DE4021520A1 - Anordnung mit einem stufenlos regelbaren getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem stufenlos regelbaren Getriebe.

Es sind schon stufenlos regelbare Getriebe bekannt, die eine Antriebsscheibe, eine Abtriebsscheibe und einen endlosen Treibriemen aufweisen, der um die Antriebs- und die Abtriebs­ scheibe in darin ausgebildeten, V-förmigen Spalten herumge­ führt ist, so daß Kraft von einem Motor auf ein Radantriebs­ system mit einem stufenlos regelbaren Verhältnis zwischen der Drehzahl der Antriebsscheibe und der Drehzahl der Abtriebs­ scheibe übertragen werden kann. Zur stufenlosen Regelung des Drehzahlverhältnisses des stufenlos regelbaren Getriebes wer­ den zur Steuerung der Antriebs- und der Abtriebsscheibe dienende Zylinder mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt, der mit einem Magnetventil gesteuert wird. Daher werden die Breiten der Spalte und damit auch die Laufdurchmesser des Riemens verändert. Infolgedessen wird das von dem Getriebe übertragene Drehmoment in Abhängigkeit von dem hydraulischen Druck verändert, mit dem die Steuerzylinder für die Scheiben beaufschlagt werden.

In einem stufenlos regelbaren Getriebe soll der Riemen­ schlupf möglichst klein sein und ein Verschleiß des Riemens verhindert werden. Zu diesem Zweck muß der von den Scheiben auf den Riemen ausgeübte Einspanndruck in Abhängigkeit von dem übertragenen Drehmoment auf einem geeigneten Wert gehal­ ten werden. Zu diesem Zweck ist es erwünscht, ein den Leitungsdruck in einem hydraulischen System steuerndes Ma­ gnetventil in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, dem Dreh­ zahlverhältnis oder dergl. derart zu steuern, daß der von den Scheiben auf den Riemen ausgeübte Druck in Abhängigkeit von dem übertragenen Drehmoment gesteuert wird.

Wenn jedoch bei einer derartigen Steuerung des von den Scheiben ausgeübten Druckes in einem Steuersignal für das Magnetventil oder in dessen Betrieb Abnormalitäten auftreten, kann der hydraulische Druck, mit dem die Steuerzylinder für die Scheiben beaufschlagt werden, nicht auf dem richtigen Wert gehalten werden, sondern wird dann der von den Scheiben ausgeübte Einspanndruck zu niedrig, so daß ein unerwünschter Riemenschlupf auftritt. Daher ist in der am 6. März 1987 offengelegten JP-OS 62-52 260 für die Steuerung des Riemenein­ spanndruckes ein System angegeben, in dem bei einem Sinken des Leitungsdruckes in dem hydraulischen System unter einen vorgegebenen Wert der auf den Riemen ausgeübte hydraulische Druck auf einen Wert gebracht wird, der einer in dem Magnet­ ventil wirksamen Federkraft oder einem Mindestdruck ent­ spricht, und das von dem Motor über eine Magnetkupplung auf das Getriebe übertragene Drehmoment auf einen Wert gebracht wird, der kleiner ist als das von dem mit dem niedrigsten hydraulischen Druck beaufschlagten Riemen bei dem größten Drehzahlverhältnis des Getriebes (Drehzahl der Abtriebs­ scheibe zur Drehzahl der Antriebsscheibe) übertragbare Dreh­ moment. Bei einer derartigen Steuerung wird das von dem Motor auf die Antriebsscheibe übertragene Drehmoment auf den nied­ rigstmöglichen Wert gebracht, um einen Schlupf zwischen dem Riemen und den Scheiben zu vermeiden.

Durch eine derartige Steuerung kann jedoch das Fahrver­ halten des Fahrzeuges beeinträchtigt werden, weil das Ge­ triebe nur ein sehr kleines Drehmoment überträgt.

Die Hauptaufgabe der Erfindung ist es daher, eine ein stufenlos regelbares Getriebe enthaltende Anordnung zu schaf­ fen, in deren Betrieb das Fahrverhalten des Fahrzeuges auch dann nicht beeinträchtigt wird, wenn Abnormalitäten auf­ treten, die den Leitungsdruck in dem hydraulischen System herabsetzen, das die Steuerzylinder für die Antriebs- und die Abtriebsscheibe des Getriebes enthält.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine ein stufenlos regelbares Getriebe enthaltende Anordnung zu schaf­ fen, in deren Betrieb auch bei Abnormalitäten in dem hydrau­ lischen System ein Schlupf zwischen dem Riemen und den Schei­ ben weitestgehend vermieden wird.

Zur Lösung der vorstehend angegebenen und weiterer Auf­ gaben besitzt gemäß der Erfindung eine Anordnung mit einem stufenlos regelbaren Getriebe, eine Antriebsscheibe und eine Abtriebsscheibe, die je einen V-förmigen Spalt bilden, ferner einen in den Spalten um die Scheiben herumgeführten und zwischen den Scheiben unter Zugspannung stehenden Riemen für die Übertragung eines Drehmoments, an den Scheiben vorge­ sehene Zylinder, die derart mit einem hydraulischen Druck beaufschlagbar sind, daß die Laufdurchmesser des Riemens an den Scheiben derart verändert werden, daß das Drehzahlver­ hältnis des Getriebes (das Verhältnis der Drehzahl der An­ triebsscheibe zu der Drehzahl der Abtriebsscheibe) stufenlos veränderbar ist, eine Druckflüssigkeitsquelle zum Beaufschla­ gen der Zylinder mit dem hydraulischen Druck, einen Leitungs­ druckregler zur Steuerung eines Leitungsdruckes in dem den Betrieb der Zylinder steuernden hydraulischen System, einen Leistungsdrucksensor zum Erfassen des Leitungsdruckes, einen Drehmomentsensor zum Erfassen des von dem Motor auf die Abtriebsscheibe übertragenen Drehmoments, einen Grenzdreh­ momentrechner zum Berechnen des größten zulässigen Drehmo­ ments, das bei dem von dem Leitungsdrucksensor erfaßten Lei­ tungsdruck durch den Riemen von der Antriebsscheibe auf die Abtriebsscheibe übertragbar ist, einen Vergleicher zum Ver­ gleich des größten zulässigen durch den Riemen übertragbaren Drehmoments mit dem von dem Drehmomentsensor erfaßten Drehmo­ ment und eine Drehmomentsteuerung zum Steuern des von der An­ triebsscheibe auf die Abtriebsscheibe übertragenen Drehmo­ ments auf einen Wert, der kleiner ist als das größte zulässige Drehmoment, wenn das von dem Drehmomentsensor er­ faßte Drehmoment des Motors größer ist als das größte zuläs­ sige durch den Riemen übertragbare Drehmoment.

Wenn in der erfindungsgemäßen Anordnung der Leitungs­ druck in dem die Scheiben steuernden hydraulischen System in­ folge eines Unfalls so stark sinkt, daß das größte zulässige durch den Riemen übertragbare Drehmoment unter das Drehmoment sinkt, das von dem Motor auf die Antriebsscheibe übertragen wird, wird diese Tatsache von dem Vergleicher festgestellt, worauf die Drehmomentsteuerung das von der Antriebsscheibe auf die Abtriebsscheibe übertragene Drehmoment auf einen Wert bringt, der kleiner ist als das größte zulässige durch den Riemen übertragbare Drehmoment. Daher kann bei einem zu nied­ rigen Leitungsdruck ein Schlupf zwischen der Antriebsscheibe und der Abtriebsscheibe wirksam vermieden werden.

Die vorstehenden und andere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispieles hervor, das in den Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigt

Fig. 1 in einem Blockschema eine Steuerung für eine An­ ordnung mit einem stufenlos regelbaren Getriebe gemäß der Erfindung in einem Fahrzeug,

Fig. 2 schematisch eine hydraulische Steuerung für eine Kraftübertragung des Fahrzeuges,

Fig. 3 in einem Graphen die Beziehung zwischen dem Abtriebsdrehmoment eines Motors, der Drehzahl des Motors und dem Drosselklappenöffnungswinkel,

Fig. 4 in einem Graphen die Beziehung zwischen einem Drehmomentverhältnis und einem Drehzahlverhältnis,

Fig. 5 in einem Graphen die Beziehung zwischen der Drehzahl der Antriebsscheibe, der Drehzahl der Abtriebs­ scheibe und dem Drosselklappenöffnungswinkel,

Fig. 6 in einem Graphen die Beziehung zwischen dem Antriebsdrehmoment der Antriebsscheibe, dem Drehzahlverhält­ nis und dem Leitungsdruck,

Fig. 7 in einem Graphen die Beziehung zwischen dem Zündverzug und einer Drehmomentdifferenz,

Fig. 8 ein Ablaufdiagramm der erfindungsgemäßen Steuerung der Abtriebsleistung eines Motors und

Fig. 9 ein Ablaufdiagramm einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerung der Abtriebsleistung eines Motors.

Fig. 1 zeigt in einem Blockschema eine Steuerung in einer Anordnung mit einem stufenlos regelbaren Getriebe nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die Steuerung in der Anordnung mit einem stufenlos regelbaren Getriebe besitzt eine Druckflüssigkeitsquelle zum Beaufschlagen des Getriebes mit hydraulischem Druck, einen Leitungsdruckregler zum Steuern des Leitungsdruckes in einem hydraulischen System zur Steuerung des Betriebes der Steuer­ zylinder, einen Leitungsdrucksensor zum Erfassen des Lei­ tungsdruckes, einen Drehmomentsensor zum Erfassen des auf die Antriebsscheibe übertragenen Drehmoments, einen Grenzdrehmo­ mentrechner zum Berechnen des größten zulässigen Drehmoments, das bei dem von dem Leitungsdrucksensor erfaßten Leitungs­ druck durch den Riemen übertragbar ist, einen Vergleicher zum Berechnen des größten zulässigen Drehmoments mit dem von dem Drehmomentsensor erfaßten Drehmoment und einen Drehmomentreg­ ler zum Steuern des von der Antriebsscheibe auf die Abtriebs­ scheibe übertragenen Drehmoments auf einen Wert, der kleiner ist als das größte zulässige Drehmoment, wenn das von dem Drehmomentsensor erfaßte Abtriebsdrehmoment des Motors größer ist als das größte zulässige durch den Riemen übertragbare Drehmoment.

Gemäß der Fig. 2 besitzt ein Motor 1 vier Zylinder mit Zündkerzen 2. Ferner besitzt der Motor 1 einen Einlaßkanal 4, der eine Drosselklappe 3 enthält. Frischladung wird den Brennräumen über je einen Einlaßzweigkanal zugeführt, in dem eine (nicht gezeigte) Einspritzdüse angeordnet ist. Die Ab­ triebswelle 6 des Motors 1 ist mit einem Drehmomentwandler 7 verbunden. Das Abtriebsdrehmoment des Motors 1 wird von dessen Abtriebswelle 6 auf den Radantriebsmechanismus über den Drehmomentwandler 7, ein Gruppengetriebe 8 für die Rückwärts- und Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges und ein stufenlos regelbares Getriebe 30 übertragen.

Der Drehmomentwandler 7 besitzt ein Pumpenlaufrad 11, das mit der Abtriebswelle 6 des Motors 1 drehfest verbunden ist, ferner ein Turbinenlaufrad 12, auf das das Abtriebsdreh­ moment des Motors über das Pumpenlaufrad 11 übertragen wird, ein zwischen dem Turbinenlaufrad 12 und dem Pumpenlaufrad 11 angeordnetes Leitrad 13, einen zwischen dem Leitrad 13 und einem Träger für dasselbe angeordneten Freilauf und eine Sperrkupplung 17, die mit einer Turbinenwelle 16 keilverzahnt ist, die zwischen dem Pumpenlaufrad 11 und dem Turbinenlauf­ rad 12 angeordnet ist. Die Sperrkupplung 17 kann durch Beauf­ schlagung mit einem hydraulischen Druck über ein in einem hydraulischen System 5 angeordneten, nicht gezeigten Schalt­ ventil in eine Sperrstellung, eine Stellung für die Drehmo­ mentwandlung und eine Schlupfstellung gebracht werden.

Das Gruppengetriebe 8 besitzt einen mit der Turbinen­ welle 16 des Drehmomentwandlers 7 verbundenen Steg 21, ein mit der Abtriebswelle des Gruppengetriebes verbundenes Sonnenrad 22, mit dem Sonnenrad 22 kämmende Planetenräder 23a und 23b und ein mit den Planetenrädern 23a und 23b kämmendes Hohlrad 24. Das Gruppengetriebe 8 ist zwischen dem Hohlrad 24 und dem Gehäuse 25 des Gruppengetriebes 8 mit einer Schalt­ kupplung 26 und einer Bremse 27 versehen. Die Kupplung 26 des Gruppengetriebes 6 wird über ein in dem hydraulischen System 5 vorgesehenes Magnetventil 41 mit hydraulischem Druck beauf­ schlagt. Wenn der Fahrer einen Wählhebel 40 betätigt, wird über ein handbetätigbares Ventil 42 die Bremse 27 mit hydrau­ lischem Druck beaufschlagt, so daß dann wahlweise die Kupp­ lung 26 eingerückt und die Bremse 27 ausgerückt ist. Infolge­ dessen kann das Gruppengetriebe 8 in Abhängigkeit von der Stellung des Wählhebels 40 in eine Stellung R für Rückwärts­ fahrt, eine Stellung N für Leerlauf, eine Stellung D für Vor­ wärtsfahrt und eine Stellung L für Langsamfahrt gebracht werden.

Das stufenlos regelbare Getriebe 30 besitzt eine mit dem Gruppengetriebe 8 drehfest verbundene Antriebswelle 31, eine mit der Antriebswelle 31 drehfest verbundene Abtriebsscheibe 34, auf die die Drehung der Antriebsscheibe 32 durch einen endlosen Keilriemen T übertragen wird, und eine mit der Ab­ triebsscheibe 34 drehfest verbundene Abtriebswelle 36 zum Übertragen der Drehung auf ein Ausgleichsgetriebe. Die An­ triebsscheibe 32 besitzt eine ortsfeste konische Scheiben­ hälfte 32 und eine verstellbare konische Scheibenhälfte 32b, die mit einer Zylinderkammer 37 ausgebildet ist. Die orts­ feste Scheibenhälfte 32a und die verstellbare Scheibenhälfte 32b sind so angeordnet, daß ihre Konusflächen einander zuge­ kehrt sind und einen dazwischenliegenden V-förmigen Spalt 33 begrenzen. Über ein Magnetventil 43 zur Zylindersteuerung wird die Zylinderkammer 37 mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt, der bewirkt, daß die verstellbare Scheiben­ hälfte 32b längs der Drehachse der Scheibe verstellt und da­ durch der Abstand zwischen der ortsfesten und der bewegbaren Scheibenhälfte 32a und 32b und damit auch die Breite des Spaltes 33 verändert wird. Die Abtriebsscheibe 34 besitzt eine ortsfeste konische Scheibenhälfte 34a, die an der Ab­ triebswelle 36 befestigt ist, und eine verstellbare konische Scheibenhälfte 34b, die mit einer Zylinderkammer 38 ausgebil­ det ist, deren druckbeaufschlagbare Fläche kleiner ist als die der Zylinderkammer 37. Die Scheibenhälften 34a und 34b sind so angeordnet, daß ihre konischen Teile einander zuge­ kehrt sind und einen V-förmigen Spalt 35 begrenzen. Über das Magnetventil 43 zur Zylindersteuerung wird die Zylinderkammer 38 mit einem Betriebsdruck beaufschlagt, der bewirkt, daß die Scheibenhälfte 34b längs der Drehachse der Scheibe 34 bewegt und dadurch der Abstand zwischen der ortsfesten und der ver­ stellbaren Scheibenhälfte und damit auch die Breite des Spaltes 15 verändert wird.

Der Riemen T ist in den V-förmigen Spalten 33 und 35 um die Scheiben 32 und 34 herumgeführt und steht zwischen ihnen unter Zugspannung. Durch die Steuerung des hydraulischen Druckes, mit dem die Zylinderkammern 37 und 38 beaufschlagt werden, können die Laufdurchmesser der Scheiben 32 und 34 für die Treibriemen verändert und kann dadurch das Drehzahlver­ hältnis des Getriebes 30 kontinuierlich und stufenlos verän­ dert werden. Ferner wird durch den hydraulischen Druck, mit dem die Zylinderkammern 37 und 38 der verstellbaren Scheiben­ hälften 32b und 34b beaufschlagt werden, das größte zulässige Drehmoment, d. h. das Drehmoment bestimmt, das durch den Treibriemen T von der Antriebsscheibe 32 auf die Abtriebs­ scheibe 34 übertragen werden kann, ohne daß zwischen dem Riemen T und den Scheiben 32 und 34 ein nennenswerter Schlupf auftritt.

Eine Ölpumpe 45 erzeugt einen hydraulischen Druck, der von einem Druckregulier-Magnetventil 46 auf den Leitungsdruck des hydraulischen Systems 5 eingestellt wird. Unter dem mit dem Magnetventil 46 eingestellten Druck wird die Druck­ flüssigkeit dem Magnetventil 41 für die Kupplungssteuerung, dem handbetätigbaren Ventil 42 und dem die Zylinder steuern­ den Magnetventil 43 zugeführt. Diese Magnetventile erzeugen die hydraulischen Drücke, mit denen die ihnen zugeordneten Teile beaufschlagt werden.

Die Anordnung gemäß der Erfindung besitzt ferner ein Steuergerät 60, das von einem Drosselklappenöffnungswinkel­ sensor 51 ein den Drosselklappenöffnungswinkel darstellendes Signal St, von einem Schaltstellungssensor 52 ein die Schalt­ stellung des Wählhebels 40 darstellendes Signal Ss, von einem Motordrehzahlsensor 53 ein die Motordrehzahl darstellendes Signal Sn, von einem Turbinendrehzahlsensor 54 ein die Dreh­ zahl der Turbinenwelle 16 als Turbinendrehzahl darstellendes Signal Sm. von einem Getriebedrehzahlsensor 55 ein die Dreh­ zahl der Abtriebswelle 36 des stufenlos regelbaren Getriebes 30 darstellendes Signal Sb und von einem Drucksensor ein den Leitungsdruck in dem hydraulischen System 5 darstellendes Signal Sp empfängt. Das Steuergerät 60 erzeugt Impulssignale C1, C2, C3 und C4 und gibt diese an die Magnetspule 46a des Druckregulier-Magnetventils 46, zum Ausrücken der Kupplung 26 an die Ausrück-Magnetspule 41B des Magnetventils 41 zur Kupplungssteuerung, zum Einrücken der Kupplung 26 an die Einrück-Magnetspule 41A des Magnetventils 41 zur Kupplungs­ steuerung bzw. an die Zündkerzen 2 ab und steuert dadurch den Leitungsdruck, die Schaltstellung des Gruppengetriebes und den Zündzeitpunkt. Das Steuergerät 60 gibt ferner zum Verzö­ gern und zum Beschleunigen Impulssignale C5 und C6 wahlweise an eine Magnetspule 43B bzw. an eine Magnetspule 43A des Magnetventils 43 zur Zylindersteuerung ab und steuert dadurch das Drehmoment, das von der Antriebsscheibe 32 durch den Riemen T auf die Abtriebsscheibe 34 übertragen wird und damit auch das Drehzahlverhältnis des stufenlos regelbaren Getrie­ bes 30 und des Drehmomentwandlers 7.

Wenn das Steuergerät 60 zur Gruppensteuerung verwendet wird und sich der Wählhebel 40 in der Stellung D für Vor­ wärtsfahrt oder der Stellung L für Langsamfahrt befindet, wird zum Lüften der Bremse 28 des Gruppengetriebes von dem handbetätigbaren Ventil 42 an diese Bremse 28 ein Lüftdruck angelegt. Auf Grund des Impulssignals C3 wird die Einrück- Magnetspule 41A des Magnetventils 41 zur Kupplungssteuerung erregt, so daß die Kupplung 26 des Gruppengetriebes 8 über das Magnetventil 41 mit hydraulischem Druck im Einrücksinn beaufschlagt und daher die Drehung der Turbinenwelle 16 des Drehmomentwandlers 7 auf die Antriebswelle 31 des stufenlos regelbaren Getriebes 30 übertragen wird und sich infolge­ dessen die Antriebswelle 31 in demselben Sinn dreht wie die Turbinenwelle 16.

Wenn sich der Wählhebel 40 dagegen in der Stellung R für Rückwärtsfahrt befindet, wird über das handbetätigbare Ventil 42 die Bremse 27 im Betätigungssinne mit hydraulischem Druck beaufschlagt. Gleichzeitig wird die Ausrück-Magnetspule 41B des Magnetventils 41 zur Kupplungssteuerung durch das Impuls­ signal C2 erregt und daher die Kupplung 26 des Gruppengetrie­ bes 8 ausgerückt. Infolgedessen wird die Drehung der Tur­ binenwelle 16 derart auf die Antriebswelle 31 des stufenlos regelbaren Getriebes 30 übertragen, daß dessen Antriebswelle gegensinnig zur Turbinenwelle 16 gedreht wird.

Wenn sich der Wählhebel 40 in der Stellung N für Leer­ lauf befindet, wird über das handbetätigbare Ventil 42 an die Bremse 27 ein hydraulischer Druck im Sinne des Lüftens der Bremse angelegt. Ferner wird die Ausrück-Magnetspule 41B des Magnetventils 41 mit dem Impulssignal C2 erregt und daher die Kupplung 26 ausgerückt. In der Stellung N wird die Drehung der Turbinenwelle 16 daher nicht auf die Antriebswelle 31 des Getriebes 30 übertragen.

Wenn sich der Wählhebel 40 in der Stellung D oder L be­ findet und daher die Antriebswelle 31 von der Turbinenwelle gleichsinnig gedreht wird, führt das Steuergerät 60 eine Drehzahlverhältnissteuerung durch, um das Drehzahlverhältnis zu ändern. Wenn sich das Fahrzeug in einem Zustand befindet, in dem eine Herabsetzung der Antriebsdrehzahl erforderlich ist, wird zur Betätigung des Zylindersteuerventils 43 an dessen Beschleunigungs-Magnetspule 43A das Signal C6 ange­ legt, auf Grund dessen die Zylinderkammer 37 über das Magnet­ ventil 43 mit hydraulischem Druck beaufschlagt wird. Infolge­ dessen wird die verstellbare Scheibenhälfte 32b zu der orts­ festen Scheibenhälfte 32a hinbewegt und daher die Breite des Spaltes 33 vermindert und der Laufdurchmesser für den Riemen T vergrößert. Gleichzeitig vermindert das Zylindersteuer­ ventil 43 infolge des Impulssignals C6 den hydraulischen Druck, mit dem die Zylinderkammer 38 beaufschlagt wird, so daß die verstellbare Scheibenhälfte 34b von der ortsfesten Scheibenhälfte 34a wegbewegt und daher die Breite des Spaltes 35 vergrößert und der Laufdurchmesser der Scheibe 34 für den Riemen T verkleinert wird. Infolgedessen wird zum Herabsetzen der Abtriebsdrehzahl das Drehzahlverhältnis des stufenlos regelbaren Getriebes verringert.

Wenn sich das Fahrzeug dagegen in einem Zustand befin­ det, in dem eine Erhöhung der Abtriebsdrehzahl erforderlich ist, wird an die Verzögerungs-Magnetspule 43B des Magnetven­ tils zur Zylindersteuerung das Impulssignal C5 angelegt, so daß die Zylinderkammer 38 des stufenlos regelbaren Getriebes 30 von dem Magnetventil 43 zur Zylindersteuerung mit dem hydraulischen Druck beaufschlagt und daher die verstellbare Scheibenhälfte 34b der Abtriebsscheibe zu der ortsfesten Scheibenhälfte 34a hinbewegt und dadurch die Breite des Scheibenspaltes 35 vermindert und der Laufdurchmesser der Scheibe 34 für den Riemen T vergrößert wird. Gleichzeitig wird auf Grund des Signals C5 durch das Zylindersteuerventil 43 die Beaufschlagung der Zylinderkammer 37 mit dem hydrauli­ schen Druck aufgehoben, so daß die verstellbare Scheiben­ hälfte 32b von der ortsfesten Scheibenhälfte 32a wegbewegt und dadurch die Breite des Scheibenspaltes 33 vergrößert und der Laufdurchmesser der Scheibe 32 für den Riemen T ver­ kleinert wird. Infolgedessen wird zum Erhöhen der Abtriebs­ drehzahl das Drehzahlverhältnis des Getriebes 30 erhöht.

Im Betrieb dieses stufenlos regelbaren Getriebes 30 muß das größte zulässige durch den Riemen übertragbare Drehmoment größer sein als das auf die Antriebswelle 31 übertragene Drehmoment. Das größte zulässige durch den Riemen übertrag­ bare Drehmoment ist von dem Einspanndruck abhängig, der über die Antriebsscheibe 32 und die Abtriebsscheibe 34 auf den Riemen ausgeübt wird und der von dem hydraulischen Druck ab­ hängig ist, mit dem die Zylinderkammern 37 und 38 beauf­ schlagt werden. Infolgedessen wird der Leitungsdruck durch das Steuergerät 60 so gesteuert, daß die Kammern 37 und 38 mit einem so hohen hydraulischen Druck beaufschlagt werden, daß das größte zulässige durch den Riemen übertragbare Dreh­ moment größer ist als das auf die Antriebswelle 31 übertra­ gene Drehmoment.

Zu dieser Steuerung des Leitungsdruckes wird an die Magnetspule 46a des Druckregel-Magnetventils 46 des Impuls­ signals C1 angelegt, das den Strom der von dem Regulierventil 46 abgegebenen Druckflüssigkeit und daher den Leitungsdruck steuert. Das Impulssignal C1 wird in dem Steuergerät 60 wie folgt erzeugt. Zunächst wird mit Hilfe einer Abbildung, wie sie in der Fig. 3 gezeigt ist, auf Grund der durch das Signal Sn dargestellten Motordrehzahl NE und dem durch das Signal St dargestellten Drosselklappenöffnungswinkel TH das von dem Motor 1 erzeugte Drehmoment RT bestimmt. Diese Abbil­ dung ist in dem Steuergerät 60 in einem Speicher gespeichert. Auf Grund der Signale Sm und Sn wird für den Drehmomentwand­ ler das Drehzahlverhältnis zwischen dem Pumpenlaufrad 11 und dem Turbinenlaufrad 12 bestimmt. Dann wird mit Hilfe der in Fig. 4 gezeigten und im Speicher des Steuergeräts 60 gespei­ cherten Abbildung auf Grund des Drehzahlverhältnisses IV des Drehmomentwandlers 7 das Drehmomentverhältnis IT des Drehmo­ mentwandlers 7 bestimmt. Auf Grund des Motorabtriebsdreh­ moments RT und des Drehmomentverhältnisses IT wird das An­ triebsscheiben-Drehmoment RK berechnet, das über die An­ triebswelle 31 auf die Antriebsscheibe 32 übertragen wird.

Es wird eine Abbildung der in der Fig. 5 gezeigten Art hergestellt, in der die Beziehung zwischen der Drehzahl NS der Abtriebsscheibe 34, der Drehzahl NK der Antriebsscheibe 32 und dem Drosselklappenöffnungswinkel TH der Drosselklappe 3 dargestellt ist. Diese Abbildung wird im Speicher des Steu­ ergeräts 60 gespeichert. Infolgedessen wird auf Grund des durch das Signal St dargestellten Drosselklappenöffnungs­ winkels TH und der durch das Signal Sb dargestellten Drehzahl der Abtriebsscheibe die Drehzahl NK der Antriebsscheibe be­ stimmt. Das Drehtaktverhältnis IH des stufenlos regelbaren Getriebes wird als das Verhältnis der Drehzahl NS der Ab­ triebsscheibe zu der Drehzahl NT der Antriebsscheibe bestimmt.

Ferner wird die in der Fig. 6 dargestellte Datenabbil­ dung angefertigt, in der die Beziehung zwischen dem maximalen Drehzahlverhältnis IH, dem Drehmoment RK der Antriebsscheibe und dem Leitungsdruck LP dargestellt ist. Diese Abbildung wird im Speicher des Steuergeräts 60 gespeichert. Der Lei­ tungsdruck LP wird auf Grund des Drehzahlverhältnisses IH und des Antriebsdrehmoments RK der Antriebsscheibe bestimmt.

Der auf die vorstehend angegebene Weise bestimmte Lei­ tungsdruck LP ist der Mindestwert, bei dem zwischen der An­ triebsscheibe 32 und 34 durch den Riemen ein zulässiges Dreh­ moment übertragen werden kann, das gleich dem Antriebsmoment RK der Antriebsscheibe ist.

Infolgedessen wird das an die Magnetspule 46a angelegte Signal C1 so bemessen, daß der durch das von dem Drucksensor 56 kommende Signal Sp dargestellte Leitungsdruck LP einen Wert haben kann, der größer ist als der auf der Druckseite der Ölpumpe 45 herrschende Mindestwert.

Wenn der berechnete Wert des Scheibenantriebsdrehmoments RK oder des zulässigen von dem Riemen übertragbaren Drehmo­ ments auf Grund des Leitungsdruckes LP und des Drehzahlver­ hältnisses IH unter den Istwert des Antriebsdrehmoments RK der Antriebsscheibe sinkt, der auf Grund des Antriebsdreh­ moments RT des Motors und des Drehmomentverhältnisses IT er­ mittelt wird, prüft das Steuergerät 60, ob in dem Signal C1 oder in dem Druckregulier-Magnetventil 46 eine Abnormalität vorhanden ist. In diesem Fall wird das durch den Riemen T von der Antriebsscheibe 32 auf die Abtriebsscheibe 34 übertragene Drehmoment so gesteuert, daß es kleiner ist als das infolge der Abnormalität herabgesetzte, zulässige von dem Riemen übertragbare Drehmoment. Zum Vermindern des Istdrehmoments kann man beispielsweise das Abtriebsdrehmoment RT des Motors oder das Drehzahlverhältnis IH des Getriebes 30 vermindern.

Zum Vermindern des Abtriebsdrehmoments RT des Motors wird die Zündung verzögert oder die Kraftstoffzufuhr vorüber­ gehend unterbrochen.

Zur Steuerung des Zündzeitpunktes des Motors 1 wird die Drehmomentdifferenz dT zwischen dem Istantriebsdrehmoment RK der Antriebsscheibe und dem zulässigen durch den Riemen über­ tragbaren Drehmoment berechnet und mit Hilfe einer in Fig. 7 dargestellten und im Steuergerät 60 gespeicherten Abbildung ein Zündverzug DA bestimmt.

Bei einer Steuerung des Drehzahlverhältnisses IH wird mit Hilfe der in Fig. 6 gezeigten Abbildung auf Grund des Leitungsdruckes LP und des Istantriebsdrehmoments RK der Antriebsscheibe der Höchstwert IHt des Drehzahlverhältnisses IH bestimmt.

Die Höchstdrehzahl NSt der Abtriebsscheibe 34 wird auf Grund der durch das Signal Sm dargestellten Drehzahl NK der Antriebsscheibe und des größten Drehzahlverhältnisses IHt berechnet. An die Verzögerungs-Magnetspule 43B des Ventils 43 wird das Impulssignal C5 angelegt, um die Breite des Spalts 35 der Abtriebsscheibe 34 so zu steuern, daß die Drehzahl NS der Abtriebsscheibe 34 unter der Höchstdrehzahl NSt gehalten wird.

Wenn während der vorgenannten Steuerung in dem Impuls­ signal C1 oder der Magnetspule 46a des Druckregulierventils 46 eine Abnormalität auftritt und dadurch das größte zuläs­ sige durch den Riemen übertragbare Drehmoment vermindert wird, wird das vom Riemen übertragene Istdrehmoment unter das größte zulässige durch den Riemen übertragbare Drehmoment vermindert, so daß ein Schlupf zwischen dem Riemen T und den Scheiben 32 und 34 vermieden wird. Dabei wird das Fahrverhal­ ten des Fahrzeuges nicht beeinträchtigt.

Zum Durchführen der vorstehend erläuterten Steuerung ist in dem Steuergerät 60 gewöhnlich ein Mikroprozessor vorge­ sehen.

Nachstehend wird anhand des in Fig. 8 dargestellten Ab­ laufdiagramms eine Steuervorgangsfolge beschrieben.

Im Schritt 70 fragt das Steuergerät 60 die von den ver­ schiedenen Sensoren erzeugten Signale ab. Im Schritt 71 prüft das Steuergerät 60 auf Grund des Signals Ss, ob sich der Wählhebel 40 in einer der Stellungen D und L befindet. Wenn dies nicht der Fall ist, d. h., wenn sich der Wählhebel 40 weder in der Stellung D noch in der Stellung L befindet, kehrt das Programm zum Schritt 70 zurück. Wenn im Schritt 71 festgestellt wird, daß sich der Wählhebel in einer der Stellungen D und L befindet, bestimmt das Steuergerät 60 im Schritt 72 mit Hilfe der in Fig. 3 gezeigten Abbildung auf Grund der durch das Signal Sn dargestellten Motordrehzahl NE und des durch das Signal St dargestellten Drosselklappenöffnungswinkels TH das Drehzahlverhältnis IV des Drehmomentwandlers, d. h. das durch die Signale Sm und Sn angegebene Drehzahlverhältnis zwischen dem Turbinenlaufrad 12 und dem Pumpenlaufrad 11 bestimmt das Steuergerät 60 mit Hilfe der in Fig. 4 gezeigten Abbildung auf Grund des Drehzahlverhältnisses IV des Drehmomentwandlers 7 dessen Drehmomentverhältnis IT. Im Schritt 74 berechnet das Steuergerät 60 das Istantriebsdrehmoment RK der Antriebsscheibe durch Multiplikation des Abtriebsdrehmoments RT des Motors mit dem im Schritt 73 ermittelten Drehmoment­ verhältnis. Im Schritt 75 wird mit Hilfe der in Fig. 5 ge­ zeigten Abbildung auf Grund des durch das Signal St darge­ stellten Drosselklappenöffnungswinkels TH und der durch das Signal Sb dargestellten Drehzahl BS der Abtriebsscheibe die Drehzahl NK der Antriebsscheibe 32 bestimmt. Im Schritt 76 wird das Drehzahlverhältnis IH als das Verhältnis der Dreh­ zahl NS der Abtriebsscheibe zu der Drehzahl NK der Antriebs­ scheibe bestimmt. Im Schritt 77 wird mit Hilfe der in Fig. 6 dargestellten Abbildung auf Grund des durch das Signal Sp dargestellten Leitungsdruckes LP und des Drehzahlverhält­ nisses IH das Antriebsdrehmoment RK der Antriebsscheibe oder das nachstehend mit RKL bezeichnete, größte zulässige durch den Riemen übertragbare Drehmoment bestimmt.

Im Schritt 78 prüft das Steuergerät 60, ob das größte zulässige durch den Riemen übertragbare Drehmoment RKL größer ist als das Antriebsmoment RK der Antriebsscheibe. Wenn dies der Fall ist, bestimmt das Steuergerät 60 im Schritt 79 durch ein Grundtastverhältnis Dd ein Tastverhältnis DD für die Steuerung und erzeugt das Steuergerät 60 das Impulssignal C4 mit einer dem Tastverhältnis DD entsprechenden Impulsdauer und legt das Steuergerät das Signal C4 an die Zündkerze 2 an. Dann kehrt das Programm zum Anfangsschritt zurück. Die Zündung erfolgt jetzt zu einem normalen Zeitpunkt.

Wenn die Prüfung im Schritt 78 ergibt, daß das größte zulässige durch den Riemen übertragbare Drehmoment kleiner ist als das Antriebsdrehmoment RK der Antriebsscheibe, berechnet das Steuergerät die Drehmomentdifferenz dT zwischen dem Antriebsdrehmoment RK der Antriebsscheibe und dem größten zulässigen durch den Riemen übertragbaren Drehmoment RKL und bestimmt das Steuergerät mit Hilfe der in Fig. 7 gezeigten Abbildung auf Grund der Drehmomentdifferenz dT den Zeitverzug DA. Im Schritt 82 bestimmt das Steuergerät auf Grund des Zündverzuges DA ein Korrekturtastverhältnis Da und bestimmt das Steuergerät durch Addition des Korrekturtastverhältnisses zu dem Grundtastverhältnis Dd das Tastverhältnis DD für die Steuerung. Danach geht das Programm auf den Schritt 80 über, in dem das Steuergerät 60 das Impulssignal C4 mit einer dem Tastverhältnis DD für die Steuerung entsprechenden Impuls­ dauer erzeugt und dieses Signal an die Zündkerze 2 anlegt. Danach kehrt das Programm zu dem Anfangsschritt zurück. Jetzt erfolgt die Zündung zu einem Zeitpunkt, der gegenüber dem normalen Zündzeitpunkt um eine dem Zündverzug entsprechende Zeit verzögert ist, so daß das Abtriebsdrehmoment RT des Motors vermindert wird.

In dem vorstehend beschriebenen Steuerungsvorgang wird bei einer unerwünschten Verminderung des größten zulässigen durch den Riemen übertragbaren Drehmoments die Zündung verzö­ gert und dadurch das das Abtriebsdrehmoment des Motors ver­ mindert.

Beim Auftreten einer Abnormalität in dem Magnetventil 46 und in dem Signal C1 kann das Abtriebsdrehmoment des Motors durch eine Steuerung des Drehzahlverhältnisses IH gesteuert werden.

Nachstehend wird anhand des in Fig. 9 gezeigten Ablauf­ diagramms beschrieben, wie bei einer unerwünschten Vermin­ derung des größten zulässigen durch den Riemen übertragbaren Drehmoments das Drehzahlverhältnis gesteuert werden kann.

Bei dieser Steuerung wird das Programm in den Schritten 90 bis 98 ähnlich wie die in der Fig. 8 dargestellte Steuerung durchgeführt. Dabei wird geprüft, ob das größte zu­ lässige durch den Riemen übertragbare Drehmoment RKL größer ist als das Antriebsdrehmoment RK der Antriebsscheibe.

Wenn die im Schritt 98 durchgeführte Prüfung ergibt, daß das größte zulässige durch den Riemen übertragabare Drehmoment RKL größer ist als das Antriebsdrehmoment RK der Antriebs­ scheibe, werden die an die Magnetspulen 43A und 43B des Magnetventils 43 für die Zylindersteuerung angelegten Impuls­ signale C5 und C6 nicht verändert und kehrt das Programm zum Anfangsschritt zurück. Wenn die im Schritt 98 durchgeführte Prüfung dagegen ergibt, daß das größte zulässige durch den Riemen übertragbare Drehmoment RKL kleiner ist als das Antriebsdrehmoment RK der Antriebsscheibe, wird im Schritt 100 mit Hilfe der in Fig. 6 gezeigten Abbildung auf Grund des durch das Signal Sp dargestellten Leitungsdruckes und des Istantriebsdrehmoments RK der Antriebsscheibe der Höchstwert IHt für das Drehzahlverhältnis IH bestimmt. Im Schritt 101 wird auf Grund des Höchstwertes IHt des Drehzahlverhältnisses IH und der durch das Signal Sm dargestellten Drehzahl NK der Antriebsscheibe 32 die Höchstdrehzahl der Abtriebsscheibe 34 bestimmt. Im Schritt 102 gibt das Steuergerät an die Verzögerungs-Magnetspule 43B des Magnetventils 43 für die Zy­ lindersteuerung das Impulssignal C5 ab, das bewirkt, daß die Drehzahl NS der Abtriebsscheibe unter der Höchstdrehzahl NSt gehalten wird. Danach kehrt das Programm zu dem Anfangs­ schritt zurück. Durch den vorstehend erläuterten Steuervor­ gang wird auf Grund des Signals C5 das Drehzahlverhältnis des Getriebes 30 so vergrößert, daß der Istwert des durch den Riemen T von der Antriebsscheibe 32 auf die Abtriebsscheibe 34 übertragenen Drehmoments unter dem größten zulässigen durch den Riemen T übertragbaren Drehmoment RKL liegt.

In dem vorstehend erläuterten Steuervorgang wird die Höchstdrehzahl der Antriebsscheibe so bestimmt, daß die Spaltbreite der Antriebsscheibe derart gesteuert wird, daß die Istdrehzahl der Abtriebsscheibe höher ist als die Höchst­ drehzahl, d. h., durch die Steuerung wird das Drehzahlverhält­ nis ähnlich wie bei der vorstehend erläuterten Steuerung zum Herunterschalten vermindert.

In einer anderen Arbeitsweise kann man die Höchstdreh­ zahl der Antriebsscheibe 32 berechnen und die Spaltbreite der Antriebsscheibe 32 so steuern, daß die Istdrehzahl der An­ triebsscheibe 32 nicht über die berechnete Höchstdrehzahl er­ höht wird.

Vorstehend wurde die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen erläutert, die aber im Rahmen des in den Patentansprüchen unter Schutz gestellten Erfindungsgedankens in ihrer Form und in Einzelheiten vom Fachmann abgeändert werden können.

Claims (9)

1. Anordnung mit einem stufenlos regelbaren Getriebe, gekennzeichnet durch
eine Antriebsscheibe und eine Abtriebsscheibe, die je einen V-förmigen Spalt bilden,
einen in den Spalten um die Scheiben herumgeführten und zwischen den Scheiben unter Zugspannung stehenden Riemen für die Übertragung eines Drehmoments,
an den Scheiben vorgesehene Zylinder, die derart mit einem hydraulischen Druck beaufschlagbar sind, daß die Laufdurchmesser des Riemens an den Scheiben derart verändert werden, daß das Drehzahlverhältnis des Getriebes (das Ver­ hältnis der Drehzahl der Antriebsscheibe zu der Drehzahl der Abtriebsscheibe) stufenlos veränderbar ist,
eine Druckflüssigkeitsquelle zum Beaufschlagen der Zylinder mit dem hydraulischen Druck,
einen Leitungsdruckregler zur Steuerung eines Leitungsdruckes in dem den Betrieb der Zylinder steuernden hydraulischen System,
einen Leitungsdrucksensor zum Erfassen des Leitungsdruckes,
einen Drehmomentsensor zum Erfassen des von dem Motor auf die Abtriebsscheibe übertragenen Drehmoments,
einen Grenzdrehmomentrechner zum Berechnen des größten zulässigen Drehmoments, das bei dem von dem Leitungs­ drucksensor erfaßten Leitungsdruck durch den Riemen von der Antriebsscheibe auf die Abtriebsscheibe übertragbar ist,
einen Vergleicher zum Vergleich des größten zuläs­ sigen durch den Riemen übertragbaren Drehmoments mit dem von dem Drehmomentsensor erfaßten Drehmoment und
eine Drehmomentsteuerung zum Steuern des von der Antriebsscheibe auf die Abtriebsscheibe übertragenen Drehmo­ ments auf einen Wert, der kleiner ist als das größte zulässige Drehmoment, wenn das von dem Drehmomentsensor er­ faßte Drehmoment des Motors größer ist als das größte zulässige durch den Riemen übertragbare Drehmoment.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentsteuerung eine Verminderung des von der Antriebsscheibe auf die Abtriebsscheibe übertragene Istdreh­ moments bewirkt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentsteuerung den hydraulischen Druck im Sinne einer Erhöhung des Drehzahlverhältnisses steuert.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentsteuerung die Ausgangsleistung des Motors vermindert.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentsteuerung den Zündzeitpunkt verzögert.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsdrehmoment des Motors auf Grund des Drossel­ klappenöffnungswinkels und der Motordrehzahl bestimmt wird.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehzahlverhältnis auf Grund der Drehzahl der Abtriebsscheibe und des Drosselklappenöffnungswinkels bestimmt wird.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das größte zulässige durch den Riemen übertragbare Dreh­ moment auf Grund der Drehzahl der Abtriebsscheibe und des Leitungsdruckes bestimmt wird.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf Grund des Abtriebsdrehmoments und des Drehzahlver­ hältnisses ein Mindestwert für den Leitungsdruck für einen Zustand bestimmt wird, in dem der das größte zulässige durch den Riemen übertragbare Drehmoment gleich dem von dem Motor auf die Antriebsscheibe übertragenen Antriebsdrehmoment ist.