Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
SYSTEM, PARTICULARLY AN ELECTROHYDRAULIC SYSTEM, FOR ADJUSTING THE PRESSURE FORCE OF A CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/055906
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system (10), particularly an electrohydraulic system, for adjusting the pressure force of a continuously variable transmission, particularly a double-cone disk wrap-around transmission. Said system comprises a device for variable transmission, comprising a primary pressure chamber and a secondary pressure chamber. Said invention also comprises an electrically controllable primary pressure valve (V¿prim?) for adjusting the pressure in the primary pressure chamber and an electrically controllable secondary pressure valve (V¿sec?) for adjusting the pressure in the secondary pressure chamber. The pressure (p¿prim?) in the primary pressure chamber and the pressure (p¿sec?) in the secondary pressure chamber are guided to the secondary pressure valve (V¿sec?). The aim of the invention is to enable a more precise adjustment of the pressure (p¿prim?) in the primary pressure chamber. The control flow (I¿sec?) in the secondary valve (V¿sec?) is fixed at a value which corresponds to a predetermined pressure (p¿soll?) in the primary and or secondary pressure chamber. The pressure (p¿sec?) in the secondary pressure chamber is regulated by means of the control flow (I¿prim?) in the primary valve (V¿prim?), so that the pressure (p¿prim?) in the primary pressure chamber is adjusted indirectly.

Inventors:
LUH JOACHIM (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/004802
Publication Date:
July 18, 2002
Filing Date:
December 19, 2001
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
LUH JOACHIM (DE)
International Classes:
F16H9/00; F16H61/00; F16H61/02; F16H61/662; (IPC1-7): F16H61/00
Foreign References:
DE19519162A11996-11-28
DE10017402A12001-10-18
DE19702549A11997-08-07
DE19519162A11996-11-28
US5971876A1999-10-26
Download PDF:
Claims:
Ansprüche
1. System (10), insbesondere elektrohydraulisches System (10), zur Einstellung der Anpresskräfte eines stufenlos verstellbaren Getriebes, insbesondere eines DoppelkegelscheibenUmschlingungsgetriebes, das eine Einrichtung zur Übersetzungsänderung des Getriebes mit mindestens einer Primärdruckkammer und einer Sekundärdruckkammer aufweist, mit einem elektrisch ansteuerbaren Primärdruckventil (Vprim) zur Einstellung des Drucks in der Primärdruckkammer und einem elektrisch ansteuerbaren Sekundärdruckventil (Vsec) zur Einstellung des Drucks in der Sekundärdruckkammer, wobei der Druck (Pprim) der Primärdruckkammer und der Druck (Psec) der Sekundärdruckkammer auf das Sekundärdruckventil (Vsec) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellsignal (sec) des Sekundärventils (Vsec) auf einen Wert (Isec, soll) gesetzt wird, der einem vorgegeben Druck (Pprim, soll) in der Primärdruckkammer und einem vorgegebenen Druck (psec, soll) in der Sekundärdruckkammer entspricht und der Druck (psec) in der Sekundärdruckkammer über das Stellsignal (Iprim) des Primärventils (Vprim) geregelt wird, so dass sich der Druck (Pprim) in der Primärdruckkammer indirekt einstellt.
2. System (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Drucks (Pprim) in der Primärdruckkammer das Stellsignal (Isec) des Sekundärventils (Vsec) als eine Funktion aus der Summe des Produkts einer Konstante (kprim) des Primärdruckventils (Vsec) und des Drucks (Pprim soll) der Primärdruckkammer sowie des Produkts einer Konstante (ksec) des Sekundärdruckventils (Vsec) und des Drucks (Psec, soll) der Sekundärdruckkammer festgelegt wird, indem der Druck (psec) in der Sekundärdruckkammer eingeregelt wird.
3. System (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck (psec) in der Sekundärdruckkammer mit dem Stellsignal (Isec) des Primärdruckventils (Vprim) geregelt wird.
4. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erforderliche Druck (psoll) und der gemessene Druck (pist) in der Sekundärdruckkammer einem Regler zugeführt werden, dessen Ergebnis zur Bestimmung des Stellsignals (Iprim) des Primärdruckventils (Vprim) verwendet wird.
5. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Anpresskräfte beim Stillstand des Getriebes erfolgt.
6. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Drucks (psec) in der Sekundärdruckkammer auf den vorgegebenen Druck (Psec, soll) in der Sekundärdruckkammer ein PIDRegler verwendet wird.
7. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, mit denen der Zusammenhang zwischen dem Stellsignal (Isec) des Sekundärventils (Vsec) und dem vorgegebenen Druck (Pprim, soll) in der Primärund einem vorgegebenen Druck (Psec soll) der Sekundärdruckkammer während des Betriebs im Sinne einer Adaption verändert wird.
8. System (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Zusammenhangs zwischen dem Stellsignal (sec) des Sekundärventils (Vsec) und dem vorgegebenen Druck (Pprim, soll) in der Primärdruckkammer. und einem vorgegebenen Druck ipsc, soll dex, Sekundärdruckkammer in einem Betriebszustand erfolgt, in dem der Druck (Pprim) in der Primärdruckkammer Null ist.
9. System (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Betriebszustandes, in dem der Druck (Pprim) in der Primärdruckkammer Null ist, das Primärdruckventil (Vsec) mit Hilfe des Stellsignals (Iprim) in Richtung Niederdruck geöffnet wird.
10. System (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Zusammenhangs zwischen dem Stellsignal (ISec) des Sekundärventils (Vsec) und dem vorgegebenen Druck (Pprim soll) in der Primärdruckkammer und einem vorgegebenen Druck (Psec soll) der Sekundärdruckkammer in einem Betriebszustand erfolgt, in dem der Druck (Pprim) in der Primärdruckkammer annähernd gleich dem Druck (Psec) in der Sekundärdruckkammer ist.
11. System (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Betriebszustandes, in dem der Druck (Pprim) in der Primärdruckkammer annähernd gleich dem Druck (Psec) in der Sekundärdruckkammer ist, das Primärdruckventil (Vsec) mit Hilfe des Stellsignals (Iprim) in Richtung Sekundärdruck geöffnet wird.
12. System (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Zusammenhangs zwischen dem Stellsignal (ISec) des Sekundärventils (Vsec) und dem vorgegebenen Druck (Pprim, soll) in der Primärdruckkammer und einem vorgegebenen Druck (Psec soll) der Sekundärdruckkammer in Form der Bestimmung eines Offset Stellsignals (Isec, offset) erfolgt.
13. System (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Zusammenhangs zwischen dem Stellsignal (Isec) des Sekundärventils (Vsec) und dem vorgegebenen Druck (Pprim, soll) in der Primärdruckkammer und einem vorgegebenen Druck (Psec soll) in der Sekundärdruckkammer der gemessene Sekundärdruck (Psec) mit einem vorgegebenen Druck (Psec, soll) der Sekundärdruckkammer verglichen wird und in Abhängigkeit von dem Vergleich der Zusammenhang zwischen dem Stellsignal (sec) des Sekundärventils (Vsec) und dem vorgegebenen Druck (Pprim, soll) in der Primärdruckkammer und einem vorgegebenen Druck (Psec soll) der Sekundärdruckkammer korrigiert wird.
14. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Anpresskräfte erfolgt, wenn das Getriebe nahezu still steht und/oder sich in der größten Übersetzung befindet.
Description:
System, insbesondere ein elektrohydraulisches System, zur Einstellung der Anpresskräfte eines stufenlos verstellbaren Getriebes Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem System, insbesondere einem elektrohydraulischen System, zur Einstellung der Anpresskräfte eines stufenlos verstellbaren Getriebes nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein derartiges System ist beispielsweise aus der DE 195 19 162 Al oder der US 5,971,876 bekannt. Es ist eine Einrichtung zur Übersetzungsänderung des Getriebes mit einer Primärdruckkammer und einer Sekundärdruckkammer vorgesehen.

Es ist außerdem ein elektrisch ansteuerbares Primärdruckventil zur Einstellung des Drucks in der Primärdruckkammer und ein elektrisch ansteuerbares Sekundärdruckventil zur Einstellung des Drucks in der Sekundärdruckkammer vorhanden. Der Druck der Primärdruckkammer und der Druck der Sekundärdruckkammer ist auf das Sekundärdruckventil führbar.

Bei einem derartigen Getriebe sind die Anpresskräfte so einzustellen, dass kein Rutschen eines Umschlingungsmittels auftritt. Es ist aber auch darauf zu achten, dass die Anpresskräfte und somit der Verschleiß nicht unnötig groß werden. Insbesondere beim Stillstand des Getriebes besteht die Möglichkeit, dass die durch die in der Sekundärdruckkammer erzeugte Anpresskraft der

Sekundärscheibe nicht vollständig auf die Primärscheibe übertragen wird. Daher ist eine genaue Einstellung des Drucks in der Primärdruckkammer und der dadurch erzeugten Anpresskraft der Primärscheibe erforderlich. Eine genaue Einstellung des Drucks in der Primärdruckkammer ist nur schwer möglich.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße System zur Einstellung der Anpresskräfte eines stufenlos verstellbaren Getriebes mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass eine genauere Einstellung des Drucks in der Primärdruckkammer möglich ist. Dies gilt insbesondere für den Stillstand des Getriebes. Vorteilhaft ist es auch, dies zu tun, wenn das Getriebe nahezu still steht bzw. sich in der größten Übersetzung befindet.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen System zur Einstellung der Anpresskräfte eines stufenlos verstellbaren Getriebes ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Figur 1 ist ein Ausschnitt aus einem Hydraulikschaltplan gezeigt und in der Figur 2 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen Drücken und Strömen veranschaulicht.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels In der Figur 1 ist ein System 10 zur Einstellung der Anpresskräfte eines nicht dargestellten stufenlos

verstellbaren Getriebes, insbesondere eines Doppelkegelscheiben-Umschlingungsgetriebes, gezeigt. Dieses System 10 und seine Arbeitsweise sind beispielsweise aus der DE 195 19 162 AI oder der US 5,971,876 bekannt.

Es ist eine ebenfalls nicht gezeigte Einrichtung zur Übersetzungsänderung des Getriebes mit mindestens einer Primärdruckkammer und einer Sekundärdruckkammer vorhanden.

Das System 10 ist über eine Leitung 12 mit der Primärdruckkammer und über eine Leitung 14 mit der Sekundärdruckkammer verbunden. Es ist ein elektrisch ansteuerbares Primärdruckventil Vprim zur Einstellung des Drucks Pprim in der Primärdruckkammer und ein elektrisch ansteuerbares Sekundärdruckventil Vsec zur Einstellung des Drucks Psec in der Sekundärdruckkammer vorgesehen. Von der Leitung 14 führt eine Leitung 18 auf das Primärventil Vprim, von wo die bereits erwähnte Leitung 14 zur Primärdruckkammer führt. Der Druck Pprim wird über eine Steuerleitung 16 auf eine Druckfläche des Sekundärdruckventil Vsec geführt und wirkt, wie aus der Figur 1 ersichtlich ist, der durch die elektrische Ansteuerung erzeugten Kraft entgegen. Die Steuerleitung 16 kann auch über ein zusätzliches-nicht dargestelltes-Ventil schaltbar sein. Der Druck Psec wird über eine Steuerleitung 20 auf eine andere Druckfläche des Sekundärdruckventils Vsec geführt.

Im Betrieb des Getriebes, insbesondere im Stillstand, kann der erforderliche Druck Pprim soll in der Primärdruckkammer und der erforderliche Druck pgec soll in der Sekundärdruckkammer, wie zum Beispiel aus der DE 195 19 162 AI oder der US 5,971,876 bekannt, über ein Kennfeld bestimmt werden.

Weiterhin wird zur genaueren Einstellung des Drucks Pprim in der Primärdruckkammer der Ansteuerstrom ISec des Sekundärventils Vsec auf einen erforderlichen Wert Isec soll

gesetzt, der einem vorgegebenen Druck Pprim, soll in der Primärdruckkammer und einem vorgegebenen Druck psec, soll der Sekundärdruckkammer entspricht. Der Druck Psec in der Sekundärdruckkammer wird darüber hinaus über den Ansteuerstrom Iprim des Primärventils Vprim geregelt, so dass sich der Druck Pprim in der Primärdruckkammer indirekt einstellt. Die Ansteuerströme Iprim und ISec entsprechen Stellsignalen für die Ventile Vprim und Vsec. Werden die Ventile Vprim und Vsec nicht elektrisch angesteuert, sondern hydraulisch, entsprechen die Stellsignale statt dessen Drücken. Eine Regelung über elektrische Stellsignale in Form von Ansteuerströmen ist jedoch geeigneter.

Zur weiter verbesserten Steuerung des Drucks Pprim in der Primärdruckkammer wird der Ansteuerstrom Isec des Sekundärventils Vsec gemäß der Formel f (Isec) = kprim * Pprim, soll + ksec * Psec, soll als eine Funktion aus der Summe des Produkts einer Konstante kprim des Primärdruckventils Vprim und des Drucks Pprim soll der Primärdruckkammer sowie des Produkts einer Konstante ksec des Sekundärdruckventils Vsec und des Drucks psec, soll der Sekundärdruckkammer festgelegt, indem der Druck Psec in der Sekundärdruckkammer eingeregelt wird. Die Konstanten kprim und kSec hängen von verschiedenen Faktoren, wie zum Beispiel der wirksamen Flächen der Ventile Vprim, Vsec, an denen die Drücke PprimPsec anstehen, ab.

Weiterhin lässt sich die Regelung des Drucks Pprim in der Primärdruckkammer dadurch verbessern, dass der Druck Psec in der Sekundärdruckkammer mit dem Ansteuerstrom Iprim des Primärdruckventils geregelt wird. Dies stellt eine Umkehrung der Ansteuerung der Druckkammern gegenüber dem normalen Betrieb dar, was insbesondere im Stillstand des Getriebes vorteilhaft ist. Weiterhin ist dies vorteilhaft, wenn die

Einstellung der Anpresskräfte erfolgt, wenn das Getriebe nahezu still steht und/oder sich in der größten Übersetzung befindet.

Hierzu wird vorzugsweise der erforderliche und der gemessene Druck Psec, soll bzw. Psec in der Sekundärdruckkammer einem Regler, wie zum Beispiel einem PID-Regler zugeführt, dessen Ergebnis zur Bestimmung des Ansteuerstroms Iprim des Primärdruckventils verwendet wird.

Weiterhin kann die Regelung Mittel zum Beispiel in Form einer Steuerung mit einem entsprechenden Programm einen Adaptionsalgorithmus enthalten, mit dem der Zusammenhang zwischen dem vorgegebenen Druck in der Primärdruckkammer Pprim, soll und dem vorgegebenen Druck in der Sekundärdruckkammer Psec, soll mit dem Stellsignal, d. h. dem Ansteuerstrom Isec des Sekundärventils im laufenden Betrieb gelernt wird. Das kann vorzugsweise in einer Betriebsart erfolgen, bei der der Primärdruck Pprim annähernd gleich dem Sekundärdruck Psec ist oder bei der der Primärdruck Pprim Null ist. Zur Einstellung des Betriebszustandes, in dem der Druck (Pprim) in der Primärdruckkammer annähernd gleich dem Druck (Psec) in der Sekundärdruckkammer ist, wird das Primärdruckventil (Vsec) mit Hilfe des Stellsignals (Iprim) in Richtung Sekundärdruck geöffnet. Zur Einstellung des Betriebszustandes, in dem der Druck (Pprim) in der Primärdruckkammer Null ist, wird das Primärdruckventil (Vsec) mit Hilfe des Stellsignals (Iprim) in Richtung Niederdruck geöffnet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird genau ein Offset- Wert bzw. Offset-Stellsignal Isec, offset des Stellsignals Iggo adaptiert, bei dem sich ein vorgegebener Druck Pprim, soll in der Primärdruckkammer und ein vorgegebener Druck Psec, soll in der Sekundärdruckkammer einstellt. Die Adaption erfolgt durch Vergleich des vorgegebenen Drucks

Psec soll in der Sekundärdruckkammer mit dem gemessenen Druck Psec in der Sekundärdruckkammer. D. h. zur Ermittlung des Zusammenhangs zwischen dem Stellsignal (ISec) des Sekundärventils (Vsec) und dem vorgegebenen Druck (Pprim, soll) in der Primärdruckkammer und einem vorgegebenen Druck (Psec, soll) der Sekundärdruckkammer wird der gemessene Sekundärdruck (Psec) mit einem vorgegebenen Druck (Psec, soll) der Sekundärdruckkammer verglichen. In Abhängigkeit von dem Vergleich wird der Zusammenhang zwischen dem Stellsignal (ISec) des Sekundärventils (Vsec) und dem vorgegebenen Druck (Pprim, soll) in der Primärdruckkammer und einem vorgegebenen Druck (Psec soll) der Sekundärdruckkammer korrigiert. Dadurch kann das erforderliche Stellsignal ISec ständig adaptiert, d. h. an den jeweils idealen Wert zur Einstellung des Drucks Pprim in der Primärdruckkammer angepasst werden. Dies ist gegenüber der Verwendung eines einzigen festen Werts zum Beispiel aus einem festgelegten Kennfeld flexibler. Dadurch wird die Einstellung des Drucks Pprim genauer.

In der Figur 2 ist ein Diagramm gezeigt, aus dem der Zusammenhang zwischen den Strömen Iprim sowie Isec und den Drücken Prim sowie Psec deutlicher hervorgeht und aus dem leichter erkennbar ist, wie der Druck Psec in der Sekundärdruckkammer über das Stellsignal Iprim des Primärventils Vprim geregelt wird und sich dabei der Druck Pprim in der Primärdruckkammer indirekt einstellt. Dabei kommt es vor allem auf das von den Steuerleitungen 16 und 20 erzeugte Druckverhältnis am Sekundärdruckventil Vsec an.

Über die Steuerleitung 20, die den Druck psec an das Sekundärdruckventil Vsec zurückführt, ist eindeutig festgelegt, wie die Druckverhältnisse sind, da eine über die elektrische Ansteuerung erzeugte Kraft der durch den rückgeführten Druck erzeugten Gegenkraft entgegenwirkt. Bei dem Primärdruckventil Vprim ist dies nicht so, da der Druck

Pprim nicht auf das Primärdruckventil Vprim zurückgeführt wird.

Aus dem Diagramm geht hervor, dass der Druck PsecB wenn das Primärdruckventil Vprim den Druck aus der Primärdruckkammer in den Tank leitet, entlang der Linie Pprim = ° verläuft, bis der maximal erzeugbare Druck für pggc erreicht ist. Über den Strom Iprim lässt sich davon ausgehend der Druck Pprim auf den Wert Pprim, soll einstellen. Dies wird verdeutlicht durch die Doppelpfeile in der Figur 2. Die Linie wird parallel verschoben, bis der gewünschte Druck Pprim = Pprim, soll erreicht ist.

Nun wird im Betrieb, wie bereits erwähnt, der erforderliche Druck Psec, soll in der Sekundärdruckkammer-wie zum Beispiel aus der DE 195 19 162 Al oder der US 5,971,876 bekannt-über ein Kennfeld bestimmt. Dann wird der Strom ISec auf den hierfür erforderlichen Wert Isec, soll gesetzt und dabei belassen. Anschließend wird über den Strom Iprim das Primärdruckventil Vprim betätigt, wodurch sich auch der Druck Pprim ändert. Der Druck Pprim wird über die Steuerleitung 20 auf das Sekundärdruckventil Vsec geführt.

Dadurch verstellt sich das Sekundärdruckventil Vsec. Somit verändert sich der Druck psec, was sich wieder auf den Druck Pprim auswirkt. Infolgedessen stellt sich der Druck Pprim indirekt ein. Somit wird also über den Strom Iprim der Druck Psec in der Sekundärdruckkammer geregelt und der Druck Pprim in der Primärdruckkammer stellt sich indirekt ein.