufenlosen Übertragungsmechanismus 33 kann der Kupplungssteuervorgang beim Anfahren des Fahrzeugs vereinfacht oder völlig weggelassen werden.

Claims

Patentansprüche

1. Sufenlose Kraftübertragung für ein Kraftfahrzeug, mit einer zwischen einer Antriebswelle einer An-

IQ triebs(brennkraft)maschine und einer Eingangswelle eines stufenlosen (stufenlos änderbaren) Kraftübertragungsmechanismus (Getriebes) angeordneten Schlupfkupplung, umfassend eine Drehmoment-Detektoreinheit zur Messung oder Bestimmung des Drehmoments der An-

jg triebsmaschine, eine Maschinendrehzahl-Detektoreinheit zur Bestimmung der Maschinendrehzahl, eine Ausgangswellendrehzahl-Detektoreinheit zur Bestimmung der Drehzahl einer Ausgangswelle der Schlupfkupplung, eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektoreinheit zur Be- ,

2Q Stimmung der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs und j

eine elektronische Regel- oder Steuervorrichtung zur f

Steuerung des stufenlosen Kraftübertragungsmechanismus und der Schlupfkupplung nach Maßgabe von Signalen von den Detektoreinheiten, gekennzeichnet durch eine Einheit zur Bestimmung einer Ist-Größe des Schlupfes der Schlupfkupplung anhand von Ausgangssignalen von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit und der Ausgangswellendrehzahl-Detektoreinheit, eine Einheit zur Bestimmung einer Schlupfgrößendiffe-

OQ renz zwischen einer Bezugsgröße des Schlupfes, entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs vorherbestimmt, und der Ist-Schlupfgröße, eine Schlupfkupplung-Steuervorrichtung, die nach Maßgabe der Schlupfgrößendifferenz ansteuerbar ist, so daß sich die Schlupf-

gg größe der Bezugs-Schlupfgröße annähert, eine Einheit zur Bestimmung eines Ist-Geschwindigkeitsverhältnisses des stufenlosen Kraftübertragungsmechanismus anhand

von Ausgangssignalen von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit oder der Ausgangswellendrehzahl-Detektoreinheit und des Ausgangssignals der Fahrzeuggeschwin-. digkeit-Detektoreinheit, eine Einheit zur Bestimmung einer Geschwindigkeitsverhältnis-Differenz zwischen einem entsprechend dem Steuersignal der Schlupfkupplung-Steuervorrichtung und einem Signal von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit oder (von) der Fahrgeschwindigkeit-Detektoreinheit eingestellten (set) Bezugs-Geschwindigkeitsverhältnis und dem Ist-Geschwindigkeitsverhältnis und eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Geschwindigkeitsverhältnisses des stufenlosen Kraftübertragungsmechanismus nach Maßgabe der Geschwindigkeitsverhältnis-Differenz.

2. Kraftübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenlose Kraftübertragungsmechanismus (Getriebe) ein stufenlos variabler Riemenantrieb ist.

3. Kraftübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenlose Kraftübertragungsmechanismus ein stufenlos variabler Reibungs-Kraftübertragungsmechanismus ist.

4. Kraftübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugs-Schlupfgröße nach Maßgäbe eines Signals von der Drehmoment-Detektoreinheit und eines Signals von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit oder der Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektoreinheit einstellbar ist.

5. Kraftübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment-Detektoreinheit ein Drosselklappenöffnungssensor oder -meßfühler zur

Feststellung des Öffnungsgrads einer in einem Maschinen-Ansaugsystem angeordneten Drosselklappe ist.

6. Stufenlose Kraftübertragung für ein Kraftfahrzeug, mit einer zwischen der Antriebswelle einer Antriebs-(brennkraft)maschine und einer Eingangswelle eines stufenlosen (stufenlos änderbaren) Riemen-Kraftübertragungsmechanismus bzw. Riemenantrieb angeordneten

Schlupfkupplung, umfassend eine Drehmoment-Detektoreinheit zur Messung oder Bestimmung des Drehmoments der Antriebsmaschine, eine Maschinendrehzahl-Detektoreinheit zur Bestimmung der Maschinendrehzahl, eine Ausgangswellendrehzahl-Detektoreinheit zur Bestimmung der Drehzahl einer

Ausgangswelle der Schlupfkupplung, eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektoreinheit zur Bestimmung der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs und eine elektronische Regel- oder Steuervorrichtung zur Steuerung des stufenlosen Riemenantriebs und der Schlupfkupplung

nach Maßgabe von Signalen von den Detektoreinheiten, "

i

gekennzeichnet durch eine Einheit zur Bestimmung ei- Λ

ner Ist-Größe des Schlupfes der Schlupfkupplung anhand von Ausgangssignalen von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit und der Ausgangswellendrehzahl-Detektoreinheit, eine Einheit zur Be-Stimmung einer Schlupfgrößendifferenz zwischen einer Bezugsgröße des Schlupfes, entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs vorherbestimmt, und der Ist-Schlupfgröße, eine Schlupfkupplung-Steuervorrichtung, die nach Maßgabe der Schlupfgrößendifferenz ansteuerbar

ist, so daß sich die Schlupfgröße der Bezugs-Schlupfgröße annähert, und eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Riemenandruckkraft einer Abtriebs-Riemenscheibe des stufenlosen Riemenantriebs nach Maßgabe des

Steuersignals der Schlupfkupplung-Steuervorrichtung. 35

7. Kraftübertragung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugs-SchLupfgröße nach Maßgabe eines Signals von der Drehmoment-Detektoreinheit und eines Signals von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit oder/Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektoreinheit einstellbar ist.

8. Kraftübertragung nach Anspruch 6, dadurch gekenn-

zeichnet/ daß die Drehmoment-Detektoreinheit ein Drosselklappenöffnungssensor oder -meßfühler zur Feststellung des Öffnungsgrads einer in einem Maschinen-Ansaugsystem angeordneten Drosselklappe

ist.
15

9. Stufenlose Kraftübertragung für ein Kraftfahrzeug, mit einer zwischen einer Antriebswelle einer Antriebs (brennkraft)maschine und einer Eingangswelle eines stufenlos variablen Riemenkraftübertragungs-

eine Ausgangswellendrehzahl-Detektoreinheit zur Bestimmung der Drehzahl einer Ausgangswelle der Schlupfkupplung, eine Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektoreinheit zur Bestimmung der Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs und eine elektronische Regel- oder Steuervorrichtung

zur Steuerung des stufenlosen Riemenantriebs und der Schlupfkupplung nach Maßgabe von Signalen von den Detektoreinheiten, gekennzeichnet

durch eine Einheit zur Bestimmung einer Ist-Größe des Schlupfes der Schlupfkupplung anhand von Ausgangs-

signalen von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit und der Ausgangswellendrehzahl-Detektoreinheit, eine

Einheit zur Bestimmung einer Schlupfgrößendifferenz zwischen einer Bezugsgröße des Schlupfes, entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs vorherbestimmt, und der Ist-Schlupfgröße, eine Schlupfkupplung-Steuervorrichtung, die nach Maßgabe der Schlupfgrößendifferenz ansteuerbar ist, so daß sich die Schlupfgröße der Bezugs-Schlupf größe annähert, eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Riemenandruckkraft einer Abtriebs-Riemenscheibe des stufenlosen Riemenantriebs nach Maßgabe des Steuersignals der Schlupfkupplung-Steuervorrichtung, eine Einheit zur Bestimmung eines Ist-Geschwindigkeitsverhältnisses des stufenlosen Riemenantriebs anhand eines Ausgangssignals von der Maschi-

nendrehzahl-Detektoreinheit oder der Ausgangswellendrehzahl-Detektoreinheit und eines Ausgangssignals von der Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektoreinheit, eine Einheit zur Bestimmung einer Geschwindigkeitsverhältnis-Differenz zwischen einem entsprechend dem Steuer-

signal der Schlupfkupplung-Steuervorrichtung und einem Signal von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit oder (von) der Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektoreinheit eingestellten (set) Bezugs-Geschwindigkeitsverhältnis und dem Ist-Geschwindigkeitsverhältnis und eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Geschwindigkeitsverhältnisses des stufenlosen Riemenantriebs durch Steuerung oder Einstellung der Riemenandruckkraft einer Abtriebs-Riemenscheibe des stufenlosen Riemenantriebs nach Maßgabe der Geschwindigkeitsverhältnis-Differenz. 30

10. Kraftübertragung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugs-Schlupfgröße nach Maßgabe eines Signals von der Drehmoment-Detektoreinheit und eines Signals von der Maschinendrehzahl-Detektoreinheit oder der Fahrzeuggeschwindigkeit-Detektoreinheit einstellbar ist.

11. Kraftübertragung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment-Detektoreinheit ein Drosselklappenöffnungssensor oder -meßfühler zur Feststellung des Öffnungsgrads einer in einem Maschinen-Ansaugsystem angeordneten Drosselklappe ist.