DE4324490A1 - Stufenlos veränderliches Getriebe und Verfahren zum Ansteuern des Getriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft stufenlos veränderliche Getriebe ge­ mäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere be­ trifft die Erfindung eine neuartige Servoanordnung zur dop­ pelt wirkenden Betätigung der sekundären Getriebehälfte. Er­ findungsgemäß sollen ausreichende Andruckkräfte insbesondere bei kleinen Getriebeübersetzungen erzielt werden, ferner soll ein zu hoher Druck in der sekundären Servoanordnung vermeiden werden und sollen keine höheren oder niedrigere Drücke als in bekannten Systemen verwendet werden. Es soll auch das Einstellen des Übersetzungsverhältnisses verbessert werden. Stufenlos veränderliche Getriebe sind vielfach be­ kannt. Hierzu wird beispielsweise auf US 4,433,594 hinge­ wiesen. Im praktischen Betrieb führen die bekannten Getriebe zu bestimmten Problemen, die im folgenden kurz umrissen werden sollen:

Beispielsweise bedarf es beim Anfahren eines Fahrzeuges ei­ nes hohen Drehmomentes bei geringer Geschwindigkeit, so daß das Übersetzungsverhältnis klein und das Drehmoment hoch sind. Bekanntlich ist das vom Motor bei niedrigen Drehzahlen gelieferte Drehmoment klein. Um das Anfahrmoment zu erhöhen, kann ein Drehmomentwandler zwischen dem Motor und dem Ge­ triebe eingebaut werden, um das Anfahrdrehmoment zu vergrö­ ßern. Bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten kann der Dreh­ momentwandler gesperrt werden und hat dann kein Verhältnis auf das Getriebeübersetzungsverhältnis. Die Drehmomentver­ vielfachung des Wandlers vergrößert jedoch die erforderliche sekundäre Andruckkraft, daß ein Schlupf des Riemens vermie­ den wird.

Die Andruckkraft sekundärseitig wird auch von Faktoren wie dem Ausgangsdrehmoment des Getriebes und dem wirksamen Ra­ dius des primären Getrieberades bestimmt. Beim Anfahren des Fahrzeuges erfordern das hohe Ausgangsdrehmoment und der kleine wirksame Radius des primären Rades eine sehr hohe Andruckkraft sekundärseitig.

Nach dem Anfahren wird ein anderer Faktor für die Andruck­ kraft bestimmend. Dies ist die Fliehkraft des rotierenden Öls in der Servoanordnung, die mit dem Quadrat der Winkel­ geschwindigkeit des Rades und der vierten Potenz des Rad­ radius ansteigt und damit zu hohe Andruckkräfte bei hohen Winkelgeschwindigkeiten des sekundären Rades erzeugt. Somit wird ein Ausgleichsraum insbesondere neben der Servoanord­ nung vorgesehen, der entgegen der Wirkung der Zentrifugal­ kraft wirkt. Der Ausgleichsraum ist zur Atmosphäre hin offen und bleibt entweder durch eine Öffnung in der Betätigungs­ servoeinrichtung oder von einer externen Quelle her mit Öl gefüllt, so daß infolge der Fliehkraft des Öls im Aus­ gleichsraum nur die Riemenandruckkraft verringert wird.

Die zentrifugalen Wirkungen tragen auch zum schlechteren Wirkungsgrad des Getriebes bei, da es diese Kräfte schwierig oder sogar unmöglich machen, das Verhältnis zwischen primä­ rer und sekundärer Riemenandruckkraft auf einem Wert zu hal­ ten, der erforderlich ist, um das gewünschte Getriebeüber­ setzungsverhältnis beizubehalten, und in jedem Fall ist es ein wahrscheinliches Ergebnis, daß in den primären und se­ kundären Servos ein zu hoher Druck herrscht. Hat das Fahr­ zeug beispielsweise eine Geschwindigkeit, die für einen Overdrivezustand günstig ist, so ist die sekundäre Andruck­ kraft auf einem hohen Wert und die primäre Andruckkraft muß sogar noch größer sein, um die Andruckkraft zu erzeugen, die nötig ist, um die gewünschte Übersetzung im Overdrive beizu­ behalten. Ferner können die zentrifugalen Wirkungen auch bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten problematisch sein, wenn ein Herunterschalten erforderlich ist, da die Zentrifugalkräfte sich einer der zum Herunterschalten erforderlichen Änderung im Raddurchmesser sekundärseitig widersetzen.

Beim Anfahren, beim Heraufregeln, im Overdrive und beim Herunterregeln und beim Fahren mit hohem Drehmoment sind somit notwendigerweise hohe Drücke erforderlich, die den Wirkungsgrad verschlechtern, Geräusche verursachen und zu mechanischen Problemen der Pumpe führen sowie zu anderen mechanischen Systemschwierigkeiten.

US-Anmeldung 07/721,285 vom 26. Juni 1991 offenbart eine doppelt wirkende sekundäre Servoeinrichtung mit mehreren Kammern zum Erhöhen des Druckes und mit einem Ausgleichsraum zwischen zwei Servobereichen, um die erforderlichen Andruck­ kräfte für ein stufenlos veränderliches Getriebe zu erzeu­ gen. Die Ansteuerung ist jedoch nicht für eine optimale Re­ gelung des Getriebes geeignet.

Mit der vorliegenden Erfindung soll die Ansteuerung verbessert werden und sollen An­ druckkräfte für den Riemen mittels des sekundären Servos erzeugt werden, damit das Getriebe mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad arbeitet. Erfindungsgemäß soll die besagte dop­ pelt wirkende Sekundärservoeinrichtung verwendet werden, die sekundärseitig angesteuert wird, um die vorstehenden Proble­ me zu meistern.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. durch die Merkmale des Patentan­ spruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines stufenlos veränderlichen Getriebes;

Fig. 2 bis 4 Schnittansichten einer sekundären Servo­ einrichtung gemäß der Erfindung in ver­ schiedenen Schaltstellungen;

Fig. 5 bis 7 Schnittansichten einer abgeänderten Aus­ führungsform einer sekundären Servoanord­ nung in verschiedenen Schaltstellungen;

Fig. 8 eine Schnittansicht einer abgeänderten Aus­ führungsform einer sekundären Servoeinrich­ tung;

Fig. 9 eine Schnittansicht einer weiteren abgeän­ derten Ausführungsform des Getriebes;

Fig. 10a, 10b Schnittansichten einer sekundären Servoein­ richtung in einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 11a, 11b und 11c eine schematische Darstellung der Steueran­ ordnung für das Getriebe und

Fig. 12 ein Flußdiagramm zum Durchführen der Regel­ vorgänge an der sekundären Servoeinrichtung für deren Betätigung und den Fliehkraftaus­ gleich.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines stetig veränderli­ chen Getriebes, zu dem auf US-PS 5,006,092 hingewiesen wird. Das Getriebe 10 in Fig. 1 hat eine Schlupfkupplung zum Starten vor dem System 14 mit dem Riemen und Rädern. Die Schlupfkupplung ist anstelle eines Drehmomentwandlers vorge­ sehen. Nichtdynamische Vorwärts- und Rückwärtskupplungen 16, 18 liegen hinter dem System 10. Die Kupplungen 12, 16, 18 können vorgesehen sein, hierauf richtet sich die Erfindung nicht.

Das Getriebe hat eine Eingangswelle 20 und eine primäre Welle 21 zur Aufnahme von Drehmoment eines Motors und zwei Ausgangswellen 22, 23 für die Übertragung von Drehmoment aus dem Getriebe auf die Fahrzeugräder. Ein erstes Rad 24 mit einer beweglichen Scheibe 26 und einer festen Scheibe 27 ist auf der Welle 21 angeordnet. Ein sekundäres Rad 28 mit einer beweglichen Scheibe 30 und einer festen Scheibe 31 ist auf einer sekundären Welle 32 angeordnet. Strömungsmittel ge­ langt in erste Servokammern 34, 35 zum Betätigen der ersten Scheibe 26 und in eine zweite Servokammer 36 zum Betätigen der zweiten Scheibe 30.

Die primären und sekundären Räder 24, 28 sind von einem end­ losen Riemen 38 umschlungen. Dieser kann aus Metall oder Elastomer sein, siehe hierzu beispielsweise US-PS 4,313,730 und 4,507,106.

Die Startkupplung 12 liegt zwischen der Eingangswelle 20 und der primären Welle 21 und dient zum Übertragen von Drehmo­ ment von der Welle 20 auf die Welle 21. In der Zeichnung ist die Startkupplung eine strömungsmittelbetätigte Schlupfkupp­ lung, doch kann sie auch ein Drehmomentwandler, eine andere Kupplung oder eine elektrische Kupplung zwischen dem Motor und der Eingangswelle sein.

Die Übersetzung des Getriebes 10 wird von dem in die primä­ ren Servokammern 34, 35 und die sekundäre Servokammer 36 eingesteuerten Druck bestimmt. Der Druck in den Kammern 34, 35 verschiebt die primäre Scheibe 26 zum Einstellen der Übersetzung zwischen der Welle 21 und der sekundären Welle 32. Der Druck in der Kammer 36 zum Verschieben der sekundä­ ren Scheibe steuert die Anpreßkraft auf den Riemen, um Schlupf zu vermeiden. Nachstehend ist erläutert, daß sich die Erfindung in erster Linie auf die Steuerung der sekun­ dären Servokammer bezieht.

Hinter dem Riemen- und Radsystem 14 liegt die Vorwärtskupp­ lung 16 auf einer ersten Zwischenwelle 32 und die Rückwärts­ kupplung auf einer Gegenwelle 44. Die Betätigung der beiden Kupplungen ermöglicht über Zahnräder die Drehung der Aus­ gangswellen 22, 23 für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt. Ein Vorwärtsgetriebe 46 mit Zahnrädern 40 und 42 ist mit der be­ weglichen Kupplungshälfte 39 der Vorwärtskupplung 16 gekup­ pelt. Die Gegenwelle 44 ist über ein Getriebe 47 mit Zahn­ rädern 48 und 50 mit den Ausgangswellen 22, 23 verbunden. Ein Rückwärtsgetriebe 52 mit Zahnrädern 54, 56 und 58 kup­ pelt die Gegenwelle 44 an die bewegliche Kupplungshälfte 60 der Rückwärtskupplung 18.

Fig. 1 zeigt auch Einzelheiten der Servos für das primäre und sekundäre Rad. Das primäre Radsystem, insbesondere die bewegliche Scheibe 24 hat einen doppelt wirkenden primären Servo 66 mit einer Kolbenfläche 68 und einer Gegenplatte 69 zusammen mit einem Zylinder. Abgedichtete ringförmige Zylin­ der 34, 35 werden von der teleskopierenden Außenhülse 72 und inneren Platten 74, 76, der Gegenplatte 69 und der Kolben­ fläche 68 gebildet.

Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt die Zylinder 34, 35 über eine Primärleitung und ihr Druck wird von einem Versorgungs­ system reguliert, das über die Primärleitung und Durchgang 80 mit einer Druckleitung und dem Versorgungssystem mit ei­ ner nicht dargestellten Pumpe in Verbindung steht. Der Durchgang 80 verbindet die Zylinder 34, 35 und die Ringaus­ nehmung 82 um die Welle 22. Damit steht das rotierende Re­ servoir der Zylinder 34, 35 mit einer hydraulischen Druck­ mittelquelle in Verbindung.

Das sekundäre Rad 28 des Getriebes in Fig. 1 ist größten­ teils mit dem primären Rad 24 vergleichbar und hat Scheiben­ flansche 90 und 92, die für den Riemen 38 einen Spalt bil­ den.

Der sekundäre Servo 94 steuert die Position der beweglichen Scheibe 30. Damit wird in erster Linie eine ausreichende An­ druckkraft hergestellt, um das Schlupfen des Riemens 38 zu vermeiden. Der Servo 94 hat einen Zylinder 36 mit einem ringförmigen Reservoir, das von einer Außenhülse 96 und der Kolbenfläche 98 gebildet ist und mit einer Druckmittelquelle in Verbindung steht.

Fig. 1 zeigt die Änderung der Getriebeübersetzung. In Fig. 1 hat das Getriebe die kleinste Übersetzung, da die Scheibe 24 mit dem Minimumradius und die Scheibe 28 mit dem Maximum­ radius wirksam ist. Die Flansche der Scheibe 24 bestimmen das Übersetzungsverhältnis für den Riemen 38. Die zweite Scheibe 28 liefert die Riemenspannung, so daß Schlupf ver­ mieden ist. Ist ein Drehmomentwandler vorhanden, so verviel­ facht er das Drehmoment vom Motor an der Eingangswelle 20.

In Fig. 1 ist der Riemen 38 gestrichelt dargestellt. In diese Lage gelangt der Riemen durch Ausüben von Druck auf die Scheibe 24, so daß sich der Riemen 38 radial nach außen drückt. Damit zieht sich der Riemen auf der sekundären Scheibe 28 nach innen und drückt die Flächen 90 und 92 aus­ einander, um den Spalt zu erweitern und den wirksamen Radius der zweiten Scheibe 28 zu verkleinern. Dabei hält der sekun­ däre Servo 94 die Andruckkraft am Riemen 38 so groß, daß der Riemen 38 nicht schlupft.

In den Fig. 2 bis 4 ist eine erste Ausführungsform für den sekundären Servo 94 dargestellt. Der Scheibenflansch 124 hat eine Kolbenfläche 154 als Teil einer ersten Kammer 140. Strömungsmittel gelangt in die Kammer 140 über einen Kanal 156, Ringnut 158, Kanal 160 und eine axiale Bohrung 162 in der sekundären Welle, die über eine Sekundärleitung (in Fig. 4 nicht dargestellt, doch später erläutert) mit dem hy­ draulischen System verbunden ist. Die axiale Länge der Ring­ nut 158 an den Kanal 156 gestattet den Anschluß des Kanals in allen Positionen des Scheibenflansches 124. Der Druck in der Kammer 140 drückt die Kolbenfläche 154 und damit die Scheibenfläche 136 an die Fläche 134. Eine vom Flansch 124 ausgehende Außenhülse 148 bildet das Äußere der Kammer 140.

Ferner zeigen die Fig. 2 bis 4 axial feste und beabstan­ dete erste und zweite Reaktionsplatten 180 und 182, die in der vorliegenden vereinfachten Ausführung an der sekundären Welle angeformt sind. Dabei liegen die Platten 180, 182 auf der sekundären Welle 32 auf der gleichen Seite der sekundä­ ren Scheibe wie die Kolbenfläche 154. Die Platten 180, 182 sind über eine axiale Hülse 184 verbunden. Ferner gibt es eine Kolbenplatte 186 als radialer Flansch der Hülse 188.

Die Platte 180 liegt axial fest und gleitet am Außenumfang 190 abgedichtet an der zylindrischen Innenfläche 192 der Hülse 148. Die Platte 180 hat einen Innenumfang 194, der auf der Außenfläche 196 dichtend gleitet. Damit bilden die vier Flächen der Kolbenfläche 154, der Platte 180, der Innenflä­ che 192 und der Außenfläche 196 das Innere der ersten Kammer 140.

Die Kolbenplatte 186 ist axial verschiebbar und gleitet mit ihrem Umfang 198 dichtend an der Innenfläche 200 der Hülse 184. Der Innenumfang 202 der Kolbenplatte 186, der in den Innenumfang der Hülse 188 übergeht, gleitet dichtend an der zylindrischen Außenfläche 204 der sekundären Welle 32. Die vier Flächen der Platte 180, der Kolbenplatte 186, der In­ nenfläche 200 und der Außenfläche 196 bilden das Innere der zweiten Kammer 206.

Über einen Kanal 176, die Ringnut 178, Kanal 170 und axiale Bohrung 172 in der Welle, durch eine Ringhülse 171 gegenüber der axialen Bohrung 162 getrennt, gelangt Strömungsmittel in die zweite Kammer 206 aus dem hydraulischen System über eine Ausgleichsleitung, die in Fig. 2 nicht dargestellt, doch später erläutert wird. Die axiale Länge der Ringnut 178 am Kanal 176 gestattet die Verbindung mit dem Kanal in allen Positionen des Scheibenflansches 124. Alternativ kann die Verbindung zwischen der zweiten Kammer 206 entweder durch eine Ringverbindung oder eine Reihe von Kanälen im Getrie­ begehäuse erfolgen, wie man dies für den Strömungsmittel­ durchgang benutzt, um unterschiedliche Drücke in den Kammern 140 und 206 einzusteuern.

An der Hülse 184 ist eine weitere Platte 182 angeformt oder dichtend befestigt, die sich bis zum Außenumfang 204 der Welle erstreckt. Die Kolbenplatte 186, die Platte 182, die Außenfläche 204 und die Innenfläche 200 bilden eine dritte Kammer 208.

In der Innenhülse 188 ist ein L-förmiger Kanal 210 ausgebil­ det, der getrennt vom Kanal 176 ist, und der die dritte Kammer 208 mit der ersten Kammer 240 einerseits und mit der zweiten Kammer 206 andererseits verbindet. Die verschiedenen Verbindungsmöglichkeiten sind in den Fig. 2, 3 und 4 dar­ gestellt.

In Fig. 2 ist der wirksame Durchmesser der zweiten Scheibe nahe dem Maximum, so daß der Riemen 38 außen im Spalt liegt. Damit ist der Flansch 124 ganz nach links verschoben. Somit verbindet die Leitung 210 die erste Kammer 140 mit der drit­ ten Kammer 208 und Strömungsmittel gelangt in beide Kammern 140 und 208 mit nahezu gleichem Druck (abgesehen vom leich­ ten Druckabfall im Kanal 210).

Die Andruckkraft für den Flansch 124 nach links (gemäß Fig. 2) setzt sich zusammen aus dem Druck in der ersten Kammer 140 und der dritten Kammer 208. Gemäß Fig. 2 wird mittels der druckbeaufschlagten Flächen der ersten und dritten Kam­ mer eine hohe Andruckkraft geliefert, um bei dieser kleinen Übersetzung das Schlupfen des Riemens 38 zu verhindern.

Fig. 3 zeigt den Flansch 124 in einer Mittellage zwischen den in den Fig. 2 und 4 dargestellten Lage. Damit hat sich der Riemen 38 radial nach innen verlagert und ist das Übersetzungsverhältnis höher. Die radiale Bohrung 210 liegt unter dem Innenumfang 194 der Platte 180, so daß der Kanal 210 zwischen der ersten Kammer 140 und der dritten Kammer 208 abgesperrt ist. Das Strömungsmittel bleibt in der Kammer 208, ist jedoch von der ersten Kammer 140 getrennt.

Verschiebt sich die Scheibe 124 weiter nach rechts, so sind in Fig. 4 die zweite und dritte Kammern 206, 208 über den Kanal 210 in Verbindung. Das Strömungsmittel in der dritten Kammer 208 tritt somit in die zweite Kammer 206 bzw. Aus­ gleichskammer über. Strömungsmittel kann aus der zweiten Kammer 206 über den Kanal 214 austreten und füllt auf diese Weise einen zentrifugalen Ausgleichsraum 216, und kann aus diesem durch Überströmen zurück zu einem nicht dargestellten Reservoir gelangen. Alternativ kann Strömungsmittel über den Kanal 176 im Anschluß an eine Ausgleichsleitung zugeführt oder entfernt werden. Auf diese Weise wirkt Strömungsmittel in der zweiten Kammer als zentrifugaler Ausgleich.

Ist der Flansch 124 gemäß Fig. 4 in oder nahe der Position für große Übersetzung, so sind die von außen her eingesteu­ erten Drücke in der zweiten und dritten Kammer 206 und 208 im wesentlichen druckentlastet. Damit kann nur die erste Kammer 140 eine Andruckkraft auf den Riemen 38 liefern. Je­ doch ist der zentrifugal durch das rotierende Strömungsmit­ tel bedingte Druck in der zweiten und dritten Kammer noch vorhanden. Die Zentrifugalkraft des in den Kammern 140, 206 und 208 rotierenden Strömungsmittels erhöht sich mit der Drehzahl. Der zentrifugale Effekt der Kammer 206 dient dazu, den Effekt der Kammer 208 zu eliminieren. In ähnlicher Weise soll der Ausgleichsraum 216 den zentrifugalen Effekt der Kammer 140 auslöschen.

Ist das Getriebe in der kleinen Übersetzung gemäß Fig. 2, so wird in der zweiten Kammer 206 im wesentlichen ein Null­ druck eingesteuert, da kein Anschluß über den Kanal 176 vor­ handen ist und der Kanal 214 offen ist. Dabei sind die Drücke in den Kammern 140 und 208 erheblich. Nachstehend er­ läuterte Steuereinrichtungen sind vorgesehen, um den Druck in der dritten Kammer 208 gegenüber dem Druck in der zweiten Kammer 206 zu verringern, wenn der Flansch 124 in die in Fig. 4 dargestellte Lage für große Übersetzung gelangt. Somit wird bei einem bestimmten Strömungsmitteldruck im Fall der kleinen Übersetzung gemäß Fig. 2 im Vergleich zur gro­ ßen Übersetzung der Fig. 4 eine wesentlich vergrößerte Andruckkraft erzeugt.

Die Andruckkraft sucht den Flansch 124 nach links zu schie­ ben, obwohl der Flansch 124 in Wirklichkeit mit steigender Drehzahl der Welle 32 nach rechts gleitet. Infolge der zen­ trifugalen Kräfte folgt die Scheibe 124 dem Riemen 38. Bei höheren Drehzahlen der sekundären Welle wirkt somit der in der ersten und dritten Kammer 140, 208 eingesteuerte Druck dem Verschieben des Flansches 124 entgegen, unterstützt die­ sen also nicht, und der in der zweiten Kammer 206 einge­ steuerte Druck liefert den Antrieb für den Flansch 124.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine weitere Ausführungsform des doppelt wirkenden sekundären Servos. Hier verbindet ein ra­ dialer Kanal 230 die dritte Kammer 208 mit einer axialen Bohrung 162 in der Welle. Die Funktion dieses Ausführungs­ beispiels gleicht im wesentlichen der vorhergehenden Aus­ führung, mit Ausnahme, daß zwischen der ersten und dritten Kammer 140, 208 zwei Verbindungen vorgesehen sind, wie in Fig. 6 gezeigt, um die Kammern mit Strömungsmittel gefüllt zu halten. Wie auch in Fig. 2 sind die Kammern über dem Kanal 210 verbunden. Die dritte Kammer ist jedoch über den Kanal 230 mit der Bohrung 162 verbunden. Der Kanal 236 lüf­ tet die zweite Kammer 206 bzw. den Ausgleichsraum. Aus dem Ausgleichsraum ausgeströmtes Strömungsmittel kehrt zum Re­ servoir zurück.

Gemäß Fig. 6 ist die Wirkungsweise insofern unterschied­ lich, als beim Einschluß des Kanals 210 unter dem Innenum­ fang 164 der Kanal 230 weiter mit der dritten Kammer 208 in Verbindung steht. Die erste und dritte Kammer 140 und 208 liefert deshalb weiterhin gleiche Andruckkräfte in dieser Position. Tritt der Kanal 210 nach rechts aus und verbindet die zweite Kammer 206 mit der dritten Kammer 208, wie dies Fig. 7 zeigt, so wird der Druck in der zweiten und dritten Kammer 206, 208 gleich. Die Kammer 206 bleibt über dem Kanal 210 druckbeaufschlagt, da Druck weiterhin durch den Kanal 230 in die dritte Kammer 208 eingesteuert wird. Das Strö­ mungsmittel in der zweiten Kammer 206 kann unter Druck ge­ setzt werden, um eine hydraulische Gegenkraft zu erzeugen.

Ist der Flansch 124 in der Position für hohe Übersetzung (Fig. 7), so wird die Andruckkraft durch den Zutritt von Druckmittel in die Kammer 140 bestimmt. Über den Kanal 236 oder alternativ durch den Kanal 176 wird der Ausgleichsraum belüftet.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform ohne den Kanal 210. Der Kanal 230 ist durch einen radialen Kanal 244 und axialen Kanal 246 ersetzt, der die dritte Kammer 208 an ein äußeres Ventil 250 über eine Leitung 248 anschließt. Ist ei­ ne erhebliche Andruckkraft erforderlich, wie beim Anfahren, so wird das Ventil 250 geöffnet und die Servofunktionen sind die gleichen wie vorstehend beschrieben. Nach dem Anfahren oder nach dem Sperren des Drehmomentwandlers wird das Ventil 250 umgeschaltet und damit die dritte Kammer 208 mit einer Entlüftungsöffnung oder einem Auslaß verbunden, so daß der Druck in der Kammer 208 verringert wird. Die Kammer 206 wird über den Kanal 176 gefüllt und erzeugt die zentrifugale Aus­ gleichskraft zusammen mit dem Ausgleichsraum 216.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform des Getriebes. Der sekundäre Servo 300 weist erste und dritte Kammern 302 und 304 zum Erzeugen und Steuern der Andruckkraft auf. Die erste und dritte Kammer liefert die nötige Andruckkraft in der kleinen Übersetzung, wie dies schon erläutert wurde. Ein Ausgleichsraum 306 bzw. eine zweite Kammer bildet ein Reser­ voir für die hohe Übersetzung. Zwischen der Quelle und dem primären Servo und dem Ausgleichsraum 306 ist eine Verbin­ dung 305 vorgesehen, die entweder aus einer Rohrleitung oder aus Durchgängen und Kanälen im Gehäuse bestehen kann. Die Verbindung erfolgt zu einer Druckmittelquelle, von der Druckmittel mit primärem Druck über eine Ventileinrichtung zum Ausgleichsraum geführt wird. Vor dem Start wird kein Druck in die primäre Kammer eingesteuert, da das primäre Rad in der Position für die kleinste Übersetzung ist. Deshalb wird auch die Ausgleichskammer über die Leitung 305 nicht druckbeaufschlagt, so daß auf die sekundäre Scheibe die maximale Andruckkraft wirkt.

Sobald das Übersetzungsverhältnis ansteigt, sperrt der Dreh­ momentwandler und die erste Scheibe wird druckbeaufschlagt, um höhere Übersetzungen einzustellen. Bei diesem Hochregeln wird der Ausgleichsraum druckbeaufschlagt, so daß die sekun­ däre Andrückkraft sinkt. Wenn das Getriebe dann herunterge­ regelt wird, so steigt die sekundäre Andruckkraft mit dem Absinken des primären Druckes. Somit kann die Ausführungs­ form nach Fig. 9 den Druck im Ausgleichsraum steuern, in dem der Druck zum primären Servo benutzt wird. Diese Steue­ rung ist insbesondere für die nachstehend erläuterten Be­ dingungen nützlich.

Eine weitere Ausführungsform zeigt Fig. 10. In Fig. 10a ist das sekundäre Rad in der Position für kleine Übersetzung und in Fig. 10b für hohe Übersetzung. Die beiden Kammern 320 und 322 liefern die notwendige Andruckkraft, wie vor­ stehend erläutert. Druckmittel gelangt in die Kammern 320 und 322 über Kanäle 324, 326, 327 und 328. Ein Ventil 440 ist zwischen einer Druckmittelquelle und dem Kanal 326 vor­ gesehen. Druck wird über Kanäle 332, 334, 336 in den Aus­ gleichsraum 330 eingesteuert. Hierfür ist ein Ventil 340 vorgesehen. Die Ventile 340, 440 usw. werden in den Fig. 11 und 12 näher erläutert.

Jedenfalls steuern die Ventile 340, 440 den Druck in den Räumen. Zum Starten wird ein Ventil 440 geöffnet, so daß eine ausreichende Andruckkraft erzeugt wird. Soll die sekun­ däre Kraft verringert werden, wie beim Hochregeln auf eine höhere Übersetzung, so wird Ventil 340 geöffnet und der Aus­ gleichsraum mit Druckmittel beaufschlagt. Der Druck im Aus­ gleichsraum wirkt dann entgegen dem Druck in den beiden an­ deren Kammern 320, 322 und verringert die Andruckkraft. Im Overdrive, wenn die Übersetzung aus Wirtschaftlichkeits­ gründen hoch gewählt wird, schaltet das Ventil 440 zyklisch, um den Druck zu steuern und ein Klemmen des Riemens zu ver­ meiden. Soll die sekundäre Kraft erhöht werden, wie beim Herunterregeln, so wird das Ventil 440 geöffnet und Druck­ mittel gelangt in die beiden Kammern 320, 322. Bei einem schnellen Herunterregeln kann das Ventil 340 zyklisch ge­ schaltet werden, um die sekundäre Andruckkraft zu vergrö­ ßern, wie dies die Strategie für das Herunterregeln (Down­ shift-Strategie) erfordert.

Da die Ventile 340, 344 unabhängig voneinander betätigt wer­ den, je nach Motorbedingungen, Drehmomenteingang und Drehmo­ mentanforderung, kann ein zu hoher Druck im sekundären Servo vermieden werden und wird eine wirksame Betriebsweise des Getriebes erhalten. In einer erfindungsgemäßen Ausführungs­ form ist eine Druckleitung (sekundäre Leitung) in Verbindung mit dem Ventil 440, so daß ein Druck unterhalb des Druckes in der hydraulischen Druckmittelhauptleitung eingestellt wird und eine weitere Druckleitung (sekundäre Ausgleichslei­ tung) ist an das sekundäre Ausgleichsventil 340 angeschlos­ sen, so daß ein mittlerer Druck eingestellt wird, der gleich oder kleiner dem Druck in der Hauptdruckleitung ist.

Die Steueranordnung für die vorstehenden Ausführungsformen ist in Fig. 11 dargestellt. Für den Durchschnittsfachmann sind natürlich mögliche Abänderungen ohne weiteres erkenn­ bar.

Die Drücke für die sekundäre Ausgleichskammer, die primäre Kammer und die sekundäre Kammer müssen gemäß der erfindungs­ gemäßen Strategie eingestellt werden. Einmal ist es möglich (oft vor dem Starten), den sekundären Ausgleichskammerdruck auf den Tank- bzw. Auslaßdruck einzustellen, den allgemeinen Leitungsdruck auf den erforderlichen sekundären und den se­ kundären Druck auf den allgemeinen Leitungsdruck, der einen maximal zulässigen Druck besitzt. Ist diese Strategie nicht möglich, so kann man den sekundären Ausgleichskammerdruck auf den Zwischenleitungsdruck einstellen, die erforderlichen sekundären und primären Drücke für die Getriebebetätigung berechnen und, wenn der erforderliche sekundäre Druck höher ist als der erforderliche primäre Druck, in einer anderen Strategie den allgemeinen Leitungsdruck auf den erforderli­ chen sekundären Leitungsdruck und den sekundären Leitungs­ druck auf den allgemeinen Leitungsdruck einstellen, der ei­ nen maximal zulässigen Druck besitzt. Wenn die erste Strate­ gie nicht möglich ist, kann der sekundäre Ausgleichskammer­ druck auf den für den Betrieb des Getriebes unter den gege­ benen Umständen erforderlichen Druck eingestellt werden, können die erforderlichen sekundären und primären Drücke für eine wirksame Betriebsweise des Getriebes berechnet werden und kann, wenn der erforderliche sekundäre Druck nicht höher ist als der erforderliche primäre Druck, der allgemeine Lei­ tungsdruck auf den erforderlichen primären Leitungsdruck und der sekundäre Leitungsdruck auf den erforderlichen sekundä­ ren Druck eingestellt werden.

Zur Verwirklichung dieser Strategien besitzt das in Fig. 11 dargestellte System drei wesentliche Untersysteme: die Steuerung 600 für den Drehmomentwandler, die Steuerung 500 für die Übersetzung und die Steuerung für die Andruckkraft (einschließlich der Untersysteme für die Steuerung 401 des allgemeinen Leitungsdruckes, der Steuerung 701 für den se­ kundären Druck und der Steuerung 801 für den sekundären Aus­ gleich). Die Untersysteme für die Steuerung der Andruckkraft sind derart verknüpft, daß die Steuerung 801 für den sekun­ dären Ausgleich den Druck in der Ausgleichskammer zwischen dem Tankdruck und dem in der Zwischenleitung 800 einsteuert, die Steuerung 401 für den allgemeinen Leitungsdruck den Druck zwischen einem minimal möglichen Druck variiert, der höher ist als der Druck in der Zwischenleitung 800, wie 5 bar oder höher, und dem maximal zulässigen Quellendruck, daß ferner die Steuerung 500 für die Übersetzung in der primären Kammer Drücke zwischen dem allgemeinen Leitungsdruck und dem minimal möglichen Druck einsteuert, um Riemenschlupf zu ver­ meiden (hierzu siehe US-Patentanmeldung 07/752,064 vom 29. August 1991), und daß die Steuerung 701 für den sekun­ dären Druck die sekundäre Kammer auf Drücke zwischen dem der Hauptleitung und einem minimalen Druck einsteuert, um Druck­ mittel in der Kammer bei einem Druck von etwa 2,5 bar zu halten.

Zusätzlich zu diesen drei Untersystemen gibt es eine bekann­ te Kupplungssteuerung 550 zur Richtungsbestimmung des Fahr­ zeuges, bestehend aus einem Handsteuerventil 560 zusammen mit Speichern 570, 580 für vorwärts und rückwärts und einer allgemeinen Druckleitung 400. Jeder Speicher ist an Rück­ schlagventile 574, 584 angeschlossen, die jeweils in Ver­ bindung mit der Vorwärtskupplung 578 und der Rückwärtsbremse 588 stehen.

Die Steuerung 600 für den Drehmomentwandler moduliert den Kupplungsdruck im Wandler 610 für sanftes Einrücken und Lösen. Dies ist bekannt. Das Untersystem bedient sich eines Wegeventils 620, eines Regelventils 650 und eines Magnetven­ tils 630. Die Ventile und andere Komponenten in Fig. 11c sind über Steuerleitungen 652, 614, 618, 622 und 624 mitein­ ander verbunden. Das Wegeventil 620 ist über eine Schmieröl­ druckleitung 662 mit einem Getriebekühler 660 verbunden. Ferner ist eine Leitung 664 für die Riemenschmierung, eine Schmierölleitung 666, eine Schmierölleitung 668 für Ketten und andere Hilfsleitungen vorgesehen. Die Druckleitung 656 verbindet das Regelventil 650 mit einem Regelventil 640 und dieses ist über eine Leitung 632 mit dem Leitungsdruckregel­ ventil 410 verbunden. Die Ventile sind vorzugsweise Schie­ berventile und das Magnetventil 630 ist vorzugsweise ein normalerweise offenes impulsbreitenmoduliertes Magnetventil. Das Regelventil 640 ist vorzugsweise ein 5 bar Druckbegren­ zungsventil für den Leitungsdruck zum Betätigen der Kupp­ lung. Die Kupplung 610 im Drehmomentwandler wird wie folgt betätigt. Das Magnetventil 630 wird beim Anlegen eines Sig­ nals aus der elektronischen Steuereinheit 1000 über die Leitung 1060 geschlossen. Damit schaltet das Steuerventil 620 nach rechts, um Druckmittel zur Drehmomentwandlerbe­ tätigung 616 zurückzuführen und den vom Regelventil 640 gelieferten Druck mittels des Regelventils 650 auf maximal zu regeln. Der Druck in der Kupplungsbetätigungsleitung 618 kann durch Verkleinern der Einschaltdauer des Magnetventils 630 auf weniger als 100% vergrößert werden, womit der Druck vergrößert wird, der vom Regelventil 650 geliefert wird. Dieses System ist vorzugsweise so vorgesehen, daß der Betä­ tigungsdruck für die Drehmomentwandlerkupplung in der Lei­ tung 618 zwischen etwa 2,1 und 6,3 bar liegt und das Regel­ ventil 650 ist vorzugsweise derart vorgesehen, daß der volle Druck von 6,3 bar vom Regelventil 640 in die Leitung 618 eingesteuert wird, bevor das Steuerventil 620 zurück nach links schaltet, wenn die Einschaltdauer des Magnetventils 630 verringert wird.

Auch das Untersystem 500 für die Steuerung der Übersetzung ist bekannt und moduliert den Druck in der primären Kammer 540. Ein Steuerventil 510 für die Übersetzung liefert Druck­ mittel aus der allgemeinen Druckleitung 400 am Anschluß 511 zu den Kammern 540 des primären Rades am Anschluß 512 und die primäre Druckleitung 544. Ein Schieberflansch 514 neben einem Auslaßanschluß wird von einer Feder 515 nach links ge­ drückt und ist vom Magnetventil 530 über eine Steuerleitung 520 druckbeaufschlagt. Ein Flansch 513 am Anschluß 511 ist mit einem Flansch 516 neben einem Auslaßanschluß verbunden. Der Flansch 516 wird von einer Feder 517 nach rechts ge­ drückt und wird bei 518 (beispielsweise eine bekannte Ein­ stellschraube) justiert und wird vom Druck in der Zwischen­ leitung 800 druckbeaufschlagt. Das Ventil ist vorzugsweise ein Schieberventil mit zwei Stufen. Das Magnetventil 530 ist vorzugsweise ein normalerweise geschlossenes impulsbreiten­ gesteuertes Magnetventil.

Die Übersetzung wird durch Ändern des Druckes in den primä­ ren Kammern in einer bekannten Regelschleife eingestellt. Die Steuereinheit 1000 erhält die Position des primären Rades bzw. der Motordrehzahl 1003 von üblichen Sensoren und liefert ein mit einem bekannten Algorithmus erzeugtes Signal für die Übersetzung über die Leitung 1050 zum Magnetventil 430. Das Magnetventil stellt dementsprechend den gewünschten Druck im primären Servo ein. Auf diese Weise erfolgt die Einstellung der Übersetzung mittels des Druckes in der pri­ mären Leitung 544, der gleich oder unter dem Druck in der Hauptleitung 400 ist.

Das letzte Untersystem, nämlich für die Andruckkraft, be­ steht aus der Steuerung des allgemeinen Leitungsdrucks, der Steuerung für die sekundäre Kammer und der Steuerung für die sekundäre Ausgleichskammer. Der Leitungsdruck in der Leitung 400 wird von einer Pumpe 380 mit regelbarem Volumen erzeugt, die Strömungsmittel aus dem Tank 382 über einen Filter 384 und die Saugleitung 386 ansaugt. Ein Druckentlastungsventil 388 ist an die Leitung 400 angeschlossen und begrenzt den maximalen Druck. Ein Drucksensor 390 ist an die Steuerein­ heit 1000 über eine Leitung angeschlossen und liefert ein Rückführsignal, das noch beschrieben wird. Die Leitung 400 liefert Druckmittel zum Regelventil 810 für die Zwischen­ leitung, das in die Zwischenleitung einen Druck bis zum maximalen Druck einsteuern kann, der vorzugsweise 4,2 bar beträgt. Ein sekundäres Regelventil 750 ist außerdem an die Leitung 400 angeschlossen.

Die Steuerung 401 für einen allgemeinen Leitungsdruck modu­ liert allgemein den Leitungsdruck zwischen dem maximal zu­ lässigen Leitungsdruck - bestimmt durch das Entlastungs­ ventil 388 - und einem minimal möglichen Druck des Systems. Dieses kleinere Untersystem ermöglicht eine Steuerung durch das Regelventil 410 und das Magnetventil 430. Das Magnet­ ventil 430 ist an die Zwischenleitung 800 sowie an das Re­ gelventil 410 für den Leitungsdruck angeschlossen. Dieses ist ferner mit der Leitung 383 für den Pumpenverstelldruck (Verstellkammer 381) und der Leitung 632 zum Drehmoment­ wandler verbunden. Das Magnetventil 430 wird von der Steu­ ereinheit 1000 über Signale auf der Leitung 1040 ange­ steuert.

In der bevorzugten Ausführungsform ist das Magnetventil 430 ein impulsbreitenmoduliertes Magnetventil, das normalerweise offen ist. Das Regelventil 410 ist vorzugsweise ein Schie­ berventil. Vorzugsweise ist der maximale Leitungsdruck in der Hauptleitung 400 etwa 25 bar und der Druck in der Zwi­ schenleitung 800 beträgt etwa 4,2 bar.

Die sekundäre Ausgleichskammer 890 erhält Druckmittel von der Steuerung 801, die aus einem Ventil 840 und einem Mag­ netventil 830 für die Ausgleichssteuerung besteht. Über eine Drossel 820 ist das Ventil 830 an die Zwischendruckleitung 800 angeschlossen. Über eine Steuerleitung 822 ist das Ven­ til 840 beaufschlagt, das aus einem Schieber 842, Flanschen 844, 846, einer Feder 847 und einem Auslaß 848 besteht. Das Ventil liefert Druckmittel über den Anschluß 848 in die Lei­ tung 880. Das Magnetventil 830 ist vorzugsweise ein 2/2 Mag­ netventil, wenn auch ein 3-Wege-Magnetventil verwendet wer­ den kann.

Die Betätigung der sekundären Servoausgleichskammer erfolgt wie folgt: Ein Signal von der Steuereinheit 1000 über die Leitung 1080 zum Magnetventil 830 schaltet dies in Schließ­ stellung, so daß ein Druckaufbau in der Steuerleitung 822 erfolgt und der Schieberflansch 844 nach rechts gleitet, so daß der Schieber 842 die Zwischenleitung 800 und den An­ schluß 848 verbindet und einen Druckausgleich der Leitungen 800 und 880 herbeiführt. Alternativ kann das Magnetventil 830 durch Steuersignale von der Leitung 1080 auch geöffnet werden, so daß das Steuerventil 840 von der Feder 847 und einem Druckdifferential am Flansch 844 mittels der Drossel­ öffnung 820 nach links verschoben wird. Damit wird die Aus­ gleichsleitung 880 mit dem Auslaßanschluß 848 verbunden und Strömungsmittel in der Ausgleichskammer 890 kehrt zum Tank über den Anschluß 848 und nicht dargestellte Tankleitungen zurück.

Die sekundäre Steuerung 701 moduliert den Druck in den se­ kundären Betätigungskammern 790. Dieses Untersystem liefert eine Steuerung mittels eines sekundären Bypass-Ventils 710, eines sekundären Regelventils 750 und eines sekundären Mag­ netventils 730. Die Zwischenleitung 800 beliefert das Mag­ netventil 730 über eine Drossel 732. Eine Leitung 734 ver­ bindet das Magnetventil 730 mit dem Bypass-Ventil 710 und Regelventil 750. Das Bypass-Ventil 710 hat einen Flansch 711 neben einem Tankanschluß 712, einen Schieber 715, einen be­ nachbarten Anschluß 714 ( der mit der sekundären Rückführ­ leitung 720 verbunden ist), einen Anschluß 716 (der mit der Sekundärleitung 780 verbunden ist), einen Flansch 717 und eine Feder 718. Das Regelventil 750 hat einen Flansch 751, einen Schieber 752, einen benachbarten Anschluß 754 (in Ver­ bindung mit der sekundären Rückführleitung 720 über die Drossel 722), einen Flansch 753, einen Anschluß 757 (in Verbindung mit der Druckleitung 400), einen Schieber 756, einen Anschluß 758 (in Verbindung mit der sekundären Leitung 780), einen Flansch 755, einen Tankanschluß 759 (in Verbin­ dung mit Tank 382) und eine Feder 760. Mit dieser bevorzug­ ten Ausführung können in der Sekundärleitung 780 ein gegen­ über dem Druck in der Hauptleitung 400 unterschiedlicher Druck eingesteuert werden.

In der vorzugsweisen Ausführung gemäß Fig. 11 ist das Mag­ netventil 730 normalerweise offen und ein impulsbreiten­ gesteuertes Ventil. Die Betriebsweise ist wie folgt: Steht kein Signal an der Leitung 170 an, so ist das Magnetventil 730 offen und der Druck in der Steuerleitung 734 geht am Ventil 710 und am Regelventil 750 vorbei und schiebt dieses nach links. Die Rückführleitung 722 wird damit unwirksam durch Verbindung mit dem Tankanschluß 712 des Bypass-Ventils 710 und der Druckanschluß 757 ist voll in Verbindung mit dem sekundären Leitungsanschluß 758, um in die sekundäre Leitung 780 den Druck der Hauptleitung 400 einzusteuern und damit den sekundären Druck etwa gleich dem Hauptdruck zu machen. Beginnt die Einschaltdauer für das Magnetventil 730 anzu­ steigen entsprechend den Steuersignalen auf der Leitung 1070, so ändert sich die Ventilposition nicht, bis etwa 1 bar infolge der Vorspannung und der Flanschgrößen des Schiebers erreicht sind. Jetzt schaltet als Folge der Ven­ tilflanschgrößen und der Vorspannung das Bypass-Ventil 710 so weit, daß sekundärer Druck auf das Regelventil 750 wirkt und damit die sekundäre Leitung 780 in Verbindung mit der Hauptleitung 400 gelangt, die von dem Druck in der Rückführ­ leitung 722 moduliert ist. Steigt die Einschaltdauer des Magnetventils 730 weiter an, so werden das Bypass-Ventil 710 und Regelventil 750 nach rechts in Fig. 11 verschoben und steuern den Druck weiter, indem sie die sekundäre Leitung 780 mit der Rückführleitung 720 und dem Anschluß 754 des Regelventils 750 verbinden. Jetzt kann das Regelventil 750 den Druck in der sekundären Leitung 780 über die sekundäre Rückführleitung 720 und die Drossel 722 modulieren. Diese Rückführschleife (über die Drossel 722 und den Anschluß 754) addiert sich zu dem Nettodruck am linken Ende des Regelven­ tils 750. Wird der Druck in der sekundären Leitung 780 zu hoch, so verschiebt die Differenz zwischen den Flanschen 751 und 753 und die Kraft der Vorspannung 760 den Schieber 756 nach rechts und verbindet die sekundäre Leitung 780 mit dem Tankanschluß 759. Wird dagegen der Druck in der sekundären Leitung 780 zu klein, so verschiebt sich der Schieber 756 nach links und die sekundäre Leitung 780 gelangt in Verbin­ dung mit dem Druckanschluß 757. In der vorzugsweisen Aus­ führung kann der sekundäre Druck zwischen etwa 9,1 und 9,5 bar eingesteuert werden.

Wie erläutert worden ist, gestattet es die Erfindung, daß der Druck in der sekundären Leitung 780 gleich dem Druck in der Hauptdruckleitung 400 ist oder aber auch unabhängig von diesem Druck ist. Damit wird erfindungsgemäß die Steuerstra­ tegie und Betriebsweise des Getriebes verbessert und ein zu hoher Druck im sekundären Servo vermieden.

Auch ist die Ansteuerung schematisch in Fig. 11 darge­ stellt. Die Steuereinheit 100 empfängt Eingangssignale von bekannten Sensoren, nämlich dem Handsteuerventil über die Leitung 1001 (1., 2., Overdrive, Neutral, Rückwärts, Park­ stellung) einen Betriebsschalter auf Leitung 1002, Motor­ drehzahl auf 1003, Drosselklappenstellung auf 1004, Öltem­ peratur auf 1005, primäre Raddrehzahl 1006 und sekundäre Raddrehzahl 1007. Ausgangssignale stehen auf der Leitung 1040 für den Hauptdruck, der Leitung 1050 für die Steuerung der Übersetzung, auf der Leitung 1060 für die Steuerung der Drehmomentwandlerkupplung, der Leitung 1070 für die sekun­ däre Servobetätigung und auf der Leitung 1080 für die se­ kundäre Ausgleichssteuerung an. Die Steuereinheit 1000 berechnet, ob der Druck in der Leitung 520 für die Steuerung der Übersetzung und er Leitung 822 für die Drehmomentwand­ lerkupplung ansteigen oder sinken soll und liefert entspre­ chende Signale an die Magnetventile 530, 630. Die vollstän­ dige Steuerung ist so ausgelegt, daß mit den Steuersignalen das Optimum für den Motorbetrieb und die Wirtschaftlichkeit erreicht wird.

Weitere Steuerleitungen 1040, 1070 und 1080 führen von der Steuereinheit 1000 zur Drucksteuerung in der Leitung 400, der Leitung 780 für die sekundäre Betätigung und der Leitung 880 für den sekundären Ausgleich. Durch Ansteuern dieser Leitung entsprechend den folgenden Richtlinien können be­ kannte hydraulische Steuerdrücke im System Verwendung finden und ein zu hoher Druck in den sekundären Kammern wird ver­ mieden, die zur Lärmbildung, häufigen mechanischen Fehlern und schlechtem Wirkungsgrad führen. Diese Vorteile erhält man zusätzlich aus dem Vermeiden des Riemenschlupfes, durch den der Riemen, die Scheiben und das Gehäuse beschädigt wer­ den können, ohne daß der Riemen überspannt wird und damit der Wirkungsgrad des Getriebes einen hohen Wert hat.

In Fig. 12 wird noch ein Flußdiagramm dargestellt, wie die Riemenandruckkräfte gesteuert werden. Die dargestellten Schritte werden periodisch von der Steuereinheit 1000 aus­ geführt und vorzugsweise erfolgt dies durch eine zeitliche Unterbrechung der normalen Wiederholungen anderer Steuer­ vorgänge. Es wird vorausgesetzt, daß der Motor läuft und das Handsteuerventil 560 nicht auf Neutral- oder Parkstellung steht. Nach Aufführung der Unterbrechung bestimmt die Steu­ ereinheit 1000 im Schritt 900 den Eingangswert Ti für das Drehmoment aus den gelieferten Signalen für die Drossel­ klappenstellung Th, die Ausgangsdrehzahl N0 des Drehmoment­ wandlers und die Motordrehzahl Ne. Zur Bestimmung des Motor­ drehmoments auf Grund der Drosselklappenstellung und der Motordrehzahl wird eine Speichertabelle und eine Interpo­ lation zwischen bestimmten Werten benutzt. Die Tabelle ist in der Steuereinheit gespeichert und besitzt Kurven für Drosselklappenstellungen, wobei die Motordrehzahl und das Drehmoment koordinatenförmig aufgetragen sind. Dies ist bekannt. Auch die Rechnung des Eingangsdrehmomentes Ti ist bekannt.

Dann folgt Schritt 910. Hier wird die erforderliche sekun­ däre Andruckkraft F2r bestimmt, indem folgende zwei Kom­ ponenten kombiniert werden. Die Andruckkraft ergibt sich als Summe der Komponenten. Die erste Kraftkomponente, nämlich die Kraft F2ds zum Herunterschalten ist eine Funktion der vorgesehenen Anweisungen zum Herunterschalten und wird vom Kasten 918 geliefert. F2ds wird durch diese Downshift-Stra­ tegie bestimmt, die eine sekundäre Kraft einstellt und das Ventil 510 ansteuert, um den Riemenschlupf am primären Rad beim Herunterschalten zu vermeiden. Diese Downschift-Stra­ tegie ist in US-Anmeldung 07/752,064 vom 29. August 1991 erläutert. Die zweite Komponente für F2r wird aus dem Ein­ gangsdrehmoment Ti und dem Riemenverhältnis R berechnet (beispielsweise aus der Drehzahl der primären und sekundären Welle mittels geeigneter Sensoren), wobei man eine Speicher­ tabelle und Interpolation zwischen diskreten Punkten be­ nutzt. Auch die Ermittlung der zweiten Komponente ist be­ kannt.

Es folgt dann der Schritt 920 zur Bestimmung des erforder­ lichen sekundären Betätigungsdruckes Ps. Ps ist eine Funk­ tion der erforderlichen Andruckkraft F2r des sekundären Rades, der Riemenübersetzung R und der Motordrehzahl Ne. Insbesondere bestimmen die Riemenübersetzung R und die Mo­ tordrehzahl Ne das Maß, das der erforderliche sekundäre Betätigungsdruck aus den zentrifugalen Effekten des Öls im sekundären Servo erzeugt wird, wobei dies von den physi­ kalischen Eigenschaften der Ausnehmungen im Getriebe be­ stimmt wird. Der Fliehkrafteffekt wird ebenfalls mit Hilfe einer abgespeicherten Tabelle unter Benutzung einer Inter­ polation diskreter Punkte in bekannter Weise bestimmt. Der Wert Ps kann dann aus einer Speichertabelle ermittelt wer­ den, wobei man eine Interpolation zwischen diskreten Werten bezüglich der Fliehkraftwirkungswerte und der erforderlichen Riemenandruckkraft F2r vornimmt, um eine effiziente Wirkung des Getriebes zu erhalten. Auch diese Berechnungsweise ist bekannt.

In 930 wird von der Steuereinheit 1000 entschieden, ob der sekundäre Ausgleichsraum unter Druck gesetzt werden soll. Um einen zu hohen Druck zu vermeiden, wird der erforderliche berechnete sekundäre Betätigungsdruck mit einem Sollwert verglichen, der für das Getriebe spezifisch ist, sowie mit einem Schaltdruck Pssw. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Sollwert dadurch bestimmt, daß man zuerst die Dreh­ momentkapazität des Getriebes berechnet, wenn das hydrau­ lische System seinen maximalen Druckwert hat und der sekun­ däre Ausgleichsraum druckbeaufschlagt ist. Benutzt man dann diesen berechneten Wert für das Drehmoment, doch in der An­ nahme, daß in der Ausgleichskammer kein Druck herrscht, wird ein sekundärer Betätigungsdruck, der für dieses Drehmoment erforderlich ist, berechnet und damit der Schaltdruck Pssw bestimmt. Wird der Sollwert für den Schaltdruck so bestimmt, daß er die Druckbeaufschlagung des sekundären Ausgleichs­ raums bestimmt, so werden Fliehkraftwirkungen des Öls im se­ kundären System verringert, doch zu hohe Systemdrücke ver­ mieden, die zu schlechtem Wirkungsgrad, Geräusch und anderen Nachteilen führen.

Ist der erforderliche sekundäre Betätigungsdruck Ps größer als der Schaltdruck Pssw, dann schreitet die Steuerung zum Schritt 932 vor. Bejahendenfalls ist das Fahrzeug startbe­ reit, wenn in der Leitung 780 für die sekundäre Betätigung ein hoher Druck und in der Ausgleichsleitung 880 ein nied­ riger Druck herrscht. Demgemäß wird das Ventil 830 betätigt und baut den Druck in der Ausgleichsleitung 880 ab, wie dies im Kasten 932 dargestellt ist. Dann wird der Druck in der Hauptleitung 400 auf den erforderlichen sekundären Betäti­ gungsdruck Ps eingestellt, indem das Magnetventil 430 ange­ steuert wird, wie dies Schritt 934 zeigt. Anschließend wird der Druck in der sekundären Betätigungsleitung 780 auf den Druck in der Hauptleitung 400 über das sekundäre Magnetven­ til 730 eingestellt, wie im Kasten 936 dargestellt. An­ schließend werden diese Einstellungen beibehalten und die Steuereinheit 1000 wiederholt zyklisch andere Steuervor­ gänge, bis eine Unterbrechung wieder signalisiert, die Re­ gelvorgänge auszuführen, die mit dem Kasten 900 beginnen.

Wird jedoch im Kasten 930 festgestellt, daß der erforder­ liche sekundäre Betätigungsdruck Ps kleiner oder gleich dem Schaltdruck Pssw ist, dann schreitet die Steuerung nach 938 weiter. Jetzt ist das Fahrzeug in einem Zustand, in dem der Ausgleichsraum unter Druck gesetzt werden kann, ohne daß man darauf Rücksicht nehmen muß, daß der maximale Druck im hy­ draulischen System überschritten wird. Im Kasten 938 wird nun Druck aus der Zwischenleitung 800 in den sekundären Ausgleichsraum über die Leitung 880 beim Ausgleichsdruck Pb eingesteuert. Der Druck in der Ausgleichsleitung 880 wird auf den Druck in der Zwischenleitung 800 eingestellt.

Dann schreitet die Steuerung zum Kasten 940 vor, wo ein zweiter erforderlicher sekundärer Betätigungsdruck Ps′ bestimmt wird, etwa so, wie dies für den Kasten 920 bereits beschrieben wurde. Jedoch wird ein zusätzlicher Wert, der Ausgleichsleitungsdruck Pb benutzt, unter Bezug auf die Speichertabelle der erforderlichen sekundären Betätigungs­ druckfunktion, um die Gegenkräfte zu berücksichtigen, die von dem druckbeaufschlagten Ausgleichsraum herrühren. Wie bei 920 ist auch dieses Berechnungsverfahren bekannt.

Im Kasten 942 wird anschließend der erforderliche primäre Servobetätigungsdruck Pp berechnet, abhängig von der Rie­ menübersetzung R, der sekundären Andruckkraft F2r und der Motordrehzahl Ne. Um eine gewünschte Riemenübersetzung zu erhalten, muß ein Verhältnis zwischen primärer und sekun­ därer Kraft beibehalten werden. Beispielsweise wurde im Overdrive dieses Verhältnis experimentell mit einem Wert von etwa 1,7 ermittelt. Pp ergibt sich dann aus der Motordreh­ zahl Ne, um die Fliehkraft im primären Servo zu ermitteln, die entgegengesetzt den primären Betätigungskräften gerich­ tet ist, worauf man das gewünschte Kraftverhältnis benutzt, um den Wert Pp mit einer Interpolation zwischen diskreten Punkten einer Speichertabelle zu erhalten, wobei die ermit­ telte entgegengerichtete Fliehkraft berücksichtigt wird. Auch diese Berechnungsweise ist bekannt.

Wenn der zweite erforderliche sekundäre Druck Ps′ gleich oder kleiner ist als der primäre Druck Pp, dann schreitet die Steuerung zum Kasten 970 vor. Dies erfolgt unter Bedin­ gungen wie im Zustand des Overdrives, wenn der primäre Rad­ radius groß ist, das Eingangsdrehmoment klein ist und das Sekundärsystem hohe Fliehkräfte besitzt, so daß geringer Druck in den sekundären Betätigungskammern erforderlich ist, um den Riemenschlupf zu verhindern. Im Kasten 970 wird der Druck in der Hauptleitung 400 auf den erforderlichen primä­ ren Druck Pp vom Magnetventil 430 eingestellt, wodurch der Druck in der primären Leitung 544 über das Ventil 510 beein­ flußt wird. Die Steuerung schreitet dann nach 980 vor, wo der Druck in der senkundären Leitung 780 auf den sekundären erforderlichen Druck Ps′ vom Magnetventil 730 und dem Regel­ ventil 750 eingestellt wird. Diese Betriebsweise gestattet es dem Getriebe, leicht die primären Kräfte zu erzielen, die für den Overdrive-Zustand (hohes Übersetzungsverhältnis) er­ forderlich sind und gestattet eine Verringerung der sekun­ dären Kraft, so daß es wiederum erleichtert ist, das ge­ wünschte Verhältnis von primärer zu sekundärer Andruckkraft zu erzielen. Ein zu hoher Druck im Sekundärsystem ist ver­ mieden, so daß keine Riemenreibungsverluste und Pumpverluste auftreten. Nach Ausführung des Schrittes 980 werden die Steuerwerte beibehalten und die Steuereinheit 1000 führt zyklisch andere Steuervorgänge aus, bis wiederum ein Unter­ brechungssignal auftritt, um eine erneute Einregelung begin­ nend mit dem Schritt 900 auszuführen.

Ist beim Schritt 950 der zweite erforderliche sekundäre Lei­ tungsdruck Ps′ größer als der gewünschte primäre Leitungs­ druck Pp, so folgt Schritt 960. Hier wird der Druck in der Leitung 400 vom Magnetventil 430 auf den erforderlichen se­ kundären Leitungsdruck Ps′ eingestellt und der sekundäre Betätigungsdruck in der Leitung 780 vom Magnetventil 730 auf den Druck in der Hauptleitung 400, so daß der volle Lei­ tungsdruck in die sekundäre Betätigungskammer gelangt. Nach Ausführung des Schrittes 960 werden diese Steuerwerte beibe­ halten und die Steuereinheit 1000 führt zyklisch andere Steuervorgänge aus, bis von einem Unterbrechungssignal der Einregelungsvorgang wieder ausgeführt wird.

Andere Ausführungsformen sind möglich. So lassen sich auch in einem Getriebe mit Anfahrkupplung und entsprechender Steuerung anstelle des Drehmomentwandlers 610 und der Kupp­ lungssteuerung 600 die erforderlichen Steuervorgänge vor­ nehmen. So würden bei einem Getriebe mit Anfahrkupplung die Ventile 620, 640, 650 entfallen und würde ein Ventil für die Anfahrkupplung vorgesehen werden, bei dem der eine End­ flansch von der Zwischenleitung 800 her unter Druck gesetzt ist und der andere Endflansch von einem Magnetventil, das an die Zwischenleitung 800 angeschlossen ist. Der zentrale Kol­ benflansch des Ventils, der von den Endflanschen über Flan­ sche von den Tankanschlüssen getrennt ist, steuert die Ver­ bindung von der Hauptleitung 400 zu einer Kupplungsdruck­ leitung, die die Anfahrkupplung über ein bekanntes Handsteu­ erventil ansteuert sowie eine üblicherweise benutzte Servo­ anordnung zum Vorwärts- und Rückwärtsschalten. Ansonsten bleibt die Verrohrung einer Anfahrkupplung etwa die gleiche wie in Fig. 11 dargestellt.

Claims (7)

1. Stetig veränderliches Getriebe (10) zur Drehmo­ mentübertragung, das folgende Bauteile aufweist:
Eine drehbare Eingangswelle (20) und Ausgangswelle (22, 23), ein Riemenumschlingungsgetriebe mit einem ersten Rad (24) auf der Eingangswelle und einem zweiten Rad (28) auf der Ausgangswelle mit jeweils den Umschlingungsdurchmesser für einen Riemen (38) veränderlich einstellenden Scheiben (26, 27, 30, 31), eine erste Druckeinrichtung (66) für die feste Scheibe (27) und bewegliche Scheibe (26) des ersten Rades, und einer zweiten Druckeinrichtung (94) zum Zusammendrücken der festen und beweglichen Scheibe (30, 31) des zweiten Rades, wobei eine Kammer (34) der ersten Druckeinrichtung über eine primäre Leitung an eine Druckmittelquelle ange­ schlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druck­ einrichtung (94) mehrere Kammern (140, 208) aufweist, die über eine sekundäre Leitung (780) an die Druckmittelquelle angeschlossen sind, wobei durch Zu- und Abführen von Strö­ mungsmittel in bzw. aus den Kammern eine relative Verschie­ bung der beweglichen Scheibe erfolgt, und daß eine Ventil­ anordnung (701) zur Strömungsmittelbeaufschlagung der Kam­ mern vorgesehen ist, wobei die Ventilanordnung den sekun­ dären Leitungsdruck auf einen Wert einregelt, der geringer als der Druckmitteldruck ist und der sich vom primären Hauptleitungsdruck unterscheidet.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die sekundäre Druckeinrichtung erste, zweite und dritte Kammern (140, 206, 208) vorgesehen sind, von denen die erste und dritte Kammer an die Ventilanordnung (701) angeschlossen sind.

3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (701) zwischen der ersten und der dritten Kammer (140, 206) angeordnet ist.

4. Getriebe mit einer an eine Primärleitung (544) angeschlossene primäre Kupplung (540), einer an eine sekun­ däre Leitung angeschlossene sekundäre Kupplung, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die sekundäre Kupplung mit einer Aus­ gleichseinrichtung (890) versehen ist, die an eine Zwischen­ leitung (800) angeschlossen ist, daß die Hauptleitung (400) an die primäre Leitung (544), die sekundäre Leitung (780) und die Zwischenleitung (800) angeschlossen ist und eine Einrichtung zum Regeln der Andruckkraft der zweiten Kupplung abhängig vom Eingangsdrehmoment, dem Übersetzungsverhältnis, der Motordrehzahl und einer Downshiftstrategie vorgesehen ist, wobei die Regeleinrichtung für die Andruckkraft folgen­ de Komponenten aufweist:
Mittel (900, 910, 920) zum Einsteuern eines erforderlichen sekundären Leitungsdruckes für das Eingangsdrehmoment, das Übersetzungsverhältnis, die Motordrehzahl und die Downshift­ strategie und für den Druck der sekundären Ausgleichsein­ richtung;
Mittel (942) zum Einsteuern eines erforderlichen primären Leitungsdruckes für den Drehmomenteingang, das Übersetzungs­ verhältnis, die Motordrehzahl und die Downshiftstrategie;
Mittel (950, 970) zum Einstellen des Druckes in der Haupt­ leitung auf den erforderlichen primären Leitungsdruck abhän­ gig davon, ob der erforderliche primäre Leitungsdruck größer oder gleich dem erforderlichen sekundären Druck ist und
Mittel (980) zum Einstellen des sekundären Leitungsdruckes auf den erforderlichen sekundären Leitungsdruck abhängig davon, ob der erforderliche primäre Leitungsdruck größer oder gleich dem erforderlichen sekundären Leitungsdruck ist.

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (1000) Mittel (950, 960) ansteuert, die abhängig davon sind, ob der erforderliche sekundäre Lei­ tungsdruck größer ist als der erforderliche primäre Lei­ tungsdruck, um den Druck in der Hauptleitung auf den er­ forderlichen sekundären Leitungsdruck einzustellen und den sekundären Leitungsdruck auf den Druck in der Hauptleitung einzustellen.

6. Getriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinheit (1000) folgende Bauteile aufweist:
Mittel (900, 910, 920) zum Ermitteln eines ersten erforder­ lichen sekundären Leitungsdruckes für das Eingangsdrehmo­ ment, das Übersetzungsverhältnis, die Motordrehzahl und eine Downshiftstrategie;
Mittel (930) zum Vergleichen zum Vergleichen des ersten se­ kundären Leitungsdruckes mit einem Schaltdrucksollwert;
Mittel (932) abhängig davon, ob der erste sekundäre Druck größer ist als der Schaltdrucksollwert, um die sekundäre Ausgleichseinrichtung von Druck zu entlasten;
Mittel (934) abhängig davon, ob der erste erforderliche sekundäre Druck größer ist als der Schaltdrucksollwert, um den Druck in der Hauptleitung auf den ersten sekundären Druck einzustellen;
Mittel (936) abhängig davon, ob der erste erforderliche sekundäre Druck größer ist als der Schaltdrucksollwert, um den Druck in der sekundären Leitung auf den Druck in der Hauptleitung einzustellen;
Mittel (938) abhängig davon, ob der erste erforderliche sekundäre Druck kleiner als oder gleich dem Schaltdrucksoll­ wert ist, um den sekundären Ausgleichsdruck auf den Druck in der Zwischenleitung einzustellen;
Mittel (940) zum Einsteuern eines zweiten erforderlichen sekundären Leitungsdruckes für das Eingangsdrehmoment, das Übersetzungsverhältnis, die Motordrehzahl, die Downshift­ strategie und zum Einsteuern eines sekundären Ausgleichs­ druckes im Getriebe;
Mittel (942) zum Einsteuern eines erforderlichen primären Leitungsdruckes für das Eingangsdrehmoment, das Überset­ zungsverhältnis, die Motordrehzahl und die Downshiftstra­ tegie im Getriebe;
Mittel (950) zum Vergleichen des zweiten erforderlichen sekundären Leitungsdruckes mit dem erforderlichen primären Leitungsdruck;
Mittel (970) abhängig davon, ob der erforderliche primäre Leitungsdruck größer ist als der zweite erforderliche sekun­ däre Druck, um den Druck in der Hauptleitung auf den erfor­ derlichen primären Leitungsdruck einzustellen und
Mittel (980) abhängig davon, ob der erforderliche primäre Leitungsdruck größer ist als der zweite erforderliche sekun­ däre Leitungsdruck, um den sekundären Leitungsdruck auf den zweiten erforderlichen sekundären Leitungsdruck einzustel­ len.

7. Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem Mittel (960) vorgesehen sind, abhängig davon, ob der erforderliche primäre Leitungsdruck kleiner ist als der zweite erforderliche sekundäre Druck, um den Druck in der Hauptleitung auf den zweiten erforderlichen sekundären Leitungsdruck einzustellen und Mittel (960) abhängig davon, ob der erforderliche primäre Leitungsdruck kleiner ist als der zweite erforderliche sekundäre Druck, um den sekundären Leitungsdruck auf den Hauptleitungsdruck einzustellen.