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Steuerungssystem für das Riemenübersetzungsverhältnis eines stufenlosen Getriebes - Dokument DE10352744A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10352744A1 17.06.2004
Titel Steuerungssystem für das Riemenübersetzungsverhältnis eines stufenlosen Getriebes
Anmelder General Motors Corp., Detroit, Mich., US
Erfinder Bai, Shushain, Ann Arbor, Mich., US
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Anmeldedatum 12.11.2003
DE-Aktenzeichen 10352744
Offenlegungstag 17.06.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.06.2004
IPC-Hauptklasse F16H 63/06
IPC-Nebenklasse F16H 61/00   
Zusammenfassung Ein hydraulisches Steuersystem für ein stufenloses Getriebe (CVT) umfasst ein Übersetzungsverhältnis-Steuerventil zum Verteilen von Fluid auf Komponenten in dem CVT. Auf das Übersetzungsverhältnis-Steuerventil wirkt ein vom System gesteuerter Druck und es verteilt ein Steuerfluid mit hohem Druck sowie ein Steuerfluid mit niedrigem Druck. Ein variables Bypass-Ventil verteilt überschüssiges Druckfluid zurück auf den Einlass einer Steuerpumpe. Das Bypass-Ventil spricht auf die Druckdifferenz zwischen dem Hochdruck-Steuerfluid und dem durch Systemdruck gesteuerten Fluid an, um den Arbeitspunkt herzustellen, bei dem das überschüssige Fluid umgeleitet wird. Das durch den Systemdruck gesteuerte Fluid besitzt den höchsten Druck in dem System. Während des Betriebes des CVT wirkt das Hochdruck-Steuerfluid auf eine variable Scheibe des CVT, und das Niederdruck-Steuerfluid wirkt auf eine weitere variable Scheibe des CVT. Das Übersetzungsverhältnis-Steuerventil spricht auf eine Rückführungssteuereinrichtung an, die dazu dient, das erforderliche Übersetzungsverhältnis für das CVT und somit die gewünschten Niveaus der Hoch- und Niederdruck-Steuerfluide festzulegen.

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft Steuerungen für stufenlose Getriebe und insbesondere die Steuerung der Positionierung und des Druckes eines Riemens innerhalb des Steuersystems für ein stufenloses Getriebe.

Stufenlose Getriebe (CVT von Continuously Variable Transmissions), die einen Riemenantrieb zwischen Riemenscheiben mit variablem Durchmesser benutzen, besitzen ein Drucksteuersystem, welches den Durchmesser von zumindest einer der Scheiben des CVT festlegt.

Das Übersetzungsverhältnis des CVT wird (auf wohl bekannte Weise) gesteuert, indem der Arbeitsdurchmesser einer Scheibe vergrößert wird, während der Durchmesser der anderen verkleinert wird. Dies wird im Allgemeinen durch ein hydraulisches Steuersystem bewerkstelligt, in welchem eine Verdrängerpumpe die Fluidquelle und somit den Druck liefert, der auf Fluidmotoren an jeder der Scheiben mit variablem Durchmesser, die die Position der Scheiben steuern, wirkt.

Bei gegenwärtigen CVT-Systemen wird der Druck in dem Steuersystem im Allgemeinen auf einem Niveau gehalten, das wesentlich höher ist als der Druck, der erforderlich ist, um die Positionierung der Scheiben mit variablem Durchmesser zu steuern. Steuersysteme, die eine Hochdruckquelle oder eine Quelle mit festem Druck verwenden, haben zwei Nachteile. Der zu hohe Druck des Steuersystems an der Pumpe verringert den Gesamtwirkungsgrad des Getriebesystems. Die überschüssige Strömung aus der Pumpe, die von dem Steuersystem nicht benutzt wird, insbesondere unter Betriebsbedingungen eines festen Übersetzungsverhältnisses, wird über das Regelventil abgeleitet, was eine Wärmezunahme in dem Getriebe bewirkt. Diese zusätzliche Wärme in dem Fluid muss abgeführt werden, und deshalb ist ein größeres Kühlsystem erforderlich.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes hydraulisches Steuersystem für eine Steuereinrichtung eines Übersetzungsverhältnisses eines stufenlosen Getriebes bereitzustellen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung führt eine Verdrängerpumpe Fluid zu, um die Positionierung der Scheiben innerhalb eines CVT zu steuern.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Druck von der Pumpe durch ein Übersetzungsverhältnis-Steuerventil verteilt, das als Hochdruck-Steuersystem sowie als Niederdruck-Steuersystem dient.

Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Austragsdruck der Pumpe durch ein variables Bypass-Ventil gesteuert, das überschüssiges Fluid zurück auf den Pumpeneinlass verteilt.

Gemäß noch einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Bypass-Ventil durch den Ausgangsdruck der Pumpe und durch den höchsten Druck in dem CVT-Steuersystem betätigt oder gesteuert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der Pumpendruck und der CVT-Steuerdruck entgegen gerichtete Kräfte auf das Bypass-Ventil, so dass der Maximalwert des Ausgangsdrucks der Pumpe durch den maximalen Druck in dem Riemen- oder CVT-Steuersystem begrenzt ist.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische und grafische Darstellung eines Steuersystems für das Übersetzungsverhältnis eines stufenlosen Getriebes, das die vorliegende Erfindung umfasst und ein mechanisches Rückführungssystem aufweist.

2 ist eine schematische und grafische Darstellung eines Steuersystems für das Übersetzungsverhältnis eines stufenlosen Getriebes, das die vorliegende Erfindung umfasst und einen hydraulischen Übersetzungsverhältnis-Steuermechanismus benutzt.

3 ist eine schematische und grafische Darstellung eines Bypass-Ventils.

In den Zeichnungen, in denen in allen Ansichten gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile darstellen, ist in 1 ein Steuersystem 10 für das Übersetzungsverhältnis eines stufenlosen Getriebes (CVT) zu sehen. Das Steuersystem 10 umfasst ein CVT 12 und eine hydraulische Steuereinrichtung 14. Das CVT 12 umfasst zwei Scheiben oder Riemenscheiben 16 und 18 mit variablem Durchmesser, die durch ein flexibles Drehmomentübertragungselement, wie etwa einen Riemen 20, miteinander verbunden sind. Die Scheibe 16 umfasst eine Steuerkammer und einen Kolben 22, und die Scheibe 18 umfasst eine Kammer und einen Steuerkolben 24. Jede der Scheiben 16 und 18 ist nur halb gezeigt, um die Zeichnungen einfach zu halten. Fachleute werden diese Konstruktion und diesen Aufbau von Scheiben mit variablem Durchmesser, wie etwa 16 und 18, sowie des Steuerkolbens und der mit diesem angewandten Kammern 22 und 24 gut kennen.

Die Kolben- und Kammersteuereinrichtungen 22 und 24 sind hydraulisch betätigte Einrichtungen, die durch Kanäle 26 bzw. 28 jeweils mit einem Fluiddruck von der hydraulischen Steuereinrichtung 14 beaufschlagt werden. Die hydraulische Steuereinrichtung 14 umfasst eine Verdrängerpumpe 30, die Fluid aus einem Reservoir 32 durch einen Kanal 34 hindurch abzieht und unter Druck gesetztes Fluid an einen Kanal 36 liefert. Die Pumpe 30 ist eine herkömmliche, Fachleuten wohl bekannte hydraulische Einrichtung.

Der Kanal 36 steht mit einem Übersetzungsverhältnisventil 38, einem Bypass-Ventil 40 und einem Systemüberdruckventil 42 in Verbindung. Das Systemüberdruckventil 42 ist ein herkömmliches Druckregelventil, das den maximalen Ausgangsdruck der Pumpe 30 in dem Kanal 36 begrenzt. Das Bypass-Ventil 40 ist ebenfalls ein herkömmliches Regelventil mit einem Steueranschluss 44, einem Ansteuerungs- oder Pilotanschluss 46 und einer Vorspannfeder 48. Das Bypass-Ventil 40 dient dazu, Fluid aus dem Kanal 36 einem Kanal 50 zurückzuführen, der mit dem Einlass der Pumpe 30 auf eine solche Weise in Verbindung steht, dass der Pumpeneinlass auf eine allgemein bekannte Weise überverdichtet oder überladen wird.

Das Übersetzungsverhältnisventil 38 umfasst einen Ventilkörper 52 mit einer Bohrung 54, in der ein Ventilschieber 56 verschiebbar angeordnet ist. Der Ventilschieber 56 weist vier Stege 58, 60, 62 und 64 auf, und der Ventilkörper 52 weist einen Einlassanschluss 66, einen Steueranschluss 68, einen zweiten Steueranschluss 70 und zwei geregelte Anschlüsse 72 und 74 auf. Der Einlassanschluss 66 steht in kontinuierlicher Verbindung mit dem Kanal 36 und somit mit der Pumpe 30. Der Steueranschluss 68 steht mit der Kolben- und Kammersteuereinrichtung 22 und mit einem herkömmlichen Kugelwechselventil 76 in Fluidverbindung. Der Steueranschluss 70 steht mit der Kolben- und Kammersteuereinrichtung 24 und auch mit dem Wechselventil 76 in Fluidverbindung. Die Anschlüsse 72 und 74 stehen mit einem Druckregelventil 78 in Fluidverbindung, welches betreibbar ist, um den Druck in den Anschlüssen 72 und 74 zu begrenzen, indem es den Druck in einem mit diesen in Verbindung stehenden Kanal 80 begrenzt.

Das Druckregelventil 78 wird durch einen Kraftmotor-Ansteuerungsmechanismus 82 gesteuert, der eine herkömmliche elektrohydraulische Einrichtung ist, die in der Lage ist, ein Drucksteuersignal an das Druckregelventil 78 zu liefern, welches in Ansprechen auf einen Kraftmotor an der Steuereinrichtung 82 variabel ist. Der Kraftmotor empfängt elektronische Signale oder elektrische Signale von einer herkömmlichen elektronischen Steuereinheit (ECU von Electronic Control Unit), nicht gezeigt, die einen vorprogrammierten digitalen Computer umfasst. Das Steuerventil 82 nimmt einen Eingangsstrom aus dem Kanal 36 auf, um gesteuerte Drucksignale an das Druckregelventil 78 zu liefern.

Der Ventilschieber 56 ist über ein Gestänge 84 mit einem Steuerarm 86 mechanisch verbunden. Der Steuerarm 86 und das Gestänge 84 sind ein Teil eines mechanischen Rückführungssystems, welches die Positionierung des Ventilschiebers 56 des Übersetzungsverhältnisventils 38 steuert. Der Arm 86 weist ein erstes Ende 88 auf, das in Wirkverbindung mit einer Hälfte der variablen Scheibe 16 steht, und ein zweites Ende 90, das in Wirkverbindung mit einem Übersetzungsverhältnis-Stellglied 92 steht. Die Mitte des Arms 86 ist mit dem Gestänge 84 verbunden.

Das Übersetzungsverhältnis-Stellglied 92 weist ein federbelastetes Kolbenelement 94 auf, das mit einem Zylinder 96 zusammenwirkt, um eine Kammer 98 zu bilden, in der ein Steuerdruck bereit gestellt wird. Der Steuerdruck wird durch ein Kraftmotor-Regelventil 100 hergestellt, welches eine herkömmliche Steuereinrichtung ähnlich der Steuereinrichtung 82 ist. Auf das Kraftmotor-Regelventil 100 wirkt auch ein Fluiddruck aus dem Kanal 36. Das Regelventil 100 gibt Drucksignale an die Kammer 98 aus, um die Position des Kolbens 94 in der Kammer 98 einzustellen. Wenn sich der Kolben in der Kammer 98 bewegt, wird sich ebenso das Ende 90 des Gestänges 86 bewegen, was zu einer Bewegung des Ventilschiebers 56 führt. Wenn der Ventilschieber 56 bewegt wird, wird Druckfluid aus dem Kanal 36 durch das Ventil 38 entweder zu Anschluss 68, der mit der Steuerkammer 22 verbunden ist, oder zu Anschluss 70, der mit der Steuerkammer 24 verbunden ist, gelenkt.

Das Übersetzungsverhältnisventil 38 dient dazu, den anderen der Anschlüsse 68 und 70 durch die geregelten Anschlüsse 72 und 74 in Verbindung zu bringen. Auf den Anschlüssen 72 und 74 wirkt ein minimaler Druck, der durch das Regelventil 78 hergestellt wird. Der höhere Druck in entweder Kanal 26 oder Kanal 28 bewirkt eine Einstellung des Arbeitsdurchmessers der jeweiligen Scheiben 16 und 18, was zu einer Bewegung des ersten Endes 88 des Arms 86 führt. Wenn der Arm 86 mit der Scheibe 16 bewegt wird, wird der Ventilschieber 56 in die Position zurückgeführt, die den exakten Arbeitsdruck herstellen wird, der für das CVT 12 erforderlich ist. Dieser Arbeitsdruck wird durch die ECU bestimmt, die Signale von dem Fahrzeugbediener und von dem Fahrzeug empfängt.

Das Wechselventil 76 wird durch den Druck in beiden Anschlüssen 68 und 70 betätigt. Der höhere dieser beiden Drücke wird durch das Wechselventil 76 zu einem Kanal 102 gelenkt, der mit dem Anschluss 46 in Verbindung steht. Das Bypass-Ventil 40 spricht auf den Druck in dem Kanal 36, den Druck in dem Kanal 102 und die Vorspannfeder 48 an.

Das Bypass-Ventil 40 dient dazu, den Druck in dem Kanal 36 auf ein Niveau zu begrenzen, das durch den höchsten erforderlichen Druck innerhalb der Riemensteuerdrücke für das CVT 12 bestimmt wird. Das Bypass-Ventil 40 ist zwischen dem Kanal 36 und 50 geschlossen, bis der Druck an Anschluss 44 gleich dem Druck an Anschluss 46 plus der Kraft der Feder 48 ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Druck an Anschluss 44 bewirken, dass sich das Bypass-Ventil zu öffnen beginnt, so dass etwas von dem Fluid in Kanal 36 zurück zum Einlass der Pumpe 30 umgeleitet wird. Der Einlass der Verdrängerpumpe kann bekanntlich derart entworfen sein, dass eine herein kommende Strömung am Einlass der Verdrängerpumpe eine Überladungswirkung hervorrufen wird.

Wenn das Regelventil 100 der Steuerung nach einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses des CVT 12 verlangt, wird der mechanische Rückführungsmechanismus betätigt werden, um eine Änderung an dem Übersetzungsverhältnisventil 38 zu bewirken. Dies wird natürlich eine Änderung der Drücke in Kanal 26 und 28 erzeugen, so dass ebenfalls eine Änderung der Einstellung des Bypass-Ventils 40 auftreten wird. Wenn der höhere Druck an entweder Kammer 24 oder Kammer 22 erforderlich ist, wird der Druck in Kanal 36 entsprechend zunehmen, oder wenn ein niedriger Druck verlangt wird, wird der Druck in Kanal 36 dementsprechend abnehmen.

Die in 2 gezeigte Steuereinrichtung 210 hat die gleiche Arbeitsweise wie die in 1 gezeigte Steuereinrichtung 10. Der wesentliche Unterschied zwischen den Steuereinrichtungen 10 und 210 ist die Arbeitsweise des Übersetzungsverhältnisventils 38 in 1 bzw. des Übersetzungsverhältnisventils 238 in 2. Das Übersetzungsverhältnisventil 38 benötigt einen mechanischen Rückführungseingang, wohingegen das Übersetzungsverhältnisventil 238 eine hydraulische Steuereinrichtung anwendet. Die hydraulische Steuereinrichtung liegt in der Form eines Kraftmotor-Regelventils 200 vor, das ähnlich dem Regelventil 100 ist. Auf das Kraftmotor-Steuerventil 200 wirkt ein Fluiddruck aus dem Kanal 36 über ein Filter 202 und es verteilt das Druckfluid durch einen Kanal 204 auf einen Anschluss 206 an dem Übersetzungsverhältnisventil 238. Der Druck in dem Kanal 204 wird durch die ECU in Ansprechen auf Eingangssignale von dem Bediener und dem Fahrzeug bestimmt.

Das Übersetzungsverhältnisventil 238 umfasst einen Ventilschieber 256, der in einer Ventilbohrung 254 verschiebbar angeordnet ist. Der Ventilschieber 256 weist vier Stege mit gleichem Durchmesser 258, 260, 262 und 264 auf. Die Ventilbohrung 254 weist einen Einlassanschluss 266, zwei Steueranschlüsse für die Riemenposition 268 und 270 und zwei geregelte Anschlüsse 272 und 274 auf. Der Anschluss 206 steht auch mit der Ventilbohrung 254 in Verbindung. Der Anschluss 266 steht mit dem Kanal 36 in Fluidverbindung, und die Anschlüsse 268 und 270 stehen jeweils mit den Kanälen 28 bzw. 26 in Fluidverbindung, und die Anschlüsse 272 und 274 stehen mit dem Druckregelventil 78 in Fluidverbindung, das durch das Kraftmotor-Steuerventil 82 gesteuert wird.

Der Ventilsteg 258 arbeitet mit einem Ende 259 der Ventilbohrung 254 zusammen, um eine Kammer 261 zu bilden, die, wenn sie unter Druck gesetzt ist, den Ventilschieber 258 nach rechts drängen wird. Der Ventilsteg 264 arbeitet mit einem Ende 263 der Ventilbohrung 254 zusammen, um eine Kammer zu bilden, in der eine Feder 265 angeordnet ist. Die Feder 265 drängt den Ventilschieber 256 in der Ventilbohrung 254 entgegengerichtet zum Druck in der Kammer 261 nach links.

Das Kraftmotor-Regelventil 200 gibt in Ansprechen auf die Betriebsbedingungen, die von dem Bediener eingestellt werden, sowie die Fahrzeugsbetriebsparameter Drucksignale an die Kammer 261 aus. Das Fluid in der Kammer 261 wirkt mit der Feder 265 zusammen, um den Ventilschieber 256 in der Ventilbohrung 254 zu positionieren. Abhängig von der Position, die durch diese Betriebsbedingungen hergestellt wird, wird das Druckfluid in dem Kanal 36 an einen der Kanäle 26 und 28 mit einem höheren Druckniveau als an den anderen Kanal geliefert. Der Niederdruckkanal der Kanäle 26 und 28 wird durch das Druckregelventil 78 gesteuert. Der höhere Druck in einem der Kanäle wird zu den jeweiligen Steuerkammern und Kolben 22 und 24 für die Scheiben 16 und 18 gelenkt, so dass das Übersetzungsverhältnis des CVT 12 richtig eingestellt wird.

Wie bei dem Steuersystem von 1 wird das Bypass-Ventil 40 eine Position herstellen, in der der Druck in Kanal 36 gleich dem Druck in Kanal 102 plus die Kraft der Feder 48 ist. Somit wird der maximale Druck in dem Steuersystem auf einem Niveau gehalten, das geringfügig größer als der maximale Druck des Steuersystems ist, der von dem CVT 12 gefordert wird. Jegliches überschüssige Fluid, das durch die Pumpe 30 geliefert wird, wird durch das Ventil 40 zurück zu dem Pumpeneinlass umgeleitet, was die Betriebsbedingungen und den Wirkungsgrad der Pumpe 30 verbessert.

In 3 zeigt ein Beispiel des Bypass-Ventils 40. Das Bypass-Ventil 40 umfasst eine Ventilbohrung 300, die in einem Ventilkörper 302 ausgebildet ist. Der Ventilkörper 302 ist am Ende 304 geschlossen und weist eine Abdeckung 306 auf, die ein Ende 308 verschließt. Ein Ventilschieber 310 ist in der Ventilbohrung 300 verschiebbar angeordnet. Der Ventilschieber 310 weist zwei Stege mit gleichem Durchmesser 312 und 314 auf. Der Ventilsteg 314 arbeitet mit dem Ende 304 der Ventilbohrung 300 zusammen, um eine Druckkammer 315 zu bilden, die mit dem Anschluss 44 und somit mit dem Kanal 36 in Fluidverbindung steht. Der Ventilsteg 312 wirkt mit dem Ende 308 zusammen, um eine Kammer 316 zu bilden, in der eine Feder 318 angeordnet ist, um den Ventilschieber 310 in der Ventilbohrung 300 nach rechts zu drängen. Die Kammer 316 steht über den Anschluss 46 auch mit dem Kanal 102 in Fluidverbindung.

Der Ventilsteg 312 steuert auch die Fluidverbindung zwischen den Kanälen 36 und 50. In der gezeigten Position (die Position ganz rechts) ist der Kanal 36 zu dem Kanal 50 verschlossen. Der Ventilschieber 310 wird in dieser Position gehalten, bis der Druck in Kanal 36 an Anschluss 44 ausreicht, um den Ventilschieber 310 nach links zu drängen und somit die entgegenwirkenden Kräfte in der Kammer 316 und der Feder 318 zu überwinden. Wenn dies auftritt, wird der Ventilschieber 310 nach links bewegt, bis der Kanal 36 steuerbar mit dem Kanal 50 in Verbindung steht, so dass der Druck in Kanal 36 nicht weiter ansteigen wird, es sei denn, es gibt eine weitere Zunahme in dem Druck in Kanal 102. Wenn der Druck in Kanal 102 abnimmt, wird der Druck in Kammer 315 bewirken, dass der Ventilschieber 310 sich ausreichend bewegt, um eine Strömung von mehr Fluid zwischen den Kanälen 36 und 50 zuzulassen, so dass der Druck in Kanal 36 abnehmen wird. Der Ventilschieber 310 wird eine neue Steuerposition annehmen, wenn die Drücke in den Kammern 315 und 316 und die Kraft in der Feder 48 wieder im Gleichgewicht stehen.

Es gibt eine Anzahl unterschiedlicher Konstruktionen von Bypass-Ventilen, mit denen die vorliegende Erfindung umgesetzt werden kann. Bei der vorliegenden Erfindung sind, wie es oben ausgeführt wurde, die Flächen der Ventilstege 314 und 312 gleich, weshalb der Druck in den Kammern 315 und 316 eine gleiche Wirkung bei der Änderung der Position des Ventilschiebers 310 haben wird. Die Druckdifferenz zwischen den Kammern 315 und 316 wird durch die Kraft in der Feder 318 bestimmt. Diese Differenz kann natürlich festgelegt werden, indem der Zahlenwert der Kraft der Feder 318 durch die Fläche des Ventilsteges 314 dividiert wird.

Bei einem Beispiel des Steuersystems ist diese Vorspannung auf 103 kN/m2 (15 psi) festgelegt. Somit wird der Druck in Kanal 36 103 kN/m2 (15 psi) höher sein als der Druck in Kanal 102. Wenn das Bypass-Ventil 40 geregelt wird, wird sich der Druck in den Kanälen 102 und 36 dementsprechend ändern. Jegliche Änderung des Druckes in dem Kanal 102 wird durch eine gleiche Änderung des Druckes in Kanal 36 widergespiegelt. Der Druck in Kanal 102 wird immer gleich dem höheren Druck gehalten, der an dem Kolben und den Kammern 22 und 24 erforderlich ist. Somit wird der Ausgangsdruck der Pumpe 30, der durch den Druck in Kanal 36 dargestellt ist, immer geringfügig höher sein als der maximale Steuerdruck, der von der CVT 12 gefordert wird. Fachleute werden erkennen, dass die Flächen der Kammern 315 und 316 nicht gleich sein müssen. Wenn sie nicht gleich sind, wird ein anderes Verhältnis als 1:1 zwischen dem Druck in den Kanälen 36 und 102 vorhanden sein.

Zusammengefasst umfasst ein hydraulisches Steuersystem für ein stufenloses Getriebe (CVT) ein Übersetzungsverhältnis-Steuerventil zum Verteilen von Fluid auf Komponenten in dem CVT. Auf das Übersetzungsverhältnis-Steuerventil wirkt ein vom System gesteuerter Druck und es verteilt ein Steuerfluid mit hohem Druck sowie ein Steuerfluid mit niedrigem Druck. Ein variables Bypass-Ventil verteilt überschüssiges Druckfluid zurück auf den Einlass einer Steuerpumpe. Das Bypass-Ventil spricht auf die Druckdifferenz zwischen dem Hochdruck-Steuerfluid und dem durch Systemdruck gesteuerten Fluid an, um den Arbeitspunkt herzustellen, bei dem das überschüssige Fluid umgeleitet wird. Das durch den Systemdruck gesteuerte Fluid besitzt den höchsten Druck in dem System. Während des Betriebes des CVT wirkt das Hochdruck-Steuerfluid auf eine variable Scheibe des CVT, und das Niederdruck-Steuerfluid wirkt auf eine weitere variable Scheibe des CVT. Das Übersetzungsverhältnis-Steuerventil spricht auf eine Rückführungssteuereinrichtung an, die dazu dient, das erforderliche Übersetzungsverhältnis für das CVT und somit die gewünschten Niveaus der Hoch- und Niederdruck-Steuerfluide festzulegen.


Anspruch[de]
  1. Übersetzungsverhältnis-Steuersystem für ein stufenloses Getriebe (12) mit einer ersten und einer zweiten variablen Scheibenanordnung (16, 18), die durch ein flexibles Antriebselement (20) miteinander verbunden sind, umfassend:

    eine Systemdruckquelle (30),

    ein Übersetzungsverhältnis-Steuerventil (38; 238), das in Fluidverbindung mit der Quelle (30) angeordnet ist und ein Ventilelement (54, 56; 254, 256) umfasst, das betreibbar ist, um Fluid unabhängig auf die erste und die zweite variable Scheibe (16, 18) zu verteilen und somit dazwischen ein Antriebsverhältnis herzustellen, wobei das verteilte Fluid ein erstes und ein zweites Druckniveau aufweist, wobei das erste Druckniveau höher als das zweite Druckniveau ist, und

    ein Bypass-Ventilmittel (40) mit einer ersten Steuerfläche, die mit der Quelle (30) in Fluidverbindung steht, und einer zweiten Steuerfläche, die mit dem ersten Druckniveau in Fluidverbindung steht, um eine erste Kraft zu erzeugen, die einer zweiten Kraft entgegenwirkt, die durch den Systemdruck hergestellt wird, und einem Federmittel (48), das mit der zweiten Steuerfläche zusammenwirkt, wobei das Bypass-Ventilmittel überschüssiges Fluid von der Quelle (30) auf einen Rückführkanal (44) verteilt, wenn das Federmittel (48) und die erste Kraft ausreichen, um die zweite Kraft zu überwinden.
  2. Übersetzungsverhältnis-Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

    ein Steuermittel, um das Antriebsverhältnis herzustellen, und

    ein Steuermittel, um das zweite Druckniveau herzustellen.
  3. Übersetzungsverhältnis-Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: ein Ventilmittel, um das Fluid mit dem ersten Druckniveau zu dem Bypass-Ventilmittel zu lenken.
  4. Übersetzungsverhältnis-Steuersystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch: ein Ventilmittel (76), das auf das Fluid mit dem ersten Druckniveau und das Fluid mit dem zweiten Druckniveau anspricht, um das Fluid mit dem ersten Druckniveau zu dem Bypass-Ventilmittel (40) zu lenken.
  5. Übersetzungsverhältnis-Steuersystem für ein stufenloses Getriebe (12) mit einer ersten und einer zweiten variablen Scheibenanordnung (16, 18), die durch ein flexibles Antriebselement (20) miteinander verbunden sind, umfassend:

    eine Systemdruckquelle (30),

    ein Übersetzungsverhältnis-Steuerventil (38; 238) das in Fluidverbindung mit der Quelle (30) angeordnet ist und ein Ventilelement (54, 56; 254, 256) umfasst, das betreibbar ist, um Fluid mit einem ersten Druckniveau und Fluid mit einem zweiten Druckniveau unabhängig auf die erste und die zweite variable Scheibe (16, 18) zu verteilen und somit dazwischen ein Antriebsverhältnis herzustellen, wobei ein Druckniveau der ersten und zweiten Druckniveaus des Fluids höher als das andere ist, und

    ein Bypass-Ventilmittel (40) mit einer ersten Steuerfläche, die in Fluidverbindung mit der Quelle (30) steht, um eine erste Kraft herzustellen, und einer zweiten Steuerfläche, die in Fluidverbindung mit dem Fluid steht, das das höhere der ersten und zweiten Druckniveaus aufweist, um eine zweite Kraft zu erzeugen, die der ersten Kraft entgegenwirkt, die durch den Systemdruck hergestellt wird, und einem Federmittel (48), das mit der zweiten Kraft zusammenwirkt, wobei das Bypass-Ventilmittel (40) überschüssiges Fluid von der Quelle (30) auf einen Rückführkanal (44) verteilt, wenn das Federmittel (48) und die zweite Kraft ausreichen, um die erste Kraft zu überwinden.
  6. Übersetzungsverhältnis-Steuersystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch: ein Ventilmittel, das auf die Fluide mit dem ersten und dem zweiten Druckniveau anspricht, um das Fluid mit dem höheren der ersten und zweiten Druckniveaus zur zweiten Steuerfläche zu lenken.
  7. Übersetzungsverhältnis-Steuersystem nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch:

    ein Steuermittel, um das Antriebsverhältnis herzustellen, und

    ein Steuermittel, um das zweite Druckniveau herzustellen.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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