DE3939614A1 - Drehzahlregelvorrichtung fuer ein stufenloses getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehzahlregelvorrichtung für ein stufenloses Getriebe zum Regeln der Drehzahl einer Ma­ schine, die insbesondere verhindern kann, daß sich die Drehzahl der Maschine abrupt ändert, wenn die Soll-Drehzahl während der Fahrt eines Fahrzeuges entsprechend einer Än­ derung in der Fahrweise oder einer Änderung in der Drossel­ ventilöffnung geändert wird.

Bei einem Fahrzeug, beispielsweise einem Kraftfahrzeug, liegt ein Getriebe zwischen der Brennkraftmaschine und dem Antriebsrad. Das Getriebe ändert die am Antriebsrad liegen­ de Antriebskraft und dessen Laufgeschwindigkeit, um den sich in einem breiten Bereich ändernden Fahrverhältnissen des Fahrzeuges zu genügen und dadurch die Arbeit der Brenn­ kraftmaschine zu optimieren.

Als Getriebe sind Zahnradgetriebe bekannt, die ihre Über­ setzungsverhältnisse in diskreten Schritten dadurch ändern, daß sie wahlweise den Eingriffszustand mehrerer Stufen von Zahnradzügen umschalten, wobei auch stufenlose Getriebe be­ kannt sind, die die Breite einer Rille zwischen mehreren Riemenscheibenteilen einer antriebsseitigen Riemenscheibe und einer abtriebsseitigen Riemenscheibe, die jeweils einen festen Riemenscheibenteil, der an einer Drehwelle angebracht ist, und einen beweglichen Riemenscheibenteil aufweisen, der auf der Welle zum festen Riemenscheibenteil hin und vom festen Riemenscheibenteil weg bewegbar gehalten ist, erhöhen und herabsetzen, um dadurch den Drehradius an jeder Riemen­ scheibe eines Riemens herauf-und herabzusetzen, der um die Riemenscheiben führt, so daß eine stufenlose Änderung des Riemenverhältnisses möglich ist, um die Antriebskraft zu übertragen. Stufenlose Getriebe dieser Art sind beispiels­ weise in der JP-OS 1 86 656/1982, 43 249/1984, 77 159/1984 und 2 33 256/1986 beschrieben.

Bei dem herkömmlichen stufenlosen Getriebe regelt eine An­ ordnung das tatsächliche Riemenverhältnis auf ein Soll- Riemenverhältnis, das durch eine Geschwindigkeitsänderungs­ liste auf der Grundlage der Drosselöffnung und der Drehzahl der Maschine bestimmt ist oder regelt die Anordnung die tatsächliche Drehzahl der Maschine auf eine Soll-Drehzahl, die durch eine Änderungsliste auf der Grundlage der Drossel­ öffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird. Bei einem stufenlosen Getriebe, das die tatsächliche Drehzahl der Maschine auf eine Soll-Drehzahl regelt, ist es üblich, daß dann, wenn sich die Soll-Drehzahl nach Maßgabe einer Ände­ rung im Fahrverhalten oder eine Änderung in der Drosselöff­ nung während der Fahrt des Fahrzeuges ändert, eine gefilter­ te Soll-Drehzahl NESPF, die dadurch erhalten wird, daß ein Verzögerungsfilter erster Ordnung auf die Soll-Drehzahl NESPR angewandt wird, als End-Soll-Drehzahl NESPRF definiert wird, und daß dann die tatsächliche Drehzahl NE auf diese End-Soll-Drehzahl NESPRF geregelt wird, wie es in Fig. 6 der zugehörigen Zeichnung dargestellt ist.

In diesem Fall werden die Werte des Filters separat für die Charakteristiken der jeweiligen Fahrbetriebsarten, beispielsweise eines wirtschaftlichen Fahrbetriebs ECN, eines leistungsfähigen Fahrbetriebs POW und eines langsamen Fahr­ betriebs LOW festgelegt. Die jeweiligen Werte des Filters werden nämlich für den wirtschaftlichen Fahrbetrieb ECN bei einer Fahrt auf einer ebenen Straße unter Beibehaltung eines niedrigen Kraftstoffverbrauches, für den leistungsfähi­ gen Fahrbetrieb POW bei einer sportlichen Fahrweise oder bei einer Fahrt auf einer schlechten Straße oder für den langsa­ men Fahrbetrieb LOW bei einer Fahrt auf einer Steigung oder bei einer ähnlichen Fahrweise verwandt, bei der ein hohes Drehmoment übertragen werden muß oder eine Maschinenbremsung benötigt wird.

Wenn jedoch bei einer herkömmlichen Drehzahlregelvorrichtung für ein stufenloses Getriebe der Fahrbetrieb geändert wird oder wenn die Drosselöffnung in einen vollständig geöffneten Zustand während der Fahrt des Fahrzeuges geändert wird, dann ändert sich die Soll-Drehzahl NESPR der Maschine in der in Fig. 6 dargestellten Weise, so daß sich auch die gefilterte Soll-Drehzahl NESPR der Maschine ändert. In diesem Fall tritt ein Problem auf, da die gefilterte Soll-Drehzahl der Ma­ schine NESPF mit der höchsten Änderungsgeschwindigkeit unmit­ telbar nach der Änderung der Soll-Drehzahl NESPR geändert wird, was dazu führt, daß sich die tatsächliche Drehzahl NE abrupt ändert.

Es ist daher unangenehm, daß sich die tatsächliche Drehzahl NE schnell ändert, wenn die Soll-Drehzahl während der Fahrt des Fahrzeuges geändert wird, da das dem Fahrer ein unange­ nehmes Gefühl gibt, daß das Fahrzeug aufgrund einer unvoll­ ständigen Übertragung der Antriebskraft rutscht. Da weiterhin durch eine Änderung in der tatsächlichen Drehzahl der Ma­ schine NE eine Kraft ausgeübt wird, ist es schwierig, das Riemenverhältnis nach einer Änderung der Soll-Drehzahl der Maschine NESPF zu steuern. Es ist weiterhin nachteilig, daß eine Änderung in der tatsächlichen Drehzahl der Maschine NE nicht zu einer besseren Leistung, sondern stattdessen zu einem Stoß oder zu der Erzeugung von Geräuschen bei einem schnellen Herunterschalten führt, da die Drossel schnell ge­ öffnet wird, was dem Fahrer ein unangenehmes Gefühlt gibt.

Um diese Mängel zu beseitigen, ist bereits versucht worden, den Wert des Filters auf einen niedrigen Wert zu setzen, um die Änderung in der Drehzahl zu verlangsamen, die zum Er­ reichen einer neuen Soll-Drehzahl der Maschine benötigte Zeit wird dann jedoch verlängert, was das Ansprechvermögen der An­ ordnung beeinträchtigt und zu einer Verzögerung führt, so daß eine vom Antrieb verschiedene Bewegung gleichzeitig be­ merkt wird, was dem Fahrer ein unangenehmes Gefühlt gibt.

Durch die Erfindung soll eine Drehzahlregelvorrichtung für ein stufenloses Getriebe geschaffen werden, die verhindert, daß sich die tatsächliche Drehzahl der Maschine schnell än­ dert, wenn die Soll-Drehzahl nach Maßgabe einer Änderung im Fahrverhalten oder einer Änderung in der Drosselöffnung während der Fahrt des Fahrzeuges geändert wird, indem insbe­ sondere das Maß an Änderung der Drehzahl auf einen niedrigeren Wert in einigen Fällen als dem vorgeschriebenen Wert be­ grenzt wird, um dadurch ein unangenehmes Gefühl für den Fah­ rer zu vermeiden, die Leistung zu verbessern, die Erzeugung von Stößen oder Geräuschen aufgrund einer schnellen Öffnung der Drossel zu verringern und das Ansprechvermögen zu ver­ bessern.

Dazu wird durch die Erfindung eine Drehzahlregelvorrich­ tung für ein stufenloses Getriebe geschaffen, das eine an­ triebsseitige Riemenscheibe und eine abtriebsseitige Rie­ menscheibe aufweist, von denen jede einen festen Riemenschei­ benteil und einen beweglichen Riemenscheibenteil umfaßt, der auf den festen Riemenscheibenteil zu und vom festen Riemen­ scheibenteil weg bewegbar gehalten ist, so daß die Breite einer Rille zwischen den Riemenscheibenteilen jeder Riemen­ scheibe erhöht und herabgesetzt werden kann, um dadurch den Drehradius an jeder Riemenscheibe eines Riemens herauf- und herabzusetzen, der um beide Riemenscheiben führt, so daß das Riemenverhältnis geändert wird. Die Regelvorrichtung begrenzt das Maß an Änderung der Soll-Drehzahl auf einen Wert, der unter einem vorgeschriebenen Änderungsgeschwindigkeitswert liegt, wenn die Soll-Drehzahl, die aus einer Geschwindig­ keitsänderungsliste auf der Grundlage der Drosselöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, während der Fahrt des Fahrzeuges geändert wird.

Wenn gemäß der Erfindung die Soll-Drehzahl der Maschine, die durch eine Geschwindigkeitsänderungsliste auf der Grundlage der Drosselöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, während der Fahrt des Fahrzeuges geändert wird, dann wird die Soll-Drehzahl der Maschine so gesteuert, daß das Maß oder die Geschwindigkeit der Änderung der Soll-Drehzahl auf einen Wert unter einem vorbestimmten Maß oder einer vorbestimmten Geschwindigkeit der Änderung begrenzt ist, so daß verhindert wird, daß sich die tatsächliche Drehzahl der Maschine schnell ändert, selbst wenn die Soll-Drehzahl aufgrund einer Änderung im Fahrverhalten oder einer Änderung in der Drosselöffnung während der Fahrt des Fahrzeuges ge­ ändert wird.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein be­ sonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild eines stufenlosen Getriebes gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 das Blockschaltbild einer Steuerfunktion, die in dem in Fig. 1 dargestellten Getriebe ausgeführt wird,

Fig. 3 in einer graphischen Darstellung die Änderung der Soll-Drehzahl einer Maschine, die das Getriebe von Fig. 1 antreibt, gegenüber der Zeit,

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Programmteils zur Ausfüh­ rung der Steuerfunktion von Fig. 2,

Fig. 5 in einer graphischen Darstellung die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und den erlaubten Grenzwerten der Änderungsgeschwin­ digkeit für die Drehzahl der Maschine, und

Fig. 6 in einer graphischen Darstellung die Änderung der Soll-Drehzahl der Maschine gegenüber der Zeit bei einer herkömmlichen Anordnung

In Fig. 1 sind ein von einem Riemen angetriebenes stufen­ loses Getriebe 2, ein Riemen 2 A, eine antriebsseitige Rie­ menscheibe 4, ein antriebsseitiger fester Riemenscheibenteil 6, ein antriebsseitiger beweglicher Riemenscheibenteil 8, eine abtriebsseitige Riemenscheibe 10, ein abtriebsseitiger fester Riemenscheibenteil 12 und ein abtriebsseitiger be­ weglicher Riemenscheibenteil 14 dargestellt.

Die antriebsseitige Riemenscheibe 4 umfaßt den antriebs­ seitigen festen Riemenscheibenteil 6, der an einer sich dre­ henden Eingangswelle 16 befestigt ist, sowie den antriebs­ seitigen beweglichen Riemenscheibenteil 8, der axial beweg­ bar auf der Welle 16 so gehalten ist, daß er bezüglich der Welle 16 nicht drehbar ist. Die abtriebsseitige Riemenscheibe 10 umfaßt den abtriebsseitigen festen Riemenscheibenteil 12 und den abtriebsseitigen beweglichen Riemenscheibenteil 14, der auf einer Ausgangswelle 17 in einer ähnlichen Weise, wie die antriebsseitige Riemenscheibe 4 auf der Welle 16 vorgesehen ist.

Ein erstes und ein zweites Gehäuse 18 und 20 sind jeweils am antriebsseitigen beweglichen Riemenscheibenteil 8 und dem abtriebsseitigen beweglichen Riemenscheibenteil 14 so ange­ bracht, daß eine erste und eine zweite Öldruckkammer 22 und 24 gebildet sind. Der Öldruckaufnahmeflächenbereich am an­ triebsseitigen beweglichen Riemenscheibenteil 8 in der ersten Öldruckkammer 22 ist größer als der Öldruckaufnahmeflächen­ bereich am abtriebsseitigen Riemenscheibenteil 14 in der zweiten Öldruckkammer 24. Der an der ersten Öldruckkammer 22 liegende Öldruck wird gesteuert, um dadurch das Riemenverhält­ nis zu ändern, das einer Änderung im Übersetzungsverhältnis im Getriebe entspricht. In der zweiten Öldruckkammer 24 auf der Abtriebsseite drückt eine Feder 26 den abtriebsseitigen beweglichen Riemenscheibenteil in eine Richtung zur Verringe­ rung der Breite der Rille zwischen dem abtriebsseitigen festen Riemenscheibenteil 12 und dem abtriebsseitigen beweg­ lichen Riemenscheibenteil 14. Diese Feder 26 bringt das Rie­ menverhältnis zwangsweise auf einen hohen Wert, um ganz nie­ drige Verhältnisse zu erzeugen, hält die Haltekraft des Rie­ mens 2 A bei und verhindert ein Durchrutschen.

Die Welle 16 treibt eine Ölpumpe 28 an, die mit der ersten und der zweiten Öldruckkammer 22 und 24 über einen ersten und einen zweiten Ölkanal 30 und 32 und ein Primärdrucksteuer­ ventil 34 verbunden ist, das einen Teil eines Umschaltsteuer­ ventils darstellt, das den primären Druck für eine Eingangs­ wellenscheibe steuert. Ein Konstantdrucksteuerventil 38 erzeugt aus dem Leitungsdruck bei 32 (im allgemeinen 5 bis 25 kg/cm³) einen konstanten Steueröldruck bei 60 (3 bis 4 kg/cm³), und zwar über einen dritten Ölkanal 36. Die Ver­ bindung zwischen dem zweiten Ölkanal 32 und dem ersten Öl­ kanal 30 wird über ein Primärdrucksteuerventil 34 hergestellt, das von einem den primären Druck steuernden ersten elektro­ magnetischen Dreiwegeventil 42 über einen vierten Ölkanal 40 gesteuert wird.

Ein Leitungsdrucksteuerventil 44 mit Ventilentlastungsfunk­ tion zum Steuern des Leitungsdruckes oder des Pumpendruckes steht mit dem zweiten Ölkanal 32 über einen fünften Ölkanal 46 in Verbindung und wird von einem den Leitungsdruck steuernden zweiten elektromagnetischen Dreiwegeventil 50 über einen sechsten Ölkanal 48 gesteuert.

Ein Kupplungsdrucksteuerventil 52 zum Steuern des Kupplungs­ öldruckes an einer öldruckgesteuerten Kupplung 62 steht mit dem zweiten Ölkanal 32 zwischen der zweiten Ölkammer 24 und dem Leitungsdrucksteuerventil 44 über einen siebten Ölkanal 54 in Verbindung und wird von einem den Kupplungsdruck steuernden dritten elektromagnetischen Dreiwegeventil 58 über einen achten Ölkanal 56 gesteuert.

Die Ventile 38, 34, 42, 44, 50, 52 und 58 stehen alle mit einem neunten Ölkanal 60 in Verbindung, um den Steueröldruck von dem Konstantdrucksteuerventil 38 dem Primärdrucksteuer­ ventil 34, dem den primären Druck steuernden ersten elektro­ magnetischen Dreiwegeventil 42, dem Leitungsdrucksteuerven­ til 44, dem den Leitungsdruck steuernden zweiten elektromag­ netischen Dreiwegeventil 50, dem Kupplungsdrucksteuerventil 52 und dem den Kupplungsdruck steuernden dritten elektro­ magnetischen Dreiwegeventil 58 zu liefern.

Das Kupplungsdrucksteuerventil 52 steht mit der Kupplungs­ öldruckkammer 72 der öldruckgesteuerten Kupplung 62 über ei­ nen zehnten Ölkanal 64 in Verbindung. Ein Ende des zehnten Ölkanals 64 ist über einen elften Ölkanal 66 mit einem Druck­ sensor 68 verbunden. Dieser Drucksensor 68 erfaßt den Kupp­ lungsöldruck zum Zeitpunkt der Steuerung des Kupplungsdruckes im Haltebetrieb oder im Anfahrbetrieb und trägt somit dazu bei, diesen erfaßten Öldruck in Richtung auf den Soll­ kupplungsdruck zu regeln. Im Antriebs- oder Fahrbetrieb ist das Ventil 52 geöffnet und trägt der Sensor 68 somit zur Steuerung des Leitungsdruckes bei.

Die Öldruckkupplung 62 umfaßt ein Gehäuse 70, das auf einer Welle 17 sitzt, eine Kupplungsöldruckkammer 72 in diesem Ge­ häuse 70, einen Kolben 74, der durch den Öldruck beauf­ schlagt ist, der in der Kupplungsöldruckkammer 72 herrscht, eine ringförmige Feder 76, die diesen Kolben 74 in eine Rückziehrichtung beaufschlagt, eine erste Druckplatte 78, die so angeordnet ist, daß sie nach Maßgabe der Schubkraft des Kolbens 74 und der Kraft der Feder 76 vorgeschoben und zurückgezogen wird, eine Reibplatte 80 der Ausgangsseite und eine zweite Druckplatte 82, die am Gehäuse befestigt ist.

Wenn der Druck des Öls in der Kupplungsöldruckkammer 72 an­ steigt, dann drückt die Öldruckkupplung 62 gegen den Kolben 74, um einen engen Kontakt der ersten Druckplatte 78 und der zweiten Druckplatte 82 mit der Reibplatte 80 herzu­ stellen und dadurch diese Platten miteinander zu koppeln. Wenn der Kupplungsdruck des Öldruckes in der Kupplungsöldruck­ kammer 72 abnimmt, zieht sich der Kolben aufgrund der Kraft der ringförmigen Feder 76 zurück, so daß die erste Druck­ platte 78 und die zweite Druckplatte 82 von der Reibplatte 80 gelöst werden, um dadurch die Kupplung auszurücken. Nach Maßgabe des Ein- und Ausrückens dieser Öldruckkupplung 62 kann die Antriebskraft, die vom stufenlosen Getriebe 2 aus­ gegeben wird, unterbrochen werden.

Ein Detektorrad 84 für die Drehung der Eingangswelle ist außen am ersten Gehäuse 18 angebracht, und ein erster Dreh­ detektor 86 für die Eingangswelle ist in der Nähe des Um­ fangsteils des Detektorrades 84 angeordnet. Ein Detektorrad 88 für die Drehung der Ausgangswelle ist außen am zweiten Gehäuse 20 angebracht, und ein zweiter Drehdetektor 90 für die Ausgangswelle ist in der Nähe des Umfangsteils des Detektor­ rades 88 für die Drehung der Ausgangswelle vorgesehen. Die Drehzahl der Maschine und das Riemenverhältnis werden aus der vom ersten Drehdetektor 86 und vom zweiten Drehdetektor 90 ermittelten Drehgeschwindigkeit bestimmt.

An der Öldruckkupplung 62 ist ein Ausgangsleistungsübertra­ gungsrad 92 vorgesehen. Das Übertragungsrad 92 schließt ein Vorwärtsübertragungsrad 92 F und ein Rückwärtsübertra­ gungsrad 92 R ein, und ein dritter Drehdetektor 96 zum Er­ fassen der Drehgeschwindigkeit einer Endkupplungsausgangs­ welle ist in der Nähe des Umfangsteils des Rückwärtsübertra­ gungsrades 92 R angeordnet. Der dritte Drehdetektor 96 erfaßt die Drehgeschwindigkeit der Endausgangswelle, die mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Rad gekoppelt ist, und kann somit die Geschwindigkeit des Fahrzeuges erfassen. Je nach der Drehgeschwindigkeit, die vom zweiten Drehdetektor 90 und vom dritten Drehdetektor 96 erfaßt wird, kann weiter­ hin die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle und der Aus­ gangswelle der Öldruckkupplung 62 ermittelt werden, was dazu beiträgt, das Maß an Kupplungsschlupf zu erfassen.

Eine elektronische Steuereinheit ECU 98 empfängt Eingangs­ signale, die die Vergaserdrosselöffnung, die Vergaserleer­ laufposition, die Fahrpedalposition, die Bremspedalposition, die Leistungswähloption und die jeweiligen Positionen eines Schalthebels wiedergeben. Die Steuereinheit 98 steuert das Öffnen und Schließen des den primären Druck steuernden ersten elektromagnetischen Dreiwegeventils 42, des den Leitungsdruck steuernden zweiten elektromagnetischen Dreiwege­ ventils 50 und des den Kupplungsdruck steuernden dritten elektromagnetischen Dreiwegeventils 58, um dadurch das Rie­ menverhältnis und das Maß an Kupplungsineingriffnahme auf der Grundlage der jeweiligen Eingangssignale und nach Maßgabe der jeweiligen Steuerbetriebsarten zu steuern.

In der Zeichnung sind weiterhin eine Ölwanne 100 und ein Öl­ filter 102 dargestellt.

Im folgenden werden im einzelnen die Funktionen der Eingangs­ signale für die Steuereinheit 98 beschrieben.

1. Signal, das die Schalthebelposition anzeigt.
Dieses Signal erleichtert die Steuerung des Leitungsdruckes, des Riemenverhältnisses oder der Kupplung für die jeweiligen Bereiche, die den jeweiligen Positionssignalen, beispiels­ weise für die Positionen P, R, N, D, und L, entsprechen.

2. Signal, das die Vergaserdrosselöffnung angibt.
Dieses Signal erleichtert die Bestimmung des Maschinendreh­ momentes aus den Daten in einem Speicher, die von einem Programm initialisiert werden, und die Bestimmung des Soll- Riemenverhältnissses oder der Soll-Drehzahl der Maschine.

3. Signal, das die Vergaserleerlaufposition angibt.
Dieses Signal erleichtert die Korrektur eines Sensorsignals für die Vergaserdrosselöffnung und verbessert die Genauigkeit der Steuerung.

4. Fahrpedalpositionssignal.
Dieses Signal gibt den Wunsch des Fahrers an, der durch das Maß wiedergegeben ist, in dem das Fahrpedal betätigt ist, und dient dazu, eine Steuerung während der Fahrt des Fahr­ zeuges oder zu Beginn der Fahrt zu bewirken.

5. Bremssignal.
Dieses Signal gibt das Vorliegen oder Fehlen der Betätigung eines Bremspedals an, um eine Steuerfunktion, wie beispiels­ weise das Ausrücken der Kupplung, zu erleichtern.

6. Leistungsoptionssignal.
Dieses Signal von einem vom Benutzer gesteuerten Options­ schalter wählt die Fahrweise des Fahrzeuges in Form einer sportlichen Leistungsfahrweise oder in Form einer wirtschaft­ lichen Fahrweise.

Das Leitungsdrucksteuerventil 44 kann eine Geschwindigkeits­ änderungssteuercharakteristik bewirken, indem es jeweils ei­ nen Leitungsdruck für den ganz niedrigen Zustand, für den vollständigen Overdrive und für ein Übersetzungsverhältnis liefert.

Das Primärdrucksteuerventil 34 zum Steuern des primären Druckes für das Riemenverhältnis oder für die Geschwindig­ keitsänderungssteuerung wird in seiner Arbeit durch das ex­ klusive, den primären Druck steuernde erste elektromagnetische Dreiwegeventil 42 gesteuert. Dieses den primären Druck steuern­ de erste elektromagnetische Dreiwegeventil 42 steuert das Primärdrucksteuerventil 34 derart, daß dieses den Leitungs­ druck bei 32 dem ersten Ölkanal 30 oder den Außenluftdruck dem Kanal 30 liefert. Das Primärdrucksteuerventil 34 ver­ schiebt das Riemenverhältnis auf den vollen Overdrive, indem es fortlaufend den Leitungsdruck 32 dem ersten Ölkanal 30 liefert, oder verschiebt das Riemenverhältnis auf den ganz niedrigen Zustand, indem es fortlaufend den Außenluftdruck an den Kanal 30 legt. Durch eine Änderung des Tastverhältnis­ ses des Steuersignals für das Ventil 42 wird das Ventil 34 dazu gebracht, abwechselnd den Leitungsdruck und den Außen­ luftdruck an den Kanal 30 in Anteilen zu legen, die von dem Tastverhältnis abhängen, so daß der Druck bei 30 dadurch ge­ steuert werden kann, daß in geeigneter Weise das Tastver­ hältnis gewählt wird.

Das Kupplungsdrucksteuerventil 52 zum Steuern des Kupplungs­ druckes liefert fortlaufend den Leitungdruck 32 dem zehnten Ölkanal 64, wenn ein maximaler Kupplungsdruck benötigt wird, und fortlaufend den Außenluftdruck dem Kanal 30, wenn ein minimaler Kupplungsdruck benötigt wird. Die Arbeit dieses Kupplungsdrucksteuerventils wird durch das exklusive, den Kupplungsdruck steuernde dritte elektromagnetische Dreiwege­ ventil 58 in einer Weise gesteuert, die der Steuerung des Leitungsdrucksteuerventils 44 und des Primärdrucksteuerventils 34 durch die Ventile 50 und 42 ähnlich ist, so daß diese Ar­ beitsweise nicht nochmals beschrieben wird.

Der Kupplungsdruck wird in einem Bereich vom kleinsten Druck oder Druck gleich Null (Außenluftdruck) bis zu einem größten Druck (Leitungsdruck) geändert. Es gibt vier Grundmuster zum Steuern dieses Kupplungsdruckes. Diese Grundmuster sind:

• 1) Neutraler Betrieb.
• Wenn die Schaltposition gleich N oder P ist, dann ist die Kupplung vollständig ausgerückt, indem der Kupplungsdruck auf den kleinsten Druck gesetzt ist.
• 2) Haltebetrieb.
• Wenn die Schaltposition gleich N oder R ist und die Drossel­ position zeigt, das keine Fahrt beabsichtigt ist, oder wenn das Maschinendrehmoment unterbrochen werden soll, um während der Fahrt abzubremsen, dann wird der Kupplungsdruck auf einen niedrigen Wert gesetzt, um eine Teilineingriffnahme der Kupplung zu bewirken.
• 3) Start- oder Anfahrbetrieb (Spezialstartbetrieb).
• Wenn die Kupplung zum Zeitpunkt des Anfahrens des Fahrzeuges (normaler Start) oder nach dem Lösen der Kupplung (Spezial­ start) wieder eingerückt wird, dann wird der Kupplungsdruck nach Maßgabe des Maschinendrehmomentes (Kupplungseingangs­ drehmoment) festgesetzt, um ein Hochdrehen der Maschine zu vermeiden und für eine geeignete Stärke der Ineingriffnahme der Kupplung zu sorgen, damit ein gleichmäßiges Antreiben des Fahrzeuges erleichtert ist.
• 4) Antriebs- oder Fahrbetrieb.
• Im endgültigen Fahrbetrieb ist die Kupplung vollständig ein­ gerückt und hat der Kupplungsdruck einen Wert, der hoch genug ist, um das Maschinendrehmoment auszuhalten.

Von den oben erwähnten Mustern wird der neutrale Betrieb über ein exklusives Umschaltventil ausgeführt, das nicht dar­ gestellt ist und mit dem Schaltvorgang gekoppelt ist. Die anderen Muster 2), 3) und 4) werden dadurch ausgeführt, daß in geeigneter Weise die Tastverhältnisse der Steuersignale für das erste, zweite und dritte elektromagnetische Dreiwegeventil 42, 50 und 58 über die Steuereinheit 98 gesteuert werden. Ins­ besondere im Antriebs- oder Fahrbetrieb 4 steht der siebte Öl­ kanal 54 fortlaufend mit dem zehnten Ölkanal 64 über das Kupplungsdrucksteuerventil 52 in Verbindung, um den größten Kupplungsdruck zu erzeugen, indem der Kupplungsdruck gleich dem Leitungsdruck gemacht wird.

Das Primärdrucksteuerventil 54, das Leitungsdrucksteuerventil 44 und das Kupplungsdrucksteuerventil 52 werden jeweils von dem Ausgangsöldruck des ersten, zweiten und dritten elektro­ magnetischen Dreiwegeventils 42, 50 und 58 gesteuert. Der Steueröldruck für die elektromagnetischen Dreiwegeventile 42, 50 und 58 ist ein konstanter Steueröldruck von dem Konstantdrucksteuerventil 38. Dieser Steueröldruck liegt immer unter dem Leitungsdruck und ist ein stabiler konstan­ ter Druck. Der Steueröldruck liegt an den jeweiligen Steuer­ ventilen 34, 44 und 52, um diese zu stabilisieren.

Bei einem derartigen stufenlosen Getriebe 2 ist die Steuer­ einheit 98 so ausgelegt und ausgebildet, daß sie das Maß oder die Geschwindigkeit der Änderung gegenüber der Zeit der Soll- Drehzahl der Maschine so steuert, daß es auf einen Wert ge­ setzt werden kann, der unter dem vorbestimmten Maß oder der vorbestimmten Geschwindigkeit der Änderung liegt.

Die Steuerung durch diese Steuereinheit 98 wird im folgenden anhand der Fig. 2 bis 5 beschrieben, in denen

NESPR: Soll-Drehzahl der Maschine, die aus einer Ge­ schwindigkeitsänderungsliste erhalten wird,
NESPF: gefilterte Soll-Drehzahl NESPR,
NESPRF: End-Soll-Drehzahl der Maschine,
NESPRN: Wert von NESPRF bei der vorhergehenden Wieder­ holung der Regelschleife,
RATE: Änderungsgeschwindigkeit gegenüber der Zeit des Wertes NESPRF,
RATE LIMIT: vorgeschiebene maximale Änderungsgeschwindig­ keit gegenüber der Zeit von NESPFR,
RATEUP: Geschwindigkeitsgrenzwert für die Zunahme von NESPRF,
RATELO: Geschwindigkeitsgrenzwert für die Abnahme von NESPRF,
NE: Drehzahl der Maschine,
NCO: Geschwindigkeit des Fahrzeuges,
THR: Öffnungsgrad der Drossel,
ECN: wirtschaftliche Fahrweise,
POW: leistungsfähige Fahrweise,
LOW: niedrige Fahrweise,
DRV: Antriebssteuerbetrieb.

Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, setzt die Steuereinheit 98 den ersten Schaltteil 104 auf eine der jeweiligen Fahrbe­ triebsweisen ECN, POW und LOW während der Fahrt des Fahr­ zeuges im Antriebs- und Fahrbetrieb. In den jeweiligen Be­ triebsweisen ECN, POW und LOW wird NESPR dadurch bestimmt, daß die Werte von THR und NCO verwandt werden, indem jeweils (1) eine Geschwindigkeitsänderungsliste 200, (2) eine Ge­ schwindigkeitsänderungsliste 201 oder (3) eine Geschwindig­ keitsänderungsliste 202 herangezogen wird. Die Werte NESPR für ECN und POW, die durch die Geschwindigkeitsänderungs­ listen dieser jeweiligen Betriebsarten spezifiziert sind, sind unter Berücksichtigung der Merkmale jeder Fahrbetriebs­ weise festgelegt.

NESPR wird durch eine Änderung in der Fahrweise, eine Ände­ rung von THR oder eine Änderung von NCO geändert, es ist jedoch schwierig, eine schnelle Änderung von NCO zu bewirken, so daß eine schnelle Änderung in NESPR gewöhnlich eine Folge einer Änderung in der Fahrweise und/oder im Wert THR ist.

Der gewählte Wert NESPR wird gefiltert (203) und NESPF wird als gefilterter Wert NESPR erhalten. Wenn sich bei der her­ kömmlichen Anordnung NESPR ändert, wird die Änderungsge­ schwindigkeit RATE von NESPF immer unverändert als NESPRF definiert, die Folge davon ist jedoch der Nachteil, daß eine schnelle Änderung in NE erzeugt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird RATE von NESPF unter gewissen Um­ ständen so geregelt, daß dieser Wert unter dem normalen Wert liegt, indem RATE LIMIT verwandt wird. RATE LIMIT der in Fig. 3 und 5 dargestellten Weise einen Grenzwert RATEUP für die Zunahme von NESPRF und einen Grenzwert RATELO für die Abnahme von NESPRF. RATE LIMIT wird durch das Maß an Änderung von NESPRF pro Regelschleife und mit der Dimension Upm/s wiedergegeben. Der Wert NESPRN, der gleich dem Wert NESPRF von der vorhergehenden Wiederholung der Regelschleife ist, wird mit dem laufenden Wert NESPF verglichen, und ein zweiter Schaltteil 106 und ein dritter Schaltteil 108 werden nach Maßgabe des Vergleichsergebnisses und in Abhängigkeit davon geschaltet, ob NESPRF zu- oder abnimmt.

Wenn nämlich NESPF NESPRN, dann nimmt NESPRF zu. Wenn in diesem Fall NESPF - NESPRN < RATEUP, dann sind der zweite Schaltteil 106 und der dritte Schaltteil 108 jeweils auf "+" geschaltet, um RATE von NESPRF auf RATEUP zu begrenzen (204). Wenn NESPF - NESPRN RATEUP, dann werden der zweite Schaltteil 106 und der dritte Schaltteil 108 jeweils auf NO geschaltet, damit RATE von NESPRF unverändert bei NESPF bleibt (205).

Wenn NESPF < NESPRN, dann nimmt NESPRF ab. Wenn in diesem Fall NESPRN - NESPRF < RATELO, dann werden der zweite Schaltteil 106 und der dritte Schaltteil 108 jeweils auf "-" geschaltet, um RATE von NESPRF auf RATELO zu begrenzen (206). Wenn NESPF - NESPRF RATELO, dann werden der zweite Schaltteil 106 und der dritte Schaltteil 108 jeweils auf NO geschaltet, damit RATE von NESPRF unverändert bei NESPF bleibt (205). Wenn die Soll-Drehzahl der Maschine sich während der Fahrt des Fahrzeuges ändert, wird in dieser Weise NESPRN so ge­ steuert, daß es immer bei oder unter dem anwendbaren Wert von RATE LIMIT bleibt, und zwar unabhängig von NESPR, wie es durch den Geschwindigkeitsänderungsplan vorgegeben ist. Dadurch ist NESPRF begrenzt und wird NESPRF linear geändert, wenn sich NESPF zu schnell ändert, wie es in Fig. 3 darge­ stellt ist. Es kann daher verhindert werden, daß sich die tatsächliche Drehzahl der Maschine schnell ändert.

Im folgenden wird anhand von Fig. 4 die Drehzahlsteuerung durch die Steuereinheit 98 beschrieben.

Wenn die Steuerung beginnt (300), dann wird geprüft, ob DRV vorliegt oder nicht (301). Falls das der Fall ist, d.h. während der Fahrt des Fahrzeuges mit Reisegeschwindigkeit, wird die jeweilige Fahrbetriebsweise geprüft (302). Im Falle von ECN bei der Entscheidung 302 wird NESPF aus der ECN Geschwin­ digkeitsänderungsliste auf der Grundlage der Werte von THR und NCO bestimmt (303) und anschließend gefiltert, um NESPF zu erhalten (304), woraufhin RATEUP und RATELO für ECN fest­ gelegt werden (305).

Wenn bei der Entscheidung 302 POW vorliegt, dann wird NESPF aus der Geschwindigkeitsänderungsliste für POW auf der Grund­ lage der Werte von THR und NCO bestimmt (306) und anschlie­ ßend gefiltert, um NESPR zu bilden (307), woraufhin RATEUP und RATELO für POW festgelegt werden (308).

Im Falle von LOW in der Entscheidung 302 wird NESPR aus der Geschwindigkeitsänderungsliste für LOW auf der Grundlage der Werte von THR und NCO bestimmt (309) und dann gefiltert, um NESPF zu erhalten (310), woraufhin RATEUP und RATELO für LOW festgelegt werden (311).

Anschließend wird ein Vergleich von NESPR und NESPRN bewirkt (312). NESPF wird nämlich mit NESPRN verglichen, um zu ent­ scheiden, ob NESPRF ab- oder zunimmt.

Wenn im Schritt 312 NESPF < NESPRN, dann nimmt NESPRF ab. In diesem Fall wird NESPRN - NESPF mit RATELO verglichen (313), wobei dann, wenn NESPRN - NESPF < RATELO, der Wert von RATE von NESPRF auf RATELO begrenzt wird (314). Wenn NESPF - NESPRN RATELO, dann wird RATE von NESPRF auf NESPF unverändert festgelegt (315).

Wenn bei der Entscheidung des Schrittes 312 NESPF NESPRN, dann nimmt NESPRF zu. In diesem Fall wird NESPF - NESPRN mit RATEUP verglichen (316), wobei dann, wenn NESPF - NESPRN < RATEUP, der Wert von RATE von NESPRF auf RATEUP begrenzt wird (317). Wenn NESPF - NESPRN RATEUP, dann wird RATE von NESPRF auf NESPF gesetzt (315) .

Der Wert von NESPRF, der in den jeweiligen Schritten 314, 315 oder 317 verwandt wird, wird durch den Wert von NESPRN bei 318 ersetzt, und die Programmsteuerung springt zurück (319).

Wenn die Entscheidung des Schrittes 301 negativ ist, dann springt die Steuerung zum Schritt 319.

Wenn die Soll-Drehzahl NESPR der Maschine, die durch die Ge­ schwindigkeitsänderungsliste auf der Grundlage der Öffnung der Drossel THR und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges NCO bestimmt wird, während der Fahrt des Fahrzeuges geändert wird, wird in dieser Weise die Geschwindigkeit RATE der Änderung gegenüber der Zeit der Soll-Drehzahl der Maschine NESPR so gesteuert, daß sie nicht größer als der vorgeschriebene Wert RATE LIMIT ist, was über die Steuereinheit 98 erfolgt, so daß dann, wenn die Drehzahl der Maschine nach Maßgabe einer Änderung in der Fahrweise oder einer Änderung in der Dros­ selöffnung während der Fahrt des Fahrzeuges geändert wird, verhindert werden kann, daß sich die tatsächliche Drehzahl abrupt ändert.

Ein unangenehmes Gefühl, als würde das Fahrzeug rutschen, hat daher der Fahrer nicht, die Leistung ist verbessert und eine Erzeugung von Stößen oder Geräuschen aufgrund einer schnellen Öffnung der Drossel wird vermieden. Eine Beein­ trächtigung der Filteransprechcharakteristik durch die Herab­ setzung des herkömmlichen Wertes des Filters kann vermieden werden, so daß das Ansprechvermögen verbessert ist und keine Unbequemlichkeiten auftreten, indem der Fahrer ein unange­ nehmes Gefühl hat.

Wenn die Grenzwerte RATEUP und RATELO für jede Fahrweise festgelegt werden, kann ein Fahrgefühl verwirklicht werden, das für die jeweilige Fahrweise geeignet ist. Wenn der Fahrer die Drossel THR in einem gewissen Maß betätigt, er­ wartet er eine größere Änderung in der Maschinendrehzahl oder der Leistung bei niedriger Geschwindigkeit oder Drehzahl als bei hoher Geschwindigkeit oder Drehzahl. Ein Unterschied zwischen den Fahrweisen tritt merklich zum Zeitpunkt einer niedrigen Drehzahl auf. Insbesondere bei einem Fahrzeug mit Handschaltung ist zum Zeitpunkt der Betätigung der Drossel THR während der Fahrt die Geschwindigkeitsänderung größer, da die Geschwindigkeit des Fahrzeuges niedriger ist. Die Werte RATEUP und RATELO werden daher auf der Grundlage der Liste der Fahrzeuggeschwindigkeit NCO festgelegt, die in Fig. 5 dargestellt ist, so daß der Fahrer ein natürliches Gefühl haben kann und eine verlustfreie Drehzahländerung er­ halten werden kann.

Es kann somit eine genauere Steuerung dadurch erzielt werden, daß das vorgeschriebene Maß an Änderung der Soll-Drehzahl der Maschine für jede Fahrweise festgelegt wird, und der Fahrer kann ein natürlicheres Gefühl haben, wenn das vorge­ schriebene Maß an Änderung der Soll-Drehzahl der Maschine auf der Grundlage der Fahnrzeuggeschwindigkeit festgelegt wird.

Gemäß der Erfindung ist es nicht notwendig, einer bestehenden Anordnung neue Hardware zuzusetzen, es muß lediglich die Software, d.h. das Programm geändert werden, und zwar in der Weise, daß das herkömmliche Programm im wesentlichen be­ nutzt werden kann, was das Maß an Zunahme des Speichers in der Steuereinheit reduziert und somit eine Kostenzunahme ver­ hindert, was einen wirtschaftlichen Vorteil darstellt.

Wie es im Obigen im einzelnen beschrieben wurde, wird dann, wenn sich die Soll-Drehzahl der Maschine, die durch eine Ge­ schwindigkeitsänderungsliste auf der Grundlage der Öffnung der Drehzahl und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges bestimmt ist, während der Fahrt des Fahrzeuges ändert, das Maß an Änderung dieser Soll-Drehzahl der Maschine so gesteuert, daß es nie­ driger als ein vorbestimmtes Maß an Änderung ist, was über die Steuereinrichtung erfolgt, so daß dann, wenn die Soll- Drehzahl der Maschine nach Maßgabe einer Änderung in der Fahrweise oder nach Maßgabe einer Änderung in der Drossel­ öffnung oder ähnlicher Parameter während der Fahrt des Fahr­ zeuges geändert wird, verhindert werden kann, daß sich die tatsächliche Drehzahl der Maschine plötzlich oder schnell ändert.

Wenn die Soll-Drehzahl der Maschine während der Fahrt des Fahrzeuges geändert wird, kann in dieser Weise verhindert werden, daß sich die tatsächliche Drehzahl der Maschine abrupt ändert, so daß der Fahrer kein unangenhemes Gefühl hat, als würde das Fahrzeug rutschen, die Leistung verbessert ist und die Erzeugung von Stößen oder schnellen Öffnungen der Drossel vermieden wird. Eine Beeinträchtigung der Ansprech­ charakteristik infolge der Verringerung der Werte des her­ kömmlichen Filters kann vermieden werden, um das Ansprechver­ halten zu verbessern und den Antrieb mit der Bewegung zu synchronisieren, so daß vermieden wird, daß der Fahrer ein unangenehmes Gefühl hat.

Das vorgeschriebene Maß an Änderung der Soll-Drehzahl der Maschine wird separat für jede Fahrweise festgelegt, um eine genauere Steuerung zu bewirken, wobei über das vorge­ schriebene Maß an Änderung der Soll-Drehzahl der Maschine auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeuges entschie­ den wird, so daß der Fahrer ein natürliches Gefühl hat.

Es ist weiterhin nicht notwendig, neue Hardware zusätzlich vorzusehen, es muß lediglich die Software verändert werden, wobei tatsächlich das herkömmliche Programm zum größten Teil benutzt werden kann. Dadurch wird das Maß an Zunahme des Speichers der Steuereinheit verringert, wird ein Kostenanstieg vermieden und wird ein wirtschaftlicher Vorteil erzielt.

Stufenloses Getriebe mit einer antriebsseitigen Riemenschei­ be und einer abtriebsseitigen Riemenscheibe, die jeweils einen festen Riemenscheibenteil und einen beweglichen Rie­ menscheibenteil umfassen, der zum festen Riemenscheibenteil und vom festen Riemenscheibenteil weg bewegbar gehalten ist, wobei die Breite der Rille zwischen den Riemenscheibenteilen jeder Riemenscheibe erhöht und herabgesetzt wird, um an je­ der Riemenscheibe den Drehradius eines Riemens zu erhöhen oder herabzusetzen, der um beide Riemenscheiben führt, um dadurch das Riemenverhältnis zu ändern. Eine Drehzahlregelung für das Getriebe begrenzt das Maß an Änderung der Soll- Drehzahl einer Maschine, die das Getriebe antreibt, auf einen Grenzwert, der unter einem bestimmten Maß liegt, wenn die Soll-Drehzahl der Maschine, die durch eine Geschwindigkeits­ änderungsliste auf der Grundlage der Drosselöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt ist, während der Fahrt des Fahrzeuges geändert wird.

Claims (4)

1. Drehzahlregelvorrichtung für ein stufenloses Getriebe, das eine antriebsseitige Riemenscheibe und eine abtriebs­ seitige Riemenscheibe aufweist, die jeweils einen festen Riemenscheibenteil und einen bewegbaren Riemenscheiben­ teil umfaßt, der auf den festen Riemenscheibenteil zu und vom festen Riemenscheibenteil weg bewegbar gehalten ist, wobei die Breite einer Rille zwischen den Riemen­ scheibenteilen jeder Riemenscheibe erhöht und herabge­ setzt wird, um an jeder Riemenscheibe den Drehradius eines Riemens zu erhöhen und herabzusetzen, der um beide Rie­ menscheiben führt, um dadurch das Riemenverhältnis zu ändern, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß an Änderung der Soll-Drehzahl einer Maschine, die das Getriebe antreibt, auf einen Grenzwert begrenzt wird, der unter einem vorbestimmten Maß liegt, wenn die Soll-Drehzahl der Maschine, die durch eine Geschwindig­ keitsänderungsliste auf der Grundlage der Drosselöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt ist, während der Fahrt des Fahrzeuges geändert wird.

2. Steuervorrichtung mit einem stufenlosen Getriebe und einer Maschine, die in Antriebsverbindung mit dem stufenlosen Getriebe steht, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung, die eine Soll-Drehzahl der Ma­ schine auf der Grundlage bestimmter Betriebsverhältnisse bestimmt, und eine zweite Einrichtung, die auf eine Än­ derung in der Soll-Drehzahl anspricht und die tatsächliche Drehzahl der Maschine so ändert, daß sie mit der Soll- Drehzahl konform geht, wobei die zweite Einrichtung eine Einrichtung aufweist, die verhindert, daß das Maß an Ände­ rung der tatsächlichen Drehzahl einen Grenzwert über­ schreitet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine dritte Einrichtung, die den Grenzwert auf einen jeweils bestimmten Wert für jede der verschiedenen Be­ triebsarten festlegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert einen ersten Wert bei zunehmender Dreh­ zahl der Maschine und einen zweiten Wert bei abnehmender Drehzahl der Maschine hat.