Derartige auch als CVT (Continuously Variable Transmis- sion)-Getriebe bezeichnete Umschlingungsgetriebe sind stu- fenlos verstellbare Automatgetriebe. Die stufenlose Ver- stellung wird durch axiale Verstellung der beiden ver- schiebbaren Kegelscheiben des Variators auf der Primärwelle und der Sekundärwelle erreicht, wodurch das Übersetzungs- verhältnis zwischen einer kürzest möglichen Übersetzung (LOW) und einer längsten möglichen Übersetzung (overdrive, OD) geändert wird.

Um die notwendige Reibkraft an dem Drehmomentübertra- gungsglied, das im allgemeinen ein Schubgliederband ist, für die Übertragung des Motormomentes zu erzielen, ist stets ein definierter Anpreßdruck an den Kegelscheiben not- wendig. Die Verstellung der Kegelscheiben geschieht durch das Aufbringen eines zusätzlichen Verstelldruckanteiles an einer der beiden verschiebbaren Kegelscheiben.

Bei aus der Praxis bekannten Ausführungen dieser Um- schlingungsgetriebe ist als Druckversorgungseinrichtung an jeder verstellbaren Kegelscheibe jeweils ein Druckzylinder angeordnet, mit dem sowohl die stets notwendige Scheibenan- pressung als auch die Kegelscheibenverstellung zur Überset- zungsänderung vorgenommen wird.

Dabei wird vollständig entkoppelt an den beiden Kegel- scheiben ein Druck geregelt eingestellt und ein zur Ver- stellung des Variators notwendiger Volumenstrom ebenfalls unabhängig voneinander an den verschiebbaren Kegelscheiben zur Verfügung gestellt.

So wird beispielsweise bei einer Verstellung von dem Zustand LOW in Richtung des Zustandes OD mit einer längeren Übersetzung eine erste Kegelscheibe mit Ölvolumen beauf- schlagt und ihre Volumenkammer befüllt. Gleichzeitig wird ein zweiter Volumenstrom aus einer zweiten Kegelscheibe an dem anderen Kegelscheibensatz in einen Öltank abgeführt.

Analog hierzu wird bei einer Verstellung des Variators von einem Zustand OD in Richtung der Übersetzung LOW die zweite Kegelscheibe befüllt, während der Volumenstrom aus der ersten Kegelscheibe in den Öltank abgeführt wird.

Da bei Umschlingungsgetrieben außer bei seltenen Kon- stantfahrsituationen eine ständige Übersetzungsänderung erfolgt, bedeutet dies, daß ständig Öl auf der Niederdruck- seite entspannt werden muß und in den Öltank verloren geht, während gleichzeitig Öl mit dem erforderlich hohen Druck auf der Hochdruckseite nachgefördert werden muß.

Dies hat den Nachteil, daß die Volumenstromverhältnis- se dabei geometrisch stark nichtlinear sind und die notwen- dige Pumparbeit zur Gewährleistung einer hohen Verstelldy- namik von entsprechend groß dimensionierten Pumpen durchge- führt werden muß. Der Gesamtwirkungsgrad wird dadurch deut- lich negativ beeinflußt, und die Antriebsleistung des Mo- tors ist durch die Pumpenleistung vermindert.

Aus der DE 41 31 931 ist ein Umschlingungsgetriebe be- kannt, bei dem für die Scheibenanpressung der beiden ver- stellbaren Kegelscheiben des Variators jeweils ein Anpreß- zylinder und für die Scheibenverstellung ein von dem An- preßzylinder getrennter Verstellzylinder vorgesehen ist.

Die Zylinderräume der beiden Anpreßzylinder sind dabei mit- einander durch eine Ausgleichsleitung verbunden.

Da die Höhe des Anpreßdrucks zur Sicherstellung der Momentenübertragung am Variator dominant ist gegenüber dem Verstelldifferenzdruck, welcher zur Übersetzungsänderung nötig ist, läßt sich der Anpreßdruck mit großen Wirkflächen in beiden inneren Zylinderkammern und die Druckdifferenz zum Verstellen mit kleinen Wirkflächen realisieren. In den Verstellzylindern ändern sich bei einer Variatorverstellung die Volumina und das 01 geht in einen Öltank verloren. In den Anpreßdruckzylindern ändern sich jedoch die Volumina nicht, und das Öl wird zwischen den Kammern nur ausge- tauscht, womit es im System bleibt und nicht nachgefördert werden muß.

Diese bekannte Lösung ermöglicht durch die Mechanik der Doppel-Kegelscheiben mit äußeren Zylindern und mitein- ander verbundenen inneren Zylindern eine Reduzierung der

hydraulischen Verluste bei einer Variatorverstellung. Kon- struktiv ist diese Lösung aber aufwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Umschlingungsgetriebe mit einem Variator ein- facher Bauart zu schaffen, bei dem hydraulische Leistungs- verluste bei der Ansteuerung des Variators minimiert wer- den.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Pa- tentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Umschlin- gungsgetriebes bzw. der Druckversorgungseinrichtung mit einem zwischen den Druckkammern der Primär-Kegelscheibe und der Sekundär-Kegelscheibe angeordneten Zylinder mit Kolben wird ein zu dem Variator parallel geschalteter, doppelt wirkender, schaltbarer Bypaßzylinder bereitgestellt, mit- tels dem der niederdruckseitige Volumenstrom, welcher zur Entspannung abzuführen ist, auf die jeweilige Hochdrucksei- te zurückgeführt wird.

Mit der erfindungsgemäßen Druckversorgungseinrichtung ist vorteilhafterweise eine Ölrückführung möglich, bei der das unter Druck stehende Öl einer Kegelscheibe des Varia- tors, welches bei Verstellung normalerweise in der Tank fließen würde, in den Druckraum der unter meist höherem Druck stehenden weiteren Kegelscheibe geführt wird, ohne daß dazu aktive hydraulische Elemente wie z. B. Pumpen er- forderlich sind.

Da der zur Aufbringung des Verstelldruckes notwendige Volumenstrom lediglich zwischen der Hochdruckseite und der

Niederdruckseite des Variators hin und hergeschoben wird, muß dieser Volumenstrom nicht aus einem Ölsumpf gefördert werden, was zu einer spürbaren Verbesserung des Gesamtwir- kungsgrades führt.

Neben dem Vorteil der Energieersparnis zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung auch durch eine äußerst einfa- che und kostengünstige Konstruktion aus, welche sogar als eine Art Anbaulösung zu bekannten hydraulischen Ansteuerun- gen von Kegelscheibensätzen eines Variators Verwendung fin- den kann, da ein Variator mit üblichen Einfachzylindern konstruktiv nicht verändert werden muß.

Des weiteren trägt zur einfachen konstruktiven Bauart bei, daß keine zusätzliche Sensorik oder eine elektronische Beschaltung der verwendeten Bauteile erforderlich ist.

Zur Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung und der damit verbundenen Erzielung einer Minimierung an hydrauli- schen Leistungs-bzw. Ölverlusten ist es in der Regel auch nicht erforderlich, ein vorhandenes herkömmliches hydrauli- sches System zu verändern.

Vorteilhafterweise ermöglicht es die Erfindung, maxi- male Verstellgradienten d. h. Übersetzungsänderungen pro Zeiteinheit bei einem minimalem Ölverbrauch einzuhalten, wobei der Ölverbrauch des Variators zu einem vernachlässig- baren Anteil bei der hydraulischen Systemauslegung wird.

Gleichzeitig ist gewährleistet, daß der Druck-und Verstellarbeitsbereich des Variators in keiner Weise durch die Erfindung eingeschränkt oder verändert wird.

Die vorliegende Erfindung erfüllt somit wichtige Rah- menbedingungen insbesondere für einen Serieneinsatz bei stufenlosen Automatgetrieben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Es zeigt : Fig. 1 eine schematische Prinzipdarstellung eines Variators eines Umschlingungsgetriebes mit einer erfindungsgemäßen Druckversorgungsein- richtung und Fig. 2 eine schematische Prinzipdarstellung des Variators nach Fig. 1 mit einer alternativen Druckversorgungseinrichtung.

Bezug nehmend auf die Fig. 1 und 2 ist jeweils äußerst schematisiert eine elektrohydraulisch gesteuerte Druckver- sorgungseinrichtung 1 eines Variators 2 eines Umschlin- gungsgetriebes für ein Kraftfahrzeug dargestellt.

Der Variator 2 weist einen nur schematisch angedeute- ten Primärscheibensatz 3 und einen Sekundärscheibensatz 4 auf, wobei eine Primär-Kegelscheibe 5 des Primärscheiben- satzes 3 und eine Sekundär-Kegelscheibe 6 des Sekundär- scheibensatzes 4 zur Verstellung des Variators 2 hydrau- lisch in axialer Richtung verschiebbar sind.

Die Kegelscheiben 5,6 werden zur geregelten Einstel- lung eines Druckes und Ansteuerung des Variators 2 jeweils

mit einem Ölvolumenstrom aus einer Druckquelle 7, welche ein Öltank oder ein Ölsumpf darstellt, beaufschlagt.

Hierzu werden die Ölvolumenströme an die verschiebba- ren Kegelscheiben 5,6 jeweils über eine Druckleitung 8,9 mit einer Druckregeleinrichtung 10,11 und eine Druckkam- mer 12 der Primär-Kegelscheibe 5 mit variierbarem Volu- men V1 oder eine Druckkammer 13 der Sekundär-Kegelscheibe 6 mit variierbarem Volumen V2 aus dem Öltank 7 gefördert.

Parallel zu dem Variator 2 ist zur Ölrückführung von einer Niederdruckseite zu einer Hochdruckseite bei dessen Verstellung ein hydraulisch beschalteter Zylinder 14 mit einem darin angeordneten Kolben 15 vorgesehen. An seinen Wirkseiten 16A, 16B und 17A, 17B ist der Kolben 15 als Stu- fenkolben ausgebildet, wobei er zu seiner hydraulischen Schaltung zwischen zwei mit Druck beaufschlagbaren Arbeits- kammern 18,19 gelagert ist. Des weiteren trennt der Kol- ben 15 eine der Druckkammer 12 der Primär-Kegelscheibe 5 zugeordnete Primärkammer 20 mit Volumen V1'von einer der Druckkammer 13 der Sekundär-Kegelscheibe 6 zugeordneten Sekundärkammer 21 mit Volumen V2'.

Fig. 1 zeigt eine Ausführung, bei der die Druckkam- mer 12 der Primär-Kegelscheibe 5 mit der Primärkammer 20 und die Druckkammer 13 der Sekundär-Kegelscheibe 6 mit der Sekundärkammer 21 des Zylinders 14 über eine Leitung 22 bzw. 23 dauerhaft verbunden ist, so daß zwischen den Volu- mina V1 und V1'bzw. zwischen V2 und V2'stets gleiches Druckniveau herrscht.

Die Primärkammer 20 und die Sekundärkammer 21 des Zy- linders 14 sind von den Arbeitskammern 18,19 separiert.

Die primärseitige Arbeitskammer 18 ist über eine Leitung 24 und eine Druckregeleinrichtung 25 mit der zu der Druckkam- mer 13 der Sekundär-Kegelscheibe 6 führenden Druckleitung 9 verbunden, während die sekundärseitige Arbeitskammer 19 über eine Leitung 26 und eine Druckregeleinrichtung 27 mit der zu der Druckkammer 12 der Primär-Kegelscheibe 5 führen- den Druckleitung 8 verbunden ist.

Die Druckregeleinrichtungen 25,27 weisen dabei je- weils ein Mengenregelventil 28 bzw. 29 und eine Blende 30 bzw. 31 auf, wobei die Blenden 30,31 in der zu der jewei- ligen Druckkammer 12 oder 13 führenden Druckleitung 8 bzw. 9 angeordnet sind und bei Überschreiten eines vordefi- nierten Ölvolumenstromes derart umschalten, daß Öl über das zugeordnete Mengenregelventil 28 bzw. 29 zu der primärsei- tigen Arbeitskammer 18 oder der sekundärseitigen Arbeits- kammer 19 des Zylinders 14 strömt.

Betrachtet man die Funktionsweise näher, so erfolgt die Ansteuerung des Variators 2 über die in den zu den Druckkammern 12,13 führenden Druckleitungen 8,9 angeord- neten Druckregeleinrichtungen 10 und 11, welche jeweils mit einem Druckregelventil 32 bzw. 33 ausgebildet sind. Die Ansteuerung ist dabei derart vorgesehen, daß der an den Kegelscheiben 5,6 anliegende Anpreßdruck individuell über das zugeordnete Druckregelventil 32 bzw. 33 einstellbar ist.

Über die Mengenregelventile 28 und 29, welche in den zu den Druckregelventilen 32,33 führenden Druckleitun- gen 8,9 eingebaut sind, wird bei Überschreitung einer ein- stellbaren Ölmenge die jeweils andere Seite des Zylin- ders 14 mit Hauptdruck beaufschlagt, so daß bei einer Ver-

stellung des Variators 2 das aus einer der Druckkammern 12, 13 der Kegelscheiben 5,6 gepreßte Öl in die mit ihr ver- bundene Primärkammer 20 oder Sekundärkammer 21 des Zylin- der 14 strömt. Dabei wird ein äquivalentes Ölvolumen der auf der anderen Seite des Kolbens 15 liegenden Primärkam- mer 20 oder Sekundärkammer 21 in die Druckkammer 12 oder 13 der ihr zugeordneten Kegelscheibe gedrückt.

Beispielsweise wird bei einer Verstellung des Varia- tors 2 von LOW nach OD Öl in die Druckkammer 12 der Primär- Kegelscheibe 5 gefördert und Öl aus der Druckkammer 13 der Sekundär-Kegelscheibe 6 abgelassen. Das primärseitige Men- genregelventil 29 schaltet dabei den Hauptdruck auf die Sekundärseite des Zylinders 14, dessen Kolben 15 daraufhin entgegen der primärseitigen Arbeitskammer 18 und der Pri- märkammer 20 verschoben wird, wobei das an der Sekundär- Kegelscheibe 6 anliegende Öl in die Sekundärkammer 21 des Zylinders 14 gelangt, während primärseitig das Ölvolumen, welches sekundärseitig in den Zylinder 14 eingespeist wird, in die Druckkammer 12 der Primär-Kegelscheibe 5 geschoben wird. Weiteres beispielsweise wegen etwaiger unsymmetri- scher geometrischer Verstellverhältnisse für die Anpressung der Primär-Kegelscheibe 5 benötigtes Öl wird über das pri- märseitige Druckregelventil 32 und deren Druckleitung 8 nachgefördert.

Mit der beschriebenen hydraulischen Beschaltung des Zylinders 14 wird dieser gezwungen, das Öl der jeweils in- folge der gewünschten Ubersetzungsänderung zu verkleinern- den Druckkammer 12 oder 13 der Primär-Kegelscheibe 5 bzw.

Sekundär-Kegelscheibe 6 zu der anderen Kegelscheibe zu schieben. Da der von der Niederdruckseite zu der Hochdruck- seite geführte Ölvolumenstrom dem zusätzlich zu dem Anpreß-

druck notwendigen Verstelldruck entspricht, realisiert das System eine maximal mögliche Ölrückspeisung.

Die Ausführung nach Fig. 2 zeigt ebenfalls eine Druck- versorgungseinrichtung 1 für einen Variator 2'mit einem Primärscheibensatz 3'mit Primär-Kegelscheibe 5'und zuge- höriger Druckkammer 12'sowie einem Sekundärscheibensatz 4' mit Sekundär-Kegelscheibe 6'und zugehöriger Druckkam- mer 13', welche mit Öl aus einer Druckquelle 7'über Druck- leitungen 8', 9'und darin angeordnete Druckregeleinrich- tungen 10', 11'mit Druckregelventilen 32', 33'versorgt werden. Die Druckversorgungseinrichtung l'arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie in Fig. 1.

So ist wie in Fig. 1 zur Olrückführung von einer Nie- derdruckseite zu einer Hochdruckseite des Variators 2'ein hydraulisch beschalteter Zylinder 14'mit einem Kolben 15' vorgesehen, der an seinen Wirkseiten 16A', 16B'und 17A', 17B'als Stufenkolben ausgebildet ist, wobei er zwischen zwei Arbeitskammern 18', 19'gelagert ist und eine der Druckkammer 12'der Primar-Kegelscheibe 5'zugeordnete Pri- märkammer 20'von einer der Druckkammer 13'der Sekundär- Kegelscheibe 6'zugeordneten Sekundärkammer 21'trennt.

Im Unterschied zu der in der Fig. 1 gezeigten Ausfüh- rung, bei der der Zylinder 14 und der Kolben 15 ständig aktiv sind, ist der in Fig. 2 ersichtliche Zylinder 14'bei Bedarf, d. h. bei einer Verstellung des Variators 2', zu- schaltbar.

Hierzu ist ein Schaltventil 34 vorgesehen, das An- schlüsse 35,36 für eine zu der Druckkammer 12'der Primär- Kegelscheibe 5'führende Leitung 22A und eine zu der Pri-

märkammer 20'führende Leitung 22B, und Anschlüsse 37,38 für eine zu der Druckkammer 13'der Sekundär-Kegel- scheibe 6'fuhrende Leitung 23A und eine zu der Sekundär- kammer 21'des Zylinders 14 führende Leitung 23B aufweist.

Damit ist die Druckkammer 12'der Primär-Kegelscheibe 5' mit der Primärkammer 20'und die Druckkammer 13'der Sekun- där-Kegelscheibe 6'mit der Sekundärkammer 21 über das Schaltventil 34 verbindbar.

Des weiteren sind an dem Schaltventil 34 Anschlüs- se 39,40 für zu den Arbeitskammern 18', 19'des Kol- bens 15'führende Leitungen 41,42 vorgesehen, welche mit einer von einem Anschluß 43 des Schaltventils 34 zu der Hauptdruckleitung 8'führenden Leitung 44 verbindbar sind.

Das Schaltventil 34 ist über Steueranschlüsse 45,46 hydraulisch in drei Stellungen schaltbar, wobei eine erste Stellung als Ruhestellung, eine zweite Stellung zur Öl- druckführung von der Primärseite zur Sekundärseite und eine dritte Stellung zur Öldruckführung von der Sekundärseite zur Primärseite vorgesehen ist.

Wie in der Ausführung nach Fig. 1 arbeitet der Zylin- der 14'mit seiner hydraulischen Beschaltung als hydrosta- tisches Getriebe, welches Druck bzw. den Ölvolumenstrom zur Verstellung der Kegelscheiben 5', 6'von der Seite mit dem gerade niedrigeren Druck an die gegenwärtige Hochdruckseite fördert, wobei das System nach Fig. 2 in eine Ruhestellung schaltbar ist.

In der Ruhestellung wird der Kolben 15'durch eine Fe- dereinrichtung 47 mit zwei Federn 48 und 49, von denen eine Feder 48 in der Primärkammer 20'und die andere Feder 49 in der Sekundärkammer 21'vorgespannt angeordnet ist, in einer definierten Mittelstellung gehalten.

Bezugszeichen 1,1'Druckversorgungseinrichtung 2,2'Variator 3,3'Primärscheibensatz 4,4'Sekundärscheibensatz 5,5 Primär-Kegelscheibe 6,6'Sekundär-Kegelscheibe 7,7'Druckquelle, Öltank 8,8'Druckleitung 9,9'Druckleitung 10,10'Druckregeleinrichtung 11,11'Druckregeleinrichtung 12,12'Druckkammer 13,13 Druckkammer 14,14'Zylinder 15,15'Kolben, Stufenkolben 16A, 16A'Wirkseite des Kolbens 16B, 16B'Wirkseite des Kolbens 17A, 17A'Wirkseite des Kolbens 17B, 17B'Wirkseite des Kolbens 18,18 Arbeitskammer des Zylinders 19,19'Arbeitskammer des Zylinders 20,20 Primärkammer<BR> 21,21'Sekundärkammer<BR> 22 Leitung 22A Leitung 22B Leitung 23 Leitung 23A Leitung 23B Leitung 24 Leitung

25 Druckregeleinrichtung 26 Leitung 27 Druckregeleinrichtung 28 Mengenregelventil 29 Mengenregelventil 30 Blende 31 Blende 32,32'Druckregelventil 33,33'Druckregelventil 34 Schaltventil 35 Anschluß Schaltventil 36 Anschluß Schaltventil 37 Anschluß Schaltventil 38 Anschluß Schaltventil 39 Anschluß Schaltventil 40 Anschluß Schaltventil <BR> 41 Leitung<BR> 42 Leitung 43 Anschluß Schaltventil 44 Leitung 45 Steueranschluß <BR> 46 Steueranschluß<BR> 47 Federeinrichtung<BR> 48 Feder<BR> 49 Feder V1 Volumen Druckkammer der Primär-Kegelscheibe V1'Volumen Primärkammer V2 Volumen Druckkammer der Sekundär-Kegelscheibe V2'Volumen Sekundärkammer