Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Hydrauliksteuerung nach dem Ober¬ begriff des Hauptanspruchs aus.

In der EP 0 451 887 AI wird eine Hydrauliksteuerung für ein elektronisch gesteuertes, kontinuierlich variables Getriebe (continuously variable transmission: CVT) beschrieben. Das CVT-Getriebe, das vorzugsweise in Kraftwagen verwendet wird, weist u.a. eine elektronische Steuerung auf, die den Hydrau¬ liköldruck im sekundärseitigen Kolbenraum regelt, um während des Normalfahrbetriebs die Klemmkraft so einzustellen, daß ein günstiger Getriebewirkungsgrad erzielt wird. Die Steuerung benötigt zur Regelung des Sekundäröldrucks den jeweils aktuel- len Druckwert im Bereich des sekundärseitigen Kolbenraums.

Dazu ist dort ein Drucksensor angeordnet. Entsprechend dem ge¬ messenen Istdruck wird der Solldruck über ein direktgesteuer¬ tes Ventil eingestellt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Hydraulikschaltung umfaßt u.a. ein Druck- Stufenventil zur Regelung des Sekundärδldrucks , das von einem

elektrisch betätigten Stromregelventil gesteuert wird. Die Be¬ stromung der elektrischen Betätigung des Stromregelventils er¬ folgt durch eine Steuereinheit, die über einen Drucksensor den Steueröldruck der zu dem Druckstufenventil führenden Steuer- leitung erfaßt. Die Steuereinheit beinhaltet u.a. neben einer Sensorsignalauswertung und einem elektronischen Druckregler ein Multiplizierteil, dessen Multiplikator das Verhältnis zwi¬ schen der steueröldruckseitigen und der sekundäröldruckseiti¬ gen Druckangriffsfläche des Druckstufenventilschiebers dar- stellt. Da sich die an den Druckstufenventilschieber anliegen¬ den Hydrauliköldrücke umgekehrt proportional zu den beiden Druckangriffsflächen verhalten, kann aus dem jeweiligen Steu¬ eröldruck der Sekundäröldruck errechnet werden. Entsprechend dem errechneten Sekundäröldruck wird das Stromregelventil be- strömt.

Aufgrund der Erfindung ist es nicht mehr notwendig, den Druck¬ sensor an oder in einer mit dem hohen Sekundärδldruck beauf¬ schlagten Arbeitsleitung oder dem sekundärseitigen Kolbenraum anzuschließen. Vielmehr wird nur noch ein Drucksensor ge¬ braucht, der für den niedrigeren Steueröldruck ausgelegt ist. Es kann damit ein einfacher und kostengünstiger Sensor einge¬ setzt werden, der ohne eigene ölvorlage auskommt.

Ferner kann der den Steueröldruck erfassende Sensor auch fernab der entsprechenden Steuerleitung installiert werden, z.B. direkt in die Steuereinheit.

Des weiteren wird die Charakteristik der Regelstrecke für den in der Steuereinheit untergebrachten elektronischen Druckreg¬ ler günstiger, da zumindest zwei dynamische Elemente wegfal¬ len. Diese sind beispielsweise zum einen die Schieberdynamik eines direktgesteuerten Druckbegrenzungsventils und zum ande¬ ren die Elastizität des sekundärseitigen Kolbenraums ein- schließlich der dazugehörenden Arbeitsleitungsabschnitte.

Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist neben dem Stand der Technik in den Zeichnungen schematisch in Form von Hydraulik¬ schaltplänen dargestellt und in der nachfolgenden Figurenbe¬ schreibung näher erläutert. Es zeigt

Figur 1 einen Hydraulikschaltplan mit einem Drucksensor in der Sekundärleitung und

Figur 2 einen Hydraulikschaltplan mit einem Drucksensor in einer mit Steueröldruck beaufschlagten Steuer¬ leitung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt einen, dem Stand der Technik entsprechenden Aus¬ schnitt aus einem Hydraulikschaltplan zur Steuerung des Hydrauliköldrucks des abtriebsseitigen Druckzylinders eines stufenlos übersetzenden Umschiingungsgetriebes. Das bekannte

Umschlingungsgetriebe (10) umfaßt zwei Kegelscheibenpaare zwi¬ schen denen ein Übertragungsmittel (14) , beispielsweise ein Schubgliederband, eine Kette, ein Keilriemen oder dergleichen, angeordnet ist. Beide Kegelscheibenpaare bestehen jeweils aus zwei Kegelscheiben (11, 12; 15, 16), die hydraulisch gegenein¬ ander verspannbar ausgebildet sind. Die dazu notwendigen Kol¬ ben- und Zylinderteile sind vorzugsweise zumindest in einem Teil der Kegelscheiben integriert. Die von diesen Teilen ein¬ geschlossenen Kolbenräume sind auf der Primärseite der Kolben- räum (13) und auf der Sekundärseite der Kolbenraum (17) . Sie

werden entsprechend der eingestellten Übersetzung mit dem je¬ weiligen Arbeitsdruck beaufschlagt.

Zum Aufbringen der notwendigen Klemmkraft an dem sekundärsei¬ tigen Scheibenpaar (15, 16) wird eine in Figur 1 dargestellte, zum Teil bekannte Hydraulikschaltung verwendet. Eine Pumpe (20) versorgt zum einen über eine Arbeitsleitung (103) und eine davon abzweigende Sekundärleitung (102) direkt den sekundärseitigen Kolbenraum (17) . Zum anderen fördert sie

Hydrauliköl über die Leitung (103) und die beiden Druckbegren¬ zungsventile (30) und (40) sowie die sie verbindenden Arbeits¬ leitungen (104) und (106) in eine weiterführende Arbeitslei¬ tung (107) . An letztere können nachgeschaltete, weitere hydraulische Baugruppen angeschlossen sein.

Das Druckbegrenzungsventil (30) ist ein Druckstufenventil mit zwei Steueranschlüssen (31) und (32) . Es hat einen Schieber oder dergleichen mit zwei verschieden großen Flächen für die Steuerdruckbeaufschlagung. Dabei ist die wirksame Fläche im Bereich des Steueranschlusses (32) größer als die wirksame Fläche im Bereich des Steueranschlusses (31) .

Das Druckstufenventil (30) begrenzt seinen Eingangsdruck pro¬ portional zu einem am Steueranschluß (32) anliegenden Steu- erδldruck. Den Steueröldruck liefert ein kontinuierlich arbei¬ tendes Stromregelventil (50) . Dieses Ventil ist beispielsweise ein 3/3-Proportionalwegeventil, dessen Schieber zwischen einer Rückstellfeder (51) und einer elektrischen Betätigung (52) eingespannt ist.

Der Hub des Stromregelventils (50) wird von einer elektroni¬ schen Steuerung (85) vorgegeben. Dazu erhält die Steue¬ rung (85) über eine elektrische Signalleitung (86) von einem an der Sekundärleitung (102) angeschlossenen Drucksensor (80) Signale, die ein Maß für den Sekundärδldruck darstellen. Die

Steuerung generiert mit Hilfe der empfangenen Drucksensorsi¬ gnale eine entsprechende Bestromung der elektrischen Betäti¬ gung (52) .

Das Stromregelventil (50) verbindet im unbestromten Zustand ungedrosselt die Arbeitsleitung (104) mit der Steuerlei¬ tung (55) . Letztere teilt sich in die zum Druckstufenven¬ til (30) führende Steuerleitung (34) und eine Steuerlei¬ tung (53) auf. Die Steuerleitung (53) ist am Stromregelven- til (50) neben der elektrischen Betätigung (52) angeschlossen, so daß ihr Steueröldruck der Rückstellfeder (51) entgegen¬ wirkt.

An die Steuerleitung (34) ist ggf. ein Hydraulikspeicher (60) angeschlossen. Er kann u.a. als Federspeicher ausgeführt sein.

Zum Erzeugen der erforderlichen Klemmkraft an dem primärseiti- gen Scheibenpaar (11, 12) wird eine übliche, in den Figuren 1 und 2 nicht dargestellte Hydraulikschaltung verwendet. Sie ist u.a. zwischen dem Arbeitsleitungsabschnitt (111) und der Pri¬ märleitung (101) geschaltet.

Bei dem Betrieb des Getriebes befindet sich der Schieber des Druckstufenventils (30) im Gleichgewicht. Auf der einen Seite wirkt der Pumpendruck über die Steuerleitung (33) auf die kleinere Schieberfläche in Öffnungsrichtung. An der anderen Seite steht über die Steuerleitung (34) der Steueröldruck in Schließrichtung an der größeren Schieberfläche an. Hierbei wird die Höchstgrenze des Steuerδldrucks durch das Druckbe- grenzungsventil (40) vorgegeben. Die unter der Höchstgrenze liegenden Vorsteuerdrücke werden durch das Stromregelven¬ til (50) bestimmt. Bei niedrigem Sekundärδldruck, gemessen vom Drucksensor (80) , wird die elektrische Betätigung (52) nicht oder minimal bestromt. In dieser Phase entspricht der Hydrau- likδldruck in der Arbeitsleitung (104) dem Steueröldruck. Wäh-

rend der Offenstellung des Stromregelventils (50) wird der Hydraulikspeicher (60) geladen.

Bei höherem Druck in den Arbeitsleitungen (102-104) drosselt zum einen der Steueröldruck über die Steuerleitungen (55) und (53) und zum anderen die höhere Bestromung der elektrischen Betätigung (52) das Stromregelventil (50) .

In Figur 2 ist eine Hydrauliksteuerung dargestellt, bei der nicht der Sekundäröldruck, sondern der Steueröldruck gemessen wird. Dazu ist ein Drucksensor (90) über eine Fühlerlei¬ tung (91) an der Steuerleitung (34) angeschlossen. Da das Druckstufenventil (30) den Sekundäröldruck immer proportional zum Steueröldruck regelt, kann aus dem Steueröldruck durch eine Multiplikation mit einem bestimmten Faktor der Sekun- därδldruck berechnet werden. Der Faktor entspricht hier dem Verhältnis der beiden Druckangriffsflächen am Schieber des Druckstufenventils (30) , wobei das Verhältnis der Quotient von großer Fläche bei dem Steueranschluß (32) zur kleinen Fläche am Steueranschluß (31) ist.

Das von dem Drucksensor (90) gelieferte Signal wird einer Steuereinheit (95) über eine elektrische Signalleitung (96) zugeführt, um dort aufbereitet und mit dem entsprechenden Fak¬ tor multipliziert für die Bestromung der elektrischen Betäti¬ gung (52) verwendet zu werden.

Auf diese Weise kann ein Drucksensor (90) eingesetzt werden, der anstatt für einen hohen Sekundärδldruck nur für einen niedrigen Steueröldruck ausgelegt zu sein braucht. Die Steuereinheit (90) muß gegenüber der Steuereinheit (80) aus Figur 1 nur geringfügig geändert bzw. eingestellt werden, da derartige Steuereinheiten in der Regel über einstellbare, mul- tiplikative Ausgangssignalverstärkungen verfügen.

Unabhängig hiervon kann die elektrische Ventilbetätigung auch durch ein hydraulisches Vorsteuerventil oder andere gleichwir- kende Mittel ersetzt werden.