DE60015647T2

DE60015647T2 - Kupplungsteuerungssystem für ein stufenlos verstellbares Getriebe

Info

Publication number: DE60015647T2
Application number: DE60015647T
Authority: DE
Inventors: Hiromasa Yokosuka city Sakai; Toshikazu Yokosuka city Oshidari; Hiroyuki Kouza-gun Hirano
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2020-06-01
Also published as: JP3508690B2; JP2001050387A; EP1057687B1; US6358179B1; EP1057687A3; EP1057687A2; DE60015647D1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungs-Steuervorrichtung zur Verwendung in einem stufenlos verstellbaren Getriebe für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1.
Die EP 0 779 453 A2 offenbart ein stufenlos verstellbares Getriebe, das eine Antriebswelle, ein stufenlos verstellbares Getriebe, ein Getriebe mit einem festgelegten Übersetzungsverhältnis, einen Planetengetriebemechanismus, eine Kupplung für einen direkten Modus und eine Kupplung für einen Energierezirkulationsmodus aufweist. Die beschriebene Kupplungs-Steuervorrichtung weist ein erstes Ventil zum Zuführen eines Öldrucks zu der Kupplung für den direkten Modus und der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, eine Einrichtung zum Erfassen eines Laufzustands eines Fahrzeugs und eine Einrichtung zum Steuern eines ersten Ventils entsprechend dem Laufzustand auf.
Die US 4,464,952 A offenbart Steuersysteme für stufenlos verstellbare Getriebe. Es wird beschrieben, dass gleichzeitig zwei Kupplungseinrichtungen in Eingriff gebracht werden und dass eine Last auf die Rollenkippsteuerung freigegeben wird, wenn das synchrone Verhältnis erreicht ist.
Tokkai Hei 10-325459 (& EP 8 662 42 ), veröffentlicht durch das japanische Patentamt 1998, offenbart ein stufenlos verstellbares Getriebe (variable speed ratio transmission) (nachfolgend bezeichnet als IVT), wobei ein Übersetzungsverhältnis kontinuierlich stufenlos variiert wird, indem ein Getriebe mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis und ein Planetenzahnrad- bwz. -getriebemechanismus mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe (continuously variable transmission) (nachfolgend bezeichnet als CVT) kombiniert werden.
In dem IVT sind das CVT, dessen Übersetzungsverhältnis stufenlos geändert werden kann, und das Getriebe mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis jeweils mit einer Antriebswelle, die mit einem Motor verbunden ist, verbunden. Die Abtriebswelle des CVT ist mit einem Sonnenzahnrad des Planetengetriebemechanismus verbunden und die Abtriebswelle des Getriebes mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis ist mit einem Planetenträger des Planetengetriebemechanismus über eine Kupplung für einen Energierezirkulationsmodus verbunden.
Ein Ringzahnrad des Planetengetriebemechanismus ist mit einer Endabtriebswelle verbunden, um so eine Abtriebsdrehung des IVT zu extrahieren.
Der Drehausgang des CVT kann auch direkt zu der Endabtriebswelle über eine Kupplung für den direkten Modus eingegeben werden.
In dem Energierezirkulationsmodus, bei dem die Kupplung für den Energierezirkulationsmodus in Eingriff gebracht ist und die Kupplung für den direkten Modus außer Eingriff gebracht ist, ändert sich das Übersetzungsverhältnis des IVT, d.h. das Verhältnis der Drehgeschwindigkeiten der Antriebswelle und der Endabtriebswelle von einem negativen Wert zu einem positiven Wert, auch stufenlos entsprechend der Differenz der Übersetzungsverhältnisse des toroidalen CVT und des Getriebes mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis.
In dem direkten Modus, bei dem die Kupplung für den Rezirkulationsmodus außer Eingriff gebracht ist und die Kupplung für den direkten Modus in Eingriff gebracht ist, ist das Produkt des Übersetzungsverhältnisses des CVT und des Übersetzungsverhältnisses aufgrund einer Kette, die das CVT mit dem Sonnenzahnrad verbindet, das Übersetzungsverhältnis des IVT.
In dem IVT werden die Kupplungsdrücke der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus und der Kupplung für den direkten Modus unabhängig mit Ausnahme dann, wenn dort eine Änderung des Modus vorhanden ist, gesteuert.
Demzufolge können, wenn die Steuereinheit, die den Kupplungsdruck steuert, zusammenbricht, oder wenn ein Hängenbleiben eines Ventils in dem Öldrucksystem, das den Kupplungsdruck zuführt, auftritt, beide Kupplungen gleichzeitig in Eingriff gebracht werden.
Wenn sowohl die Kupplung für den Energierezirkulationsmodus als auch die Kupplung für den direkten Modus in Eingriff gebracht sind, ändert das IVT erzwungenermaßen das Übersetzungsverhältnis so, dass die Drehgeschwindigkeit der Endabtriebswelle in dem Energierezirkulationsmodus mit der Drehgeschwindigkeit der Endabtriebswelle in dem direkten Modus übereinstimmt.
Demzufolge kann, aufgrund dieser erzwungenen Variation des Übersetzungsverhältnisses, eine Übersetzungsverhältnisvariation unbeabsichtigt durch den Fahrer dann auftreten, wenn das Fahrzeug in dem Energierezirkulationsmodus oder dem direkten Modus fährt.
Es ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Geschwindigkeitsänderung, unbeabsichtigt durch den Fahrer, zu verhindern, wenn eine Fehlfunktion der Steuereinheit oder des Öldrucksystems vorhanden ist.
Die vorstehende und andere Aufgaben der Erfindung werden durch eine Kupplungs-Steuervorrichtung zur Verwendung in einem stufenlos verstellbaren Getriebe für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine Kupplungs-Steuervorrichtung zur Verwendung in einem stufenlos verstellbaren Getriebe für ein Fahrzeug, das eine Antriebswelle, ein stufenlos verstellbares Getriebe, das eine Drehung der Antriebswelle unter einem wahlweisen Übersetzungsverhältnis auf eine Abtriebswelle des stufenlos verstellbaren Getriebes überträgt, ein Getriebe mit einem festgelegten Übersetzungsverhältnis, das die Drehung der Antriebswelle unter einem festgelegten Übersetzungsverhältnis auf eine Abtriebswelle des Getriebes mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis überträgt, einen Planetengetriebemechanismus, der ein erstes Drehelement, verbunden mit der Abtriebswelle des stufenlos verstellbaren Getriebes, ein zweites Drehelement, verbunden mit der Abtriebswelle des festgelegten Getriebes, und ein drittes Drehelement, das eine Drehrichtung und eine Drehgeschwindigkeit entsprechend einer Differenz einer Drehgeschwindigkeit des ersten Drehelements und einer Drehgeschwindigkeit des zweiten Drehelements variiert, besitzt, eine Kupplung für einen direkten Modus, die so eingreift, um die Abtriebswelle des stufenlos verstellbaren Getriebes und das dritte Drehelement zu verbinden, und außer Eingriff tritt, um die Abtriebswelle des stufenlos verstellbaren Getriebes und das dritte Drehelement entsprechend einem zugeführten Öldruck zu trennen, und eine Kupplung für einen Energierezirkulationsmodus, die so eingreift, um die Abtriebswelle des Getriebes mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis und das zweite Drehelement zu verbinden, und außer Eingriff tritt, um die Abtriebswelle des Getriebes mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis und das zweite Drehelement entsprechend einem zugeführten Öldruck zu trennen, aufweist.
Die Kupplungs-Steuervorrichtung weist ein erstes Ventil zum Zuführen eines Öldrucks zu der Kupplung für den direkten Modus und zu der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, einen Mechanismus zum Erfassen eines Laufzustands des Fahrzeugs, einen Mechanismus zum Steuern des ersten Ventils entsprechend dem Laufzustand, und einen Mechanismus zum Verhindern eines gleichzeitigen Eingriffs der Kupplung für den direkten Modus und der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus durch Aufheben einer Steuerung des ersten Ventils durch den Steuermechanismus, wenn der Laufzustand nicht einem vorbestimmten, spezifischen Bereich entspricht, und einen gleichzeitigen Eingriff der Kupplung für den direkten Modus und der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus ermöglicht, wenn der Laufzustand dem vorbestimmten, spezifischen Bereich entspricht, auf.
Die Details ebenso wie andere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sind in dem Rest der Beschreibung angegeben und sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.
1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines stufenlos verstellbaren Getriebes gemäß dieser Erfindung.
2 zeigt ein Öldruckkreis-Diagramm des stufenlos verstellbaren Getriebes.
3A – 3C zeigen vergrößerte Ansichten der 2.
4 zeigt ein schematisches Diagramm eines toroidalen, stufenlos verstellbaren Getriebes gemäß dieser Erfindung.
5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Steuereinheit gemäß dieser Erfindung.
6A – 6C zeigen Diagramme, die eine Beziehung zwischen einer Spulenposition eines manuellen Ventils und Zwischenöffnungsverbindungen gemäß dieser Erfindung darstellen.
7 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Signaldruck und einem Kupplungsdruck gemäß dieser Erfindung beschreibt.
8A – 8F zeigen Diagramme, die Beziehungen zwischen einer Nockendrehposition und dem Betriebszustand eines Sperrventils und eines Modus-Fixier-Ventils, gemäß dieser Erfindung, beschreiben.
9 zeigt ein Diagramm, das die Inhalte einer Liste, die die Beziehung eines Gyrations-Winkels ø der Power-Rollen und eines Übersetzungsverhältnisses 1c des toroidalen, stufenlos verstellbaren Getriebes, gespeichert durch die Steuereinheit, spezifiziert.
10 zeigt ein Diagramm, das die Inhalte einer Liste, die die Beziehung des Übersetzungsverhältnisses 1c des toroidalen, stufenlos verstellbaren Getriebes und eines Übersetzungsverhältnisfaktors E des stufenlos verstellbaren Getriebes, gespeichert durch die Steuereinheit, spezifiziert.
11A – 11D zeigen Diagramme, die die Beziehung der Nockendrehposition und des Betriebszustands eines Verriegelungsmechanismus eines Modus-Fixier-Ventils gemäß dieser Erfindung darstellen.
12A – 12F zeigen Diagramme, die die Beziehung der Nockendrehposition und des Betriebszustands eines Umkehr-Drehmoment-Steuerventils gemäß dieser Erfindung beschreiben.
13 zeigt ein Diagramm, das die Inhalte einer Liste darstellt, die eine Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit Nin relativ zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und eines Betrags eines Niederdrückens eines Gaspedals APS, gespeichert durch die Steuereinheit, spezifiziert.
14 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Fahrmodus, einem Übersetzungsverhältnisfaktor E des stufenlos verstellbaren Getriebes und des Übersetzungsverhältnisses 1c des toroidalen, stufenlos verstellbaren Getriebes gemäß dieser Erfindung beschreibt.
15 zeigt ein Diagramm, das die Beziehung des Übersetzungsverhältnisfaktors E des stufenlos verstellbaren Getriebes und eines übertragenen Drehmoments der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus dieser Erfindung beschreibt.
16 ist ähnlich zu 3B, stellt allerdings eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung dar.
17 ist ähnlich zu 3B, stellt allerdings eine dritte Ausführungsform dieser Erfindung dar.
18 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des Verriegelungsmechanismus des Modus-Fixier-Ventils gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung.
19 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Steuerprogramm des Verriegelungsmechanismus, durchgeführt durch die Steuereinheit, gemäß der vierten Ausführungsform dieser Erfindung beschreibt.
20 ist ähnlich zu 3B, stellt allerdings eine fünfte Ausführungsform dieser Erfindung dar.
21 zeigt ein Flussdiagramm, das das Steuerprogramm des Verriegelungsmechanismus, durchgeführt durch die Steuereinheit, gemäß der fünften Ausführungsform dieser Erfindung beschreibt.
22 zeigt ein Diagramm, das die Inhalte einer Liste eines ersten Übersetzungsverhältnisses IcC des toroidalen, stufenlos verstellbaren Getriebes, gespeichert durch die Steuereinheit, gemäß der fünften Ausführungsform dieser Erfindung, beschreibt.
23 ist ähnlich zu 5, stellt allerdings eine sechste Ausführungsform dieser Erfindung dar.
24 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des toroidalen, stufenlos verstellbaren Getriebes gemäß der sechsten Ausführungsform dieser Erfindung.
25 zeigt das Öldruckkreis-Diagramm des stufenlos verstellbaren Getriebes gemäß der sechsten Ausführungsform dieser Erfindung.
26 zeigt eine vergrößerte Ansicht der wesentlichen Teile des Oldruckkreis-Diagramms des stufenlos verstellbaren Getriebes gemäß einer siebten Ausführungsform dieser Erfindung.
27 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Sperrventils gemäß einer achten Ausführungsform dieser Erfindung.
28A – 28D zeigen Zeitabstimmungsdiagramme, die eine Umschaltung der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus und der Kupplung für den direkten Modus gemäß der achten Ausführungsform dieser Erfindung beschreiben.
29 ist ähnlich zu 26, stellt allerdings eine neunte Ausführungsform dieser Erfindung dar.
30 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des Sperrventils gemäß der neunten Ausführungsform dieser Erfindung.
31 zeigt ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Übersetzungsverhältnis 1c des toroidalen, stufenlos verstellbaren Getriebes und dem Übersetzungsverhältnisfaktor E des stufenlos verstellbaren Getriebes darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie 1 der Zeichnungen zeigt, ist ein stufenlos verstellbares Getriebe (nachfolgend bezeichnet als IVT (infinite variable transmission)) für ein Fahrzeug mit einer Antriebswelle 1, einem toroidalen, stufenlos verstellbaren Getriebe (nachfolgend bezeichnet als CVT (continuously variable transmission)) 2, einem Reduktionszahnrad 3, einem Planetengetriebemechanismus 5 und einer Endabtriebswelle 6 ausgestattet.
Das CVT 2 ist mit zwei Sätzen von Antriebsscheiben 21 und Abtriebsscheiben 22 ausgestattet. In der nachfolgenden Erläuterung wird das rechte Paar der Antriebs- und Abtriebsscheiben 21, 22 in 1 als eine erste, toroidale Einheit 2X bezeichnet und das linke Paar der Antriebs- und Abtriebsscheiben 21, 22 in der Figur wird als eine zweite, toroidale Einheit 2Y bezeichnet.
In jeder toroidalen Einheit ist ein Paar Power-Rollen 20 zwischen der Antriebsscheibe 21 und der Abtriebsscheibe 22 in Eingriff gebracht. Die Antriebsscheiben 21 sind mit der Antriebswelle 1 verbunden. Die Antriebswelle 1 ist mit der Abtriebswelle eines Motors, der nicht dargestellt ist, verbunden. Die Drehung der Abtriebsscheibe 22 wird auf eine CVT-Abtriebswelle 4 über ein Kettenrad 4A, eine Kette 4B und ein Kettenrad 4A übertragen.
Die CVT-Abtriebswelle 4 ist mit einem Sonnenzahnrad 5A eines Planetengetriebemechanismus 5 verbunden und ist auch mit einer Endabtriebswelle 6 über eine Kupplung 10 für einen direkten Modus verbunden.
Das Reduktionszahnrad (angetrieben mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis) 3 ist mit Zahnrädern 3A, 3B und einer Zahnradabtriebswelle 3C, die sich zusammen mit der Antriebswelle 1 dreht, ausgestattet. Das Zahnrad 3A ist mit dem Zahnrad 3B in Eingriff gebracht und das Zahnrad 3B ist mit der Zahnradabtriebswelle 3C verbunden.
Die Zahnradabtriebswelle 3C ist mit einem Planetenträger 5B, der Planetenzahnräder 5D des Planetengetriebemechanismus 5 trägt, über eine Kupplung 9 für einen Energierezirkulationsmodus verbunden. Ein Ringzahnrad 5C des Planetengetriebemechanismus 5 ist mit der Endabtriebswelle 6 verbunden.
Die Drehung der Endabtriebswelle 6 wird auf Antriebsräder 11A, 11B des Fahrzeugs über ein Getriebeabtriebszahnrad 7, ein Endzahnrad 12 und ein Differenzialzahnrad 8 übertragen.
Wie 4 zeigt, ist die Power-Rolle 20 durch einen Lagerzapfen 23 über eine exzentrische Achse 48 getragen. Der Lagerzapfen 23 wird in der vertikalen Richtung der Figur durch einen Öldruckzylinder 30 angetrieben. Der Öldruckzylinder 30 weist einen Kolben 31, befestigt an dem Lagerzapfen 23, und Ölkammern 30A, 30B, gebildet so, dass sie zu dem Kolben 31 hinweisen, auf. Der Lagerzapfen 23 verschiebt sich in einer axialen Richtung entsprechend dem differenziellen Druck der Ölkammern 30A, 30B, und die Kontaktpunkte der Power-Rolle 20 mit der Antriebsscheibe 21 und der Abtriebsscheibe 22 werden dadurch variiert. Als Folge ändert sich die Balance der Kraft um die Achse des Lagerzapfens 23 herum, die die Scheiben 21, 22 auf die Power-Rolle 20 ausüben, und der Gyrations-Winkel der Power-Rolle 20 ändert sich.
Der Lagerzapfen 23 erfährt auch eine Drehverschiebung mit der Gyration der Power-Rolle 20.
Wenn sich der Gyrations-Winkel der Power-Rolle 20 variiert, variiert sich das Verhältnis der Drehung, übertragen von der Antriebsscheibe 21 auf die Abtriebsscheibe 22, d.h. das Übersetzungsverhältnis, stufenlos.
Die Ölkammer 30A des einen der Lagerzapfen 23 ist oberhalb des Kolbens 31 vorgesehen und die Ölkammer 30A des anderen Lagerzapfens 23 ist unterhalb des Kolbens 31 vorgesehen. Ähnlich ist die Ölkammer 30B des einen der Lagerzapfen 23 unterhalb des Kolbens 31 vorgesehen und die Ölkammer 30B des anderen Lagerzapfens 23 ist oberhalb des Kolbens 31 vorgesehen. Derselbe Öldruck wird auf die zwei Ölkammern 30A zugeführt, und, in ähnlicher Weise, wird derselbe Öldruck zu den zwei Ölkammern 30B zugeführt. Aufgrund dieser Anordnung der Ölkammern 30A und 30B werden die zwei Lagerzapfen 23 zueinander in umgekehrten Richtungen angetrieben.
Das CVT 2 ist mit insgesamt vier der Lagerzapfen 23 versehen und ein Präzessions-Nocken 135 ist an einem der Lagerzapfen 23 in der zweiten, toroidalen Einheit 2Y befestigt. Ein Öldruck wird selektiv zu den Ölkammern 30A, 30B von einem Umschalt-Steuerventil 246 zugeführt, das ein Richtungsumänderungsventil, dargestellt in den 2 und 3B, ist. Der Präzessions-Nocken 135 führt den Drehwinkel des Lager zapfens 23, d.h. den Gyrations-Winkel ø der Power-Rolle 20, und die axiale Verschiebung des Lagerzapfens 23 zu dem Verstell-Steuerventil 246 zurück. Eine Nockennut 135A, geneigt in der Umfangsrichtung, ist in dem Präzessions-Nocken 135 gebildet und ein Ende der L-förmigen Rückführverbindung 38 greift in die Nockennut 135A ein.
Die Rückführverbindung 38 ist frei so gehalten, um sich um eine Schwenkwelle 39 herum zu schwenken, wobei eines von ihren Enden in die Nockennut 35A eingreift und das andere Ende mit einem Ende einer Geschwindigkeits-Änderungsverbindung 37 verbunden ist.
Wie die 2 und 3B zeigen, ist der mittlere Teil der Geschwindigkeits-Änderungsverbindung 37 mit der Kante einer Spule 246S des Verstell-Steuerventils 246 verbunden, und das Ende auf der gegenüberliegenden Seite des Verbindungsteils mit der Rückführverbindung 38 ist mit einem Schrittmotor 136 verbunden. Aufgrund dieser Anordnung bewirkt die Geschwindigkeits-Änderungsverbindung 37, dass sich die Spule 246S in einer axialen Richtung entsprechend dem Antrieb des Schrittmotors 136 verschiebt und bewirkt, dass sich die Spule 246S in einer axialen Richtung entsprechend zu der Drehverschiebung und der axialen Verschiebung des Präzessions-Nockens 35 verschiebt. Als Folge wird die Spule 246S in einer Position gehalten, wo der Schrittmotor 36 und die Verschiebung des Präzessions-Nockens 35 ausbalanciert sind.
In diesem IVT sind zwei Arten von Energieübertragungsmoden vorhanden, d.h. ein Energierezirkulationsmodus, bei dem die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus in Eingriff gebracht ist und die Kupplung 10 für den direkten Modus außer Eingriff gebracht ist, und ein direkter Modus, bei dem die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus außer Eingriff gebracht ist und die Kupplung 10 für den direkten Modus in Eingriff gebracht ist.
Jeder dieser Moden wird dazu verwendet, die Antriebsräder 11A und 11B anzutreiben.
In dem Energierezirkulationsmodus ist die Drehgeschwindigkeit des Planetenträgers 5B gleich zu einem Wert, erhalten durch die Antriebsdrehgeschwindigkeit des Motors mit dem Untersetzungsverhältnis des Untersetzungszahnrads 3. Das Untersetzungsverhältnis des Untersetzungszahnrads 3 ist ein festgelegter Wert. Andererseits ist die Drehgeschwindigkeit des Sonnenzahnrads 5A gleich zu einem Wert, er halten durch Teilen der Drehgeschwindigkeit des Motors durch das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2. Die Drehrichtungen des Sonnenzahnrads 5A und des Planetenträgers 5B sind immer festgelegt. Unter den vorstehenden Zuständen ändert sich die Drehrichtung des Ringzahnrads 5C, verbunden mit der Endabtriebswelle 6, entsprechend zu dem Verhältnis der Drehgeschwindigkeit des Planetenträgers 5B und der Drehgeschwindigkeit des Sonnenzahnrads 5C. Mit anderen Worten ändert sie sich mit dem Verhältnis der Drehgeschwindigkeit des Motors und der Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle 4 des CVT, d.h. mit dem Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2. Der Umänderungspunkt wird als ein verzahnter Neutralpunkt GNP (geared neutral point), dargestellt in 31, bezeichnet.
An diesem verzahnten Neutralpunkt GNP dreht sich das Ringzahnrad 5C, d.h. die Endabtriebswelle 6, nicht, und das Fahrzeug hält an.
Falls sich das Übersetzungsverhältnis lc, verglichen mit dem verzahnten Neutralpunkt GNP, erhöht, wird sich das Ringzahnrad 5C in einer Vorwärtsrichtung drehen, und falls sich das Übersetzungsverhältnis lc verringert, verglichen mit dem GNP, wird sich das Ringzahnrad 5C in einer umgekehrten Richtung drehen. Das bedeutet, dass die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs durch Steuerung des Übersetzungsverhältnisses lc in dem Energierezirkulationsmodus umgeändert werden.
Wenn sich das Fahrzeug vorwärts in dem Energierezirkulationsmodus bewegt, verringert sich ein Übersetzungsverhältnis li des IVT. Falls das Inverse des IVT Übersetzungsverhältnisses li als ein IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E definiert ist, erhöht sich der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E, wenn das CVT 2 das Übersetzungsverhältnis lc erhöht, wie dies in 31 dargestellt ist. Wenn der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E einen Drehsynchronisationspunkt RSP erreicht, werden die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und die Kupplung 10 für den direkten Modus betätigt, und der Energieübertragungsmodus verschiebt sich zu dem direkten Modus von dem Energierezirkulationsmodus aus. In dem direkten Modus verringert sich, falls die Drehung der Abtriebswelle 4 des CVT direkt zu der Endabtriebswelle 6 abgegeben wird, der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E, wenn sich das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 verringert. Das bedeutet, dass der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E klein beim Anfahren ist, und sich erhöht, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Anfahren erhöht. Andererseits erhöht sich das Übersetzungsverhältnis lc des CVT zuerst, bis der Drehsynchronisationspunkt RSP erreicht ist, und verringert sich dann nach Umändern von dem Energierezirkulationsmodus zu dem direkten Modus an dem Drehsynchronisationspunkt RSP. Wenn das fahrende Fahrzeug abgebremst wird, erhöht sich das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2, umgekehrt zu dem Verhalten während der Beschleunigung.
Eine solche Eigenschaft des IVT ist durch Tokkai Hei 9-89071, veröffentlicht durch das japanische Patentamt 1997, offenbart.
Wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, entspricht dies einem Fall, wenn ein Fahrbereich D oder ein Sportfahrbereich Ds durch einen Wählhebel, der nicht dargestellt ist, mit dem das Fahrzeug ausgestattet ist, ausgewählt ist. Wenn sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, entspricht dies dem Fall, wenn ein Rückwärtsbereich R durch den Wählhebel ausgewählt ist. Wenn sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, ist das Übersetzungsverhältnis lc kleiner als der verzahnte Neutralpunkt GNP, und der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E erhöht seinen negativen Wert, wenn sich das Übersetzungsverhältnis lc verringert. Das bedeutet, dass sich das Übersetzungsverhältnis li des IVT Null annähert.
Als nächstes werden der Aufbau und die Betriebsweise des Öldruckkreises des IVT beschrieben.
Dieser Öldruckkreis weist ein Leitungsdruck- und Schmiermitteldruck-Zuführsystem, ein Verstell-Steuerventil 246, ein manuelles Ventil 230, Kupplungssteuerventile 180 und 200, ein Sperrventil 170, ein Modus-Fixier-Ventil 160 und ein Umkehrdrehmoment-Absperrventil 240 auf.
1. Leitungsdruck- und Schmiermitteldrucksystem
Wie die 2 und 3A zeigen, werden ein Leitungsdruck PL, verwendet für die Steuerung des IVT, und Öl zum Schmieren und Kühlen des IVT durch eine Ölpumpe 110 und ein Druckregulierventil 100 zugeführt.
Das Druckregulierventil 100 weist Öffnungen 100D, 100E, 100E und eine Drucköffnung 100P, und eine Spule 100A, elastisch getragen durch eine Feder 100B, auf.
Eine Auslassöffnung 110P der Ölpumpe 110 wird zu der Drucköffnung 100P des Druckregulierventils 100 über einen Leitungsdruckkreis 101 geführt. Andererseits wird ein Signaldruck Psigl von einem Solenoid-Ventil 90 zu der Öffnung 100E des Druckregulierventils 100 geführt.
Die Spule 100A des Druckregulierventils 100 verschiebt sich zu einer Position, wo dieser Signaldruck Psigpl, die elastische Tragekraft der Feder 100B und der Öldruck von der Auslassöffnung 110P ausbalanciert sind. Demzufolge wird der Leitungsdruck PL des Leitungs-Druckkreises 101, verbunden mit der Drucköffnung 100P, so gesteuert, um eine festgelegte Beziehung zu dem Signaldruck Psigpl zu haben.
Das Solenoid-Ventil 90 wird durch eine Steuereinheit 80, dargestellt in 5, gesteuert, und erzeugt den Signaldruck Psigpl entsprechend zu dem Ausgangssignal von der Steuereinheit 80 unter Verwendung eines Pilotdrucks Pp von einem Pilot-Druckkreis 102 als einen Ursprungsdruck. Der Pilotdruck Pp wird durch ein Pilotventil 103 im Verhältnis zu dem Leitungsdruck PL von dem Druckregulierventil 100 erzeugt. Ein Akkumulator 120 ist zwischen dem Solenoid-Ventil 90 und der Öffnung 100E des Druckregulierventils 100 zwischengefügt.
Eine Einlassöffnung 110S der Ölpumpe 110 verbindet sich mit einem Pumpensaugkanal 104. Falls der Leitungsdruck PL ansteigt, sind die Ablassöffnung 100D des Druckregulierventils 100 und die Drucköffnung 100P verbunden, und der Leitungsdruck PL wird verringert. Weiterhin arbeitet, wenn der Leitungsdruck PL einen vorbestimmten Wert übersteigt, ein Überdruckventil 140, und der Druck des Leitungs-Druckkreises 101 wird verringert.
Eine Kühlöffnung 100E des Druckregulierventils 100 ist mit einem Kühler 291 des Getriebes über ein Druckreduktionsventil 155 verbunden. Das Druckreduktionsventil 155 verhindert, dass der Zuführdruck zu dem Kühler 291 einen festgelegten Druck übersteigt, um das Rohrleitungssystem des Kühlers 291 zu schützen. Weiterhin ist ein schnell ansprechendes Überdruckventil 150 so vorgesehen, dass der Druck des Kühlers 291 nicht abnormal sogar dann ansteigt, wenn das Druckreduktionsventil 155 hängt.
Der Druck, der geeignet durch das Druckreduktionsventil 155 gesteuert wird, ist auch mit einem Schmiermechanismus 292 über eine Öffnung verbunden.
Demzufolge wird jedes Teil des IVT durch Öl, zugeführt von der Kühlöffnung 100E, gekühlt und geschmiert.
Der Leitungsdruck PL, der durch das Druckregulierventil 100 reguliert wird, wird zu dem manuellen Ventil 230, das auf den Wählhebel anspricht, und zu dem Umkehr-Drehmoment-Absperrventil 240, das auf den Gyrations-Winkel ø des Lagerzapfens 23 über den Leitungsdruckkreis 101 anspricht, und zu dem Verstell-Steuerventil 246, das auf den Schrittmotor 136 und den Präzessions-Nocken 135 über die Geschwindigkeits-Änderungsverbindung 37 anspricht, zugeführt.
2. Verstell-Steuerventil
Wie die 2 und 3C zeigen, weist das Verstell-Steuerventil 246 eine Zuführöffnung 246P, die mit dem Leitungsdruckkreis 101 in Verbindung steht, eine erste Öffnung 246H, die mit der Ölkammer 30B des Öldruckzylinders 30 in Verbindung steht, und eine zweite Öffnung 246L, die mit der Ölkammer 30A des Öldruckzylinders 30 in Verbindung steht, auf. Das Verstell-Steuerventil 246 führt den Leitungsdruck PL zu entweder der ersten Öffnung 246H oder der zweiten Öffnung 246L entsprechend zu der Verschiebung der Spule 246S, verbunden mit der Geschwindigkeits-Änderungsverbindung 37, zu, während die andere Öffnung mit Ablassöffnungen 246C oder 246D verbunden ist.
Die Ablassöffnung 246C, die mit einer Öffnung 160K eines Modus-Fixier-Ventils 160 über einen Ölkanal 105 in Verbindung steht, ist mit der zweiten Öffnung 246L entsprechend zu der Verschiebung der Spule 246S verbunden.
Die Öffnung 246D, die mit einer Öffnung 230D des manuellen Ventils 230 über einen Ölkanal 106 in Verbindung steht, ist mit der Öffnung 246H entsprechend zu der Verschiebung der Spule 246S verbunden.
3. Manuelles Ventil
Wie die 2, 3C und 6A – 6C zeigen, ist das manuelle Ventil 230 mit einer Spule 230J und Öffnungen 230A, 230B, 230C, 230D, 230E, 230F, 230G, 230I, zu der Spule hinweisend, versehen.
Die Spule 230J ist in einer von drei Positionen angeordnet, d.h. Rückwärts (R), Neutral/Parken (N/P) und Fahren (D), und zwar durch die Betätigung eines Wählhebels. Das bedeutet, dass sich, wenn der D-Bereich durch den Wählhebel ausgewählt ist, die Spule 230J zu der Position, dargestellt in 6A, verschiebt, dass, wenn der N/P-Bereich ausgewählt ist, sie sich zu der Position, dargestellt in 6B, verschiebt, und dass, wenn der R-Bereich ausgewählt ist, sie sich zu der Position, dargestellt in 6C, verschiebt.
In der Position des D-Bereichs ist die Leitungsdrucköffnung 230H, die mit dem Leitungsdruckkreis 101 in Verbindung steht, mit einer D-Bereich-Drucköffnung 230I verbunden, und der Leitungsdruck PL wird zu einem D-Bereich-Druckkreis 107 von der D-Bereich-Drucköffnung 230I zugeführt.
Die R-Bereich-Drucköffnung 230G, die mit einem Wechselventil 270 in Verbindung steht, ist mit der Ablassöffnung 230E verbunden. Das Wechselventil 270 führt den Öldruck der R-Bereich-Öffnung 230G oder des D-Bereich-Druckkreises 107 zu dem R-Bereich-Druckkreis 108, was auch immer höher ist, zu.
Wenn der D-Bereich ausgewählt ist, bewegt sich der Ventilkörper des Wechselventils 270 nach rechts in 3C und der Leitungsdruck PL wird zu dem R-Bereich-Druckkreis 108 von dem D-Bereich-Druckkreis 107 zugeführt.
Das bedeutet, dass der Leitungsdruck PL zu sowohl einem Steuerventil 108 der Kupplung des direkten Modus als auch zu einem Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zugeführt wird.
Die Kupplung 10 für den direkten Modus und die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus sind durch Betätigung dieser Ventile unter Verwendung des Leitungsdrucks PL in Eingriff gebracht.
In der Position des D-Bereichs verbindet das manuelle Ventil 230 auch die Öffnung 230D mit dem Pumpensaugkanal 104. Weiterhin verbinden sich die Öffnung 230A, die mit einer Öffnung 240C des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 in Verbindung steht, und die Öffnung 230B, die mit einer Öffnung 160J des Modus-Fixier-Ventils 160 in Verbindung steht, miteinander. Dadurch ist die Ablassöffnung 246C des Verstell-Steuerventils 246 mit der Öffnung 240C des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 über den Ölkanal 105 und das Modus-Fixier-Ventil 160 verbunden. Die Öffnung 230E des manuellen Ventils 230, die mit einer Öffnung 240E des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 in Verbindung steht, ist in der Position des D-Bereichs geschlossen.
In der Position des N/P-Bereichs schließt die Spule die Leitungsdrucköffnung 230H. Auch wird die D-Bereich-Drucköffnung 230I zu einem Ablass hin freigegeben.
Die R-Bereich-Drucköffnung 230G ist mit der Ablassöffnung 230E verbunden, und beide Drücke sowohl des D-Bereich-Druckkreises 107 als auch des R-Bereich-Druckkreises 108 sind zu dem Ablass hin freigegeben. Dadurch wird die Zufuhr des Leitungsdrucks PL zu dem Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus und dem Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus unterbrochen, und die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und die Kupplung 10 für den direkten Modus werden gelöst.
Die Öffnung 230B, die mit der Ablassöffnung 246C des Verstell-Steuerventils 246 über den Ölkanal 105 und das Modus-Fixier-Ventil 160 in Verbindung steht, und die Öffnung 230D, die mit der Ablassöffnung 246C des Verstell-Steuerventils 246 über den Ölkanal 106 in Verbindung steht, sind beide mit dem Pumpensaugkanal 104 über die Öffnung 230C verbunden.
Auch sind die Öffnung 230A, die mit der Öffnung 240C des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 in Verbindung steht, und die Öffnung 240E des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 beide geschlossen.
In der Position des R-Bereichs verbindet die Spule 230J die Drucköffnung 230G für den R-Bereich mit der Leitungsdrucköffnung 230H und gibt die D-Bereich-Drucköffnung 230I zu dem Ablass hin frei.
Als Folge fällt der Öldruck des D-Bereich-Druckkreises 107 ab und der Leitungsdruck PL wird zu der R-Bereich-Drucköffnung 230G zugeführt.
Der Ventilkörper des Wechselventils 270 bewegt sich nach links in 3C und der Leitungsdruck PL wird nur zu dem R-Bereich-Druckkreis 108 zugeführt. Aufgrund dieses Leitungsdrucks PL, zugeführt zu einer Drucköffnung 2000, kann das Steuerventil 200 der Kupplung für den Rezirkulationsmodus bewirken, dass die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus eingreift. Andererseits wird, wenn Öldruck nicht zu einer Drucköffnung 180G des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus zugeführt wird, die Kupplung 10 für den direkten Modus gelöst bzw. freigegeben.
Die Öffnung 230D, die mit der Ablassöffnung 246D des Verstell-Steuerventils 246 in Verbindung steht, verbindet sich mit der Öffnung 240E des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 über die Öffnung 230E. Als eine Folge werden die Ölkammer 30B des Öldruckzylinders 30 und die Öffnung 240E des Umkehr- Drehmoment-Absperrventils 240 entsprechend der Betätigung des Verstell-Steuerventils 246 verbunden.
In ähnlicher Weise wird die Öffnung 230B, die mit der Ablassöffnung 246C des Verstell-Steuerventils 246 über den Ölkanal 105 und das Modus-Fixier-Ventil 160 in Verbindung steht, mit dem Pumpensaugkanal 104 über die Öffnung 230C verbunden.
Die Öffnung 230A, die mit der Öffnung 240C des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 in Verbindung steht, ist geschlossen.
4. Kupplungssteuerventil
Das Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus ist mit einer Spule 180A, getragen durch eine Feder 180B, und eine Ausgangsöffnung 180C, einer Ablassöffnung 180D, einer Signaldrucköffnung 180E und einer Drucköffnung 180G, die zu der Spule 180A hinweist, versehen. Das Steuerventil 200A der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus ist mit einer Spule 200A, getragen durch eine Feder 200B, und einer Ausgangsöffnung 2000, einer Ablassöffnung 200D, einer Signaldrucköffnung 200E und einer Drucköffnung 200G, die zu der Spule 200A hinweist, versehen.
Der Pilot-Druck Pp, erzeugt durch das Pilotventil 103, wird zu dem Solenoid 190 der Kupplung für den direkten Modus, der das Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus steuert, und ein Solenoid 210 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, der das Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus steuert, über einen Pilot-Druckkreis 102 zugeführt.
Der Solenoid 190 der Kupplung für den direkten Modus und der Solenoid 210 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus werden getaktet durch Ausgangssignale der Steuereinheit 80 gesteuert und erzeugen Signaldrücke PsoIH/C und PsoIL/C von dem Pilotdruck Pp, die ausgegeben werden, wie dies in 5 dargestellt ist. Der Signaldruck PsoIH/C wird zu der Öffnung 180E des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus, und zu einer Signalöffnung 160C des Modus-Fixier-Ventils 160 zugeführt. Der Signaldruck PsoIL/C wird zu der Öffnung 200E des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zugeführt.
Der D-Bereich-Druck Pd von dem D-Bereich-Druckkreis 107 wird zu der Drucköffnung 180G des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus zugeführt. Hierbei ist der D-Bereich-Druck Pd gleich zu dem Leitungsdruck PL.
Auch ist die Ablassöffnung 180D des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus mit dem Pumpensaugkanal 104 verbunden.
Das Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus verbindet die Drucköffnung 180G und die Ablassöffnung 180D mit der Ausgangsöffnung 180C in einem Verhältnis entsprechend zu der Verschiebung der Spule 180A. Als eine Folge wird der D-Bereich-Druck Pd der Drucköffnung 180G verringert, und der verringerte Druck wird zu der Ausgangsöffnung 180C als ein Steuerdruck Phc zugeführt. Der Signaldruck PsoIH/C der Signaldrucköffnung 180E drückt die Spule 180A gegen den D-Bereich-Druck Pd der Drucköffnung 180G zusammen mit der Feder 180B. Deshalb variiert der Steuerdruck Phc der Ausgangsöffnung 180C entsprechend dem Signaldruck PsoIH/C, und der Steuerdruck Phc erhöht sich auch entsprechend einer Erhöhung des Signaldrucks PsoIH/C, wie dies in 7 dargestellt ist.
Wenn der Signaldruck PsoIH/C Null ist, erzeugt das Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus den Steuerdruck Phc äquivalent zu der elastischen Tragekraft der Feder 180B. Dieser Steuerdruck Phc verursacht, dass die Kupplung 10 für den direkten Modus einen Hub mit dem Betrag eines ineffektiven Hubs durchführt, und die Eingriffskraft der Kupplung wird auf einen Druck eingestellt, der nahezu nicht vorhanden ist.
In ähnlicher Weise wird der R-Bereich-Druck Pr von dem R-Bereich-Druckkreis 108 zu der Drucköffnung 200G des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zugeführt. Hierbei ist der R-Bereich-Druck Pr gleich zu dem Leitungsdruck PL. Auch ist die Ablassöffnung 200D des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus mit dem Pumpensaugkanal 104 verbunden.
Das Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus verbindet die Drucköffnung 200G und die Ablassöffnung 200D mit der Ausgangsöffnung 200C in einem Verhältnis entsprechend zu der Verschiebung der Spule 200A. Demzufolge wird der R-Bereich-Druck Pr der Drucköffnung 200G verringert, und der verringerte Druck wird zu der Ausgangsöffnung 200C als ein Steuerdruck PIc zugeführt. Der Signaldruck PsoIL/C der Signaldrucköffnung 200E drückt die Spule 200A gegen den R-Bereich-Druck Pr der Drucköffnung 200G zusammen mit der Feder 200B. Deshalb variiert der Steuerdruck der Ausgangsöffnung 200C entsprechend zu dem Si gnaldruck PsoIL/C und der Steuerdruck Plc erhöht sich auch entsprechend zu der Erhöhung des Signaldrucks PsoIL/C, wie dies in 7 dargestellt ist.
Wenn der Signaldruck PsoIL/C Null ist, erzeugt das Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus den Steuerdruck Plc äquivalent zu der Druckkraft der Feder 200B. Dieser Steuerdruck Plc bewirkt, dass die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus einen Hub mit dem Betrag eines nicht effektiven Hubs vornimmt, und die Eingriffskraft der Kupplung wird auf einen Druck eingestellt, der nahezu nicht existent ist.
Weiterhin stellen die Steuerventile 180 und 200 die Steuerdrücke Phc und Plc so ein, dass der Stoß klein ist, wenn dort eine Fahrmodus-Umschaltung vorliegt.
5. Sperrventil
Die Steuerdrücke Plc, Phc, zugeführt von dem Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus und dem Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, werden jeweils zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und der Kupplung 10 für den direkten Modus über ein Sperrventil 170 zugeführt.
Das Sperrventil 170 ist mit einer Spule 170A versehen, die auf den Gyrations-Winkel ø der Power-Rolle 20 anspricht. Ein Stift 171 ist an der Kante der Spule 170A fixiert. Der Stift 171 ist mit einer Nockennut 280A eines Nockens 280 in Eingriff gebracht. Der Nocken 280 ist an dem Lagerzapfen 23 fixiert, der mit dem Präzessions-Nocken 135 versehen ist, und die Drehverschiebung des Nockens 280 wird entsprechend der Variation des Gyrations-Winkels der Power-Rolle 20 durchgeführt, um so die Spule 170A zu verschieben. Das Sperrventil 170 ist mit einer Öffnung 170C, verbunden mit der Ausgangsöffnung 180C des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus, und einer Öffnung 170F, verbunden mit der Ausgangsöffnung 200C des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, versehen. Es ist weiterhin mit einer Öffnung 170E, verbunden mit einer Ausgangsöffnung 160H des Modus-Fixier-Ventils 160, und einer Öffnung 170H, verbunden mit einer Ausgangsöffnung 160E des Modus-Fixier-Ventils 160, versehen. Es ist auch mit einer Ausgangsöffnung 170D, verbunden mit der Kupplung 10 für den direkten Modus, und einer Ausgangsöffnung 170G, verbunden mit der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus, versehen.
Die Ausgangsöffnung 170D wird selektiv mit der Öffnung 170C und der Öffnung 170E gemäß der Verschiebung der Spule 170A verbunden. Die Ausgangsöffnung 170G wird selektiv mit der Öffnung 170E und der Öffnung 170H entsprechend zu der Verschiebung der Spule 170A verbunden.
In 3B unterliegt, wenn sich das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 erhöht, der Nocken 280 einer Drehverschiebung in der Uhrzeigerrichtung der Figur, und falls sich das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 verringert, unterliegt er einer Drehverschiebung in der Gegenuhrzeigerrichtung.
Die Beziehung des Übersetzungsverhältnisses lc des CVT 2 und des Gyrations-Winkels ø der Power-Rolle 20 ist so, dass sich der Gyrations-Winkel ø verringert, wenn sich das Übersetzungsverhältnis lc erhöht, und sich der Gyrations-Winkel ø erhöht, wenn sich das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 verringert, wie dies in 9 dargestellt ist. Der Bereich des Gyrations-Winkels ø, verwendet zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses lc des CVT 2, wird von einem Gyrations-Winkel øLO entsprechend zu dem maximalen Wert des Übersetzungsverhältnisses lc des CVT 2 auf einen Gyrations-Winkel øHI entsprechend zu einem minimalen Wert des Übersetzungsverhältnisses lc des CVT 2 eingestellt. øHI ist größer als øLO.
Wenn sich der Gyrations-Winkel ø der Power-Rolle 20 in der Richtung ändert, die das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 erhöht, verschiebt sich die Nockennut 280A des Nockens 280 in Uhrzeigerrichtung in 3B, und die Spule 170A wird dazu gebracht, sich nach oben in der Figur zu verschieben. Die Nockennut 280A ist entsprechend zu der Gyrations-Winkel-Variation von øLO zu øHI gebildet, allerdings verschiebt sich die Spule 170A nur dann, wenn der Nocken 280 einer Drehverschiebung zwischen øCL und øCH unterliegt. Die Form der Nockennut 280A ist so, dass eine Verschiebung nicht in einem Bereich durchgeführt wird, wo das Übersetzungsverhältnis lc größer als øCL ist, oder in einem Bereich, wo das Übersetzungsverhältnis 1c kleiner als øCH ist.
Wenn der Stift 171 in dem Bereich von øLO zu øCL in 3B liegt, verbindet die Spule 170A die Öffnung 170C mit der Öffnung 170D, und verbindet die Öffnung 170E mit der Ausgangsöffnung 170G, wie dies in 8A dargestellt ist. Als eine Folge wird der Steuerdruck Phc zu der Kupplung 10 für den direkten Modus von dem Steu erventil 180 der Kupplung für den direkten Modus zugeführt. Der Steuerdruck Plc von dem Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus wird zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus zugeführt.
Wenn der Stift 171 in dem Bereich von øCH zu øHI in 3B liegt, verbindet sich die Öffnung 170E mit der Ausgangsöffnung 170D, und die Öffnung 170E verbindet sich mit der Ausgangsöffnung 170G, wie dies in 8C dargestellt ist. Als eine Folge verbindet sich die Kupplung 10 für den direkten Modus mit der Ausgangsöffnung 160H des Modus-Fixier-Ventils 160. Die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus verbindet sich mit der Ausgangsöffnung 160E des Modus-Fixier-Ventils 160.
Wenn sich der Stift 171 in dem Bereich øC von 3B befindet, sind die Ausgangsöffnungen 170D, 170G geschlossen, und die Kupplung 10 für den direkten Modus und die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus behalten beide den eingegriffenen Zustand oder den Zustand außer Eingriff, wie dies in 8B dargestellt ist, bei. Der Gyrations-Winkel øC entspricht dem Übersetzungsverhältnis lc = IcC des CVT 2, wie dies in 9 dargestellt ist. Es wird angenommen, dass dieses Übersetzungsverhältnis IcC ein erstes Übersetzungsverhältnis ist.
Wenn der Gyrations-Winkel kleiner als øC ist, d.h. wenn das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 größer als IcC ist, führt die Sperreinrichtung 170 deshalb die Steuerdrücke Phc, Plc zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und die Kupplung 10 für den direkten Modus zu.
Wenn der Gyrations-Winkel größer als øC ist, d.h. wenn das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 kleiner als IcC ist, wird der Leitungsdruck PL zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus oder die Kupplung 10 für den direkten Modus zugeführt und der Druck in der anderen Kupplung wird zu dem Ablass entsprechend zu der Position der Spule 160 des Modus-Fixier-Ventils 160 freigesetzt.
Demzufolge können, wenn der Gyrations-Winkel der Power-Rolle 20 kleiner als øC ist, ein Eingriff und ein Lösen der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und der Kupplung 10 für den direkten Modus so durchgeführt werden, wie dies erwünscht ist.
Andererseits kann, wenn der Gyrations-Winkel der Power-Rolle 20 größer als øC ist, nur entweder die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus oder die Kupplung 10 für den direkten Modus in Eingriff gebracht werden und die andere Kupplung wird außer Eingriff gebracht. Das bedeutet, dass, wenn der Gyrations-Winkel der Power-Rolle 20 größer als øC ist, der Betriebsmodus durch die Position der Spule 160A des Modus-Fixier-Ventils 160 bestimmt wird.
Nun wird die Beziehung zwischen dem Betriebsmodus und dem IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E betrachtet. Die Beziehung zwischen dem Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 und dem IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E ist in 10 dargestellt.
In dem Energierezirkulationsmodus entspricht der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor Ec1 dem ersten Übersetzungsverhältnis IcC des CVT 2, und in dem direkten Modus entspricht das Übersetzungsverhältnis Ech dem ersten Übersetzungsverhältnis IcC des CVT 2. Wie in dieser Figur dargestellt ist, kann, wenn das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 größer als das erste Übersetzungsverhältnis IcC ist, der Fahrmodus durch Betätigen der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und der Kupplung 10 für den direkten Modus umgeändert werden, und wenn das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 kleiner als das erste Übersetzungsverhältnis IcC ist, wird ein Eingriff nur entweder der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus oder der Kupplung 10 für den direkten Modus zugelassen, während ein Umschalten des Fahrmodus verhindert wird.
Eine Zuführung des Steuerdrucks Plc durch das Sperrventil 170 zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus über das Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus ist auf den Fall beschränkt, bei dem das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 größer als IcC ist. Mit anderen Worten wird es auf den Fall beschränkt, wenn der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E größer als Ecl ist. Deshalb wird eine Steuerung des Steuerdrucks Plc des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus nur dann gefordert, wenn der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E größer als Ecl ist.
15 stellt die Beziehung des IVT-Übersetzungsverhältnisfaktors E und des übertragenen Drehmoments TL/C des IVT in dem Energierezirkulationsmodus, und der Energierezirkulationskupplung 9, dar. Wie anhand dieses Diagramms zu sehen ist, ist das übertragene Drehmoment TL/C der Energierezirkulationskupplung 9 ein Maximum bei dem verzahnten, neutralen Punkt GNP. Die linke Seite des GNP in dem Diagramm stellt die Charakteristika dar, wenn rückwärts gefahren wird, und die rechte Seite stellt die Charakteristika dar, wenn vorwärts gefahren wird. Deshalb verringert sich das übertragene Drehmoment des TL/C, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, da sich der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E erhöht.
Falls der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E größer als Ecl ist, bedeutet dies, dass das übertragene Drehmoment TL/C geringer als das erforderliche, übertragene Drehmoment L/CCONT.V, dargestellt in dem Diagramm, ist. Deshalb ist der Öldruck-Steuerbereich des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus kleiner als L/CCONT.V. Dies trägt zu einer Verringerung eines Pulsierens in dem Steuerdruck Plc und zu einer Erhöhung der Steuerpräzision bei, und dies verbessert die Präzision der Umschaltsteuerung des Fahrmodus. Es ist auch nützlich, um einen Stoß zu verringern, wenn der Fahrmodus umgeändert wird.
6. Modus-Fixier-Ventil
Wie 3B zeigt, ermöglicht das Umschaltventil 160 ein Umschalten des Fahrmodus durch Steuern des Öldrucks, zugeführt zu den Öffnungen 170E, 170H des Sperrventils 170.
Das Modus-Fixier-Ventil 160 weist die Spule 160A auf, die einem Signaldruck PsoIH/C von dem Solenoid 190 der Kupplung für den direkten Modus entspricht. Zusammen mit der Signalöffnung 160C, den Öffnungen 160J und 160K, und den Ausgangsöffnungen 160E und 160H, ist das Ventil weiterhin mit Öffnungen 160D, 160L, 160I und einer Ablassöffnung 160G, die zu der Spule 160A hinweist, versehen. Der Signaldruck PsoIH/C von dem Solenoid 190 der Kupplung für den direkten Modus wird zu der Signalöffnung 160C geführt. Die Spule 160A wird in einer Position gehalten, wo der Signaldruck PsoIH/C und die elastische, unterstützende Kraft der Feder 160B ausbalanciert sind.
In dem Zustand, bei dem der Signaldruck PsoIH/C niedrig ist, und die Spule 160A nach oben durch die Feder 160B gedrückt wird, verbindet sich die Ausgangsöffnung 160D mit der Ausgangsöffnung 160F, die Ausgangsöffnung 160H verbindet sich mit der Ablassöffnung 160G und die Öffnung 160K verbindet sich mit der Ausgangsöffnung 160J, wie dies in 8D dargestellt ist.
Als eine Folge ist die Ausgangsöffnung 160D, die mit dem R-Bereich-Druckkreis 108 in Verbindung steht, mit dem Leitungskreis 101 über das manuelle Ventil 230 verbunden, wenn sich das manuelle Ventil 230 in entweder der R-Bereich-Position oder der D-Bereich-Position befindet.
Die Ausgangsöffnung 160F, die mit der Öffnung 170H des Sperrventils 170 in Verbindung steht, ist mit der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus entsprechend zu der Betriebsweise des Sperrventils 170 verbunden.
Die Ausgangsöffnung 160H, die mit der Öffnung 170E des Sperrventils 170 in Verbindung steht, ist mit der Kupplung 10 für den direkten Modus entsprechend dem Betrieb des Sperrventils 170 verbunden. Auch ist die Öffnung 160K mit der Ablassöffnung 246C des Verstell-Steuerventils über den Ölkanal 105 verbunden.
Auch ist die Öffnung 160J, die mit der Öffnung 230B des manuellen Ventils 230 in Verbindung steht, mit 240C des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 entsprechend der Betriebsweise des manuellen Ventils 230 verbunden.
Andererseits verbindet sich, wenn die Spule 160A nach unten zu dem unteren Teil des Diagramms durch den Signaldruck PsoIH/C bewegt wird, die Öffnung 160I mit der Ausgangsöffnung 160H, die Ausgangsöffnung 160E verbindet sich mit der Ablassöffnung 160G und die Öffnung 160K verbindet sich mit einer Öffnung 160L, wie dies in 8E dargestellt ist. Die Öffnung 160I verbindet sich mit dem D-Bereich-Druckkreis 107 und die Öffnung 160L verbindet sich mit dem Pumpensaugkanal 104. Wie vorstehend erwähnt ist, verschiebt sich die Spule 160A zwischen zwei Verschiebungspositionen, d.h. einer angehobenen Position und einer erniedrigten Position.
Das IVT weist einen Verriegelungsmechanismus, angetrieben durch einen Nocken 280, auf, um die Spule 160A in einer dieser Positionen zu fixieren.
Der Verriegelungsmechanismus ist mit einem Gleitteil 161, dargestellt in den 2, 3B und 8D, und den 11A – 11D, versehen. Ein Stift 162 ist an einem Ende der Gleiteinrichtung 161 eingesetzt. Der Stift 162 greift in eine Nockennut 280B, gebildet in dem Nocken 280, ein.
Nuten 163, 164, die das andere Ende des Gleitteils 161 aufnehmen, sind in der Spule 160A gebildet.
Die Nockennut 280B verbindet die Nockennut 280A, gebildet in demselben Nocken 280. Wie in den 11A – 11D dargestellt ist, verschiebt der Nocken 280 das Gleitteil 161 über den Stift 162 entsprechend zu dem Gyrations-Winkel ø der Power- Rolle 20. Demzufolge wird, wenn das Gleitteil in den Schlitz 163 oder den Schlitz 164 entsprechend zu der Position der Spule 160A eingreift, die axiale Verschiebung der Spule 160A angehalten.
Die Nut 163 ist oberhalb der Nut 164 gebildet, wie dies in 3B dargestellt ist. In dem Energierezirkulationsmodus erzeugt, da es nicht notwendig ist, die Kupplung 10 für den direkten Modus in Eingriff zu bringen, der Solenoid 190 der Kupplung für den direkten Modus nicht den Signaldruck PsoIH/C, und der Öldruck wird nicht zu der Signalöffnung 160C zugeführt. Deshalb wird die Spule 160A in dem Zustand sein, bei dem sie nach oben durch die Feder 160B gedrückt ist, wie dies in 8D dargestellt ist.
In diesem Fall wird der R-Bereich-Druck Pr, d.h. der Leitungsdruck PL, zu der Öffnung 170H des Sperrventils 170 über die Ausgangsöffnung 160F, die Öffnung 160D und den R-Bereich-Druckkreis 108 geführt. Auch wird die Ausgangsöffnung 170E zu dem Ablass hin über die Ausgangsöffnung 160H und die Ablassöffnung 160G freigegeben.
Die Ablassöffnung 246C des Verstell-Steuerventils 246 verbindet sich mit der Öffnung 230B des manuellen Ventils 230 über den Ölkanal 105 und die Öffnungen 160K, 160J des Modus-Fixier-Ventils 160. In dem D-Bereich verbindet sich die Öffnung 230B auch mit der Öffnung 240C des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 über die Öffnung 230A. In dem R-Bereich verbindet sich die Öffnung 230B mit dem Pumpensaugkanal 104.
In dem direkten Modus wird, um die Kupplung 10 für den direkten Modus in Eingriff zu bringen, der Signaldruck PsoIH/C durch den Solenoid 190 der Kupplung für den direkten Modus erzeugt, und der Signaldruck PsoIH/C wird zu der Signalöffnung 160C zugeführt.
Aufgrund des Signaldrucks PsoIH/C wird die Spule 160A des Modus-Fixier-Ventils 160 nach unten zu dem unteren Teil des Diagramms gegen die Feder 160B bewegt, wie dies in 8E dargestellt ist.
In dieser Position wird der D-Bereich-Druck Pd zu der Öffnung 170E des Sperrventils 170 über die Ausgangsöffnung 160H, die Öffnung 160I und den D-Bereich-Druckkreis 107 geführt, und die Öffnung 170H wird zu dem Ablass über die Ausgangsöffnung 160E und die Ablassöffnung 160G freigegeben.
Die Ablassöffnung 246C des Verstell-Steuerventils 246 verbindet sich mit dem Pumpensaugkanal 104 über den Ölkanal 105 und die Öffnungen 160K, 160L des Modus-Fixier-Ventils 160.
Als nächstes werden der Gyrations-Winkel ø der Power-Rolle 20 und der Verriegelungsmechanismus des Modus-Fixier-Ventils 160 beschrieben.
In 3B treibt, wenn sich der Gyrations-Winkel ø der Power-Rolle 20 verringert, d.h. falls sich das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 erhöht, die Nockennut 280B das Gleitteil 161 nach rechts in der Figur während der Periode an, wenn sich der Gyrations-Winkel ø von dem vorbestimmten Gyrations-Winkel øCL zu dem vorbestimmten Gyrations-Winkel øCH variiert.
Als Folge gleitet das Gleitteil 161 in die Nut 163 oder die Nut 164 der Spule 160A. Wenn der Gyrations-Winkel größer als øCH ist, wird das Gleitteil 161 in dem Zustand gehalten, bei dem es in die Nut 163 oder in die Nut 164 eingetreten ist. Wenn der Gyrations-Winkel kleiner als øCL ist, wird das Gleitteil 161 in der zurückgezogenen Position gehalten, wo es nicht in die Nut 163 oder in die Nut 164 gleitet.
In dem Zustand, bei dem das Gleitteil 161 in die Nut 163 oder die Nut 164 hineingeglitten ist, wird eine Verschiebung der Spule 161 verhindert und ein Umschalten des Betriebsmodus aufgrund eines Betriebs des Modus-Fixier-Ventils 160 wird verhindert.
Andererseits kann, wenn sich das Gleitteil 161 in der zurückgezogenen Position befindet, wo es nicht in die Nut 163 oder die Nut 164 hineingleitet, die Spule 160A entsprechend dem Signaldruck PsoIH/C verschoben werden. Das bedeutet, dass ein Umschalten des Betriebsmodus zugelassen wird.
Die Form und die Dimension der Nut 280A ist so bestimmt, dass der Gyrations-Winkel øC, bei dem das Gleitteil 161 damit beginnt, in die Nut 163 oder die Nut 164 hineinzugleiten, dem vorstehend erwähnten, ersten Übersetzungsverhältnis IcC entspricht. Wenn der Gyrations-Winkel der Power-Rolle 20 größer als dieser Gyrations-Winkel øC ist, d.h. wenn das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 kleiner als das erste Übersetzungsverhältnis IcC ist, wird die Verschiebung der Spule 160A angehalten. Wenn andererseits der Gyrations-Winkel kleiner als øC ist, d.h. wenn das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 größer als das erste Übersetzungsverhältnis IcC ist, befindet sich das Gleitteil 161 außerhalb der Nut 163 oder der Nut 164, so dass die Spule 160A entsprechend zu dem Signaldruck PsoIH/C verschoben werden kann.
Dieser Verriegelungsmechanismus treibt das Gleitteil 161 nur in dem Bereich zwischen øCL und øCH an, und das Gleitteil 161 wird in den anderen Bereichen einfach dort gehalten, wo es ist.
Aufgrund dieser Einstellung kann der Hub des Gleitteils 161 verringert werden und der Verriegelungsmechanismus kann kompakter gestaltet werden.
7. Umkehr-Drehmoment-Absperrventil
Wie die 3C zeigt, weist das Umkehr- bzw. Rückwärts-Drehmoment-Absperrventil 240 die Spule 240A und die vorstehend erwähnten Öffnungen 240C und 240E, eine Leitungsdrucköffnung 240D, eine Öffnung 240B und eine Öffnung 240F, die zu der Spule 240A hinweist, auf.
Ein Stift 241 ist an einem Ende der Spule 240A eingesetzt. Der Stift 241 greift in die Nockennut 290A des Nockens 290, befestigt an demselben Lagerzapfen 23, der mit dem Nocken 280 versehen ist, ein.
Wenn sich der Lagerzapfen 23 in der Richtung dreht, in der sich das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 erhöht, hebt die Nockennut 290A die Spule 240A in die obere Richtung der Figur über den Stift 241 an, und wenn sich der Lagerzapfen 23 in der umgekehrten Richtung dreht, wird die Spule 240A in die nach unten gerichtete Richtung der Figur gerückt.
Die Spule 240A wird dann angetrieben, wenn der Gyrations-Winkel der Power-Rolle 20 zwischen øD und øR liegt. Die Winkel øD und øR sind auf beiden Seiten und in der Nähe des Gyrations-Winkels øGNP entsprechend zu dem verzahnten, neutralen Punkt GNP eingestellt.
Die Beziehung zwischen dem Gyrations-Winkel øGNP, øD und øR ist øLO < øD < øGNP < øR < øHI, wie dies in 9 dargestellt ist. øGNP entspricht dem Übersetzungsverhältnis IcGNP des CVT 2, øD entspricht dem Übersetzungsverhältnis IcD des CVT2, øR entspricht dem Übersetzungsverhältnis IcR des CVT 2, øLO entspricht dem Übersetzungsverhältnis IcLO des CVT 2, und øHI entspricht dem Übersetzungsverhältnis IcHI des CVT 2 jeweils.
Wie die 12A – 12F zeigen, wird, wenn der Gyrations-Winkel gleich zu oder größer als øLO und geringer als øD ist, die Spule 240A in der obersten Position, dargestellt in 12A, gehalten. In dieser Position der Spule 240A verbindet sich die Leitungsdrucköffnung 240D mit der Öffnung 240E, und der Leitungsdruck PL wird zu der Öffnung 230E des manuellen Ventils 230 zugeführt. Die Öffnung 240C verbindet sich mit der Öffnung 240B und die Öffnung 230A des manuellen Ventils 230 ist mit dem Pumpensaugkanal 104 verbunden.
Die Gesamtlänge der Ventile kann durch Nichtverschieben der Spule 240A verkürzt werden, wenn der Gyrations-Winkel ø der Power-Rolle 20 geringer als der Gyrations-Winkel øD ist.
Falls der Gyrations-Winkel gleich zu oder größer als øD wird, wird die Spule 240A, verschoben zu dem unteren Teil der Figur, die Öffnung 240C schließen, wie dies in 12B dargestellt ist.
Wenn der Gyrations-Winkel øGNP erreicht, ist die Spule 240A effektiv in der Mitte des gesamten Verschiebungsbereichs angeordnet, die Leitungsdrucköffnung 240D ist mit den Öffnungen 240C, 240E verbunden, und der Leitungsdruck PL wird zu den Öffnungen 230A, 230E des manuellen Ventils 230 zugeführt.
Wenn der Gyrations-Winkel øR erreicht, ist die Öffnung 240E geschlossen, während die Leitungsdrucköffnung 240D und die Öffnung 240C verbunden verbleiben, wie dies in 12B dargestellt ist.
Falls der Gyrations-Winkel øR übersteigt und zu øHI hin variiert, ist die Öffnung 240E mit der Öffnung 240E verbunden, während die Leitungsdrucköffnung 240D und die Öffnung 240C verbunden verbleiben, und die Öffnung 230E des manuellen Ventils 230 ist mit dem Pumpensaugkanal 104 verbunden.
Das Übersetzungsverhältnis IcD des CVT 2, entsprechend zu dem vorbestimmten Gyrations-Winkel øD, wird auf einen Wert, zumindest kleiner als der maximale Wert IcLO, in dem Steuerbereich des Übersetzungsverhältnisses lc des CVT 2, eingestellt.
Es wird auch auf einen Wert kleiner als ein Übersetzungsverhältnis IcRSP des CVT 2 entsprechend zu einem Gyrations-Winkel øRSP des Drehsynchronisationspunkts RSP in dem Energierezirkulationsmodus und dem direkten Modus eingestellt.
Die Steuereinheit 80 steuert den Schrittmotor 136 und den Solenoid 190 der Kupplung für den direkten Modus und den Solenoid 210 für den Energierezirkulationsmodus in dem vorstehend erwähnten Öldruckkreis des IVT über eine Steuerschaltung, dargestellt in 5.
Für diesen Zweck werden Signale zu der Steuereinheit 80 jeweils von einem Drehgeschwindigkeitssensor 81, der eine Drehgeschwindigkeit Nin der Antriebswelle 1 erfasst, von einem Drehgeschwindigkeitssensor 82, der die Drehgeschwindigkeit No der Abtriebswelle 4 des CVT erfasst, von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 83, der die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP erfasst, einen Gaspedal-Niederdrücksensor 84, der den Umfang eines Niederdrückens eines Gaspedals des Fahrzeugs erfasst, und von einem Sperrschalter 85, der einen Auswahlbereich des Auswahlhebels erfasst, eingegeben. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 83 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP von einer Drehgeschwindigkeit Nout der Endabtriebswelle 6. Deshalb wird das Erfassungsergebnis des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 83 nicht nur als die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP verwendet, sondern auch als die Drehgeschwindigkeit Nout der Endabtriebswelle 6. Die Steuereinheit 80 bestimmt den Sollwert des Übersetzungsverhältnisses lc des CVT 2, basierend auf diesen Signalen.
Die Steuereinheit 80 steuert das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 auf den Sollwert durch einen Signalausgang zu dem Schrittmotor 136. Die Steuereinheit 80 wählt auch den Fahrmodus des IVT aus und erzeugt die Steuerdrücke Plc, Phc, durch Ausgeben von Signalen entsprechend zu dem Auswahlergebnis zu dem Solenoid 190 der Kupplung für den direkten Modus und dem Solenoid 210 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus. Die Steuereinheit weist einen Mikrocomputer auf, versehen mit einer zentralen Berechnungseinheit (CPU), einem Read-Only-Memory (ROM), einem Random-Access-Memory (RAM) und eine Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle (I/O-Schnittstelle).
8. Betriebsweise des IVT
8.1 N-Bereich oder P-Bereich
In dem N-Bereich oder dem P-Bereich, die hauptsächlich dann ausgewählt werden, wenn das Fahrzeug steht, ist die Leitungsdrucköffnung 230H des manuellen Ventils 230 geschlossen, und die Öffnung 230I, verbunden mit dem D-Bereich-Druckkreis 107, und die Öffnung 230G, verbunden mit dem R-Bereich-Druckkreis 108, sind jeweils zu dem Ablass hin freigegeben. Deshalb wird der Öldruck nicht zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus oder der Kupplung 10 für den direkten Modus zugeführt, und das CVT 2 überträgt kein Drehmoment. Demzufolge überträgt das IVT keine Antriebsleistung, und ein neutraler Zustand wird erzeugt. Die Ablassöffnung 246C, verwendet für die Ölkammer 30A des CVT 2, ist mit dem Pumpensaugkanal 104 über die Öffnung 230B des manuellen Ventils 230 verbunden, und die Ablassöffnung 246D, verwendet für die Ölkammer 30B, ist mit dem Pumpensaugkanal 104 über die Öffnung 230D verbunden. Deshalb kann, wenn die Ölkammer 30A oder 30B mit der Zuführöffnung 246P verbunden ist, das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 frei in sowohl einer Beschleunigungsrichtung als auch einer Verzögerungsrichtung durch Öffnen des Verstell-Steuerventils 246 variiert werden.
Wenn das Fahrzeug steht, d.h. die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, werden das Übersetzungsverhältnis lc und der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E des CVT 2 gewöhnlich auf den verzahnten, neutralen Punkt GNP gesteuert.
8.2 Vorgang von dem N-Bereich zu dem D-Bereich
Falls der Fahrer den D-Bereich durch den Wählhebel auswählt, falls das Fahrzeug steht, wird die Spule 230J des manuellen Ventils 230 zu der Position abgesenkt, die in 6A dargestellt ist, und zwar von der Position der 6B aus. In dieser Position verbindet das manuelle Ventil 230 die Leitungsdrucköffnung 230H mit der Öffnung 230I.
Demzufolge wird der Leitungsdruck PL zu dem D-Bereich-Druckkreis 107 als ein D-Bereich-Druck Pd zugeführt.
Wenn sich das Fahrzeug in einem angehaltenen Zustand befindet, wird der Energierezirkulationsmodus angewandt, und das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 wird bei IcGNP des verzahnten, neutralen Punkts GNP gehalten. In diesem Zustand ist, wie in 9 dargestellt ist, der Gyrations-Winkel ø = øGNP > øC. Deshalb wird die Spule 160A des Modus-Fixier-Ventils 160 in einer Position verriegelt, wo sie nach oben zu dem oberen Teil der Figur, wie sie in 8D dargestellt ist, gezogen ist.
Der D-Bereich-Druck Pd des D-Bereich-Druckkreises 107 wird zu der Öffnung 160D des Modus-Fixier-Ventils 160 über das Wechselventil 270 und den R-Bereich-Druckkreis 108 zugeführt. Der D-Bereich-Druck Pd wird weiterhin zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus über die Ausgangsöffnung 160, die Öffnung 170H und das Sperrventil, und die Ausgangsöffnung 170G, zugeführt. Als Folge wird die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus in dem N-Bereich freigegeben oder dem P-Bereich in Eingriff gebracht.
8.3 Fahren und Laufen in einem Energierezirkulationsmodus
Wenn das Gaspedal nicht in dem D-Bereich oder dem Ds-Bereich niedergedrückt ist, wird der Schrittmotor 136 in der Vorwärtsrichtung angetrieben, d.h. in der Richtung, die das CVT-Übersetzungsverhältnis lc erhöht, um ein vorbestimmtes Kriech-Drehmoment zu erhalten. Das Auftreten eines solchen Kriech-Drehmoments ist in Tokkai Hei 10-267117, veröffentlicht durch das japanische Patentamt 1998, offenbart.
Wenn das Gaspedal niedergedrückt ist, wird das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 relativ zu der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP so gesteuert, dass eine vorbestimmte Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit erhalten wird. Zum Beispiel bestimmt die Steuereinheit 80 einen Sollwert der Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit Nin entsprechend dem Niederdrückbetrag des Gaspedals APS und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP unter Durchsicht einer Geschwindigkeitsänderungsliste, dargestellt in 13.
In der Geschwindigkeitsänderungsliste der 13 stellt
den Sollwert des Übersetzungsverhältnisses lc des CVT 2 dar. Der Fahrmodus wird auch basierend auf dem Übersetzungsverhältnis IcRSP des CVT 2 entsprechend zu dem Drehsynchronisationspunkt RSP, dem Sollgeschwindigkeitsverhältnis des CVT 2 und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP bestimmt. In dieser Liste wird ein Umschalten des Fahrmodus unter einem Übersetzungsverhältnis IcRSP des CVT 2 entsprechend zu dem Drehsynchronisationspunkt RSP durchgeführt.
Die Steuereinheit 80 berechnet den IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E =
durch Teilen der End-Abtriebswellen-Drehgeschwindigkeit Nout durch die Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit Nin, unter Berücksichtigung des Fahrmodus, unter Durchsehen einer Liste, dargestellt in 14. Die Steuereinheit 80 berechnet dann den Soll-Gyrations-Winkel ø von dem Sollgeschwindigkeitsverhältnis lc des CVT 2 unter Durchführen einer inversen Berechnung in Bezug auf die Liste in 9, und steuert unter Rückführung die Position des Schrittmotors 136 so, dass der Soll-Gyrations-Winkel der Power-Rollen 20 erhalten wird.
Die Betriebsweise des Öldruckkreises in diesem Energierezirkulationsmodus ist wie folgt.
Die Spule 230J des manuellen Ventils 230 befindet sich in der Position, die in 6A dargestellt ist, und das Modus-Fixier-Ventil 160 ist in der Position gehalten, die in 8D dargestellt ist. Deshalb wird die Ablassöffnung 246C für die Ölkammer 30A des Verstell-Steuerventils 246 mit der Öffnung 240C des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 über die Öffnungen 160K, 160J und die Öffnungen 230B, 230A, wie dies in 2 und den 3A – 3C dargestellt ist, verbunden.
Andererseits ist die Ablassöffnung 246D für die Ölkammer 30B des Verstell-Steuerventils 246 mit dem Pumpensaugkanal 104 über die Öffnungen 230D, 230C verbunden.
Die Druckleitung PL wird mit der Öffnung 240D des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 verbunden und die Spule 240A befindet sich in der Position des verzahnten, neutralen Punkts GNP, dargestellt in 3C, und zwar aufgrund der Nut 290A des Nockens 290. Unter dem Gyrations-Winkel øGNP entsprechend zu dem verzahnten, neutralen Punkt GNP verbindet sich die Öffnung 240C des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 mit der Leitungsdrucköffnung 240D, und ist gegenüber der Öffnung 240B geschlossen. Die Öffnung 240C ist mit der Ablassöffnung 246C des Verstell-Steuerventils 246 verbunden.
Deshalb wird, da sich die Ablassöffnung 246C der Ölkammer 30A des Verstell-Steuerventils 246 auf dem Leitungsdruck PL an dem verzahnten, neutralen Punkt GNP befindet, der Öldruck Plc der Ölkammer 30A der Leitungsdruck PL ungeachtet der Spulenposition des Verstell-Steuerventils 246 sein.
Andererseits ist die Ablassöffnung 246D für die Ölkammer 30B des Verstell-Steuerventils 246 mit dem Pumpensaugkanal 104 verbunden.
Demzufolge überschreitet, obwohl der Öldruck Phi der Ölkammer 30B effektiv von ungefähr Null zu dem Leitungsdruck PL entsprechend zu der Position der Spule 246S variiert, der Öldruck Phi nicht den Öldruck PIo.
Deshalb gilt an dem verzahnten, neutralen Punkt GNP in dem Energierezirkulationsmodus des D-Bereichs immer PIo ≥ ø.
Die Position und die Form der Nockennut 290A des Nockens 290 werden zuvor so eingestellt, dass diese differenzielle Druckbeziehung gilt, wenn der Gyrations-Winkel der Power-Rolle 20 gleich zu oder größer als der Gyrations-Winkel øD, dargestellt in den 9 und 10, ist.
Aufgrund dieser Einstellung in dem D-Bereich (Vorwärts-Bewegungsbereich) des Energierezirkulationsmodus, wo der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E ≥ 0 gilt, und in einem Bereich näher zu dem verzahnten Neutralpunkt GNP hin als ein vorbestimmter Wert ED, entsprechend zu dem Übersetzungsverhältnis IcD des CVT 2, kann ein Drehmoment in der Rückwärtsrichtung, was ein Motorabbremsen verursacht, dahingehend verhindert werden, dass es wirkt.
Als nächstes wird die Steuerung, wenn sich der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E von dem verzahnten, neutralen Punkt GNP in der Vorwärtsrichtung ändert, d.h, der Richtung, die das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 erhöht, beschrieben.
In diesem Fall wird die Spule 240A des Rückwärts-Drehmoment-Absperrventils 240 zu dem oberen Teil der 3C durch die drehungsmäßige Verschiebung des Nockens 290 gezogen.
Wenn sich der Gyrations-Winkel der Power-Rolle 20 von GNP zu øD ändert, dann wird die Öffnung 240C des Rückwärts-Drehmoment-Absperrventils 240, das mit der Ablassöffnung 246C für die Ölkammer 30A in Verbindung steht, von der Leitungsdrucköffnung 240D abgetrennt, wie dies in 12B dargestellt ist.
Wenn sich der Gyrations-Winkel der Power-Rolle 20 weiter zu øLO ändert, wird die Spule 240A weiter nach oben gezogen, und die Öffnung 240C verbindet sich mit der Öffnung 240B, wie dies in 12A dargestellt ist. Als Folge verbindet sich die Öffnung 240C mit dem Pumpensaugkanal 104, und der Druck wird verringert, bis der Öldruck PIo der Ölkammer 30A nahezu gleich zu dem Atmosphärendruck wird.
Demzufolge kann die Beziehung zwischen dem Öldruck PIo der Ölkammer 30A und dem Öldruck Phi der Ölkammer 30B entsprechend zu der Position der Spule 246S des Verstell-Steuerventils 246 umgekehrt werden.
Auf diese Art und Weise kann, in dem D-Bereich des Energierezirkulationsmodus, wenn der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E größer als der vorbestimmte Wert ED, dargestellt in 10, ist, ein Drehmoment in der Rückwärtsrichtung, das ein Motorbremsen verursacht, erzeugt werden.
Deshalb wird, in dem D-Bereich des Energierezirkulationsmodus, in einem Bereich niedriger Geschwindigkeit, für den der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E, dargestellt in 10, geringer als der vorbestimmte Wert ED ist, wo ein Motorbremsen nicht notwendig ist, ein Erzeugen eines Drehmoments in der Rückwärtsrichtung, was ein Motorbremsen verursacht, sogar dann verhindert, wenn der Schrittmotor 136 die Power-Rolle 20 des CVT 2 in der Richtung einer Übersetzungsverhältnis-Erhöhung aufgrund, zum Beispiel, einer Fehlfunktion oder einer nicht korrekten Betriebsweise der Steuereinheit 80 antreibt. Der vorbestimmte Wert ED entspricht dem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis IcD, bevor das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 den verzahnten, neutralen Punkt GNP erreicht.
8.4 Änderung von dem Energierezirkulationsmodus zu dem direkten Modus Falls der Soll-IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E einen Drehsynchronisationspunkt-Übersetzungsverhältnisfaktor ERSP übersteigt, wird ein Umschalten von dem Energierezirkulationsmodus zu dem direkten Modus durchgeführt. Dies kann aus entweder dem Sollwert des Übersetzungsverhältnisses lc des CVT 2, bestimmt aus der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, bestimmt; werden, und der Gaspedal-Niederdrückbetrag APS übersteigt das Übersetzungsverhältnis IcRSP des CVT 2 entsprechend zu dem Drehsynchronisationspunkt RSP in der Liste der 13.
In dem Energierezirkulationsmodus verbindet, in dem Bereich, wo das Übersetzungsverhältnis des CVT 2 größer als das erste Übersetzungsverhältnis IcC ist, d.h. wenn der Gyrations-Winkel ø der Power-Rolle einen vorbestimmten Wert øC übersteigt, die Spule 170A die Öffnungen 170C, 170D, und verbindet die Öffnungen 170F, 170G, wie dies in 8A dargestellt ist. Hierdurch kann der Steuerdruck Plc zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus zugeführt werden, und der Steuerdruck Phc kann zu der Kupplung 10 für den direkten Modus, jeweils, zugeführt werden.
Falls der Fahrmodus-Umänderungsbereich in Angaben des IVT-Übersetzungsverhältnisfaktors E ausgedrückt wird, ist dies der Bereich von Ecl zu Ech, wie dies in 10 dargestellt ist. Eci ist der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E entsprechend zu dem ersten Übersetzungsverhältnis IcC, wie dies vorstehend erwähnt ist.
In einem Fahrmodus-Umänderungs-Sperrbereich, wo das Übersetzungsverhältnis des CVT 2 unterhalb des ersten Übersetzungsverhältnisses IcC ist, kann das Modus-Fixier-Ventil 160 keine Umschaltung des Fahrmodus durchführen, da eine Verschiebung der Spule 160A durch den Verriegelungsmechanismus gestoppt wird, wie dies in 8D dargestellt ist.
Deshalb ist ein Umschalten des Fahrmodus auf den Bereich beschränkt, wo das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 das erste Übersetzungsverhältnis IcC übersteigt, wie dies dargestellt ist. In diesem Bereich wird ein weicheres Umschalten durch gleichzeitiges Betätigen des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus und des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus durchgeführt.
Wenn der Gaspedal-Niederdrückbetrag APS festgelegt ist, und wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP erhöht, variiert der Sollwert des IVT-Übersetzungsverhältnisfaktors E stufenlos. In diesem Fall wird, während die Geschwindigkeitsänderungssteuerung des Energierezirkulationsmodus durchgeführt wird, eine Kupplungsänderungs-Startbestimmung zu dem Zeitpunkt durchgeführt, zu dem das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 größer als das erste Übersetzungsverhältnis IcC in 10 wird. Nach Durchführen einer Kupplungsänderung an dem Drehsynchronisationspunkt RSP wird die Geschwindigkeitsänderungssteuerung mit dem Sollgeschwindigkeitsverhältnis des CVT 2 in dem direkten Modus durchgeführt.
An dem Drehsynchronisationspunkt RSP kann, wenn die Drehgeschwindigkeit der CVT-Abtriebswelle 4 und der Endabtriebswelle 6 gleich sind und die Drehgeschwindigkeiten der Reduktionsgetriebe-Abtriebswelle 3C und des Planetenträgers 5B identisch sind, der Stoß aufgrund eines Eingriffs und eines Lösens der Kupplungen verhindert werden, und ein weiches Umschalten kann durchgeführt werden.
Wenn das Gaspedal, das während eines Fahrens in dem Energierezirkulationsmodus niedergedrückt war, freigegeben wird, kann sich der Sollwert des IVT-Übersetzungsverhältnisfaktors E plötzlich von einem Wert entsprechend zu dem Energierezirkulationsmodus zu einem Wert entsprechend zu dem direkten Modus ändern. In diesem Fall wird, in 10, das CVT 2 zuerst so gesteuert, dass das Über setzungsverhältnis lc des CVT 2 größer als das erste Übersetzungsverhältnis IcC wird, und wenn das Übersetzungsverhältnis lc in den Umschalt-Zulassungs-Bereich, dargestellt in 10, eintritt, werden das Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus und das Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus gleichzeitig betätigt, um einen teilweise in Eingriff gebrachten Zustand zu erzeugen. Nach Durchführen einer Kupplungsumschaltung in diesem teilweise in Eingriff gebrachten Zustand, wird eine Geschwindigkeitsänderungssteuerung im direkten Modus durchgeführt, um das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 so zu gestalten, dass es sich dem Sollwert annähert. Wenn der Sollwert des IVT-Übersetzungsverhältnisfaktors E stark über den Drehsynchronisationspunkt RSP hinaus variiert, wird das Ansprechverhalten des Getriebes unter Erzeugen eines teilweise in Eingriff gebrachten Zustands und einer Startmodus-Umänderung, bevor der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E den Drehsynchronisationspunkt RSP erreicht, beibehalten.
In dem Modus-Umänderungs-Zulassungsbereich, wo das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 größer als das erste Übersetzungsverhältnis IcC ist, wird die Verriegelung des Modus-Fixier-Ventils 160 gelöst, wie dies in 11D dargestellt ist. In diesem Zustand verschiebt sich die Spule 160A aufgrund des Signaldrucks PsoIH/C von dem Solenoid 190 der Kupplung für den direkten Modus. Allerdings führt, in diesem Bereich, das Sperrventil 170 den Steuerdruck Plc des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus über die Öffnungen 170F, 170G zu und führt den Steuerdruck Phc des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus zu der Kupplung 10 für den direkten Modus über die Öffnungen 170C, 170D zu. Da die Öffnungen 170E, 170H, die mit dem Modus-Fixier-Ventil 160 in Verbindung stehen, geschlossen sind, wird eine Fahrmodus-Umschaltung über den teilweise in Eingriff gebrachten Zustand durch Steuern des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus und des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus ungeachtet des Modus-Fixier-Ventils 160 durchgeführt. Aufgrund dieser Steuercharakteristik wird der Fahrmodus stufenweise weich umgeändert, im Gegensatz zu einer Kupplung, die eingeschaltet wird, und der anderen Kupplung, die abrupt abgeschaltet wird.
Das erste Übersetzungsverhältnis IcC des CVT 2, oberhalb dem das Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus und das Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus gleichzeitig betrieben werden können, ist näher zu dem Drehsynchronisationspunkt RSP als das Übersetzungsverhältnis IcD des CVT 2 eingestellt.
Das Übersetzungsverhältnis IcD ist so definiert, um eine Übertragung eines Drehmoments zu ermöglichen/zu verhindern, das ein Bremsen des Motors verursacht. In dem Modus-Umschalt-Zulassungsbereich, dargestellt in 10, kann das CVT 2 Drehmoment in sowohl der Beschleunigungsrichtung als auch der Verzögerungsrichtung übertragen, und eine Drehmoment-Übertragungsrichtung des CVT 2 kehrt sich um, wenn eine Modus-Umschaltung vorhanden ist. Der Grund, warum das erste Übersetzungsverhältnis IcC näher zu dem Drehsynchronisationspunkt RSP als das Übersetzungsverhältnis IcD eingestellt wird, ist derjenige, eine Verschlechterung der Übersetzungsverhältnis-Steuercharakteristika des CVT 2 aufgrund der Modus-Umänderung zu verhindern.
In diesem IVT ist die Richtung des übertragenen Drehmoments, das durch das CVT 2 hindurchführt, unterschiedlicher als dann, wenn sich das Fahrzeug vorwärts in dem direkten Modus und dem Energierezirkulationsmodus bewegt.
In 1 wird angenommen, dass eine Drehmoment-Übertragung von der Antriebsscheibe 21 zu der Abtriebsscheibe 22 die Richtung einer positiven Drehmoment-Übertragung ist, und die Drehmoment-Übertragung von der Abtriebsscheibe 22 zu der Antriebsscheibe 21 die negative Drehmoment-Übertragungsrichtung ist. In dem direkten Modus wird, da das Abtriebsdrehmoment des CVT 2 zu der Endabtriebswelle 6 übertragen wird, das Fahrzeug mit einem positiven, übertragenen Drehmoment angetrieben, und ein negatives, übertragenes Drehmoment wirkt als eine Motorbremse.
Deshalb wird, in dem direkten Modus, das übertragene Drehmoment des Fahrzeugs durch Steuern des positiven, übertragenen Drehmoments des CVT 2 gesteuert. In dem Energierezirkulationsmodus ist die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus in Eingriff gebracht und die Kupplung 10 für den direkten Modus ist außer Eingriff, so wie in 1, wobei eine Vorwärts/Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs durch die Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit des Planetenträgers 5, der sich aufgrund des Abtriebs des Reduktionszahnrads 3 dreht, und der Drehgeschwindigkeit des Sonnenzahnrads 5, die von dem Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 abhängt, bestimmt wird. In dem Energierezirkulationsmodus variiert deshalb die Richtung des Drehmoments, das durch das CVT 2 hindurchführt, entsprechend der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs.
Wenn sich das Fahrzeug vorwärts in dem Energierezirkulationsmodus bewegt, entspricht dies dem Fall, bei dem die Drehgeschwindigkeit des Planetenträgers 5B größer als die Drehgeschwindigkeit des Sonnenzahnrads 5A ist, d.h. dem Fall, bei dem das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 größer als der verzahnte, neutrale Punkt GNP, dargestellt in 10, ist. In diesem Fall wird das Drehmoment, übertragen durch das Planetenzahnrad 5B, durch das Ringzahnrad 5C und das Sonnenzahnrad 5A übertragen. Mit anderen Worten wird das Drehmoment zu dem CVT 2 von der Abtriebsscheibe 22 über die Kette 4B zugeführt, und es ist ein negatives Übertragungsdrehmoment. Das Drehmoment, übertragen von der Abtriebsscheibe 22 zu der Antriebsscheibe 21, wird von der Einheitsantriebswelle 1 zu dem Reduktionszahnrad 3 übertragen und die Antriebskraft wird rezirkuliert.
Wenn das Fahrzeug rückwärts in dem Energierezirkulationsmodus fährt, entspricht dies dem Fall, wenn die Drehgeschwindigkeit des Sonnenzahnrads 5A viel größer als die Drehgeschwindigkeit des Planetenträgers 5B ist, d.h. dem Fall, bei dem das Übersetzungsverhältnis des CVT 2 kleiner als der verzahnte, neutrale Punkt GNP, dargestellt in 10, ist. In diesem Fall wird das Drehmoment, übertragen durch das Sonnenzahnrad 5A, zu dem Planetenträger 5B und dem Ringzahnrad 5C übertragen. Mit anderen Worten ist das Drehmoment, übertragen in dem CVT 2, ein positives Drehmoment. Das Drehmoment, übertragen von dem Sonnenzahnrad 5A auf dem Planetenträger 5B, wird wiederum zu der Antriebsscheibe 21 über das Reduktionszahnrad 3 rezirkuliert.
Deshalb kann, wenn sich das Fahrzeug vorwärts in dem Energierezirkulationsmodus bewegt, das Antriebsdrehmoment des Fahrzeugs durch Steuern des negativen Drehmoments, das durch das CVT 2 hindurchführt, kontrolliert werden, und wenn das Fahrzeug rückwärts in dem Energierezirkulationsmodus fährt, kann das Antriebsdrehmoment des Fahrzeugs durch Steuern des positiven Drehmoments, das durch das CVT 2 hindurchführt, gesteuert werden.
8.5 Fahren in dem direkten Modus
Nachdem ein Umschalten des Fahrmodus von dem Energierezirkulationsmodus zu dem direkten Modus durchgeführt ist, läuft das Fahrzeug in dem direkten Modus, wobei die Kupplung 10 für den direkten Modus in Eingriff gebracht ist, bis eine andere Umschaltung von dem direkten Modus zu dem Energierezirkulationsmodus vorliegt.
In dem direkten Modus wird, gerade wenn der Steuerdruck Plc scharf aufgrund einer Fehlfunktion des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus oder eines Fehlers in der Steuereinheit 80 auftritt, in den Modus-Umschalt-Verhinderungsbereich, wenn das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 gleich zu oder geringer als das erste Übersetzungsverhältnis IcC ist, die Spule 170A des Sperrventils 170 nach unten, wie dies in 8C dargestellt ist, gedrückt, und die Spule 160A des Modus-Fixier-Ventils 160 wird auch nach unten gedrückt, wie dies in 8E dargestellt ist.
Als Folge ist die Ausgangsöffnung 170G, die sich mit der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus verbindet, mit dem Ablass über die Öffnungen 170H, 160E verbunden, und der Öldruck der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus ist gleich zu dem Atmosphärendruck, ungeachtet des Zustands des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus. Es kann angemerkt werden, dass, im Hinblick auf den IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E, der Modus-Umschalt-Verhinderungsbereich dem Bereich von Ecl zu Ech entspricht, wie dies in 10 dargestellt ist.
Durch den vorstehenden Grund ist die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus nicht in Eingriff gebracht, sogar dann, wenn der Steuerdruck Plc aufgrund einer Fehlfunktion oder eines nicht korrekten Betriebs des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus abfällt, und deshalb tritt ein Geschwindigkeits-Änderungsvorgang, unbeabsichtigt durch den Fahrer, nicht auf.
Andererseits können, wie in 10 dargestellt ist, wenn das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 größer als IcC ist, die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und die Kupplung 10 für den direkten Modus gleichzeitig in Eingriff gebracht sein, allerdings ist die Variation des IVT-Übersetzungsverhältnisfaktors E auf den Bereich von Ech zu Ecl in 10 beschränkt, sogar obwohl beide Kupplungen gleichzei tig in Eingriff gebracht sind, so dass eine große Variation des Übersetzungsverhältnisses nicht auftritt.
Demzufolge wird, durch Einstellen des Modus-Umschalt-Zulassungsbereichs, der zulässt, dass die Kupplungen 9 und 10 gleichzeitig in Eingriff gebracht sind, nahe zu dem Drehsynchronisationspunkt RSP, die Differenz in dem IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E in dem direkten Modus und demjenigen des Energierezirkulationsmodus unter einem identischen Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 klein beibehalten, und gerade wenn das Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus eine Fehlfunktion oder einen nicht korrekten Betrieb aufweist, während das Fahrzeug in dem direkten Modus läuft, wird ein unbeabsichtigtes Herunterschalten verhindert.
8.6 Umschalten von dem direkten Modus zu dem Energierezirkulationsmodus
Ein Umschalten von dem Fahrmodus von dem direkten Modus zu dem Energierezirkulationsmodus ist die Umkehrung der Umschaltung von dem Fahrmodus von dem Energierezirkulationsmodus zu dem direkten Modus.
Wenn ein Abfall der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP vorliegt oder das Gaspedal niedergedrückt ist, während das Fahrzeug in dem direkten Modus läuft, und der Sollwert des Übersetzungsverhältnisses lc des CVT 2 das Übersetzungsverhältnis IcRSP entsprechend zu dem Drehsynchronisationspunkt RSP in der Geschwindigkeitsänderungsliste, dargestellt in 13, kreuzt, wird eine Umschaltsteuerung von einem Fahren in dem direkten Modus zu einem Fahren in dem Energierezirkulationsmodus begonnen.
Wenn das Fahrzeug aufgrund eines Freigebens des Gaspedals ausrollt, variiert der Sollwert des IVT-Übersetzungsverhältnisfaktors E stufenlos. Demzufolge wird, wenn sich das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 mehr als IcC erhöht hat, eine Fahrmodus-Umschaltungs-Bestimmung durchgeführt, und nachdem der eingegriffene Zustand der Kupplungen 9 und 10 bei dem Drehsynchronisationspunkt RSP umgeschaltet worden ist, wird das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 so gestaltet, um sich in der Abnahmerichtung zu variieren.
Andererseits wird, wenn der Sollwert des IVT-Übersetzungsverhältnisfaktors E scharf aufgrund eines Niederdrückens des Gaspedals abnimmt, der IVT- Übersetzungsverhältnisfaktor E verringert, bis das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 größer als das erste Übersetzungsverhältnis IcC ist, und ein Umschalten wird dann durch Betätigen des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus und des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus durchgeführt. Nach einem Umschalten zu dem Energierezirkulationsmodus wird das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 auf den Sollwert in dem Energierezirkulationsmodus gesteuert.
In dem Modus-Umschalt-Zulassungsbereich, wo das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 größer als das erste Übersetzungsverhältnis IcC ist, wird die Verriegelung des Modus-Fixier-Ventils 160 freigegeben, wie dies in 11D dargestellt ist. In diesem Zustand verschiebt sich die Spule 160A aufgrund des Signaldrucks PsoIH/C von dem Solenoid 190 der Kupplung für den direkten Modus. Allerdings führt, in diesem Bereich, das Sperrventil 170 den Steuerdruck PIo des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus über die Öffnungen 170F, 170G zu, und führt den Steuerdruck Phc des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus zu der Kupplung 10 für den direkten Modus über die Öffnungen 170C, 170D zu. Wenn die Öffnungen 170E, 170H, die sich mit dem Modus-Fixier-Ventil 160 verbinden, geschlossen sind, wird eine Fahrmodus-Umschaltung über den teilweise in Eingriff stehenden Zustand aufgrund einer Steuerung des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus und des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus ungeachtet des Modus-Fixier-Ventils 160 durchgeführt. Aufgrund dieser Steuercharakteristik wird der Modus stufenweise sanft umgeändert, im Gegensatz dazu, dass eine Kupplung eingeschaltet wird und die andere Kupplung abrupt abgeschaltet wird.
8.7 R-Bereich
Wenn der Fahrer den Wählhebel von dem N/P-Bereich zu dem R-Bereich einstellt, verschiebt das manuelle Ventil 230 die Spule 230J, wie dies in 6C dargestellt ist. Als Folge verbindet sich die R-Bereich-Drucköffnung 230G mit der Leitungsdrucköffnung 230H, und der Leitungsdruck PL wird zu dem R-Bereich-Druckkreis 108 zugeführt.
Wenn sich das Fahrzeug in einem angehaltenen Zustand befindet, ist der Fahrmodus der Energierezirkulationsmodus, und das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 wird auf IcGNP entsprechend zu dem verzahnten, neutralen Punkt GNP gesteuert, so dass die Spule 160A des Modus-Fixier-Ventils 160 durch das Gleitteil 161 in einer Position verriegelt ist, wo sie zu dem oberen Teil der Figur gezogen ist, wie dies in 8D dargestellt ist.
Wenn der R-Bereich in diesem Zustand ausgewählt ist, wird der R-Bereich-Druck Pr zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus über die Öffnung 160D und die Ausgangsöffnung 160E des Modus-Fixier-Ventils 160, und die Öffnung 170H und die Ausgangsöffnung 170G des Sperrventils 170, zugeführt, und die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus greift ein.
In dem Zustand, bei dem das Gaspedal nicht in dem R-Bereich niedergedrückt ist, wird der Schrittmotor 136 in der Rückwärtsrichtung angetrieben, d.h. das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 wird von IcGNP so erhöht, um ein vorbestimmtes Kriech-Drehmoment zu erhalten.
Die Steuerung des Übersetzungsverhältnisses lc des CVT 2 in dem R-Bereich wird in derselben Art und Weise wie dann durchgeführt, wenn der D-Bereich oder der Ds-Bereich in dem Energierezirkulationsmodus ausgewählt ist.
Die Steuereinheit 80 berechnet die Soll-Antriebsdrehgeschwindigkeit Nin von der Geschwindigkeitsänderungsliste der 13 basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und dem Gaspedal-Niederdrückbetrag APS. Der Sollwert des Übersetzungsverhältnisses lc des CVT 2 wird dann berechnet und der Schrittmotor 136 wird angetrieben.
In dem R-Bereich ist das manuelle Ventil 230 an der Position in 6C fixiert, das Modus-Fixier-Ventil 160 ist an der Position in 8D fixiert und die Ablassöffnung 246C für die Ölkammer 30A des Verstell-Steuerventils 246 verbindet sich mit dem Pumpensaugkanal 104 über die Öffnungen 160K, 160J des Modus-Fixier-Ventils 160 und die Öffnungen 230B, 230C des manuellen Ventils 230. Die Ablassöffnung 246D für die Ölkammer 30B des Verstell-Steuerventils 246 ist mit der Öffnung 240E des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 über die Öffnungen 230D, 230E des manuellen Ventils 230 verbunden.
Unmittelbar nach einer Umschaltung von dem N- oder dem P-Bereich zu dem R-Bereich, befindet sich die Spule 240A des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 in einer Position entsprechend zu dem verzahnten, neutralen Punkt GNP, dargestellt in 3C. Bei dem Gyrations-Winkel øGNP der Power-Rolle 20 entsprechend zu dem verzahnten, neutralen Punkt GNP verbindet sich die Ablassöffnung 240D für die Ölkammer 30B des Verstell-Steuerventils 246 mit der Öffnung 240E des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 über die Öffnungen 230D, 230E des manuellen Ventils 230, die sich in den Positionen, dargestellt in 6C, befinden. In dem Umkehr-Drehmoment-Absperrventil 240 ist die Öffnung 240E mit der Leitungsdrucköffnung 240D verbunden und ist von der Öffnung 240F, die mit dem Pumpensaugkanal 104 in Verbindung steht, getrennt.
Deshalb wirkt, an dem verzahnten, neutralen Punkt GNP, der Leitungsdruck PL auf die Ablassöffnung 246D für die Ölkammer 230B des Verstell-Steuerventil 246, und der Öldruck Phi der Ölkammer 30B ist gleich zu dem Leitungsdruck PL, ungeachtet der Spulenposition des Verstell-Steuerventils 246.
In dem Energierezirkulationsmodus ist die Ablassöffnung 246C für die Ölkammer 30A mit dem Pumpensaugkanal 104 über die Öffnungen 160K, 160J des Modus-Fixier-Ventils 160 und die Öffnungen 230B, 230C des manuellen Ventils 230 verbunden, wie dies in 8D dargestellt ist. Deshalb variiert der Öldruck PIo der Ölkammer 30A von ungefähr Null bis zu dem Leitungsdruck PL entsprechend der Position des Verstell-Steuerventils 246, allerdings kann PIo nicht Phi übersteigen.
Deshalb gilt, bei dem verzahnten, neutralen Punkt GNP des R-Bereichs immer die Beziehung ø ≥ PIo.
Die Nut 290A des Nockens 290 ist so eingestellt, dass diese Beziehung dann gilt, wenn der Gyrations-Winkel gleich zu oder größer als øR ist, d.h. wenn das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 gleich zu oder geringer als IcrR ist. Demzufolge wird in dem R-Bereich, in dem Bereich, wo der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E negativ ist und der Gyrations-Winkel ø näher zu øGNP als der vorbestimmte Wert øR liegt, ein Vorwärts-Richtungs-Drehmoment, das ein Motorbremsen verursachen würde, nicht erzeugt.
Wenn sich der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E in der Rückwärtsrichtung von dem verzahnten, neutralen Punkt GNP aus ändert, variiert das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 in der abnehmenden Richtung. Als Folge bewegt sich die Spule 240A des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240A nach unten, wie dies in den 12C, 12D dargestellt ist.
Unter dem Gyrations-Winkel øR wird die Öffnung 240E, die mit der Ablassöffnung 246D für die Ölkammer 30B in Verbindung steht, von der Leitungsdrucköffnung 240D abgetrennt, wie dies in 12 dargestellt ist. Wenn der Gyrations-Winkel ø weiter zu dem Gyrations-Winkel øHI fortschreitet, wird die Spule 240A des Umkehr-Drehmoment-Absperrventils 240 mit dem Pumpensaugkanal 104 über die Öffnungen 240E, 240E verbunden, wie dies in 12E dargestellt ist. Als Folge wird der Öldruck Phi der Ölkammer 30B effektiv derselbe wie der Atmosphärendruck.
Als eine Folge können der Öldruck PIo der Ölkammer 30A und der Öldruck Phi der Ölkammer 30B entsprechend zu der Verschiebung der Spule 246S des Verstell-Steuerventils 246 invertiert werden.
Deshalb kann, in dem R-Bereich, wenn der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E einen vorbestimmten Wert ER übersteigt und in der zunehmenden Richtung der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, ein übertragenes Drehmoment, das ein Motorbremsen verursacht, erzeugt werden.
Andererseits wird, in dem niedrigen Geschwindigkeitsbereich, wo ein Motorbremsen nicht in der Rückwärtsrichtung erforderlich ist, ein Drehmoment in der Vorwärtsrichtung, das ein Motorbremsen nicht hervorrufen würde, nicht von dem Punkt an erzeugt, wenn das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 in dem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis IcR liegt, bis dann, wenn es der verzahnte, neutrale Punkt GNP ist, gerade dann, wenn der Schrittmotor 136 einen nicht korrekten Betrieb durchführt, was verursacht, dass das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 in der zunehmenden Richtung variiert.
Deshalb werden, in dem IVT gemäß dieser Erfindung, durch Vorsehen des Sperrventils, das auf den Gyrations-Winkel ø der Power-Rolle 20 anspricht, das Umkehr-Drehmoment-Absperrventil 240 und das Modus-Fixier-Ventil 160, das auf den Gyrations-Winkel ø und den Signaldruck PsoIH/C anspricht, die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und die Kupplung 10 für den direkten Modus definitiv davor bewahrt, dass sie gleichzeitig eingreifen, bis sich das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 stärker als der vorbestimmte Wert IcD erhöht. Weiterhin wird, durch Einstellen des ersten Übersetzungsverhältnisses IcC des CVT 2, das die Grenze zwischen dem Modus-Umschalt-Sperrbereich, wo die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und die Kupplung 10 für den direkten Modus davor bewahrt werden, dass sie gleichzeitig eingreifen, und den Modus-Änderungs-Zulassungsbereich, wo zugelassen wird, dass sie gleichzeitig eingreifen, ist, so dass sie zwischen dem verzahnten, neutralen Punkt GNP und dem Drehsynchronisationspunkt RSP liegen, eine Variation des IVT-Übersetzungsverhältnisfaktors E aufgrund eines gleichzeitigen Eingreifens ein wenig unterdrückt, sogar dann, wenn ein solcher Betrieb nicht auftritt, verglichen mit dem Getriebe mit stufenlos einstellbarem Übersetzungsverhältnis nach dem Stand der Technik, wo der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und der Kupplung 10 für den direkten Modus ermöglicht wird, gleichzeitig in allen Fahrbereichen einzugreifen.
Weiterhin unterbricht das Umkehr-Drehmoment-Absperrventil 240 eine Drehmoment-Übertragung, was zu einem Motorbremsen in dem niedrigen Geschwindigkeitsbereich führt, wo das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 kleiner als IcD ist, wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, und dem niedrigen Geschwindigkeitsbereich, wo das Übersetzungsverhältnis des CVT 2 größer als IcR ist, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Demzufolge tritt ein Motorbremsen nicht in dem niedrigen Geschwindigkeitsbereich sogar dann auf, wenn der Schrittmotor 136 eine Geschwindigkeitsänderung des CVT 2 vornimmt, was dazu führen würde, dass der Motor aufgrund einer Fehlfunktion oder eines nicht korrekten Betriebs bremst.
In dieser Ausführungsform ist die Spule 160A des Modus-Fixier-Ventils 160 so ausgeführt, um sich entsprechend zu dem Signaldruck PsoIH/C des Solenoids 190 der Kupplung für den direkten Modus zu verschieben, allerdings kann sie auch so gestaltet sein, um sich entsprechend zu dem Signaldruck PsoIL/C des Solenoids 210 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zu verschieben.
Es sollte angemerkt werden, dass in dieser Ausführungsform das Modus-Fixier-Ventil 160 ein erstes Ventil ist und das Sperrventil 170 ein zweites Ventil ist.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf 16 beschrieben.
Gemäß dieser Ausführungsform werden, anstelle einer Zuführung des D-Bereich-Drucks Pd und des R-Bereich-Drucks Pr zu dem Modus-Fixier-Ventil 160, wie in der ersten Ausführungsform, der Steuerdruck Phc, erzeugt durch das Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus, und der Steuerdruck Plc, erzeugt durch das Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, zu dem Modus-Fixier-Ventil 160 zugeführt.
Die Ausgangsöffnung 180C des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus ist auch mit der Öffnung 160I des Modus-Fixier-Ventils 160 zusätzlich zu der Öffnung 170C des Sperrventils 170 verbunden.
Die Ausgangsöffnung 200C des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus ist auch mit der Öffnung 160D des Modus-Fixier-Ventils 160 zusätzlich zu der Öffnung 170E des Sperrventils 170 verbunden.
Die verbleibenden Merkmale des Aufbaus sind identisch zu solchen der ersten Ausführungsform.
Aufgrund dieses Aufbaus wird der Steuerdruck Plc, erzeugt durch das Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, von der Ausgangsöffnung 160E des Modus-Fixier-Ventils 160 zu der Öffnung 170E des Sperrventils 170 ungeachtet des Gyrations-Winkels ø der Power-Rolle 20 ausgegeben.
Weiterhin wird der Steuerdruck Phc, erzeugt durch das Steuerventil 180 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, von der Ausgangsöffnung 160H des Modus-Fixier-Ventils 160 zu der Öffnung 170H des Sperrventils 170 ungeachtet des Gyrations-Winkels ø der Power-Rolle 20 ausgegeben.
Deshalb wird, wenn eine Umschaltung von dem N-Bereich zu dem D-Bereich oder von dem N-Bereich zu dem R-Bereich vorliegt, die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus stufenweise in Eingriff gebracht und Stöße aufgrund eines Eingriffs der Kupplung werden unterbunden. Auch wird, wenn eine Abnahme des Übertragungsdrehmoments aufgrund eines plötzlichen Bremsens vorliegt, der Motor davor bewahrt, dass er stehenbleibt.
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf 17 beschrieben.
Gemäß dieser Ausführungsform werden, anstelle des Modus-Fixier-Ventils 160 und des Sperrventils 170 der zweiten Ausführungsform, ein Modus-Fixier-Ventil 166 und ein Sperrventil 176 verwendet. Das Modus-Fixier-Ventil 166 und das Sperrventil 176 steuern nur den Öldruck, zugeführt zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus, wobei der Steuerdruck Phc, erzeugt durch das Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus, direkt zu der Kupplung 10 für den direkten Modus zugeführt wird. Die verbleibenden Merkmale des Aufbaus sind identisch zu solchen der zweiten Ausführungsform.
Das Sperrventil 176 weist eine Spule 170A auf, die auf den Gyrations-Winkel ø der Power-Rolle 20 über den Nocken 280 anspricht. Eine Öffnung 176F, die sich mit dem Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus verbindet, oder die Öffnung 176H, die sich mit einer Ausgangsöffnung 166E des Modus-Fixier-Ventils 160 verbindet, sind mit einer Ausgangsöffnung 176G entsprechend der Verschiebung der Spule 170A verbunden.
Die Kupplung 10 für den direkten Modus verbindet sich direkt mit der Ausgangsöffnung 180C des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus. Das Modus-Fixier-Ventil 166 verbindet die Öffnung 166F, die mit der Öffnung 176H des Sperrventils 176 in Verbindung steht, mit einer Öffnung 166D oder einer Ablassöffnung 166G entsprechend der Verschiebung einer Spule 166A, und zwar auf den Signaldruck PsoIH/C der Öffnung 166C ansprechend.
Die Öffnung 166D verbindet sich mit der Ausgangsöffnung 2000 des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus.
Wie in dem Fall der Spule 160A der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform weist die Spule 166A auch einen Verriegelungsmechanismus auf, der entsprechend dem Gyrations-Winkel ø der Power-Rolle 20 arbeitet.
In dem Modus-Fixier-Ventil 166 ist eine Öffnung 166K, die mit der Ablassöffnung 246C des Verstell-Steuerventils 246 über den Ölkanal 105 in Verbindung steht, vorgesehen.
Entsprechend der Verschiebung der Spule 166A ist die Öffnung 166K mit einer Öffnung 166L, die mit dem Pumpensaugkanal 104 in Verbindung steht, oder mit einer Öffnung 166J, die mit der Öffnung 230B des manuellen Ventils 230 verbunden.
Gemäß dieser Ausführungsform ist der Zuführdruck zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus durch das Sperrventil 176 und das Modus-Fixier-Ventil 166 beschränkt, um so die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus aufgrund einer Fehlfunktion oder eines nicht korrekten Betriebs dann in Eingriff zu bringen, wenn das Fahrzeug in dem direkten Modus fährt, und ein sich ergebendes, unbeabsichtigtes Herunterschalten wird unterbunden, dass sie auftreten. Gemäß dieser Ausführungsform ist keine Funktion vorhanden, ein Hochschalten zu verhindern, so dass das Modus-Fixier-Ventil 166 und das Sperrventil 176 kompakt hergestellt werden können, und der Aufbau der Ölkanäle wird auch vereinfacht.
Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die 18 und 19 beschrieben.
Gemäß dieser Ausführungsform sind das Sperrventil 170, das Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus, das Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus und der Nocken 280 der ersten Ausführungsform weggelassen, und ein Modus-Fixier-Ventil 168 wird anstelle des Modus-Fixier-Ventils 160 verwendet. Auch weist der Verriegelungsmechanismus, der eine Verschiebung der Spule 168A des Modus-Fixier-Ventils 168 beschränkt, einen Stab 261 und einen Solenoid 260 auf, der den Stab antreibt. Die verbleibenden Merkmale des Aufbaus sind identisch zu solchen der ersten Ausführungsform.
Das Modus-Fixier-Ventil 168 weist die Spule 168A, eine Feder 168B, die elastisch die Spule 168A trägt, und Öffnungen 168C, 168D, 168F, 168G, 168H, 168I, gebildet so, um zu der Spule 168A hinzuweisen, auf. Der Signaldruck PsoIH/C von dem Solenoid 190 der Kupplung für den direkten Modus wird zu der Öffnung 168C geführt. Der R-Bereich-Druck Pr von dem R-Bereich-Druckkreis 108 wird zu der Öffnung 168D geführt. Die Öffnung 168E verbindet sich mit der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus. Die Öffnung 168H verbindet sich mit der Kupplung 10 für den direkten Modus. Die Öffnung 168G wird zu dem Ablass hin freigesetzt. Der D-Bereich-Druck Pd von dem D-Bereich-Druckkreis 107 wird zu der Öffnung 168I geführt.
Die Spule 168A verschiebt sich gegen die elastisch tragende Kraft der Feder 168B aufgrund des Signaldrucks PsoIH/C der Öffnung 168C.
In der angehobenen Position verbindet die Spule 168A die Öffnung 168E mit der Öffnung 168D und verbindet die Öffnung 168H mit der Ablassöffnung 168G, so dass die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus in Eingriff gebracht ist und die Kupplung 10 für den direkten Modus freigegeben ist. In der herabgelassenen Position verbindet sie die Öffnung 168E mit der Ablassöffnung 168G und verbindet die Öffnung 168H mit der Ablassöffnung 168I, so dass die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus freigegeben wird und die Kupplung 10 für den direkten Modus in Eingriff gebracht wird.
Nuten 163, 164 sind in der Spule 168A gebildet und die Spule 168A ist in der angehobenen Position oder der herabgesetzten Position durch das Eindringen des Stabs 261 in der Nut 163 oder der Nut 164 fixiert.
Der Solenoid 260, der den Stab 261 antreibt, wird durch ein Erregungssignal von der Steuereinheit 80 erregt. In dem erregten Zustand wird der Stab 261 nach vorne bewegt, und wenn die Erregung unterbrochen wird, wird der Stab 261 zurückgezogen.
Um das Modus-Fixier-Ventil 168 zu verriegeln und zu entriegeln, treibt die Steuereinheit 80 den Solenoid 260 durch ein Programm, dargestellt in 19, basierend auf der Drehgeschwindigkeit Nin der Antriebswelle 1 und der Drehgeschwindigkeit Nout der Endabtriebswelle 6, erfasst durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 83, an. Dieses Programm wird unter einem Intervall von 10 Millisekunden durchgeführt.
Zuerst werden, in einem Schritt S1, die Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit Nin und die Endabtriebswellen-Drehgeschwindigkeit Nout gelesen, und der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E wird aus
berechnet.
In einem Schritt S2 wird bestimmt, ob der momentane IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E in einem Bereich, spezifiziert durch den IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor Ecl und den IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor Ech, dargestellt in 10, liegt.
Der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor Ecl ist der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor des Energierezirkulationsmodus entsprechend zu dem ersten Übersetzungsverhältnis IcC des CVT 2, eingestellt in der Nähe des Drehsynchronisationspunkts RSP, und der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor Ech ist der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor des direkten Modus entsprechend zu dem ersten Übersetzungsverhältnis IcC des CVT 2.
Falls der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E innerhalb dieses Bereichs liegt, geht das Programm weiter zu Schritt S3. Hier ist der Solenoid 260 nicht erregt, der Stab 261 ist zurückgezogen, eine Verschiebung der Spule 160A wird ermöglicht, und der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und der Kupplung 10 für den di rekten Modus wird ermöglicht, gleichzeitig einzugreifen. Nach dieser Verarbeitung wird das Programm beendet.
Im Schritt S2 geht, wenn der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E nicht in dem Bereich von Ecl zu Ech liegt, das Programm weiter zu Schritt S4. Hier wird der Solenoid 260 erregt, der Stab 261 wird ausgefahren und die Spule 160A ist in ihrer momentanen Position fixiert, so dass ein gleichzeitiger Eingriff der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und der Kupplung 10 für den direkten Modus verhindert wird. Nach dieser Verarbeitung ist das Programm beendet.
Gemäß dieser Ausführungsform wird Druck nur zu einer der Kupplungen 9 oder 10 entsprechend der Verschiebeposition der Spule 160A des Modus-Fixier-Ventils 160 zugeführt. Deshalb greifen die Kupplungen 9, 10 niemals gleichzeitig ein. Gemäß dieser Ausführungsform liegt der Druck, zugeführt zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus, in dem R-Bereich-Druck Pr, und der Druck, zugeführt zu der Kupplung 10 für den direkten Modus liegt, in dem D-Bereich-Druck Pd.
Gemäß dieser Ausführungsform wird der Aufbau des IVT vereinfacht. Weiterhin kann der Bereich, wo ein gleichzeitiges Eingreifen der Kupplungen zugelassen ist, wahlweise durch Einstellen von Ecl und Ech in der Steuereinheit 80 eingestellt werden. Es ist auch möglich, das Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus und das Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus in dieser Ausführungsform vorzusehen. Falls diese Ventile 180, 200 vorgesehen sind, kann der Steuerdruck Plc von dem Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zu der Öffnung 180D anstelle des R-Bereich-Drucks Pr zugeführt werden und der Steuerdruck Phc von dem Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus kann zu der Öffnung 168I anstelle des D-Bereich-Drucks Pd geführt werden.
Anstelle eines Zuführens des Signaldrucks PsoIH/C des Solenoids 190 der Kupplung für den direkten Modus zu der Öffnung 168C kann der Signaldruck PsoIL/C des Solenoids 210 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zu der Öffnung 168C geführt werden. In diesem Fall kann ein Umschalten zu dem Energierezirkulationsmodus durch Umkehren der Positionen der Öffnung 168C und der Feder 168B in 18 bewirkt werden, so dass der Signaldruck PsoIL/C auf die Öffnung 168C einwirkt. Allerdings wird der Energierezirkulationsmodus während eines Startens verwendet, so dass der Signaldruck PsoIL/C zu der Öffnung 168C zugeführt werden muss. Falls die Öltemperatur niedrig ist, ist das Auftreten des Signaldrucks PsoIL/C langsam, und es ist möglich, dass dann, wenn der Fahrer den Wählhebel von dem N-Bereich zu dem D-Bereich hin ändert, das Modus-Fixier-Ventil 168 nicht ansprechen wird und das Fahrzeug in dem direkten Modus starten wird. Deshalb ist, um sicherzustellen, dass das Fahrzeug in dem Energierezirkulationsmodus startet, der Aufbau, dargestellt in 18, der keinen Öldruck erfordert, um zu dem Energierezirkulationsmodus umzuschalten, vorteilhaft.
In dem Schritt S2 kann, anstelle einer Bestimmung, ob ein gleichzeitiges Eingreifen der Kupplungen 9, 10 basierend auf dem IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E zugelassen wird oder nicht, diese Bestimmung auf dem Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 basieren. Dies kommt daher, dass der Bereich Ecl < E < Ech mit dem Bereich lc > IcC übereinstimmt, wie anhand von 10 deutlich wird.
Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die 20 – 22 beschrieben.
Gemäß dieser Ausführungsform ist der Nocken 280, verwendet in der zweiten Ausführungsform, weggelassen, und die Verschiebung des Modus-Fixier-Ventils 160 wird durch den Stab 261, angetrieben durch den Solenoid 260, wie in der vierten Ausführungsform, verriegelt. Auch wird ein Sperrventil 177 verwendet, das auf den Signaldruck Psol/NH von einem Solenoid 263 anstelle des Sperrventils 170 anspricht. Die verbleibenden Merkmale des Aufbaus sind identisch zu solchen der zweiten Ausführungsform.
In dem Modus-Fixier-Ventil 160 wird, außerhalb des Fahr-Modus-Umschaltbereichs, die Verschiebung der Spule 160A durch den Eingriff des Stabs 261, angetrieben durch den Solenoid 260, mit der Nut 163 oder der Nut 164 verhindert.
Das Sperrventil 177 weist eine Spule 177A, eine Feder 177B, die elastisch die Spule 177A trägt, eine Auslassöffnung 177D, Öffnungen 177C, 177E, 177F, 177G, 177H und eine Ölkammer 177I auf. Ein Signaldruck PsoINH von dem Solenoid 263 wird zu der Ölkammer 177I geführt. Der Signaldruck PsoINH, geführt zu der Ölkammer 177I, verschiebt die Spule 177A in der Vorwärtsrichtung der 20 gegen die Feder 177B.
Die Ausgangsöffnung 177D des Sperrventils 177 verbindet sich mit der Kupplung 10 für den direkten Modus. Die Öffnung 177G verbindet sich mit der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus. Die Öffnung 177H verbindet sich mit der Ausgangsöffnung 160E des Modus-Fixier-Ventils 160. Die Öffnung 177E verbindet sich mit der Ausgangsöffnung 160H des Modus-Fixier-Ventils 160. Die Öffnung 177C verbindet sich mit der Ausgangsöffnung 180C des Steuerventils 180 der Kupplung für den direkten Modus. Die Öffnung 177E verbindet sich mit der Ausgangsöffnung 200C des Steuerventils 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus. Der Solenoid 263 erzeugt einen Signaldruck PsoIINH von einem Pilotdruck Pp eines Pilotdruckkreises gemäß dem Ausgangssignal der Steuereinheit 80.
In dem Sperrventil 177 drückt, falls der Signaldruck PsoIINH einen vorbestimmten Wert übersteigt, ein ansteigender Druck der Öffnung 177I die Spule 177A zu einer erniedrigten Position in der Figur gegen die Feder 177B, die Ausgangsöffnung wird 177D mit der Öffnung 177E verbunden und die Öffnung 177G ist mit der Öffnung 177H verbunden, wie dies in 20 dargestellt ist. Als eine Folge wird der Steuerdruck Phc oder Plc zu der Kupplung 10 für den direkten Modus oder der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus entsprechend zu der Position der Spule 160A des Modus-Fixier-Ventils 160 zugeführt und die andere Kupplung wird zu dem Ablass hin freigegeben.
Falls der Signaldruck PsoIINH gleich zu oder geringer als der vorbestimmte Wert ist, drückt die Feder 177B die Spule 177A zu einer angehobenen Positoin in der Figur, die Ausgangsöffnung 177D wird mit der Öffnung 177C verbunden und die Öffnung 177G wird mit der Öffnung 177E verbunden. Als eine Folge wird der Steuerdruck Plc zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus von dem Steuerventil 200 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zugeführt, und der Steuerdruck Phc wird zu der Kupplung 10 für den direkten Modus von dem Steuerventil 180 der Kupplung für den direkten Modus zugeführt.
Als nächstes wird das Programm zum Steuern des Modus-Fixier-Ventils 160 und des Sperrventils 177, durchgeführt durch die Steuereinheit 180, unter Bezugnahme auf 21 beschrieben. Dieses Programm wird unter einem Intervall von 10 Millisekunden durchgeführt.
In einem Schritt S10 werden die Drehgeschwindigkeit Nin der Antriebswelle 1 und die Drehgeschwindigkeit No der CVT-Abtriebswelle 4 gelesen, und das Übersetzungsverhältnis des CVT 2 wird durch die Gleichung
berechnet.
In einem Schritt S20 wird das erste Übersetzungsverhältnis IcC des CVT 2 zum Bestimmen des Fahrmodus-Umschaltbereichs durch Durchsehen einer Liste, dargestellt in 22, basierend auf der Drehgeschwindigkeit Nin der Antriebswelle 1, berechnet.
In dieser Liste ist das erste Übersetzungsverhältnis IcC des CVT 2 so eingestellt, um das größere der Drehgeschwindigkeit Nin der Antriebswelle 1 zu erhöhen, d.h. das größere der Motordrehgeschwindigkeit Ne.
In einem Schritt S21 wird bestimmt, ob das momentane Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 größer als das erste Übersetzungsverhältnis IcC, berechnet in dem vorstehenden Schritt S20, ist oder nicht. Wenn das Übersetzungsverhältnis des CVT 2 gleich zu oder geringer als das erste Übersetzungsverhältnis IcC ist, geht das Programm weiter zu Schritt S4, und der Solenoid 260 wird nicht erregt, während der Solenoid 263 erregt wird. Als eine Folge zieht sich der Stab 261 zurück und die Spule 160A kann sich verschieben. Auch wird, aufgrund einer Erzeugung des Signaldrucks PsoIINH durch den Solenoid 263, der die Spule 177A zu der herabgesetzten Position antreibt, der Steuerdruck Plc zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus zugeführt, oder der Steuerdruck Phc wird zu der Kupplung 10 für den direkten Modus von dem Modus-Fixier-Ventil 160 zugeführt. Andererseits wird die Kupplung 10 oder 9 auf der gegenüberliegenden Seite mit der Ablassöffnung 160G des Modus-Fixier-Ventils 160 verbunden. Deshalb wird ein gleichzeitiger Eingriff der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und der Kupplung 10 für den direkten Modus verhindert.
In dem Schritt S21 schreitet, wenn das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 größer als das erste Übersetzungsverhältnis IcC ist, das Programm weiter zu Schritt S3. Hier wird der Solenoid 260 erregt, um den Stab 261 auszufahren, und die Verschiebung der Spule 160A wird durch das Eindringen des Stabs in die Nut 163 oder die Nut 164 behindert. Weiterhin wird eine Zuführung des Versorgungsstroms zu dem Solenoid 263 unterbrochen, so dass der Signaldruck PsoIINH Null ist. Demzufolge verschiebt sich die Spule 177A zu der angehobenen Position, der Steuerdruck Plc wird zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus zugeführt und der Steuerdruck Phc wird zu der Kupplung 10 für den direkten Modus zugeführt. Als eine Folge sind die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und die Kupplung 10 für den direkten Modus in der Lage, gleichzeitig einzugreifen.
Gemäß dieser Ausführungsform wird die Bestimmung eines gleichzeitigen Eingriffs der Kupplungen 9 und 10 durch die Steuereinheit 80 durchgeführt, so dass das erste Übersetzungsverhältnis IcC, das die Basis für die Bestimmung ist, entsprechend der Motordrehgeschwindigkeit Ne variiert werden kann. Deshalb wird das erste Übersetzungsverhältnis IcC so gestaltet, um sich dem Drehsynchronisationspunkt RSP anzunähern, und der Bereich des Übersetzungsverhältnisses lc oder der IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E, der einen gleichzeitigen Eingriff ermöglicht, wird schmaler gemacht, desto höher die Motordrehgeschwindigkeit Ne ist.
Wenn die Drehgeschwindigkeit Nin der Antriebswelle 1 hoch ist, erhöht sich die Variation der Motordrehgeschwindigkeit Ne gerade dann, wenn die Breite der Übersetzungsverhältnisvariation aufgrund eines Herunterschaltens klein ist. Es ist wünschenswert, dass, wenn sich die Antriebswelle 1 unter einer hohen Geschwindigkeit dreht, das erste Übersetzungsverhältnis IcC so eingestellt wird, dass der Variationsbetrag der Motordrehgeschwindigkeit Ne klein ist, gerade wenn ein gleichzeitiger Eingriff der Kupplungen 9 und 10 unbeabsichtigt auftritt. Allerdings ist, mit einer solchen Einstellung, der Bereich, in dem der Fahrmodus umgeändert werden kann, wenn sich die Antriebswelle 1 unter einer niedrigen Geschwindigkeit dreht, dann schmaler, und der Freiheitsgrad einer Steuerung durch die Steuereinheit 80 ist gering.
Deshalb wird das Übersetzungsverhältnis IcC des CVT 2 so gestaltet, um sich dem Drehsynchronisationspunkt RSP anzunähern, wenn sich die Drehgeschwindigkeit Nin der Antriebswelle 1 erhöht, wie dies in der Liste der 22 dargestellt ist. Mit anderen Worten wird der Fahrmodus-Umschaltbereich verdichtet. Als Folge wird, wenn die Drehgeschwindigkeit Nin der Antriebswelle 1 hoch ist, der Variationsbetrag der Motordrehgeschwindigkeit Ne schmal gestaltet, gerade wenn ein gleichzeitiger Eingriff der Kupplungen unbeabsichtigt auftritt.
Wenn die Drehgeschwindigkeit Nin der Antriebswelle 1 niedrig ist, verringert sich das erste Übersetzungsverhältnis IcC und der Fahrmodus-Umschaltbereich vergrößert sich, so dass dabei ein größerer Freiheitsgrad einer Steuerung vorhanden ist.
Als nächstes wird eine sechste Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die 23 – 25 beschrieben.
In dieser Ausführungsform wird ein Präzessions-Nocken 35, dargestellt in 24, anstelle des Präzessions-Nockens 135 der ersten Ausführungsform verwendet. Der Präzessions-Nocken 35 ist an einem der Lagerzapfen 23 in der ersten, toroidalen Einheit 2X befestigt. Obwohl sich die Antriebsscheibe 21 der ersten, toroidalen Einheit 2X zusammen mit der Antriebsscheibe 21 der zweiten, toroidalen Einheit 2Y dreht, da diese Antriebsscheiben 21 so angeordnet sind, um zueinander hinzuweisen, sehen die Drehrichtungen der Antriebsscheibe 21 in der 4 und diejenige der 24 unterschiedlich aus.
In 24 sollte sich, um das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 zu erhöhen, der Lagerzapfen 23, der mit dem Präzessions-Nocken 35 ausgestattet ist, nach oben bewegen, was die umgekehrte Richtung der Bewegung des Präzessions-Nockens 135 in 4 ist. Aufgrund dieses Unterschieds ist die Ölkammer 30B dieses Lagerzapfens 23 oberhalb des Kolbens 31 angeordnet und die Ölkammer 30A davon ist unterhalb des Kolbens 31 angeordnet. Auch läuft die Nockennut des Präzessions-Nockens 35 schräg in einer unterschiedlichen Richtung zu derjenigen des Präzessions-Nockens 135 in 4.
Ein Verstell-Steuerventil 46, dargestellt in 25, wird anstelle des Verstell-Steuerventils 246 der ersten Ausführungsform verwendet. Die Anordnung einer Öffnung 46L, die mit der Ölkammer 30A in Verbindung steht, und einer Öffnung 46H, die mit den Ölkammern 30B in dem Verstell-Steuerventil 46 in Verbindung steht, ist so eingestellt, um der Anordnung der identischen Öffnungen 46L, 46H in dem Verstell-Steuerventil 246 gegenüberzuliegen.
Als Folge sind die Verschieberichtung der Geschwindigkeitsänderungsverbindung 37 und die Variationsrichtung des Übersetzungsverhältnisses des CVT 2 entgegengesetzt zu solchen der ersten Ausführungsform.
Der Schrittmotor 36 besitzt einen identischen Aufbau zu demjenigen des Schrittmotors 136 der ersten Ausführungsform, allerdings wird die Geschwindigkeitsänderungsverbindung 37 so angetrieben, dass dann, wenn sich die Schrittzahl, ausgegeben als ein Signal durch die Steuereinheit 80, verringert, das Übersetzungsver hältnis lc des CVT 2 erhöht wird, und wenn die Schrittzahl abnimmt, das Übersetzungsverhältnis lc des CVT 2 verringert wird.
Der Öldruckkreis dieser Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 25 beschrieben. Der Öldruck, zugeführt von der Ölpumpe 110, wird durch das Druckregulierventil 100 basierend auf dem Signaldruck von dem Solenoidventil 90, reguliert und wird als der vorbestimmte Leitungsdruck PL zu dem Leitungs-Druckkreis 101 zugeführt.
Das Solenoidventil 90 wird durch die Steuereinheit 80 gesteuert und erzeugt einen Signaldruck von dem Pilotdruck Pp, zugeführt durch den Pilotdruckkreis 102. Das Pilotventil 102 erzeugt den Pilotdruck Pp in einem direkten Verhältnis zu dem Leitungsdruck PL von dem Druckregulierventil 100.
Das Verstell-Steuerventil 46, ein Steuerventil 40 für ein positives Drehmoment und ein Steuerventil 45 für ein negatives Drehmoment sind parallel zu dem Leitungsdruckkreis 101 verbunden.
Das Verstell-Steuerventil 46 weist eine Spule 46S, angetrieben durch die Geschwindigkeitsänderungsverbindung 37, auf. Eine Zuführungsöffnung 46P, die mit dem Leitungsdruckkreis 101 in Verbindung steht, die Öffnung 46L, die mit der Ölkammer 30A des Öldruckzylinders 30 in Verbindung steht, die Öffnung 46H, die mit dem Öldruck 30B des Öldruckzylinders 30 in Verbindung steht, eine erste Öffnung 46Inc, die mit dem Steuerventil 40 für das positive Drehmoment in Verbindung steht, und eine zweite Öffnung 46Dec, die mit dem Steuerventil 40 für ein negatives Drehmoment in Verbindung steht, sind so gebildet, dass sie zu der Spule 46S hinweisen.
Das Verstell-Steuerventil 46 verbindet die Ölkammer 30A mit entweder der zweiten Öffnung 46Dec oder der Zuführöffnung 46P, und verbindet gleichzeitig die Ölkammer 30B mit entweder der Zuführöffnung 46P oder der ersten Öffnung 46Inc, und zwar entsprechend der Verschiebung der Spule 46S.
Das Steuerventil 40 für ein positives Drehmoment und das Steuerventil 45 für ein negatives Drehmoment weisen Drucksteuerventile auf.
Das Steuerventil 40 für ein positives Drehmoment variiert einen Druck Pc1, zugeführt zu der ersten Öffnung 461nc, entsprechend zu einem Signaldruck Psig+ eines Solenoids 50 für ein positives Drehmoment. Das Steuerventil 45 für ein negatives Drehmoment variiert einen Druck Pc2, zugeführt zu der zweiten Öffnung 46Dec, gemäß einem Signaldruck Psig- von einem Solenoid 55 für ein negatives Drehmoment.
Wenn sich die Spule 46S in einer Position befindet, um den Leitungsdruck PL der Versorgungsöffnung 46P zu der Ölkammer 30A zuzuführen, hält das Verstell-Steuerventil 46 gleichzeitig die Ölkammer 30B auf dem Druck Pc1 über die erste Öffnung 46Inc. In ähnlicher Weise hält, wenn sich die Spule 46S in einer Position befindet, um den Leitungsdruck PL der Zuführöffnung 46P zu der Ölkammer 30B zuzuführen, das Verstell-Steuerventil 46 gleichzeitig die Ölkammer 30A auf dem Druck Pc2 über die zweite Öffnung 46Dec.
Das Drehmoment, übertragen durch die Power-Rolle 20, wird durch Steuern der Druckdifferenz der Ölkammer 30A und der Ölkammer 30B gesteuert. Diese Steuerung wird durch die Steuereinheit 80 erreicht, die eine getaktete Steuerung des erregten Zustands des Solenoids 50 für das positive Drehmoment und des Solenoids 55 für das negative Drehmoment durchführt.
Ein manuelles Ventil 60, verbunden mit dem Wählhebel, ist mit dem Leitungsdruckkreis 101 verbunden. Das manuelle Ventil 60 führt den Leitungsdruck PL zu entweder dem Steuerventil 93 der Kupplung für den direkten Modus oder das Steuerventil 94 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, oder beiden, entsprechend zu der Verschiebung einer Spule 60A, zu.
Die Spule 60A verschiebt sich entsprechend dem Auswahlbereich des Wählhebels, d.h. des P-Bereichs, des R-Breichs, des N-Bereichs und des D-Bereichs. In der Position des D-Bereichs wird der Leitungsdruck PL von einer Öffnung 60D zu dem Steuerventil 93 der Kupplung für den direkten Modus über einen Ölkanal 61 zugeführt.
Gleichzeitig wird der Leitungsdruck PL zu dem Steuerventil 94 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus über ein Wechselventil 95 und einen Ölkanal 62 zugeführt.
In der R-Bereich-Position wird der Leitungsdruck PL von einer Öffnung 60R nur zu dem Steuerventil 94 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus über das Wechselventil 95 und den Ölkanal 62 zugeführt. In dem Fall des R-Bereichs ist es, da das Fahrzeug nur rückwärts fährt, nicht notwendig, die Kupplung 10 für den direkten Modus in Eingriff zu bringen. Mit anderen Worten ist es ausreichend, nur die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus in Eingriff zu bringen, so dass, in der R-Bereich- Position, der Leitungsdruck PL nicht zu dem Steuerventil 93 der Kupplung für den direkten Modus zugeführt wird.
In der P-Bereich-Position und der der N-Bereich-Position sind die Öffnungen 60D, 60R gegen den Leitungsdruck PL geschlossen, und der Leitungsdruck PL wird nicht zu entweder der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus oder der Kupplung 10 für den direkten Modus zugeführt.
Das Steuerventil 93 der Kupplung für den direkten Modus steht mit der Kupplung 10 für den direkten Modus über einen Ölkanal 93A in Verbindung. Das Steuerventil 93 der Kupplung für den direkten Modus führt den Kupplungsdruck Pd zu der Kupplung 10 für den direkten Modus über den Ölkanal 93A entsprechend der Größe des Signaldrucks Psd von dem Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus zu, der denselben Aufbau wie der Solenoid 190 der Kupplung für den direkten Modus der ersten Ausführungsform besitzt. Genauer gesagt wird der Kupplungsdruck Pd durch Verbinden des Ölkanals 93A mit dem Ölkanal 61 und dem Ablass in dem Verhältnis in Abhängigkeit von dem Signaldruck Psd gesteuert. Als Folge greift die Kupplung 10 für den direkten Modus mit der Eingriffskraft in einem direkten Verhältnis zu dem Signaldruck Psd ein. Wenn der Signaldruck Psd ein Minimum ist, ist der Ölkanal 93A mit dem Ablass verbunden, um die Kupplung 10 für den direkten Modus freizugeben, und wenn der Signaldruck Psd ein Maximum ist, ist der Kupplungsdruck Psd gleich zu dem Leitungsdruck PL.
In ähnlicher Weise steuert das Steuerventil 90 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus den Kupplungsdruck Pr, zugeführt zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus, entsprechend zu einem Signaldruck Psr von dem Solenoid 92 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus.
Die Solenoide 91, 92 werden durch die Steuereinheit 80 gesteuert. Die Steuereinheit 80 ändert von dem Energierezirkulationsmodus zu dem direkten Modus, oder vice versa, durch selektives Ineingriffbringen der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus oder der Kupplung 10 für den direkten Modus um.
Um diese Steuerung durchzuführen, werden Signale wiederholt zu der Steuereinheit 80 von dem Drehgeschwindigkeitssensor 81, der die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 1 erfasst, dem Drehgeschwindigkeitssensor 82, der die Drehgeschwindigkeit No der CVT-Abtriebswelle 4 erfasst, dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 83, der die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP erfasst, dem Sensor 84 für das Gaspedalniederdrücken, der den Betrag des Niederdrückens des Gaspedals erfasst, und dem Verhinderungsschalter 84, der den Auswahlbereich des Wählhebels erfasst, wie dies in 23 dargestellt ist, eingegeben.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 83 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit von der Drehgeschwindigkeit Nout der Endabtriebswelle 6. Deshalb wird das Erfassungsergebnis des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 83 nicht nur als die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP erfasst, sondern auch als die Drehgeschwindigkeit Nout der Endabtriebswelle 6.
Die Steuereinheit 80 ändert zwischen dem Energierezirkulationsmodus und dem direkten Modus durch selektives Ineingriffbringen der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und der Kupplung 10 für den direkten Modus durch Steuern der Erregung der Solenoide 91, 92 gemäß diesen erfassten Werten, die den Laufzustand des Fahrzeugs darstellen, um. Der Schrittmotor 36 wird so angetrieben, um das CVT-Übersetzungsverhältnis lc so zu steuern, um einen IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E zu erhalten, der für den Laufzustand geeignet ist. Weiterhin wird, in dem Energierezirkulationsmodus, das Übertragungsdrehmoment des CVT 2 über die Druckdifferenz in der Öldruckkammer 30 des CVT 2 durch Steuern einer Erregung des Solenoids 50 für das positive Drehmoment oder den Solenoid 55 für das negative Drehmoment gesteuert.
Hierbei nimmt der Pilotdruckkreis 102, der den Pilotdruck Pp zu dem Solenoid 92 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zuführt, der das Steuerventil 94 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus antreibt, die Zufuhr des Pilotdrucks Pp von dem Sperrventil 70, installiert weiter ausströmseitig von dem Pilotdruckkanal 102 als der Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus, auf.
Das Sperrventil 70 steuert den Pilotdruck Pp des Pilotdruckkreises 102, zugeführt zu dem Solenoid 92 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, entsprechend zu dem Kupplungsdruck Pd der Kupplung 10 für den direkten Modus. Bis der Kupplungsdruck Pd einen vorab eingestellten Wert übersteigt, führt das Sperrventil 70 den Pilotdruck Pp zu der Kupplung 92 für den Energierezirkulationsmodus zu, um so ein Eingreifen des Steuerventils 94 in der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus durch den Solenoid 92 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zu er möglichen. Allerdings wird, falls der Kupplungsdruck Pd einen vorab eingestellten Wert übersteigt, der Pilotdruckkreis 102 abgeschaltet, und der Pilotdruck Pp, zugeführt zu der Kupplung 92 für den Energierezirkulationsmodus, wird auf Null eingestellt. Aufgrund dieses Betriebs wird der Signaldruck Psr, erzeugt durch den Solenoid 92 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, auf Null eingestellt und die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus wird erzwungenermaßen außer Eingriff gebracht.
Das Sperrventil 70 weist eine Spule 70A und Öffnungen 70B, 70C, 70D, die zu der Spule 70A hinweisen, auf. Die Öffnung 70B steht mit dem Pilotdruckkreis 102 ausströmseitig des Solenoids 91 der Kupplung für den direkten Modus in Verbindung. Die Öffnung 70C steht mit dem Solenoid 92 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus in Verbindung. Das Sperrventil 70 verbindet sich mit der Öffnung 70B und der Öffnung 70C entsprechend zu der Verschiebung der Spule 70A und trennt sich davon. Die Öffnung 70D is so vorgesehen, dass sie zu einer Kante der Spule 70A hinweist, und sie steht mit dem Ölkanal 93A, der den Kupplungsdruck Pd der Kupplung 10 für den direkten Modus zuführt, in Verbindung. Die andere Kante der Spule 70A ist elastisch gegen den Kupplungsdruck Pd der Öffnung 70D durch eine Feder 70S gehalten.
Die Haltekraft der Feder 70S ist wie folgt eingestellt.
Bis der Kupplungsdruck Pd der Kupplung 10 für den direkten Modus einen vorab eingestellten Wert erreicht, drückt die Feder 70S die Spule 70S nach unten in 28, so dass sich die Öffnung 70B mit der Öffnung 70C verbindet. Allerdings drückt, wenn der Kupplungsdruck Pd den vorab eingestellten Wert übersteigt, der Kupplungsdruck Pd die Spule 70A nach oben in 28, um die Öffnung 70C zu verschließen, und der Öffnungspilotdruck, zugeführt zu dem Solenoid 92 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, wird auf Null eingestellt.
Als eine Folge wird, wenn das Fahrzeug in dem direkten Modus fährt, die Öffnung 70C verschlossen, und der Pilotdruck Pp, zugeführt zu dem Solenoid 92 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, ist Null, sogar dann, wenn der Solenoid 92 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus einen Vorgang so durchführt, um die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus aufgrund einer Fehlfunktion oder eines nicht korrekten Betriebs der Kupplung 92 für den Energierezirkulationsmodus in Eingriff zu bringen, so dass der Signaldruck Psr, abgegeben von dem Solenoid 92, auch 0 ist. Deshalb wird der Kupplungsdruck Pr nicht von dem Steuerventil 94 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus zugeführt, und wenn das Fahrzeug in dem direkten Modus läuft, kann die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus in Eingriff gebracht werden.
Als nächstes wird eine siebte Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf 26 beschrieben.
In dieser Ausführungsform ist ein Sperrventil 71, das auf den Kupplungsdruck Pr der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus anspricht, zwischen dem Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus und dem Pilotdruckkreis 102 der sechsten Ausführungsform angeordnet.
Die verbleibenden Merkmale des Aufbaus sind identisch zu solchen der sechsten Ausführungsform.
Das Sperrventil 71 weist eine Spule 71A und Öffnungen 71B, 71C, 71D, die zu der Spule hinweisen, auf. Die Öffnung 71B steht mit dem Pilotdruckkreis 102 in Verbindung, und die Öffnung 71C steht mit dem Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus in Verbindung. Die Öffnung 71D ist so vorgesehen, dass sie zu einer Kante der Spule 71A hinweist, und steht mit einem Öldruckkanal 94A in Verbindung, der den Kupplungsdruck Pr zu der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus zuführt. Die andere Kante der Spule 71A ist elastisch in der Richtung entgegengesetzt zu dem Kupplungsdruck Pr der Öffnung 71D durch eine Feder 71S gehalten.
Die Haltekraft der Feder 71S ist wie folgt eingestellt.
Bis der Kupplungsdruck Pr der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus einen vorab eingestellten Wert erreicht, drückt die Feder 71S die Spule 71A nach unten in 26, und die Öffnungen 71B, 71C sind so verbunden, dass der Pilotdruck Pp so, wie er ist, zu dem Solenoid 91 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zugeführt wird. Allerdings drückt, wenn der Kupplungsdruck Pr den vorab eingestellten Wert übersteigt, der Kupplungsdruck Pr die Spule 71A nach oben in 29, die Öffnung 71C wird verschlossen und ein Eingreifen der Kupplung 10 für den direkten Modus wird verhindert.
Als Folge ist, wenn das Fahrzeug in dem Energierezirkulationsmodus läuft, die Öffnung 71C verschlossen und der Pilotdruck Pp, zugeführt zu dem Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus, ist sogar dann Null, wenn das Ventil 93 der Kupp lung für den direkten Modus einen Vorgang so durchführt, um die Kupplung 10 für den direkten Modus aufgrund einer Fehlfunktion oder eines nicht korrekten Betriebs des Ventils 93 der Kupplung für den direkten Modus in Eingriff zu bringen.
Deshalb wird der Kupplungsdruck Pd nicht von dem Steuerventil 93 der Kupplung für den direkten Modus zu der Kupplung 10 für den direkten Modus zugeführt, und wenn das Fahrzeug in dem Energierezirkulationsmodus fährt, kann die Kupplung 10 für den direkten Modus nicht in Eingriff gebracht werden.
Deshalb wird, gemäß dieser Ausführungsform, zusätzlich zu der Tatsache, dass ein Eingreifen der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus in dem direkten Modus, wie in der sechsten Ausführungsform, gestoppt wird, ein Eingreifen der Kupplung 10 für den direkten Modus in dem Energierezirkulationsmodus auch verhindert, und unbeabsichtigte Übersetzungsverhältnisvariationen werden definitiv verhindert.
Wenn der Wählhebel den R-Bereich auswählt, wird ein Leitungsdruck von der Öffnung 60R des manuellen Ventils 60 nur zu dem Ölkanal 62 über das Wechselventil 95 zugeführt, und der Leitungsdruck PL wird nicht zu dem Ölkanal 61 zugeführt. Als eine Folge wird, wenn der R-Bereich ausgewählt ist, der Leitungsdruck nicht zu der Kupplung 10 für den direkten Modus, ungeachtet des Vorhandenseins des Sperrventils 71, zugeführt.
Als nächstes wird eine achte Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die 27 und die 28A – 28D beschrieben.
In dieser Ausführungsform sind die Operationen der Sperrventile 70, 71 der siebten Ausführungsform so gestaltet, um sich während eines Umschaltens zwischen dem direkten Modus und dem Energierezirkulationsmodus zu überlappen. Die Anordnung des Öldruckkreises ist identisch zu derjenigen der siebten Ausführungsform.
In der sechsten Ausführungsform und der siebten Ausführungsform werden die Eingriffszustände der Kupplungen 9, 10 an dem Drehsynchronisationspunkt RSP, dargestellt in 31, umgeändert. Zu diesem Zeitpunkt kann, falls die Umänderung der Eingriffszustände der Kupplungen 9, 10 augenblicklich durchgeführt wird, eine Verzögerung zwischen dem außer Eingriff bringen einer Kupplung und dem Eingriff der anderen Kupplung eingeführt werden. Eine solche Verzögerung kann bewirken, dass sich die Motordrehgeschwindigkeit abrupt ohne Absicht des Fahrers erhöht, und der Fahrer kann ein unangenehmes Gefühl erfahren.
Um eine solche Verzögerung zu vermeiden, ist in dieser Ausführungsform, das Sperrventil 71, das den Pilotdruck Pp, zugeführt zu dem Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus, steuert, wie folgt aufgebaut.
Eine elastische Tragekraft Fd(x), ausgeübt durch die Feder 71S auf die Spule 71A, wird größer als der Kupplungsdruck Pr, ausgeübt durch die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus auf die Spule 71A, eingestellt. Hierbei ist die elastische Tragekraft Fd(x) der Feder 71S als eine Funktion des Verschiebungsbetrags x der Spule 71S ausgedrückt. Falls der Oberflächenbereich der Spule 71A, auf den der Kupplungsdruck Pr ausgeübt wird, S ist, und der Kupplungsdruck, der die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus zu einem vorbestimmten Teileingriffszustand bringt, PrH ist, wird der den Druck aufnehmende Flächenbereich S so eingestellt, dass er Fd(x) > PrH · S ist.
Aufgrund dieser Einstellung wird, während der Kupplungsdruck Pr der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus PrH übersteigt, die Spule 71A nach oben gedrückt, wie dies durch die durchgezogene Linie in 27 dargestellt ist, und die Öffnung 71C ist geschlossen. Allerdings senkt sich, falls der Kupplungsdruck Pr unterhalb von PrH abfällt, die Spule 71A zu der Position in punktierter Linie in der Figur aufgrund der elastischen Tragekraft Fd(x) der Feder 71 ab, und die Öffnungen 71C, 71B werden dann miteinander verbunden. Darauf folgend erhöht sich der Pilotdruck Pp, zugeführt zu dem Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus, wenn sich die Spule 71A absenkt.
Deshalb kann, falls der Kupplungsdruck Pr der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus geringer als PrH ist, der Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus den Signaldruck Psd erhöhen, und die Kupplung 10 für den direkten Modus kann in Eingriff gebracht werden.
Eine Steuerung eines Umschaltens von dem Energierezirkulationsmodus zu dem direkten Modus, durchgeführt durch die Steuereinheit 80, in dem vorstehend angegebenen Aufbau, wird nun unter Bezugnahme auf die 28A – 28D beschrieben.
Zuerst bestimmt, falls der beobachtete IVT-Übersetzungsverhältnisfaktor E den Übersetzungsverhältnisfaktor ERSP entsprechend zu dem Drehsynchronisationspunkt RSP übersteigt, die Steuereinheit 80, dass die Umschaltbedingungen für den Fahrmodus gelten. Wenn die Umschaltbedingungen gelten, wird, zuerst zu der Zeit T1, das Taktverhältnis des Ausgangssignals des Solenoids 91 der Kupplung für den direkten Modus auf 100% eingestellt, und der Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus wird erregt, wie dies in 28B dargestellt ist. Die Solenoide 91, 92 werden entsprechend dem Taktverhältnis der Ausgangssignale der Steuereinheit 80 erregt. Zu diesem Zeitpunkt wird allerdings der Pilotdruck Pp nicht zu dem Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus zugeführt, so dass der Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus keinen Signaldruck Psd gerade dann erzeugt, wenn er erregt ist.
Dann beginnt, zu einer Zeit T2, die Steuereinheit 80 damit, graduell das Taktverhältnis des Ausgangssignals zu dem Solenoid 92 für den Energierezirkulationsmodus zu verringern, wie dies in 28A dargestellt ist.
Zu einer Zeit T4 erreicht das Taktverhältnis Null, und die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus ist vollständig außer Eingriff gebracht.
Andererseits beginnt, zu einer Zeit T3 vor der Zeit T4, wenn der Kupplungsdruck Pr der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus gleich zu oder geringer als der äquivalente Teil des Drucks PrH ist, eine Zufuhr des Pilotdrucks Pp zu dem Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus, wie dies in 28C dargestellt ist. Der Kupplungsdruck Pd der Kupplung 10 für den direkten Modus steigt dann an, wie dies in 28D dargestellt ist, und zwar entsprechend zu dem Signaldruck Psd, erzeugt durch den Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus, und ein Eingriff der Kupplung 10 für den direkten Modus ist abgeschlossen, bevor die Zeit T4 erreicht wird.
Ein Eingriff der Kupplung 10 für den direkten Modus verhindert, während die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus noch teilweise in Eingriff steht, dass ein Zustand, bei dem beide Kupplungen 9, 10 in Eingriff stehen, auftritt.
Deshalb erhöht sich die Motordrehgeschwindigkeit nicht abrupt, wenn ein Umschalten des Fahrmodus vorliegt. Weiterhin wirkt nicht, da sich die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus in dem teilweise eingegriffenen Zustand befindet, wenn ein Umschalten des Fahrmodus vorliegt, eine übermäßige Kraft auf Drehteile des IVT, sogar dann, wenn die Kupplung 10 für den direkten Modus in Eingriff gebracht ist. Demzufolge findet ein Umschalten der Kupplung weich statt.
Nachdem das Taktverhältnis des Ausgangssignals zu dem Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus auf 100% eingestellt worden ist, wird das Taktverhältnis des Ausgangssignals des Solenoids 92 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus verringert, so dass dann, wenn die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus in den teilweise eingegriffenen Zustand eingreift und das Sperrventil 71 arbeitet, sich der Signaldruck Psd des Solenoids 91 unmittelbar erhöht, und ein Eingreifen der Kupplung 10 für den direkten Modus kann schnell vorgenommen werden. Wenn eine Änderung von dem direkten Modus zu dem Energierezirkulationsmodus vorliegt, findet der identische Vorgang zu dem vorstehenden statt. Mit anderen Worten verringert sich, nachdem das Taktverhältnis des Ausgangssignals zu dem Solenoid 92 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus auf 100% eingestellt ist, der Kupplungsdruck Pd der Kupplung 10 für den direkten Modus. Wenn die Kupplung 10 für den direkten Modus in den teilweise eingegriffenen Zustand eintritt, greift die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus schnell ein.
Als nächstes wird eine neunte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 29 und 30 beschrieben.
Gemäß dieser Ausführungsform werden Sperrventile 72, 73 eines unterschiedlichen Aufbaus verwendet, wie dies in 29 dargestellt ist, anstelle der Sperrventile 70, 71 der achten Ausführungsform.
Das Sperrventil 72 weist eine Spule 72A, eine Feder 72S und Öffnungen 72B, 72C, 72D, 72E, die zu der Spule 72A hinweisen, dargestellt in 30, auf.
Die Öffnung 72B steht mit dem Pilotdruckkanal 102 in Verbindung. Die Öffnung 72C steht mit dem Solenoid 92 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus in Verbindung. Die Öffnung 72D steht mit dem Ölkanal 93A in Verbindung und übt den Kupplungsdruck Pd auf eine Kante der Spule 72A aus. Die Öffnung 72E steht mit dem Leitungsdruckkreis 101 in Verbindung und übt den Leitungsdruck PL auf die äußere Kante der Spule 72A in einer entgegengesetzten Richtung zu dem Kupplungsdruck Pd aus. Die Feder 72S trägt die Spule 72A elastisch in derselben Richtung wie diejenige des Leitungsdrucks PL.
Die Spule 72A verschiebt sich entsprechend der Balance zwischen dem Kupplungsdruck Pd der Kupplung 10 für den direkten Modus und dem Leitungsdruck PL und der elastischen Tragekraft der Feder 72S, wobei beide davon in der entgegengesetzten Richtung zu dem Kupplungsdruck Pd wirken.
Wie in dem Fall der achten Ausführungsform, wird, durch Öffnen und Schließen der Öffnung 72C, ein Eingreifen der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus, während die Kupplung 10 für den direkten Modus in Eingriff gebracht ist, verhindert. Andererseits verschiebt sich, wenn eine Umschaltung von dem direkten Modus zu dem Energierezirkulationsmodus vorliegt, wenn sich der Kupplungsdruck Pd auf der Kupplung 10 für den direkten Modus auf den äquivalenten Partialeingriffsdruck PrH verringert, die Spule nach unten in 30 so, dass die Öffnungen 72B, 72C verbunden sind und ein Eingreifen der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus zugelassen wird.
Das Sperrventil 73 weist eine Spule 73A, eine Feder 73S und Öffnungen 73B, 73C, 73D, 73E, die zu der Spule 73A hinweisen, auf.
Die Öffnung 73B steht mit dem Pilotdruckkreis 102 in Verbindung. Die Öffnung 73C steht mit dem Solenoid 91 der Kupplung für den direkten Modus in Verbindung. Die Öffnung 73D steht mit dem Ölkanal 94A in Verbindung und übt den Kupplungsdruck Pr auf eine Kante der Spule 73A aus. Die Öffnung 73E steht mit dem Leitungsdruckkreis 101 in Verbindung und übt den Leitungsdruck PL auf die andere Kante der Spule 73A in einer entgegengesetzten Richtung zu dem Kupplungsdruck Pr aus. Die Feder 73S trägt die Spule 73A elastisch in derselben Richtung wie diejenige des Leitungsdrucks PL.
Die Spule 73A verschiebt sich entsprechend zu der Balance zwischen dem Kupplungsdruck Pr der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und dem Leitungsdruck PL und der elastischen Tragekraft 73S, wobei beide davon in der entgegengesetzten Richtung zu dem Kupplungsdruck Pr wirken.
Durch Öffnen und Schließen der Öffnung 73C wird ein Eingreifen der Kupplung 10 für den direkten Modus, während die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus in Eingriff gebracht ist, verhindert. Andererseits verschiebt sich, wenn eine Umschaltung von dem Energierezirkulationsmodus zu dem direkten Modus vorliegt, entsprechend zu einer Verringerung des Kupplungsdrucks Pr auf die Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus zu einem äquivalenten Teileingriffsdruck PdH, der in derselben Art und Weise wie der äquivalente Partialeingriffsdruck PrH definiert ist, die Spule nach unten, so dass die Öffnungen 73B, 73C verbunden sind, und ein Eingreifen der Kupplung 10 für den direkten Modus wird zugelassen.
Der Leitungsdruck PL variiert entsprechend dem Laufzustand. Zum Beispiel variiert, falls der Leitungsdruck PL unter Verwendung einer Ölpumpe, angetrieben durch die Antriebswelle 1, zugeführt wird, der Leitungsdruck PL auch entsprechend der Drehgeschwindigkeit Nin der Antriebswelle 1.
Der Kupplungsdruck Pd der Kupplung 9 für den Energierezirkulationsmodus und der Kupplungsdruck Pr der Kupplung 10 für den direkten Modus werden dann erzeugt, wenn das Steuerventil 93 der Kupplung für den direkten Modus und das Steuerventil 94 der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus jeweils den Leitungsdruck PL reduzieren. Deshalb variieren auch die Kupplungsdrücke Pd, Pr entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs.
Es ist deshalb bevorzugt, dass die äquivalenten Teileingriffsdrücke PrH und PdH auch zusammen mit dem Leitungsdruck PL variieren.
Für diesen Zweck wird, in dieser Ausführungsform, zusätzlich zu der elastischen Tragekraft der Feder 72S (73S), der Leitungsdruck PL als eine Kraft, entgegengesetzt zu dem Kupplungsdruck Pd (Pr), angelegt. Durch Variieren des äquivalenten Teileingriffsdrucks PrH (PdH) entsprechend zu der Variation des Leitugnsdrucks PL kann die Betriebspräzision der Sperrventile 72, 73, wenn eine Änderung in dem Fahrmodus vorliegt, erhöht werden.

Claims

Kupplungs-Steuervorrichtung zur Verwendung in einem stufenlos verstellbaren Getriebe für ein Fahrzeug, wobei das stufenlos verstellbare Getriebe eine Antriebswelle (1), ein stufenlos variables Getriebe (2), das eine Drehung der Antriebswelle (1) unter einem wahlweisen Übersetzungsverhältnis auf eine Abtriebswelle (4) des stufenlos variablen Getriebes überträgt, ein Getriebe (3) mit einem festgelegten Übersetzungsverhältnis, das die Drehung der Antriebswelle (1) unter einem festgelegten Übersetzungsverhältnis auf eine Abtriebswelle (3C) des Getriebes mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis überträgt, einen Planetengetriebemechanismus (5), das ein erstes Drehelement (5A), verbunden mit der Abtriebswelle (4) des stufenlos variablen Getriebes, ein zweites Drehelement (5B), verbunden mit der Abtriebswelle (3C) des festgelegten Getriebes, und ein drittes Drehelement (5C), das eine Drehrichtung und eine Drehgeschwindigkeit entsprechend einer Differenz einer Drehgeschwindigkeit des ersten Drehelements (5A) und einer Drehgeschwindigkeit des zweiten Drehelements (5B) variiert, besitzt, eine Kupplung (10) für einen direkten Modus, die so eingreift, um die Abtriebswelle (4) des stufenlos variablen Getriebes und das dritte Drehelement (5C) zu verbinden, und außer Eingriff tritt, um die Abtriebswelle (4) des stufenlos variablen Getriebes und das dritte Drehelement (5C) entsprechend einem zugeführten Öldruck zu trennen, und eine Kupplung (9) für einen Energierezirkulationsmodus, die so eingreift, um die Abtriebswelle (3C) des Getriebes mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis und das zweite Drehelement (5B) zu verbinden, und außer Eingriff tritt, um die Abtriebswelle (3C) des Getriebes mit festgelegtem Übersetzungsverhältnis und das zweite Drehelement (5B) entsprechend einem zugeführten Öldruck zu trennen, aufweist, wobei die Kupplungs-Steuervorrichtung aufweist: ein erstes Ventil (160, 166, 168) zum Zuführen eines Öldrucks zu der Kupplung (10) für den direkten Modus und zu der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus; eine Einrichtung (81, 82, 83) zum Erfassen eines Laufzustands des Fahrzeugs; eine Einrichtung (80, 190) zum Steuern des ersten Ventils (160, 166, 168) entsprechend dem Laufzustand; und eine Einrichtung (70, 71, 72, 73, 80, 161, 162, 260, 261, 280) zum Verhindern eines gleichzeitigen Eingriffs der Kupplung (10) für den direkten Modus und der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus durch Aufheben einer Steuerung des ersten Ventils (160, 166, 168) durch die Steuereinrichtung (80, 190), wenn der Laufzustand nicht einem vorbestimmten, spezifischen Bereich entspricht, und einen gleichzeitigen Eingriff der Kupplung (10) für den direkten Modus und der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus ermöglicht, wenn der Laufzustand dem vorbestimmten, spezifischen Bereich entspricht.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Laufzustand-Erfassungseinrichtung (81, 82, 83) einen Sensor (81, 82) zum Erfassen des Übersetzungsverhältnisses des stufenlos variablen Getriebes (2) aufweist, und der vorbestimmte, spezifische Bereich ein Bereich ist, bei dem das Übersetzungsverhältnis des stufenlos variablen Getriebes (2) ein vorbestimmtes, erstes Übersetzungsverhältnis IcC übersteigt.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Planetengetriebemechanismus (5) ein Sonnenzahnrad (5A), eine Mehrzahl von Planetenzahnrädern (5D), die mit einem äußeren Umfang des Sonnenzahnrads (5A) eingreifen, einen Planetenträger (5B), der die Mehrzahl Planetenzahnräder (5D) hält, und ein Ringzahnrad (5C), das in die Mehrzahl Planetenzahnräder (5D) eingreift, aufweist, und wobei das erste Drehelement (5A) das Sonnenzahnrad (5A) aufweist, wobei das zweite Drehelement (5B) den Planetenträger (5B) aufweist und wobei das dritte Drehelement (5C) das Ringzahnrad (5C) aufweist.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Laufzustand-Erfassungseinrichtung (81, 82, 83) einen Sensor (81, 83) zum Erfassen eines Verhältnisses einer Drehgeschwindigkeit des dritten Drehelements (5C) und einer Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle (1) aufweist und die Steuereinrichtung (80, 190) einen Mikroprozessor (80), programmiert so, um das erste Ventil (160, 166, 168) so zu steuern, um die Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus in Eingriff zu bringen und die Kupplung (10) für den direkten Modus außer Eingriff zu bringen, wenn das Verhältnis der Drehgeschwindigkeit des dritten Drehelements (5C) und die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle (1) geringer als ein vorbestimmter Wert ist, und um die Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus außer Eingriff zu bringen und um die Kupplung (10) für den direkten Modus in Eingriff zu bringen, wenn das Verhältnis der Drehgeschwindigkeit des dritten Drehelements (5C) und der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle (1) größer als der vorbestimmte Wert ist, aufweist.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kupplung (10) für den direkten Modus so ausgelegt ist, um dann, wenn der Öldruck zu der Kupplung (10) für den direkten Modus zugeführt wird, in Eingriff gebracht zu werden, und dann, wenn der Öldruck nicht zu der Kupplung (10) für den direkten Modus zugeführt wird, außer Eingriff gebracht zu werden, wobei die Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus so ausgelegt ist, um dann in Eingriff gebracht zu werden, wenn der Öldruck zu der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus zugeführt wird, und um außer Eingriff gebracht zu werden, wenn der Öldruck zu der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus nicht zugeführt wird, wobei das erste Ventil (160, 166, 168) einen Ventilkörper (160A, 166A) aufweist, der die Zufuhr des Öldrucks zu entweder der Kupplung (10) für den direkten Modus oder der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus durch Verschieben zu einer vorbestimmten Position unterbricht, und wobei die einen gleichzeitigen Eingriff verhindernde Einrichtung (70, 71, 80, 161, 162, 260, 261, 280) einen Nocken (280) aufweist, der auf eine Variation des Übersetzungsverhältnisses des stufenlos variablen Getriebes (2) anspricht, und ein Verriegelungselement (161), angetrieben durch den Nocken (280), der den Ventilkörper (160A, 166A) in der vorbestimmten Position fixiert, aufweist.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei das erste Ventil (160, 166, 168) ein Ventil (160) aufweist, das wahlweise den Öldruck zu der Kupplung (10) für den direkten Modus und der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus zuführt, und wobei die Vorrichtung weiterhin ein Steuerventil (180) für die Kupplung für den direkten Modus, das den Öldruck, zugeführt zu der Kupplung (10) für den direkten Modus, steuert, ein Steuerventil (210) für die Kupplung für den Energierezirkulations modus, das den Öldruck, zugeführt zu der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus, steuert, und ein zweites Ventil (170), das einen Ventilkörper (170A) aufweist, der sich zwischen einer ersten Position, wo das Steuerventil (180) mit der Kupplung für den direkten Modus mit der Kupplung (10) für den direkten Modus verbunden ist und das Steuerventil (210) für die Kupplung für den Energierezirkulationsmodus mit der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus verbunden ist, und einer zweiten Position, wo das erste Ventil (160) mit der Kupplung (10) für den direkten Modus und der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus verbunden ist, verschiebt, aufweist.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Vorrichtung weiterhin ein Element (171, 280A) aufweist, das den Ventilkörper (170A) des zweiten Ventils (170) zwischen der ersten Position und der zweiten Position entsprechend einer Verschiebung des Nockens (280) verschiebt.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Vorrichtung weiterhin ein Steuerventil (180) für die Kupplung für den direkten Modus aufweist, das den Öldruck, zugeführt zu der Kupplung (10) für den direkten Modus, entsprechend zu einem Signaldruck reguliert, und einen Solenoid (19) für die Kupplung für den direkten Modus, der den Signaldruck erzeugt, aufweist, und wobei der Ventilkörper (160A, 166A) des ersten Ventils (160, 166, 168) einen Ventilkörper (160A, 166A) aufweist, der sich zwischen der vorbestimmten Position und einer anderen Position in Abhängigkeit des Signaldrucks verschiebt.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 8, wobei das erste Ventil (160, 166) eine Feder (160B, 166B), die elastisch den Ventilkörper (160A, 166A) in der vorbestimmten Position trägt, und eine Öffnung (160C, 166C), die den Signaldruck zu dem Ventilkörper (160A, 166A) gegen die Feder (160B, 166B, 168B) zuführt, aufweist.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kupplung (10) für den direkten Modus so ausgelegt ist, um dann in Eingriff gebracht zu werden, wenn der Öldruck zu der Kupplung (10) für den direkten Modus zugeführt wird, und um außer Eingriff gebracht zu werden, wenn der Öldruck nicht zu der Kupplung (10) für den direkten Modus zugeführt wird, wobei die Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus so ausgelegt ist, um dann in Eingriff gebracht zu werden, wenn der Öldruck zu der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus zugeführt wird, und außer Ein griff gebracht zu werden, wenn der Öldruck nicht zu der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus zugeführt wird, wobei das erste Ventil (160, 166, 168) einen Ventilkörper (168A) aufweist, der eine Zufuhr des Öldrucks zu entweder der Kupplung (10) für den direkten Modus oder der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus durch Verschieben zu einer vorbestimmten Position unterbricht, und wobei die einen gleichzeitigen Eingriff verhindernde Einrichtung (70, 71, 80, 161, 162, 260, 261, 280) ein Betätigungsglied (260, 261) aufweist, das den Ventilkörper (168A) in der vorbestimmten Position verriegeln kann, und wobei ein Mikroprozessor (80) so programmiert ist, um zu bestimmen, ob das Übersetzungsverhältnis des stufenlos variablen Getriebes (2) größer als das erste Übersetzungsverhältnis IcC ist (S21), und das Betätigungsglied (260, 261) so steuert, um den Ventilkörper (168A) in der vorbestimmten Position dann zu verriegeln, wenn das Übersetzungsverhältnis des stufenlos variablen Getriebes (2) nicht größer als das Übersetzungsverhältnis IcC ist.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Vorrichtung weiterhin einen Sensor (81) zum Erfassen einer Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle (1) aufweist und der Mikroprozessor (80) weiterhin so programmiert ist, um das erste Übersetzungsverhältnis IcC zu erhöhen, je höher die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle (1) ist.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der vorbestimmte, spezifische Bereich einen Bereich entsprechend zu einem Drehsynchronpunkt aufweist, wo die Drehgeschwindigkeit des dritten Drehelements (5C) in einem Energierezirkulationsmodus, bei dem die Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus in Eingriff gebracht ist und die Kupplung (10) für den direkten Modus außer Eingriff gebracht ist, gleich zu der Drehgeschwindigkeit des dritten Drehelements (5C) in einem direkten Modus ist, wo die Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus außer Eingriff gebracht ist und die Kupplung (10) für den direkten Modus in Eingriff gebracht ist.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 12, wobei das erste Übersetzungsverhältnis IcC zwischen dem Übersetzungsverhältnis des stufenlos variablen Getriebes (2) entsprechend zu einem verzahnten Neutralpunkt, wo die Drehung des dritten Drehelements (5C) in dem Energierezirkulationsmodus anhält, und dem Über setzungsverhältnis des stufenlos variablen Getriebes (2) entsprechend zu dem Drehsynchronpunkt eingestellt ist.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kupplung (10) für den direkten Modus so ausgelegt ist, um dann in Eingriff gebracht zu werden, wenn der Öldruck zu der Kupplung (10) für den direkten Modus zugeführt wird, und außer Eingriff gebracht zu werden, wenn der Öldruck nicht zu der Kupplung (10) für den direkten Modus zugeführt wird, wobei die Kupplung für den Energierezirkulationsmodus so ausgelegt ist, um dann in Eingriff gebracht zu werden, wenn der Öldruck zu der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus zugeführt wird, und um außer Eingriff gebracht zu werden, wenn der Öldruck nicht zu der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus zugeführt wird, wobei die Vorrichtung weiterhin ein Steuerventil (93) für die Kupplung für den direkten Modus, das den Öldruck, zugeführt zu der Kupplung (10) für den direkten Modus, entsprechend einem Steuersignaldruck für die Kupplung für den direkten Modus, steuert, und ein Steuerventil (94) für die Kupplung für den Energierezirkulationsmodus, das den Öldruck, zugeführt zu der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus entsprechend einem Kupplungssteuersignaldruck für den Energierezirkulationsmodus, aufweist, steuert, und wobei die einen Simultaneingriff verhindernde Einrichtung (70, 71, 80, 161, 162, 260, 261, 280) ein Unterbindungs-Ventil (70, 71) aufweist, das entweder einen Eingang des Steuersignaldrucks der Kupplung für den direkten Modus zu dem Steuerventil (93) für die Kupplung für den direkten Modus oder einen Eingang des Steuersignaldrucks für die Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zu dem Steuerventil (94) für die Kupplung für den Energierezirkulationsmodus verhindert.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Unterbindungs-Ventil (70, 71) ein Ventil (70) aufweist, das den Eingang des Steuersignaldrucks der Kupplung für den Energierezirkulationsmodus zu dem Kupplungssteuerventil (94) für den Energierezirkulationsmodus verhindert, wenn der Öldruck, zugeführt zu der Kupplung (10) für den direkten Modus, einen vorbestimmten Druck übersteigt.
Kupplungs-Steuervorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Unterbindungs-Ventil (70) ein Ventil (71) aufweist, das den Eingang des Steuersignaldrucks der Kupplung für den direkten Modus zu dem Kupplungssteuerventil (93) für den direkten Modus dann verhindert, wenn der Öldruck, zugeführt zu der Kupplung (9) für den Energierezirkulationsmodus, einen vorbestimmten Druck übersteigt.