DE69903150T2 - Hydraulischer steuerkreis für ein stufenlos regelbares getriebe - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydrauliksteuerschaltung für ein stufenloses Getriebe und betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, eine solche Schaltung für ein allgemein als ein "vollständig ringförmiges" stufenloses Getriebe (CVT).
• Solche CVTs umfassen eine Eingangswelle zum Erhalten von Energie zum Beispiel von einem Verbrennungsmotor, auf der ein Paar beabstandeter Eingangsscheiben und ein Paar von Ausgangsscheiben angebracht Rückfläche an Rückenfläche zwischen den genannten Eingangsscheiben angebracht ist. Die Eingangsscheiben rotieren mit der Welle, aber die Ausgangsscheiben sind für freie Drehung an der Welle mittels eines Lagers oder irgendeiner ähnlichen Einrichtung angebracht. Die gegenüberliegenden Flächen der Eingangs- und Ausgangsscheiben weisen solche Konturen auf, um eine konkave Oberfläche oder Fläche bereitzustellen, die diejenige der ihr gegenüberliegenden Fläche spiegelt. Die Flächen sind entweder in einer vollständig oder halb-ringförmigen Weise ausgebildet und liefern die Oberflächen, zwischen denen eine Mehrzahl von Rollen zum Übertragen von Energie zwischen den Eingangs- und Ausgangsscheiben positioniert ist. In wenigstens einer ringförmigen Auslegung sind die Scheiben hydraulisch endbelastet zum Sicherstellen, dass Zug zwischen den Scheiben und der Rolle aufrechterhalten bleibt. Außerdem unterliegen die Rollen selbst, während sie ein gewisses Ausmaß an Bewegungsfreiheit haben, in gewissem Umfang Positionseinwirkung durch eine Hydraulikbetätigungseinrichtung, die sowohl die höheren Drucke als auch die niedrigeren Drucke innerhalb einer Hydrauliksteuerschaltung verwendet, so wie in der PCT GB/00956 oder dem Britischen Patent Nr. 2282196 offenbart ist.
• Die obige Anordnung ist in Fig. 1 dargestellt, in der die Stücke 12, 14 die Eingangsscheiben, das Stück 16 die Eingangswelle und die Stücke 13, 20 die Ausgangsscheiben sind. Die Rollen sind bei 22 gezeigt und ein doppelt wirkender Hydraulikkolben 24 verwendet die höheren und niedrigeren Drucke innerhalb einer verknüpften Hydraulikschaltung zum Beeinflussen der Position desselben, um dadurch das Übersetzungsverhältnis über dem Getriebe zu variieren. Eine hydraulische Endbelastung ist mittels einer Hydraulikkammer 26 vorgesehen, die bei Zufuhr von Hydraulikfluid unter Druck wirkt, um die Eingangsscheibe 14 in Richtung auf die andere Eingangsscheibe 12 zu belasten, wodurch die Aufrechterhaltung von Zug sichergestellt wird.
• Eine für die obige Anordnung geeignete Hydrauliksteuerung ist in unserer eigenen Anmeldung der Nummer GB-A-2312258 beschrieben, deren Hauptschaltung in der hier anliegenden Fig. 2 gezeigt ist. Während diese Anordnung hier nicht ausführlich erörtert werden soll, wird erkannt werden, dass Ventile 99 und 100 parallel verbunden sind und entweder einzeln oder zusammen zum Variieren des Drucks innerhalb der Hydrauliksteuerschaltung bedienbar sind, um die Position der Rollen 22 zu beeinflussen, und wobei der Hydraulikdruck auf eine von zwei Kupplungen 37, 43 ausgeübt wird. Die Steuerung ist unabhängig, d. h. Variieren des Hydraulikdrucks in den Kupplungen hat keine Auswirkung auf die Position der Rollen und umgekehrt. GB- A-2312258 offenbart die Merkmale gemäß der Präambel von Anspruch 1.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hydrauliksteuerschaltung für ein stufenloses Getriebe zu schaffen, die den obigen Aufbau verbessert, indem sie eine Steuerschaltung schafft, die schneller auf schlechte Betriebsbedingungen reagieren kann.
• Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung eine Hydrauliksteuerschaltung für ein CVT-Getriebe mit einer Variiereinrichtung und einer Mehrzahl von Betriebsbedingungs-Wechselkupplungen, umfassend:
• eine erste und zweite Hydraulikzuführleitung;
• eine erste und zweite Hydraulikpumpe, die mit der ersten bzw. zweiten Zuführleitung zum Pumpen von Hydraulikfluid durch dieselben und zum Erhöhen ihres Drucks verknüpft sind;
• ein erstes und zweites Hydraulikdrucksteuerventil V&sub1;, V&sub2; zum Steuern des Drucks von Rollensteuerkolben der Variiereinrichtung zuzuführendem Hydraulikfluid und zum Steuern des Drucks von Hydraulikfluid, das einer die genannten Betriebsbedingungs- Wechselkupplungen aufweisenden Kupplungsanordnung des Getriebes zuzuführen ist; dadurch gekennzeichnet, dass
• die genannten Ventile V&sub1;, V&sub2; in Flussreihe und durch ein erstes Fluidventilmittel S&sub1;, S&sub2; verbunden sind, das normalerweise den Fluss von den genannten Pumpen zu einem ersten Punkt stromaufwärts von dem genannten ersten Ventil V&sub1; und zu einem zweiten Punkt stromabwärts von dem genannten ersten Ventil V&sub1;, jedoch stromaufwärts von dem genannten zweiten Ventil V&sub2; leitet, wodurch das genannte erste Ventil V&sub1; den Druck von den Rollensteuerkolben zuzuführendem Hydraulikfluid unabhängig von dem genannten zweiten Ventil V&sub2; steuert, und wodurch das genannte zweite Ventil V&sub2; den Druck von Hydraulikfluid, das der genannten Kupplungsanordnung des Getriebes zuzuführen ist, unabhängig von dem genannten ersten Ventil (V&sub1;) steuert.
• Vorteilhaft umfasst das genannte erste fluidleitende Ventilmittel zwei Zweiwegeventile S&sub1;, S&sub2;, jeweils mit einem ersten und zweiten Auslass, wobei jeder erste Auslass zum Zuführen von Fluid zu dem genannten ersten Punkt (stromaufwärts von V&sub1;) angeschlossen ist und jeder zweite Auslass zum Zuführen von Fluid zu dem genannten zweiten Punkt (zwischen V&sub1; und V&sub2;) angeschlossen ist.
• Vorzugsweise weist das Ventil V&sub1; ein Druckanhebungsventil zum Steuern von Druck stromaufwärts desselben zur Zuführung zu der genannten Variiereinrichtung auf, und wird ein jeglicher Fluss durch das genannte Ventil V&sub1; mit einem jeglichen Fluss kombiniert, der direkt zu dem genannten zweiten Punkt für anschließendes Zuführen zu dem genannten zweiten (Kupplungssteuerventil) V&sub2; geleitet wird.
• Vorteilhaft weist die Schaltung ferner Flussbegrenzungsmittel (R) zum Begrenzen des Flusses von Fluid in der direkten Zuführung zwischen dem Fluidleitungsventilmittel (S&sub1;, S&sub2;) und dem genannten zweiten Punkt derart auf, dass der Widerstand in jedem Zweig im wesentlichen gleich dem Gesamtwiderstand in dem Zuführweg durch das erste Ventil V&sub1; ist.
• In einer besonders bevorzugten Anordnung umfasst die Schaltung eine weitere Begrenzungseinrichtung r innerhalb der Zuführung zu dem ersten Ventil V&sub1;, und ist der Gesamtwiderstand r und der Widerstand in dem Ventil V&sub1; im wesentlichen gleich dem Widerstand R und einem jeglichen Widerstand in jedem Zweig zwischen den Fluidleitungsmitteln (S&sub1;, S&sub2;) und dem zweiten Punkt (P&sub2;).
• Zweckdienlich umfasst die Schaltung weiter ein Fahrzeugverlangsamungskontrollgerät und Schaltmittel, die zum Schalten des ersten Fluidleitungsventils bedienbar sind, um Leitung des gesamten Fluids aus den Pumpen PL, PR zu dem Ventil V&sub1; bei Ermittlung von Fahrzeugausfall/Verlangsamung zu verursachen.
• Vorteilhaft umfasst die Schaltung Schaltmittel, welche zum Schalten des ersten Fluidleitungsventils bedienbar sind, um Leitung des gesamten Fluids aus den Pumpen PL, PR zu dem genannten zweiten Punkt anstatt zu dem genannten ersten Punkt zu verursachen.
• In einer Anordnung weist die Schaltung eine erste bzw. zweite Betriebsbedingungs- Wechselkupplung CR, CL auf und ist jede Kupplung CR, CL zum Erhalten von Fluid von einem Punkt stromabwärts der Pumpen PR, PL angeschlossen.
• Vorteilhaft umfasst die Schaltung eine Flussbegrenzungseinrichtung rL, rR in der Zuführung zu jeder Kupplung, um dadurch einen vorbestimmten Druck innerhalb der zu dieser führenden Zuführung aufrechtzuerhalten.
• Vorzugsweise umfasst jede Kupplungszuführung ein Kupplungsfüllventil FL, FR zwischen einer zugehörigen Pumpe und der genannten Kupplung, wobei das genannte Ventil Fluidfluss von der genannten zugehörigen Pumpe entweder über einen primären Füllpunkt PFP stromabwärts des genannten zweiten Punkts, jedoch stromaufwärts von dem Ventil V&sub2;, oder von einem sekundäre Füllpunkt SFP stromabwärts von den genannten Pumpen, jedoch stromaufwärts von dem genannten ersten Punkt P&sub1; erhält.
• In einer Anordnung befindet sich der genannte sekundäre Füllpunkt SFP stromaufwärts von dem genannten ersten Fluidleitungsventilmittel (S&sub1;, S&sub2;).
• Immer wenn die Schaltung mit Kupplungen versehen ist, umfasst sie vorzugsweise einen Ablasswert [sic] (EL, ER) für jede Kupplung, der in einer ersten Position zum Leiten des Flusses zu der genannten verknüpften Kupplung wirkt, und in einer zweiten Position wirkt, um Fluid aus dieser ablaufen zu lassen, jedoch Fluidfluss zu dieser zu verhindern.
• Vorteilhaft umfasst die Schaltung Steuermittel zum Steuern der Ventile FL, FR, um so Fluidzuführung von dem primären Füllpunkt PFP während eines Kupplungsfüllschritts und von dem sekundären Füllpunkt SFP während eines Kupplungseingriffsschritts zu verursachen.
• Zusätzlich kann die Schaltung Steuerungmittel zum Steuern des ersten Fluidleitungsventils S&sub1;, S&sub2; zum Leiten von Fluid aus beiden Pumpen P&sub1;, P&sub2; zu einer Kupplung CL, CR über den genannten sekundären Füllpunkt SFP umfassen.
• Vorteilhaft umfasst die Schaltung ferner einen Fluidsammelbehälter zum Aufnehmen von Fluidfluss, nachdem der Kupplungseingriff abgeschlossen worden ist.
• Vorzugsweise erhält der genannte Sammelbehälter Fluid von einem tertiären Füllpunkt TFP stromaufwärts des Ventils V&sub2;, jedoch stromabwärts des primären Füllpunkts PFP.
• Vorteilhafterweise weist bei Verwendung des oben genannten Sammelbehälters das Ventil V&sub2; ein Magnetventil auf.
• In einer besonders vorteilhaften Anordnung umfasst die Schaltung ferner ein Entlastungsventil mit variablem Durchsatz und weist das Ventil V&sub2; ein Magnetventil auf, wobei das genannte Ventil V&sub2; in einer ersten Position wirkt, um Fluss durch das genannte Magnetventil und zu einem Sumpf zu leiten, und in einer zweiten Position zum Leiten von Fluid zu dem genannten Entlastungsventil mit variablem Durchsatz wirkt.
• Vorzugsweise weist das genannte Entlastungsventil mit variablem Durchsatz ein federbelastetes Druckentlastungsventil mit einer "Zeitbegrenzungs-" Schaltung zum Erhalten eines Teil des Flusses und Leiten desselben zu der Federseite des Sammelbehälters auf, um dadurch die Federeinwirkung zu unterstützen und den Druck innerhalb der Hydraulikschaltung zu erhöhen.
• Vorteilhafterweise umfasst das genannte Druckentlastungsventil einen Ablass zum Ablassen von jeglichem auf der Federseite des genannten Ventils angesammeltem Fluid.
• In einer zweckdienlichen Anordnung umfasst die Schaltung einen hydraulisch betätigten Endbelastungsmechanismus eines stufenlosen Getriebes und umfasst die genannte Schaltung Mittel ("höchster Druck gewinnt" Ventil) zum Versorgen des genannten Endbelastungsmechanismus mit dem höheren der durch die Pumpen PL, PR erzeugten beiden Drucke.
• Vorzugsweise umfasst die obige Anordnung ein druckempfindliches Ventil (Hw) angeschlossen zum Erhalten von Hydraulikfluid von beiden Pumpen PL, PR und zum Leiten des Fluids nur bei dem höheren Druck zu dem Endbelastungsmechanismus.
• Zusätzlich zu der obigen Endbelastungsanordnung, kann die Schaltung mit Mitteln zum Versorgen des genannten Endbelastungsmechanismus mit Fluid bei dem niedrigsten Druck innerhalb der Schaltung als eine Alternative zu Fluid bei dem höheren der beiden durch die Pumpen PL, PR erzeugten Drucke versehen sein.
• Vorteilhaft umfasst die Hydrauliksteuerschaltung ferner Schaltmittel zum Umschalten der Zuführung von Fluid zu dem Endbelastungsmechanismus zwischen den niedrigeren und höheren Drucken innerhalb der Schaltung.
• In einer alternativen Art umfasst die vorliegende Erfindung eine stufenloses Getriebe mit einer wie oben beschriebenen Hydrauliksteuerschaltung.
• Die vorliegende Erfindung soll nun detaillierter nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung eines stufenlosen Getriebes ist;
• Fig. 2 eine diagrammartige Darstellung einer Hydrauliksteuerschaltung des Standes der Technik ist;
• Fig. 3 eine diagrammartige Darstellung einer Form von Hydrauliksteuerschaltung für eine Variiereinrichtung ist, wie sie durch wenigstens eine Anordnung der vorliegenden Erfindung angepasst wird; und
• Fig. 4 bis 12 sind Hydrauliksteuerschaltungen gemäß verschiedenen einzelnen Aspekten der vorliegenden Erfindung, die jeweils zum Abwandeln der Schaltung von Fig. 3 wie und wenn erforderlich oder gewünscht verwendet werden können.
• Nun bezugnehmend auf die Zeichnungen allgemein, aber insbesondere auf Fig. 3, wird erkannt werden, dass die vorliegende Anordnung eine Abwandlung der oben beschriebenen aufweist, sie jedoch eine ähnliche Steuerstrategie annimmt, wie sie hier später beschrieben werden soll. Aus der besonderen Anordnung von Fig. 3 wird erkannt werden, dass die vorliegende Erfindung eine Steuerschaltung 30 mit einer ersten und zweiten Fluidpumpe PL, PR aufweist, die jeweils Fluid aus einem Sammelbehälter oder Sumpf 32 zuführen und es in eine erste und zweite Zuführleitung 34 bzw. 36 leiten. An einem stromabwärts liegenden Ende von jedem von 34, 36 ist eine Ventilanordnung V&sub3; positioniert, die ein einzelnes oder zwei individuelle Magnetventile S&sub1; bzw. S&sub2; aufweisen kann. In jeder Anordnung ist/sind das genannte Ventil oder die Ventile so angeordnet, dass die Zufuhr von jeder der Pumpen PL, PR selektiv entweder zu einem ersten Punkt P&sub1; stromaufwärts von einem Steuerventil V&sub1; oder einem zweiten Punkt P&sub2; stromabwärts von dem genannten Ventil, jedoch stromaufwärts von einem weiteren Ventil V&sub2; geleitet werden kann. Die Ventile V&sub1; und V&sub2; (in einigen Ausführungsformen) sind Druckanhebungsventile, d. h. der Betrieb derselben begrenzt den durch sie hindurchgehenden Fluss und erhöht den Druck bei der Zuführung zu diesen, während das Ventil V&sub3; und/oder S&sub1;, S&sub2; einfache Magnetventile ohne Auswirkung auf den Leitungsdruck sind. Es ist wichtig, festzustellen, dass die Steuerventile V&sub1; und V&sub2; in Flussreihe verbunden sind, im Gegensatz zu der parallelen Anordnung, wie sie in der oben genannten PCT GB/00956 offenbart ist. Die Magnetventile sind deutlich angeordnet, um eine oder beide der Zuführleitungen 34, 36 mit dem Ventil V&sub1; oder V&sub2; zu verbinden, und in der in dieser Figur gezeigten Verbindungsanordnung ist P&sub2; > P&sub1; um die ΔP über V&sub1;. Die ΔP über V&sub2; stellt die absoluten Drucke innerhalb der Steuerschaltung ein, ohne die ΔP über den Pumpen zu beeinflussen, und hat keine Auswirkung auf V&sub1; (außer wenn die Flüsse von den Pumpen sich ändern, z. B. als Folge von Druckentlastungsventilen). Folglich kann V&sub1; als das Variiereinrichtungssteuerventil verwendet werden, während V&sub2; als das Kupplungssteuerventil verwendet werden kann. In einer solchen Anordnung ist es möglich, fehlersicheren Betrieb durch Einstellen der Magnetventile S&sub1;, S&sub2; auf den gleichen Punkt bereitzustellen, so dass keine Druckdifferenz über den Pumpen erzeugt wird und folglich keine Variiereinrichtungsreaktionskraft erzeugt wird. Während die Details, wie die Ventile V&sub1; und V&sub2; zum Ändern der Rollenposition und/oder Kupplungseingriff betätigt werden, hier später beschrieben sind, lohnt es sich, an dieser Stelle festzustellen, dass Änderung der durch jedes dieser Ventile erzeugten Gegendrucke bei der Steuerung der Rollenposition und/oder Steuerung von Kupplungseingriff verwendet wird. Es ist klar, dass in dieser Anordnung eine jegliche Änderung in dem durch das Kupplungssteuerventil V&sub2; erzeugten Gegendruck absolut keine Auswirkung auf den durch das Ventil V&sub1; erzeugten Gegendruck haben wird, da die Druckdifferenz zum Steuern der Variiereinrichtung verwendet wird. Folglich kann Kupplungseingriff erreicht werden, ohne die Position der Variiereinrichtungsrollen zu beeinflussen.
• Es kann unter manchen Umständen zweckdienlich sein, irgendeine Form von Fluiddämpfung über der Schaltung vorzusehen, und diese wird durch die in Fig. 4 gezeigten Widerstände R, r dargestellt, die jedoch aus Gründen der Deutlichkeit hier nicht weiter wiederholt sind. Ein solcher Widerstand würde zum Zweck der Dämpfung der Variiereinrichtungsrollenbewegung vorgesehen sein, und für die Verbindung wie gezeigt mit Nullanforderung angelegt an das Ventil V&sub1;, den Nullanforderungs- Flusswiderstand von V&sub1; = RV&sub1; und für Nullreaktion (keine Pumpen-Δp) wird der Widerstand der linken Seite gleich dem Widerstand der rechten Seite sein, d. h. R = r + RV&sub1;. Folglich muss für eine Dämpfungsanforderung von r der Wert von R gleich r + RV&sub1; sein, d. h. Dämpfung + minimaler Ventilflusswiderstand. Wenn jedoch während eines Nothalts der Gegendruck aufgrund der Variiereinrichtungsrollenbewegung minimiert werden muss, kann dieses System für minimalen Widerstand zu Verhältnisänderung eingestellt werden, indem beide der Magnetventile S&sub1;, S&sub2; auf Öffnung H eingestellt werden, wodurch freier umgekehrter Fluss und unbegrenzter Fluiddurchfluss von einer Leitung zur anderen erlaubt wird, was Druckerzeugungs-/Vakuumprobleme verknüpft mit den früheren Anordnungen vermeidet. Zusätzlich steht gedämpfte Nullreaktion durch Einstellen beider der Magnetventile S&sub1;, S&sub2; auf Öffnung L zur Verfügung. Zum Erreichen dieses Effekts, umfasst die vorliegende Anordnung ferner ein Fahrzeugbremsen/Verlangsamungskontrollgerät, das schematisch bei 16 gezeigt ist, und ein Schaltmittel, das auf ein Signal von dem genannten Kontrollgerät 16 reagiert und schematisch bei 18 gezeigt ist, zum Initiieren von Steuerung der Ventile S&sub1; und S&sub2;, um bei Ermittlung von Fahrzeugbremsen/Verlangsamung Leitung des gesamten Fluids aus den Pumpen PL, PR zum Ventil V&sub1; zu veranlassen. Aus Deutlichkeitsgründen sind diese Stücke nur in Fig. 5 gezeigt.
• Die Anordnung von Fig. 5 zeigt eine potentielle Kupplungs-Hydraulikfluid- Verbindungsanordnung, in der die Kupplungen hoher und niedriger Betriebsbedingungen (im folgenden als Kupplungen CR CL bezeichnet) direkt mit den Zuführleitungen 12, 14 unmittelbar stromabwärts der Pumpen PL, PR verbunden sind. Eine solche Anordnung ermöglicht den Kupplungen, den in den Hydrauliksteuerschaltungen erzeugten absoluten Druck zu erfahren. Für die Anordnung wie gezeigt und unter der Annahme, dass die Kupplung CR mit dem hohen Druck innerhalb der Schaltung verbunden ist, kann man die mit der Kupplung CL verknüpften Betriebsbedingungen durch solches Umkehren der Magnetventileinstellungen S&sub1;, S&sub2; ergreifen, dass die Kupplung CL mit dem Hochdruckzweig H verbunden wird. Wie gezeigt, wird Druck in der Kupplung CL durch die Ap über dem Ventil V&sub2; gesteuert, und es ist dieses Ventil, das zum Steuern einer jeglichen herankommenden Kupplung verwendet wird, ohne eine Auswirkung auf die andere, bereits ergriffene Kupplung (CR) zu haben. Während eines Freilaufbetriebs (d. h. wenn die Fahrzeugenergie von den Rädern genommen wird und den Motor belastet) können die Magnetventile S&sub1;, S&sub2; umgedreht werden, aber die für die Variiereinrichtungssteuerung benötigte Druckdifferenz ist klein und daher wird Betätigung der Kupplung bei dem niedrigen Druckpunkt von V&sub2;, der erhöhte absolute Drucke erfordern wird, kein Betriebsproblem verursachen. Natürlich ist ein Wechsel der Betriebsbedingungen während dieser Phase nicht möglich, da eine herankommende Kupplung nicht gefüllt werden könnte. Dies ist jedoch kein Problem, da eine Freilaufverschiebung in die niedrigen Betriebsbedingungen ohne eine schwerwiegende Verschlechterung in der Fahrbarkeit des Fahrzeugs ausgeschlossen werden kann.
• Nun kurz übergehend zu Fig. 6, und bei Eingriff der Kupplung CR, wird das Füllen der Kupplung CL durch Öffnen des Ventils 20 in der Kupplungszuführleitung 22 erreicht, um so der Pumpe PL zu ermöglichen, die Kupplung bei dem unteren der beiden Drucke innerhalb der Schaltung zu füllen. Ein geeigneter Widerstand rL kann zum Aufrechterhalten der Variiereinrichtungs-ΔP über den Kupplungsfüllschritt verwendet werden. Begrenzung (oder unter bestimmten Umständen Schließen) von V&sub2; wird Leitung des Flusses von der Pumpe PR entlang des linken Zweigs 26 veranlassen, so dass er den Fluss von der Pumpe PL ergänzt. Die zum Füllen der Kupplung erforderlichen Systemdrucke variieren für eine jegliche bestimmte Fluidviskosität. Während diese Anordnung einen absolut akzeptablen Kupplungseingriffsschritt liefert, kann gewünscht sein, ein weiteres System zum Handhaben der Kupplungsanlegungsdrucke zu verwenden, wenn sich die Platten zusammen schließen, zum Verhindern von Kupplungsstößen.
• Eine alternative und möglicherweise robustere Anordnung ist in Fig. 7 gezeigt, in der die obige Anordnung durch Kupplungsfüllventile FL, FR zwischen einer verknüpften Pumpe und Kupplung ergänzt ist. Diese Ventile erhalten Fluidfluss von der genannten zugehörigen Pumpe entweder über einen primären Füllpunkt PFP stromabwärts von dem genannten zweiten Punkt P&sub2;, jedoch stromaufwärts von dem Ventil V&sub2;, oder von einem sekundären Füllpunkt SFP stromabwärts der genannten Pumpen PL, PR, jedoch stromaufwärts von dem genannten ersten Punkt P&sub1;. Zusätzlich zu den Ventilen FL, FR ist jede Kupplung mit einem Ablassventil markiert als EL, ER versehen. Die Funktion dieser letzteren Ventile E besteht in der Verbindung der Kupplung mit dem eingreifenden Fluid oder der Aufhebung der Verbindung des genannten Fluids und veranlasst jegliches Fluid innerhalb der Kupplung, in einen schematisch bei 30 gezeigten Sumpf abzulaufen.
• In Betrieb ist die Kupplung CR vollständig ergriffen durch Sicherstellung, dass das Ventil FR mit der Pumpe PR verbunden ist, und das Ventil ER isoliert den Ablass zu dem Sumpf 30 und leitet den gesamten Fluss zur Kupplung. Die Verbindung zur Kupplung CL wird aufgehoben, d. h. das Ventil EL wird an den Sumpf 30 angeschlossen, so dass Fluid aus der Kupplung ablaufen kann, das Ventil FL jedoch mit dem primären Füllpunkt PFP verbunden ist, so dass die Leitung 26 gefüllt wird und dies bei dem mit dem Betrieb des Ventils V&sub2; verknüpften Druck. Füllen der Kupplung CL beginnt durch Schalten des Ventils EL zum Anschließen des Ventils FL und dadurch Aufheben der Verbindung zum Ablass zum Sumpf 30 und Ermöglichen, dass Fluid von den primären Füllpunkten PFP über Ventile FL, EL fließt. Das Ventil V&sub2; kann zum Steuern des Fülldrucks verwendet werden und kann im Extremfall vollständig geschlossen werden und den gesamten Fluss von beiden Pumpen zur Kupplung CL leiten. Natürlich werden in dem Prozess der Kupplungsfüllung die Schaltungsdrucke variieren (ansteigen), aber das Ventil V&sub1; bestimmt allein die Druckdifferenz zwischen den Pumpen, und so wird die Variiereinrichtung nicht durch den Kupplungsfüllprozess beeinflusst werden. Wenn die Kupplung CL mit Hydraulikfluid auf dem niedrigeren Druck gefüllt ist, wird das Magnetventil FL zu der Pumpenverbindung wie für die Kupplung CR umschalten, d. h. zu der direkten Verbindung zu dem sekundären Füllpunkt SFP, und das Ventil V&sub2; kann dann die Systemdrucke steuern, um vollständigen Eingriff ohne Beeinflussung der Variiereinrichtungs-Reaktionseinstellung sicherzustellen, die durch das Ventil V&sub1; gesteuert werden. Das Fluid mit höherem Druck wird zum vollständigen Ergreifen der Kupplung CL verwendet, und nach Eingriff wird das Ventil S&sub1; zur Position H umschalten, die die Übersetzung zu der synchronen Einstellung ändert, und der Betriebsbedingungs-Wechselprozess wird fortgesetzt, indem einfach die Zuführung zu der unerwünschten Kupplung abgeschaltet wird. Es wird erkannt werden, dass der Füll- Eingriffs-Zyklus mit den fortgesetzten Flüssen beider Pumpen erfolgt, ohne den Fluss durch eine Seite der Steuerschaltung umzukehren. Folglich werden sich die Variiereinrichtungs-Reaktionsdrucke nicht ändern, außer wenn das Entlastungsventil an der einen oder der anderen Pumpe den Schaltungsfluss beeinflusst. Eine geeignete Überwachungs-/Kontrolleinrichtung 31 kann zum Schalten der Ventile EL, FL und FR, ER wie und wann erforderlich vorgesehen werden. In normalem Betrieb wird das Ventil V&sub2; eingestellt, um relativ hohen Druck während des Füllprozesses zu erzeugen, um dadurch die Kupplungsfüllzeit zu verkürzen, und diese begrenzt den Fluss von der Schaltung streng. Wenn die Kupplung vollständig gefüllt ist, werden folglich die Schaltungsdrucke stark ansteigen, da ein Fehlen von Fluss zu der Kupplung die Pumpen "absperren" [dead-head] wird. Dieses Problem kann in einer Reihe von Arten überwunden werden, von denen eine in Fig. 8 gezeigt ist.
• Die Anordnung von Fig. 8 liefert einen Fluidsammelbehälter 32 zum Erhalten von Fluidfluss nach Abschluss von Kupplungseingriff. Der Sammelbehälter 32 ist an die Schaltung an einem tertiären Füllpunkt TFP stromabwärts des primären Füllpunkts PFP, jedoch stromaufwärts des Ventils V&sub2; angeschlossen. Vorzugsweise umfasst der Sammelbehälter 32 einen Sammelbehälter mit variablem Widerstand, zum Beispiel eine gegen eine obere Oberfläche einer Sammelbehälterplatte 35 einwirkende Feder 34, so dass dem Fluss von Fluid in den Sammelbehälter 32 wenigstens teilweise durch die Federkraft entgegengewirkt wird. Durch Abstimmen der Federsteife und/oder Verwendung einer Feder mit variabler Steife wird es möglich sein, automatische Steuerung über die mit Kupplungsfüllung verknüpften Drucke zu initiieren. Zum Beispiel kann man eine niedrigere Federsteife während des anfänglichen Füllprozesses und eine höhere Federsteife während abschließender Füllung verwenden.
• Unter der Annahme, das Betriebsbedingungswechsel oder Kupplungfüllen/Eingreifen bei kleiner relativer Kupplungsbewegung erfolgt, könnte man sich auf den obigen Sammelbehälter zum ausreichenden Steuern des Eingriffsprozesses stützen, um Ersatz des Ventils V&sub2; durch ein Magnetventil 36 zuzulassen, wie am besten in Fig. 9 zu sehen ist. In dieser Anordnung umfasst das Ventil 36 ein Ventil mit zwei Positionen mit einer ersten Position, in der Fluid zu dem Sumpf 30 geleitet wird, und einer zweiten Position, die den Auslass von diesem blockiert und Leitung von Fluid zum Ansammeln bei 32 verursacht. In Betrieb wird der Füll/Eingriffsprozess erreicht, indem Fluid am Verlassen der Hydraulikschaltung gehindert wird, bis ein solcher Eingriff abgeschlossen ist.
• Kupplungswiderstand ändert die Variiereinrichtungsposition so, dass das korrekte Verhältnis vor Kupplungseingriff erreicht wird.
• Eine alternative Anordnung würde darin bestehen, den Sammelbehälter 32 durch ein Entlastungsventil mit variablem Durchsatz zu ersetzen, wobei angemerkt wird, dass der Eingriffsdruck innerhalb der Kupplungen relativ niedrig sein würde, da die Übersetzung nicht erfordert, dass die herankommende Kupplung Energie überträgt. Diese alternative Anordnung ist in Fig. 10 gezeigt und das Entlastungsventil ist schematisch bei 38 gezeigt. In der Anordnung von Fig. 10 ist das Entlastungsventil an das Ventil 38 mittels einer Zuführleitung 40 mit einem ersten Zweig 40A verbunden mit der Druckerzeugungsseite des Entlastungsventils und einem zweiten Zweig 40B verbunden mit der Federseite desselben angeschlossen. Diese Feder ist schematisch bei 42 gezeigt. Eine Zeitbegrenzungseinrichtung 44 ist in dem zweiten Zweig vorgesehen, um so bei der Erzeugung eines variablen Gegendrucks zu unterstützen. Dieser Gegendruck weist einen minimalen Grundventil [sic] des Ventil zu einer Zeit Null auf und steigt gemäß einem gewünschten Profil an. Zum Füllen des Entlastungsventils würde das Magnetventil 36 an das Entlastungsventil angeschlossen werden, so dass Hydraulikfluid direkt zu der Druckerzeugungsseite des Ventils fließt und sich darin bei einer Geschwindigkeit ansammelt, die von dem Druck und der Größe des Auslasslochs abhängt. Es wird erkannt werden, dass die Feder 42 wirken wird, um den Druck innerhalb des Entlastungsventils zu steuern, und ein jegliches über die Zeitbegrenzungseinrichtung 44 eintretendes Fluid wird in das Entlastungsventil über die Feder eintreten, was die Federkraft verstärkt. Der Schaltungsdruck wird mit der Zeit ansteigen, jedoch ohne "Absperren" [dead-head] einer der Pumpen. Wenn der Kupplungseingriff abgeschlossen ist, würde das Magnetventil 36 zu der in Fig. 9 gezeigten Position zurückgeführt werden, so dass Hydraulikfluid zum Sumpf 30 zurückkehrt. Um Hydraulikfluid von der Federseite des Sammelbehälters ablaufen zu lassen, ist ein kleines Austrittsloch 46 durch den Kolbenkörper vorgesehen. Die Größe dieses Lochs ist derart gewählt, dass es eine unbedeutende Auswirkung auf die Druckerzeugung des Sammelbehälters hat, es jedoch ausreichend groß ist, um Hydraulikfluid aus der Federseite ablaufen zu lassen, nachdem Kupplungseingriff abgeschlossen worden ist.
• Eine alternative Kupplungsverbindung ist in Fig. 11 gezeigt, aus der erkannt werden wird, dass die Zuführung von hohem Druck für Kupplungseingriff von einem zweiten primären Füllpunkt SPFP stromaufwärts des Ventils V&sub1;, jedoch stromabwärts vom Punkt P1 genommen wird. Die gezeigte Schaltung ist für Operation auf der rechten Seite eingestellt, wobei FR und ER eingestellt sind, um die Kupplung CR mit dem Ventil V&sub1; zu verbinden, und die Pumpe PR die Hochdruckpumpe darstellt. Die Kupplung CL ist eingestellt, um mit dem Fluid des niedrigeren Drucks gefüllt zu werden, d. h. EL ist direkt an die Kupplung CL angeschlossen und FL ist auf PFP eingestellt, d. h. die Quelle niedrigeren Drucks. In dem Fall, dass Getriebedrehmomente umgekehrt werden, dann werden die Einstellungen an den Ventilen SL und SR umgekehrt, ohne die Kupplungsverbindungen zu ändern, d. h. Freilauf ist möglich in einer jeglichen Betriebsbedingung und umgekehrter Betrieb ist möglich, wenn die Kupplung an den hohen Druck (V&sub1;) angeschlossen ist. Zum Bremsen können S&sub2; und SR an V&sub1; angeschlossen werden, ohne die Kupplungsbedingungen zu ändern. Außerdem kann eine Kupplungssteuerung durch Ändern der Position des Ventils F derart hinzugefügt werden, dass es an den primären Füllpunkt PFP anschließt.
• Zum Schaffen einer Variiereinrichtung mit hydraulischer Endbelastung kann man die Anordnung von Fig. 12 verwenden. In dieser Anordnung ist ein gewöhnlich als ein mit "höherer Druck gewinnt" bezeichnetes Ventil 50 zwischen zwei Zuführleitungen angeschlossen und wirkt zum Zuführen von Fluid mit hohem Druck für Endbelastungszwecke. Das konventionelle "niedrigerer Druck gewinnt" Ventil, so wie das in PCT GB/00956 offenbarte, kann in der vorliegenden Anordnung entbehrt werden, da der Punkt PFP den niedrigeren der beiden Drucke liefert, die die Variiereinrichtungs-Differenzsteuerung in der Schaltung definieren, und zum Liefern von Hydraulikfluid bei niedrigem Druck verwendet werden kann, um die Endbelastungskammer zu füllen. Ein Betrieb des Endbelastungsmechanismus wird der gleiche wie der sein, der vorher abgelaufen ist, insofern wie die Hydraulikkammer von dem Ventil 50 "höherer Druck gewinnt" wie gesteuert bei PFP durch das Schaltungsventil V&sub1; gefüllt wird.
• Es wird erkannt werden, dass das Ventil V&sub1; betätigt werden kann, um den Gegendruck zu variieren und folglich den Druck innerhalb der Hauptrollensteuerkolben 52, 54, und Nebenkolben 52a-52c und 54a-54c wie in Fig. 3 gezeigt zu steuern.
• Es wird auch erkannt werden, dass ein einzelnes elektronisches Überwachungsgerät/Kontroller vorgesehen werden kann, um alle hier offenbarten Überwachungs-/Kontrollfunktionen auszuführen. Ein solches Überwachungsgerät/Kontroller ist schematisch bei 56 in Fig. 3 gezeigt.

Claims (24)

1. Hydrauliksteuerschaltung (30) für ein stufenloses Getriebe mit einer Variiereinrichtung und einer Mehrzahl von Betriebsbedingungs-Wechselkupplungen (CR, CL), umfassend:

eine erste und zweite Hydraulikzuführleitung (34, 36);

eine erste und zweite Hydraulikpumpe (PL, PR), die mit der genannten ersten bzw. zweiten Zuführleitung (34, 36) zum Pumpen von Hydraulikfluid durch dieselben und zum Erhöhen dessen Drucks verknüpft sind;

ein erstes und zweites Hydraulikdrucksteuerventil (V&sub1;, V&sub2;) zum Steuern des Drucks von Rollensteuerkolben (52, 54) der Variiereinrichtung zuzuführendem Hydraulikfluid und zum Steuern des Drucks von Hydraulikfluid, das einer die genannten Betriebsbedingungs-Wechselkupplungen (CR, CL) aufweisenden Kupplungsanordnung des Getriebes zuzuführen ist; dadurch gekennzeichnet, dass das genannte erste und zweite Ventil (V&sub1;, V&sub2;) in Flussreihe und durch ein erstes Fluidventilmittel (S&sub1;, S&sub2;) verbunden sind, das normalerweise den Fluss von den genannten Pumpen (PL, PR) zu einem ersten Punkt (P&sub1;) stromaufwärts von dem genannten ersten Ventil (V&sub1;) und zu einem zweiten Punkt (P&sub2;) stromabwärts von dem genannten ersten Ventil (V&sub1;), jedoch stromaufwärts von dem genannten zweiten Ventil (V&sub2;) leitet, wodurch das genannte erste Ventil (V&sub1;) den Druck von den Rollensteuerkolben (52, 54) zuzuführendem Hydraulikfluid unabhängig von dem genannten zweiten Ventil (V&sub2;) steuert, und wodurch das genannte zweite Ventil (V&sub2;) den Druck von Hydraulikfluid, das der genannten Kupplungsanordnung (CL, CR) des Getriebes zuzuführen ist, unabhängig von dem genannten ersten Ventil (V&sub1;) steuert.

2. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach Anspruch 1, bei der das erste fluidleitende Ventil (S&sub1;, S&sub2;) zwei Zweiwegeventile (S&sub1;, S&sub2;) aufweist, jeweils mit einem ersten und zweiten Auslass, wobei jeder erste Auslass zum Zuführen von Fluid zu dem genannten ersten Punkt (P&sub1;) angeschlossen ist und jeder zweite Auslass zum Zuführen von Fluid zu dem genannten zweiten Punkt (P&sub2;) angeschlossen ist.

3. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der das erste Ventil (V&sub1;) ein Druckanhebungsventil zum Steuern von Druck stromaufwärts desselben zur Zuführung zu der genannten Variiereinrichtung aufweist, und bei der ein jeglicher Fluss durch das genannte Ventil (V&sub1;) mit einem jeglichen Fluss kombiniert wird, der direkt zu dem genannten zweiten Punkt (P&sub2;) für anschließendes Zuführen zu dem genannten zweiten Ventil (V&sub2;) geleitet wird.

4. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner Flussbegrenzungsmittel (R) zum Begrenzen des Flusses von Fluid in dem direkten Zuführungszweig (26) zwischen dem Fluidleitungsventilmittel (S&sub1;, S&sub2;) und dem genannten zweiten Punkt (P&sub2;) derart aufweist, dass der Widerstand in jedem Zweig im wesentlichen gleich zu dem Gesamtwiderstand in dem Zuführweg durch das erste Ventil (V&sub1;) ist.

5. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach Anspruch 4, die eine weitere Begrenzungseinrichtung (r) innerhalb der Zuführung zu dem ersten Ventil (V&sub1;) umfasst, und bei der der Gesamtwiderstand (r) und der Widerstand in dem ersten Ventil (V&sub1;) im wesentlichen gleich dem Widerstand (R) und einem jeglichen Widerstand in jedem Zuführungszweig (26) zwischen den Fluidleitungsventilen (S&sub1;, S&sub2;) und dem zweiten Punkt (P&sub2;) ist.

6. Variiereinrichtungs-Steuerschaltung (30) nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, die weiter ein Fahrzeugverlangsamungskontrollgerät (16) und Schaltmittel (18) umfasst, die zum Schalten des ersten Fluidleitungsventilmittels (S&sub1;, S&sub2;) bedienbar sind, um Leitung des gesamten Fluids aus den genannten Pumpen (PL, PR) zu dem genannten ersten Ventil (V&sub1;) bei Ermittlung von Fahrzeugverlangsamung zu verursachen.

7. Variiereinrichtungs-Steuerschaltung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Schaltmittel (18) umfasst, welche zum Schalten des ersten Fluidleitungsventilmittels (S&sub1;, S&sub2;) bedienbar sind, um Leitung des gesamten Fluids aus den genannten Pumpen (PL, PR) zu dem genannten zweiten Punkt (P&sub2;) anstatt zu dem genannten ersten Punkt (P&sub1;) zu verursachen.

8. Variiereinrichtungs-Steuerschaltung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und die weiter eine erste bzw. zweite Betriebsbedingungs-Wechselkupplung (CR, CL) aufweist und in der jede Kupplung (CR, CL) zum Erhalten von Fluid von einem Punkt stromabwärts der genannten Pumpen (PR, PL) angeschlossen ist.

9. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach Anspruch 8, und die ferner eine weitere Flussbegrenzungseinrichtung (rL, rR) in der Zuführung zu jeder Kupplung (CR, CL) umfasst, um dadurch einen vorbestimmten Druck innerhalb der zu dieser führenden Zuführung aufrechtzuerhalten.

10. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der jede Kupplungszuführung ein Kupplungsfüllventil (FL, FR) zwischen einer zugehörigen Pumpe (PR, PL) und der genannten Kupplung (CR, CL) umfasst, wobei das genannte Ventil Fluidfluss von der genannten zugehörigen Pumpe entweder über einen primären Füllpunkt (PFP) stromabwärts des genannten zweiten Punkts (P&sub2;), jedoch stromaufwärts von dem genannten zweiten Ventil (V&sub2;), oder von einem sekundäre Füllpunkt (SFP) stromabwärts von den genannten Pumpen (PL, PR), jedoch stromaufwärts von dem genannten ersten Punkt (P&sub1;) erhält.

11. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach Anspruch 10, bei der der genannte sekundäre Füllpunkt (SFP) sich stromaufwärts von dem genannten ersten Fluidleitungsventilmittel (S&sub1;, S&sub2;) befindet.

12. Hydrauliksteuerschaltung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, die ferner einen Ablasswert (EL, ER) für jede Kupplung (CL, CR) aufweist, der in einer ersten Position zum Leiten des Flusses zu der genannten verknüpften Kupplung (CL, CR) wirkt, und in einer zweiten Position wirkt, um Fluid aus dieser ablaufen zu lassen, jedoch Fluidfluss zu dieser zu verhindern.

13. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, die eine Steuerung (31) zum Steuern der genannten Kupplungsfüllventile (FL, FR) umfasst, um so Fluidzuführung von dem primären Füllpunkt (PFP) während eines Kupplungsfüllschritts und von dem sekundären Füllpunkt (SFP) während eines Kupplungseingriffsschritts zu verursachen.

14. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, die ferner eine Steuerung zum Steuern des ersten Fluidleitungsventils (S&sub1;, S&sub2;) zum Leiten von Fluid aus beiden Pumpen (P&sub1;, P&sub2;) zu einer Kupplung (CL, CR) über den genannten sekundären Füllpunkt (SFP) umfasst.

15. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen Fluidsammelbehälter (32) zum Aufnehmen von Fluidfluss umfasst, nachdem der Kupplungseingriff abgeschlossen worden ist.

16. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach Anspruch 15, bei der der genannte Sammelbehälter (32) Fluid von einem tertiären Füllpunkt (TFP) stromaufwärts des zweiten Ventils (V&sub2;), jedoch stromabwärts des primären Füllpunkts (PFP) erhält.

17. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach Anspruch 16, und bei der das erste Ventil (V&sub2;) ein Magnetventil (36) aufweist.

18. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, und die ferner ein Entlastungsventil (38) mit variablem Durchsatz umfasst und in der das zweite Ventil (V&sub2;) ein Magnetventil (36) aufweist, wobei das genannte Magnetventil (36) in einer ersten Position wirkt, um Fluss durch das genannte Magnetventil und zu einem Sumpf (30) zu leiten, und in einer zweiten Position zum Leiten von Fluid zu dem genannten Entlastungsventil (38) mit variablem Durchsatz wirkt.

19. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach Anspruch 18, bei der das genannte Entlastungsventil (38) mit variablem Durchsatz ein federbelastetes (42) Druckentlastungsventil mit einer Schaltung (40B) zum Erhalten eines Teil des Flusses und Leiten desselben zu der Federseite des Ventils (38) aufweist, um dadurch die Federeinwirkung zu unterstützen und den Druck innerhalb der Hydraulikschaltung zu erhöhen.

20. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach Anspruch 19, bei der das genannte Druckentlastungsventil (38) einen Ablass (46) zum Ablassen von jeglichem auf der Federseite (42) des genannten Ventils (38) angesammeltem Fluid umfasst.

21. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, und die ein Getriebe umfasst, welches einen hydraulisch betätigten Endbelastungsmechanismus aufweist, wobei der genannte Mechanismus bei dem höheren der durch die genannten Pumpen (PL und PR) erzeugten beiden Drucke bereitgestellt wird.

22. Hydrauliksteuerschaltung (30) nach Anspruch 21, und die ferner ein druckempfindliches Ventil (50) angeschlossen zum Erhalten von Hydraulikfluid von beiden genannten Pumpen (PL, PR) und zum Leiten des Fluids nur bei dem höheren Druck zu dem Endbelastungsmechanismus umfasst.

23. Hydrauliksteuerschaltung nach Anspruch 22, und die ferner Schaltmittel zum Umschalten der Zuführung von Fluid zu dem Endbelastungsmechanismus zwischen den niedrigen und höheren Drucken innerhalb der Schaltung umfasst.

24. Stufenloses Getriebe mit einer Hydrauliksteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 23.