DE4106471B4

DE4106471B4 - Übersetzungsverstellsteuerverfahren für ein stufenlos verstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe

Info

Publication number: DE4106471B4
Application number: DE4106471A
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Yamashita; Hiroaki Himeji Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Suzuki Motor Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Suzuki Motor Corp
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1991-02-28
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2011-03-01
Also published as: KR960015239B1; KR910021555A; DE4106471A1; US5131297A

Abstract

Übersetzungsverstellsteuerverfahren für ein stufenlos verstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe in einem Kraftfahrzeug mit einer drosselklappengesteuerten Brennkraftmaschine,
dessen theoretisch möglicher Übersetzungsverstellbereich durch ein minimales und maximales, mechanisch durch seine Getriebebauelemente jeweils vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis begrenzt ist,
mit einer Steuereinrichtung, welche die Übersetzungsverstellung als Funktion einer in Abhängigkeit von Drosselklappenöffnung und Fahrgeschwindigkeit bei proportionaler und integraler Verarbeitung einer Abweichung der Motoristdrehzahl zu bestimmenden Motorsolldrehzahl steuert,
umfassend die Schritte:
– Erfassen von Drosselklappenöffnung und Fahrzeuggeschwindigkeit,
– Berechnen einer Motorsolldrehzahl (NESPR) auf Basis eines Kennfeldes (Nr. 1) in Abhängigkeit von der Drosselklappenöffnung,
– Berechnen eines oberen Grenzwerts der Motorsolldrehzahl und eines unteren Grenzwerts der Motorsolldrehzahl auf Basis jeweils eines vorbestimmten Kennfeldes (Nr. 2 bzw. Nr. 3) in Abhängigkeit jeweils von der Fahrgeschwindigkeit zur Bestimmung des zulässigen Bereichs der Motorsolldrehzahl, wobei diese Grenzwerte auch oberhalb einer durch das minimale Übersetzungsverhältnis bzw. auch unterhalb einer durch das maximale Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit...

Description

Die Erfindung betrifft ein Übersetzungsverstellsteuerverfahren (nachfolgend auch "Schaltsteuerverfahren") für ein stufenlos verstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe.
In Kraftfahrzeugen befindet sich das Getriebe zwischen der Brennkraftmaschine und den Fahrzeugrädern. Dieses Getriebe verändert die Radantriebsleistung und die Fahrgeschwindigkeit zur Anpassung an die Fahrzeugbetriebserfordernisse, die sich in einem weiten Bereich ändern, wodurch die Leistung der Brennkraftmaschine voll ausgenutzt wird.
Gegenwärtig wird ein stufenloses Getriebe verwendet mit Schaltsteuerung zum Verändern des Übersetzungsverhältnisses durch Vergrößern oder Verkleinern des Windungsradius eines auf einer Riemenscheibe montierten Riemens durch hydraulisches Vergrößern oder Verkleinern der Breite einer Ringnut zwischen einem feststehenden Riemenscheibenglied, das an einer Welle unbeweglich befestigt ist, und einem beweglichen Riemenscheibenglied, das an der Welle bewegbar montiert ist und mit dem feststehenden Riemenscheibenglied in und außer Berührung bewegt werden kann.

Diese Art von stufenlosem Getriebe ist in der offengelegten japanischen Patentschrift JP-64-44346 angegeben. Dieses Getriebe ist so ausgelegt, dass es die optimale Solldrehzahl bestimmt aus einer ersten und einer zweiten Solldrehzahl, basierend auf jeweils den Drosselöffnungs- und Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungssignalen, und dass es die Übersetzungsverstellsteuerung (nachfolgend auch "Schaltsteuerung") gemäß dieser optimalen Solldrehzahl ausführt, wodurch die Erzielung von Betriebscharakteristiken erleichtert wird, die den Wünschen des Fahrers entgegenkommen.

Bei dem bekannten Schaltsteuerverfahren sind die Linie für maximale Übersetzung und die Linie für minimale Übersetzung die begrenzenden Übersetzungslinien, die dazwischen den Schaltsteuerbereich definieren. Diese Linien werden bestimmt auf der Basis der mechanischen Abmessungen der Riemenscheibenglieder und anderer Bauelemente des stufenlosen Getriebes. Da jedoch die Motordrehzahl zum Beispiel derart, dass sie sich entlang der Linie für maximale Übersetzung ändert, gesteuert wird, hat das bekannte Schaltsteuerverfahren den Nachteil, dass, wenn der untere Grenzwert der Motorsolldrehzahl auf denselben Wert wie er der theoretischen Linie für maximale Übersetzung entspricht, eingestellt ist, und wenn ein mechanischer Unterschied oder eine Abmessungsänderung solcher Teile, wie der Riemenscheibenglieder (Scheiben) auftritt, dann die wahre Linie für maximale Übersetzung von der theoretischen Linie verschoben werden kann und der Wert der Motordrehzahl nicht der wahren Übersetzungslinie für maximale Übersetzung des stufenlosen Getriebes entsprechend, sondern auf einer dazwischen liegenden Übersetzungslinie entsprechend gesteuert wird. Das heißt, wenn die wahre maximale Übersetzung kleiner als die theoretische Übersetzung wurde, dann ist der wahre Schaltsteuerbereich nicht ganz verfügbar.

Auch hat das bekannte Schaltsteuerverfahren den Nachteil, dass, selbst wenn ein Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit einer tatsächlichen Übersetzung auf Grund der Erfassungsgenauigkeit eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors in eine Steuereinrichtung eingegeben wird, es unmöglich ist, einer gewünschten maximalen Übersetzung entsprechend zu steuern.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass, wenn der untere Grenzwert der Motorsolldrehzahl auf einen viel kleineren Übersetzungswert als der maximale Übersetzungswert eingestellt wurde, es viel Zeit benötigt, die Motordrehzahl zu steuern. Folglich wird eine Übersetzungsverstellsteuerverzögerung (nachfolgend auch "Schaltverzögerung") verursacht, wenn die Motordrehzahl von der maximalen Übersetzung entsprechend zu einer Zwischenübersetzung oder einer minimalen Übersetzung entsprechend gesteuert wird.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass in ähnlicher Weise eine Schaltverzögerung auftritt, wenn die Motordrehzahl von der minimalen Übersetzung entsprechend zur Zwischenübersetzung oder zur maximalen Übersetzung entsprechend gesteuert wird.

DE 35 18 589 C2 beschreibt ein ähnliches Regelverfahren für ein stufenlos verstellbares Getriebe, bei welchem die Differenz zwischen Soll- und Istdrehzahl proportional und integral verarbeitet wird. Auch diese Druckschrift schlägt vor, die Integration auszuschließen, sobald die Differenz zwischen Soll- und Istdrehzahl einen vorbestimmten Betrag unterscheitet.

DE 36 36 463 C2 beschreibt ein anderes Verfahren zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes. Bei diesem Verfahren wird ein Überschwingen der Übersetzungssteuerung verhindert, indem neben den Soll- und Istdrehzahlen des Motors auch deren jeweilige zeitliche Änderungen verglichen werden, und zur Berechnung der Sollübersetzung herangezogen werden.

DE 38 27 304 A1 beschreibt ein weiteres Verfahren zur Steuerung eines Umschlingungsgetriebes. Um eine feinere Steuerung der Übersetzung zu erhalten, wird zusätzlich berücksichtigt, wie schnell die Drosselklappenöffnung durch den Fahrer geändert wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Übersetzungsverstellsteuerverfahren für ein stufenloses Getriebe bereitzustellen, welches, ungeachtet des Auftretens einer Dimensionsänderung von Getriebeteilen und einer Abweichung des Motordrehzahlsignals, das Auftreten einer übermäßigen Schaltverzögerung vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch das Übersetzungsverstellsteuerverfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Dieses Übersetzungsverstellsteuerverfahren betrifft die Steue rung eines stufenlos verstellbaren Kegelscheibenumschlingungsgetriebes in einem Kraftfahrzeug mit einer drosselklappengesteuerten Brennkraftmaschine. Eine Steuereinrichtung, welche die Übersetzungsverstellung als Funktion einer in Abhängigkeit von Drosselklappenöffnung und Fahrgeschwindigkeit bei proportionaler und integraler Verarbeitung einer Abweichung der Motoristdrehzahl zu bestimmenden Motorsolldrehzahl steuert, führt das Steuerverfahren aus. Dabei wird eine Motorsolldrehzahl auf Basis eines Kennfeldes in Abhängigkeit von der Drosselklappenöffnung und ein oberer Grenzwert der Motorsolldrehzahl und ein unterer Grenzwert der Motorsolldrehzahl auf Basis eines anderen vorbestimmten Kennfeldes in Abhängigkeit jeweils von der Fahrgeschwindigkeit zur Bestimmung des zulässigen Bereichs der Motorsolldrehzahl berechnet. Dabei werden diese Grenzwerte auch oberhalb einer durch das minimale Übersetzungsverhältnis bzw. auch unterhalb einer durch das maximale Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit jeweils begrenzten Motordrehzahl nach Maßgabe der die Grenzwerte bestimmenden Solldrehzahl-Kennfelder gesetzt. So wird die berechnete Motorsolldrehzahl mit den unteren und oberen Grenzwerten der Solldrehzahl verglichen. Im Falle einer Über- oder Unterschreitung derselben wird die berechnete Motorsolldrehzahl neu festgesetzt. Abschließend wird die einzustellende Übersetzung auf Basis der gefilterten Motorsolldrehzahl in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, und die Übersetzungsverstellung entsprechend der einzustellenden Übersetzung angesteuert.

Mit anderen Worten ist somit bei diesem Übersetzungsverstellsteuerverfahren eine Steuereinrichtung zum Festsetzen der Motorsolldrehzahl vorgesehen unter Verwendung von Signalen für die Einlassdrosselklappenöffnung und die Fahrzeuggeschwindigkeit, wodurch der Grenzwert der Motorsolldrehzahl auf die Nähe der durch die Bauelemente des Getriebes bestimmten Übersetzungslinie des Übersetzungssteuerbereichs festgesetzt wird, welche ein Übersetzungsgrenzwert ist, der als Linie für maximale Übersetzung oder als Linie für minimale Übersetzung gemäß den Maschinenbauteilen des Getriebes bestimmt. Hierdurch wird eine übermäßige Schaltverzögerung vermieden durch zweckmäßiges Steuern der Motordrehzahl im Fall einer Abmessungsänderung von Bauteilen oder einer Motordrehzahlsignalabweichung.

Beim bekannten Schaltsteuerverfahren wird eine Abweichung der tatsächlichen Motordrehzahl von einer Motorsolldrehzahl durch proportionale und integrale Verarbeitungen verarbeitet zur Ausführung der Schaltsteuerung, um das Übersetzungsverhältnis zu ändern. Die Übersetzungslinie, die ein Übersetzungsgrenzwert dieser Schaltsteuerung ist, wird als Linie für maximale Übersetzung oder als Linie für minimale Übersetzung gemäß den Maschinenabmessungen der Bauteile des stufenlosen Getriebes bestimmt, wobei die Schaltsteuerung in einem Zwischenübersetzungsbereich zwischen den Linien für maximale und minimale Übersetzung erfolgt.

Jedoch kann sich die tatsächliche Übersetzung in die Nähe der Linien für maximale und minimale Übersetzung bewegen. Wenn die tatsächliche Motordrehzahl einem Punkt auf dieser Übersetzungslinie entspricht, kommt die Motorsolldrehzahl manchmal aus dem durch die Linien für maximale und minimale Übersetzung festgelegten Zwischenübersetzungsbereich heraus und befindet sich somit außerhalb des Schaltsteuerbereichs.

Da stets eine Abweichung zwischen der Motorsolldrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl stattfindet, setzt sich in diesem Fall die Anhäufung von Integralwerten fort, woraus sich ein abnormaler Integralwert und eine verschlechterte Schaltsteuerqualität ergeben. Zum Beispiel kann die tatsächliche Motordrehzahl einer Änderung der Motorsolldrehzahl nicht nachlaufen, weshalb sich ein verringertes Nachlaufverhalten ergibt.

Zur Vermeidung dieses Nachteils und wenn sich der Übersetzungswert in die Nähe der Übersetzungslinie bewegt hat, ist ein denkbares Verfahren, den Integralwert am Anwachsen zu einem abnormalen Wert zu hindern, das Vorsehen einer Anhäufung von Integralwerten durch Verbot einer integralen Verarbeitung. Wenn jedoch die integrale Verarbeitung verboten ist, basierend ausschließlich und an dernfalls unbedingt auf dem Übersetzungswert, bleibt die benötigte integrale Verarbeitung unausgeführt, und wird nur die proportionale Verarbeitung ausgeführt, wenn sich die Motordrehzahl zur Seite des Zwischenübersetzungsbereichs verändert hat, was eine Schaltverzögerung ergibt.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Untersetzungsverstellsteuerverfahren für ein stufenloses Getriebe bereitgestellt, das die Verschlechterung des Nachlaufverhaltens der Motorsolldrehzahl vermeidet, das auf dem Auftreten eines abnormalen Integralwerts resultiert, und ist die Schaffung eines Schaltsteuerverfahrens für ein stufenloses Getriebe, das die Schaltverzögerung verhindern kann, die durch das unbedingte Verbot der integralen Verarbeitung verursacht ist.

Dieses Untersetzungssteuerverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine Steuereinrichtung für die Schaltsteuerung vorgesehen ist, die eine Abweichung einer tatsächlichen Motordrehzahl von einer Motorsolldrehzahl proportionalen und integralen Verarbeitungen unterwirft, so dass, wenn das tatsächliche Übersetzungsverhältnis durch die Steuereinrichtung in die Nähe des Übersetzungsverhältnis-Grenzwerts eines Übersetzungsverhältnis-Zwischenbereichs geändert wurde, die Schaltsteuerung ausgeführt wird und die integrale Verarbeitung verbietet mit der Ausnahme, dass spezielle Bedingungen vorliegen. Auch wenn das tatsächliche Übersetzungsverhältnis aus der Nähe des Übersetzungsverhältnis-Grenzwerts zum Bereich des Zwischenübersetzungsverhältnisses umgeschaltet wird, wird die integrale Verarbeitung ausgeführt, um das Übersetzungsverhältnis zu ändern.

Mit anderen Worten wird ein Übersetzungsverstellsteuerverfahren bereitgestellt, das insbesondere das Auftreten einer übermäßigen Übersetzungsverstellsteuerungsverzögerung (nachfolgend auch Schaltverzögerung) vermeidet, ungeachtet des Auftretens einer Dimensionsänderung der Getriebeteile und einer Motordrehzahlsignalabweichung, und zwar durch Einstellen eines Grenzwerts einer Motorsolldrehzahl in Nähe einer durch mechanische Abmessungen bestimmten Übersetzungslinie eines Schaltsteuerbereichs, jedoch außerhalb des Schaltsteuerbereichs.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

1 ein Ablaufdiagramm für die Funktion eines Schaltsteuerverfahrens nach der Erfindung;

2 ein Steuerblockdiagramm der Schaltsteuerung von 1;

3 ein erstes Kennfelddiagramm zur Bestimmung einer Motorsolldrehzahl;

4 ein zweites Kennfelddiagramm zur Bestimmung einer oberen Grenze für die Solldrehzahl;

5 ein drittes Kennfelddiagramm zur Bestimmung einer unteren Grenze für die Solldrehzahl;

6 ein Schaltkurvendiagramm mit den Übersetzungsverhältniswerten;

7 ein Diagramm für eine Beziehung zwischen der Motordrehzahl und der Zeit für die untere Grenzwertlinie B;

8 ein Diagramm einer Beziehung zwischen der Motordrehzahl und der Zeit auf der unteren Grenzwertlinie C;

9 ein hydraulisches Schaltschema des stufenlosen Getriebes;

10 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktion einer weiteren Schaltsteuerung eines stufenlosen Getriebes nach der Erfindung;

11 ein Blockdiagramm der Schaltsteuerung von 10;

12 ein Diagramm der Übersetzungslinien für Motordrehzahl und Kupplungsausgangsdrehzahl unter Verwendung der Schaltsteuerung von 10;

13 ein Diagramm einer Beziehung zwischen Abweichungen und Integralwerten und zwischen der Motordrehzahl und der Zeit in der Schaltsteuerung von 10.

1 bis 9 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung. In 9 bezeichnet das Bezugszeichen 2 ein stufenloses Getriebe; das Bezugszeichen 4 ist ein Riemen; das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Antriebsriemenscheibe; das Bezugszeichen 8 stellt ein feststehendes Riemenscheibenglied an der Antriebsseite dar; das Bezugszeichen 10 ist ein bewegbares Riemenscheibenglied auf der Antriebsseite; das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine angetriebene Riemenscheibe; das Bezugszeichen 14 ist ein feststehendes Riemenscheibenglied auf der angetriebenen Seite; das Bezugszeichen 16 ist ein bewegbares Riemenscheibenglied auf der angetriebenen Seite.
Die Antriebsriemenscheibe 6 hat gemäß 9 das feststehende Riemenscheibenglied 8, das auf einer rotierenden Welle 18 befestigt ist, die von der Energie einer Antriebsmaschine angetrieben wird, und hat das bewegbare Riemenscheibenglied 10, das auf der rotierenden Welle 18 montiert und axial zur Welle 18 bewegbar ist, sich jedoch nicht mit dieser dreht.
Die angetriebene Riemenscheibe 12 ist von ähnlichem Aufbau wie die Antriebsriemenscheibe 6 und hat das auf der Welle 15 befestigte feststehende Riemenscheibenglied 14 und das bewegbare Riemenscheibenglied 16, das gegenüber dem Riememscheibenglied 14 axial bewegbar ist.
Die bewegbaren Riemenscheibenglieder 10 und 16 sind mit ersten bzw. zweiten Gehäusen 20 bzw. 22 zusammengebaut, die erste und zweite Öldruckkammern 24 bzw. 26 bilden. In der ersten Öldruckkammer 26 ist eine Feder 28 eingebaut, die das bewegbare Riemenscheibenglied 16 zum feststehenden Riemenscheibenglied 14 drückt.
Am hinteren Endteil der Welle 18 ist eine Ölpumpe 30 montiert. Diese Ölpumpe 30 liefert Öl von einer Ölwanne 32 in die ersten und zweiten Öldruckkammern 24 und 26 durch einen Ölfilter 34 und erste und zweite Ölkanäle 38 und 40, die einen Öldruckkreislauf 36 bilden.
Im ersten Ölkanal 38 ist ein Primärdrucksteuerventil 44 eingebaut, das ein Schaltsteuerventil ist und eine Drucksteuerein richtung 42 bildet zur Steuerung eines Primärdrucks, der ein Eingangswellenscheibendruck ist.
In einem dritten Ölkanal 46, der mit dem zweiten Ölkanal 40 auf der Seite der Ölpumpe 30 des Primärdrucksteuerventils 44 verbunden ist, ist ein Konstantdrucksteuerventil 48 vorgesehen zur Steuerung des Leitungsdrucks (im allgemeinen 5–25 kg/cm²) auf einen konstanten Druck (z. B. 3–4 kg/cm²).
Ferner ist das Primärdrucksteuerventil 44 über einen vierten Ölkanal 50 mit einem ersten Dreiwegemagnetventil 52 zur Primärdrucksteuerung verbunden.
Der zweite Ölkanal 40 ist über einen fünften Ölkanal 56 mit einem Leitungsdrucksteuerventil 54 verbunden, das eine Druckentlastungsventilfunktion hat zur Steuerung des Leitungsdrucks, welcher der Pumpendruck ist. Das Leitungsdrucksteuerventil 54 ist über einen sechsten Ölkanal 58 mit einem zweiten Dreiwegemagnetventil 60 verbunden. Ferner ist im zweiten Ölkanal 40 zwischen der zweiten Öldruckkammer 26 und dem Leitungsdrucksteuerventil 54 ein Kupplungsdrucksteuerventil 62 eingebaut, das den Kupplungsdruck steuert. Dieses Kupplungsdrucksteuerventil 62 ist über einen achten Ölkanal 66 mit einem dritten Dreiwegemagnetventil 68 zur Kupplungsdrucksteuerung verbunden.
Ferner ist das Primärdrucksteuerventil 44 verbunden mit dem ersten Magnetventil 52, dem Konstantdrucksteuerventil 48, dem Leitungsdrucksteuerventil 54, dem zweiten Dreiwegemagnetventil 60, dem Kupplungsdrucksteuerventil 62 und dem dritten Dreiwegemagnetventil 68 über einen neunten Ölkanal 70.
Das Kupplungsdrucksteuerventil 62 steht über einen mit einem siebten Ölkanal 64 verbundenen zehnten Ölkanal 72 mit einer hydraulischen Kupplung 74 in Verbindung. Dieser zehnte Ölkanal 72 ist über einen elften Ölkanal 76 mit einem Druckwandler 78 verbunden. Im siebten Ölkanal 64 sind ein manuelles Schaltven til 80 und ein Schaltservoventil 82 in der genannten Reihenfolge vom Kupplungsdrucksteuerventil 62 eingebaut. Das manuelle Schaltventil 80 ist mit einem zwölften Ölkanal 84 und dem siebten Ölkanal 64 auf der stromauf gelegenen Seite des Kupplungsdrucksteuerventils 62 verbunden.
In den Halte- und Start-Betriebsarten kann der Druckwandler 78 Öldruck zur Zeit der Kupplungsdrucksteuerung unmittelbar erfassen und gibt eine Information zur Steuerung des erfaßten Öldrucks zum Kupplungssolldruck. Wenn beim Antriebsbetrieb der Kupplungsdruck beinahe gleich dem Leitungsdruck wird, trägt der Druckwandler 78 zur Leitungsdrucksteuerung bei.
Die hydraulische Kupplung 74 umfaßt einen in einer Öldruckkammer angeordneten Kolben 86, eine Ringfeder 88, eine erste Druckplatte 90, eine Reibplatte 92 und eine zweite Druckplatte 94.
Es ist auch eine Steuereinrichtung (ECU) vorgesehen zur Ausführung einer Schaltsteuerung durch Ändern einer Arbeitsübersetzung gemäß den verschiedenen Eingangsbedingungen, wie dem Öffnungsgrad eines Drosselklappenventils in einem nicht gezeigten Vergaser. Diese Steuereinrichtung 96 steuert den Öffnungs- und Schließbetrieb des ersten Dreiwegemagnetventils 52 für die Primärdrucksteuerung, das zweite Dreiwegemagnetventil 60 zur Leitungsdrucksteuerung und das dritte Dreiwegemagnetventil 68 für die Kupplungsdrucksteuerung, und steuert auch den Druckwandler 78.
Im folgenden werden die in diese Steuereinrichtung 96 eingegebenen verschiedenen Signale und deren Funktionen im einzelnen beschrieben.
(1) Schalthebelposition-Erfassungssignal
Steuerung des Leitungsdrucks, der Riemenübersetzung und des Kupplungsdrucks, die in jedem Bereich von jedem der Bereichssignale benötigt werden: P, R, N, D und L.
(2) Vergaserdrosselklappenöffnung-Erfassungssignal
Erfassung des Motordrehmoments aus im Programm gespeicherten Daten und Entscheidung einer Riemensollübersetzung oder einer Motorsolldrehzahl
(3) Vergaserleerlaufstellung-Erfassungssignal
Verbesserung der Korrekturgenauigkeit und Steuerung des Vergaserdrosselventilöffnung-Sensors.
(4) Beschleunigungspedalsignal
Erfassung der Absicht eines Fahrers gemäß einem niedergedrückten Zustand des Beschleunigungspedals und Entscheidung des Steuerverfahrens während des Betriebs oder beim Starten.
(5) Bremssignal
Erfassung des Niederdrückens des Bremssignals und Entscheidung des Steuerverfahrens, etwa des Lösens der Kupplung.
(6) Leistungsbetrieb-Wahlsignal
Verwendung des Leistungsbetriebs als Wahl zur Verwendung der Fahrzeugfunktion entweder für sportliche oder wirtschaftliche Fahrweise.
Außerhalb des ersten Gehäuses 20 ist ein Eingangswellendrehung-Erfassungzahnrad 98 angeordnet. In Nähe des Außenumfangsteils dieses Erfassungazahnrads 98 ist ein erster Drehungsdetektor 100 angeordnet. Außerhalb des zweiten Gehäuses 22 ist ferner ein Ausgangswellendrehung-Erfassungazahnrad 102 angeordnet. In Nähe des Außenumfangsteils dieses Erfassungzahnrads 102 ist ein zweiter Drehungsdetektor 104 angeordnet. Die Erfassungssignale vom ersten Drehungsdetektor 100 und vom zweiten Drehungsdetektor 104 werden zur Steuereinrichtung 96 geliefert und zur Bestimmung der Motordrehzahl und der Riemenübersetzung verwendet.
Die hydraulische Kupplung 74 hat ein Ausgangsübertragungszahnrad 106, das auf einer hülsenförmigen Ausgangswelle 105 ausge bildet ist. Die Ausgangswelle 105 ist mit der Reibplatte 92 verbunden. In Nähe des Außenumfangsteils dieses Ausgangsübertragungszahnrads 106 ist ein dritter Drehungsdetektor 108 angebracht zur Erfassung der Drehung der Ausgangswelle 105. Der dritte Drehungsdetektor 108 erfaßt auch die Drehung von nicht dargestellten und durch das Zahnrad 106 angetriebenen Antriebsstrangkomponenten, etwa einem Untersetzungsgetriebe und einem Differential, einer Antriebswelle und der unmittelbar mit den Rädern verbundenen Endausgangswelle, und ermöglicht die Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Der zweiten Drehungsdetektor 104 und der dritte Drehungsdetektor 108 ermöglichen die Erfassung der Drehung der Eingangs- und Ausgangswellen der hydraulischen Kupplung 74 und hierdurch eine Erfassung der Größe des Kupplungsschlupfs.
Die Steuereinrichtung 96, die zweckmäßig versehen ist mit einer herkömmlicher. Mikroprozessorschaltung, dient zum Festsetzen der Motorsolldrehzahl aus der Öffnungsgröße des Drosselventils und aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und zum Festsetzen des Grenzwerts dieser Motorsolldrehzahl in die Nähe der durch die Bauelemente des Getriebes bestimmten Übersetzungslinie des Schaltsteuerbereichs, jedoch außerhalb des Schaltsteuerbereichs. Im einzelnen berechnet die Steuereinrichtung 96, wie in 2 bis 5 gezeigt, eine spezielle Motorsolldrehzahl (NESPR) aus dem Drosselklappenöffnungseingang unter Verwendung eines ersten Kennfelds bei 301, berechnet die obere Grenze (NESPR obere Grenze) aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitseingang unter Verwendung eines zweiten Kennfelds bei 302, welche obere Grenze der grundlegende Grenzwert dieser spezifischen Motorsolldrehzahl (NESPR) ist, und berechnet auch eine grundlegende untere Grenze (NESPR untere Grenze) unter Verwendung eines dritten Kennfelds bei 303, wodurch der Bereich der Motorsolldrehzahl bestimmt wird. Die Steuereinrichtung 96 setzt die oberen und unteren Grenzwerte der Motorsolldrehzahl fest auf die Nähe der Linie P für minimale Übersetzung bzw. die Linie Q für maximale Übersetzung, vgl 6. Diese Linien P und Q sind theoretische Übersetzungslinien, die dazwischen den Schaltsteuerbereich definieren, und werden durch die Bauelemente des stufenlosen Getriebes 2 bestimmt, d. h. durch die Maschinenabmessungen von solchen Teilen wie jedem Riemenscheibenglied und dem Riemen. Jedoch werden die Grenzwerte außerhalb des Schaltsteuerbereichs festgesetzt, wie er zwischen der Linie P für minimale Übersetzung und der Linie Q für maximale Übersetzung definiert ist.
Bei dieser Ausführungsform ist die obere Grenze der Motorsolldrehzahl (NSPR obere Grenze) in Nähe der theoretischen Linie P für minimale Übersetzung, jedoch außerhalb des Schaltsteuerbereichs festgesetzt, d.h. auf die obere Grenzwertlinie U außerhalb des Schaltsteuerbereichs, wie durch die Schaltkurven in 5 gezeigt. Diese obere Grenzwertlinie U ist ein Wert, der um 200 U/min höher ist als die Linie P für minimale Übersetzung, oder ist das 1,1-fache der theoretischen minimalen Übersetzung, wie sie durch die Maschinenabmessungen bestimmt ist.
Der untere Grenzwert der Motorsolldrehzahl (NESPR untere Grenze) ist in Nähe der theoretischen Linie Q für maximale Übersetzung, jedoch außerhalb des Schaltsteuerbereichs, festgesetzt, d. h. auf die untere Grenzwertlinie B außerhalb des Schaltsteuerbereichs, wie durch die Schaltkurven in 6 gezeigt. Diese untere Grenzwertlinie B ist ein Wert, der um 200 U/min niedriger als die theoretische Linie Q für maximale Übersetzung ist, oder beträgt 90% der theoretischen maximalen Übersetzung, wie sie durch die Maschinenabmessungen bestimmt ist.
Im folgenden wird die Funktion der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
Bei diesem stufenlosen Getriebe gemäß 9 arbeitet die an der Welle 18 montierte Ölpumpe 30 zusammen mit der Drehung der Welle 18 und saugt über das Ölfilter 34 das Öl aus der Ölwanne 32. Der Pumpendruck oder der Leitungsdruck werden mittels des Leitungssdrucksteuerventils 54 gesteuert. Wenn aus diesem Leitungsdrucksteuerventil 54 eine große Ölmenge entweicht, wird der Leitungsdruck geringer. Umgekehrt wird der Leitungsdruck höher, wenn die entweichende Ölmenge gering ist,
Der Betrieb des Leitungsdrucksteuerventils 54 wird durch das zweite Dreiwegemagnetventil 60 gesteuert, das speziell für diesen Zweck vorgesehen ist. Der Betrieb dieses zweiten Dreiwegemagnetventils 60 wird gefolgt vom Betrieb des Leitungsdrucksteuerventils 54. Dieses zweite Dreiwegemagnetventil 60 wird von einem Signal aus einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 96 mit einem Arbeitsverhältnis mit konstanter Frequenz gesteuert. Das heißt, beim Arbeitsverhältnis von 0% arbeitet das zweite Dreiwegemagnetventil 60 überhaupt nicht. In diesem Zustand steht die Ausgangsseite des Dreiwegemagnetventils 60 mit der Atmosphäre in Verbindung und ist daher kein Ausgangsöldruck vorhanden. Bei einem Arbeitsverhältnis von 100% arbeitet auch das zweite Dreiwegemagnetventil 60, dessen Ausgangsseite mit seiner Eingangsseite in Verbindung steht zur Erzeugung des maximalen Ausgangsöldrucks, der gleich dem Steuerdruck im Kanal 70 ist. Der Ausgangsöldruck wird nämlich entsprechend einer Änderung des Arbeitsverhältnisses des auf das zweite Dreiwegemagnetventils 60 gegebenen Steuersignals geändert. Daher hat das zweite Dreiwegemagnetventil 60 eine solche Charakteristik, daß das Leitungsdrucksteuerventil 54 analog in Abhängigkeit vom Ausgangsöldruck des zweiten Dreiwegemagnetventils 60 betrieben werden kann. Der Leitungsdruck kann somit durch Ändern des Arbeitsverhältnisses des zweiten Dreiwegemagnetventils 60 gesteuert werden, wie es der Fahrer wünscht. Der Betrieb dieses zweiten Dreiwegemagnetventils 60 wird durch die Steuereinrichtung 96 gesteuert.
Der Primärdruck für die Schaltsteuerung wird mit Hilfe des Primärdrucksteuerventils 44 gesteuert, dessen Betrieb ähnlich dem Leitungsdrucksteuerventil 54 durch das speziell für diesen Zweck vorgesehene erste Dreiwegemagnetventil 52 gesteuert wird. Dieses erste Dreiwegemagnetventil 52 wird verwendet zur Verbindung der Primärdruckseite (d. h., Kanal 38) mit der Leitungsdruckseite (d. h. Kanal 40), oder der Primärdruckseite mit der Atmosphäre, wobei das Übersetzungsverhältnis zur Seite der maximalen Übersetzung beim Leitungsdruck oder zur Seite der minimalen Übersetzung auf der Atmosphärendruckseite geschaltet wird.
Das Kupplungsdrucksteuerventil 62 zur Steuerung des Kupplungsdrucks wird verwendet zum Verbinden der Kupplungsdruckseite (d. h. Kanal 72) mit der Leitungsdruckseite, wenn der maximale Kupplungsdruck benötigt wird, und auch mit der Atmosphärenseite, wenn der minimale Kupplungsdruck benötigt wird. Der Betrieb dieses Kupplungsdrucksteuerventils 62 wird durch das dritte Dreiwegemagnetventil 68 gesteuert, ähnlich dem Leitungsdrucksteuerventil 54 und dem oben beschriebenen Primärdrucksteuerventil 44. Der Kupplungsdruck variiert innerhalb des Bereichs vom minimalen Atmosphärendruck (Null) bis zum maximalen Leitungsdruck. Diese Kupplungsdrucksteuerung wird gemäß dem oben erwähnten Muster geändert.
Das Primärdrucksteuerventil 44, das Leitungsdrucksteuerventil 54 und das Kupplungsdrucksteuerventil 62 werden jeweils durch einen Ausgangsöldruck von den ersten, zweiten bzw. dritten Dreiwegemagnetventilen 52, 60 bzw. 68 gesteuert. Der Steueröldruck wird verwendet zur Steuerung der ersten, zweiten und dritten Dreiwegemagnetventile 52, 60 und 68 und ist ein vom Konstantdrucksteuerventil 48 gelieferter konstanter Öldruck. Dieser Steueröldruck ist ein stabilisierter konstanter Druck, der stets niedriger als der Leitungsdruck gehalten wird. Ferner wird der Steueröldruck in jedes der Steuerventile 44, 54 und 62 geleitet, um den stabilisierten Betrieb dieser Ventile aufrechtzuerhalten.
Bei diesem stufenlosen Getriebe 2 wird der Öldruck gesteuert, wobei die Steuereinrichtung 96 Befehle gibt zur Erzielung eines korrekten Leitungsdrucks, um den Riemen in der korrekten Stellung und Drehmomentenübertragung zu halten, zur Erzielung eines Primärdrucks zum Verändern des Übersetzungsverältnisses und zum Aufrechterhalten eines Kupplungsdrucks für die korrekte Verbindung der hydraulischen Kupplung 74. Durch Variieren des Primärdrucks im Kanal 38 wird der Riemenwindungsradius verändert, wodurch die Riemenübersetzung verändert wird. Als nächstes wird die Schaltsteuerung einschließlich der Festsetzung der oberen und unteren Grenzen der Motorsolldrehzahl in der Steuereinrichtung 96 in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm in 1 erläutert.
Die Steuereinrichtung 96 beurteilt (Schritt 202), ob sich das Fahrzeug im Fahrtzustand befindet, wenn das Programm startet (Schritt 201).
Wenn bei diesem Schritt 202 JA vorliegt, wird der Schritt 203 ausgeführt, wobei der Drosselklappenöffnungsgrad (THRT) in ein erstes Kennfeld 301 eingegeben wird, vgl. 2. In diesem ersten Kennfeld 301 wird gemäß 3 die Motorsolldrehzahl (NESPR) entsprechend der Drosselklappenöffnung (THRT) berechnet. Auch im Schritt 203 wird die Fahrzeuggeschwindigtkeit (NCO) oder die Anzahl der Umdrehungen auf der Kupplungsausgangsseite vom dritten Drehungsdetektor 108 in ein zweites Kennfeld 302 und ein drittes Kennfeld 303 eingegeben. In diesem zweiten Kennfeld 302 wird die grundlegende obere Grenze (NESPR obere Grenze) der Motorsolldrehzahl gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit (NCO) festgesetzt, vgl. 4. Auch wird im dritten Kennfeld 303 die grundlegende untere Grenze (NESPR untere Grenze) der Motorsolldrehzahl gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit (NCO) festgesetzt, vgl 5.
Anschließend daran wird die im ersten Kennfeld 301 berechnete Motorsolldrehzahl (NESPR) bezüglich ihrer oberen und unteren Grenzen verarbeitet (304) gemäß dem im zweiten Kennfeld 302 festgesetzten oberen Grenzwert (NESPR obere Grenze) der Motorsolldrehzahl und gemäß dem im dritten Kennfeld 303 festgesetzten unteren Grenzwert (NESPR untere Grenze) der Motorsolldreh zahl.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der obere Grenzwert (NESPR obere Grenze) der Motorsolldrehzahl in Nähe der Linie P für minimale Übersetzung festgelegt, wie durch die obere Grenzwertlinie U außerhalb des Schaltsteuerbereichs in 6 gezeigt. Diese obere Grenzwertlinie U ist ein Wert, der um 200 U/min größer als die Linie P für minimale Übersetzung ist, oder ist das 1,1-Fache der minimalen Übersetzung, wie durch die Maschinenabmessungen gegeben.
Ferner wird bei der vorliegenden Ausführungsform der untere Grenzwert (NESPR untere Grenze) der Motorsolldrehzahl gemäß den Schaltkurven in 6 in die Nähe der Linie Q für maximale Übersetzung festgesetzt, wie durch die Linie B außerhalb des Schaltsteuerbereichs gezeigt. Diese untere Grenzwertlinie B ist ein Wert, der um 200 U/min niedriger als die Linie Q für maximale Übersetzung ist, oder beträgt 90% der maximalen Übersetzung, wie durch die Maschinenabmessungen gegeben.
Bei der Oberen-Unteren-Grenze-Verarbeitung 304 erfolgt (im Schritt 204) ein Vergleich zwischen der Motorsolldrehzahl (NESPR) und dem oberen Grenzwert (NESPR obere Grenze) und dem unteren Grenzwert (NESPR untere Grenze) der Motorsolldrehzahl.
Bei dieser Untere-Obere-Grenze-Verarbeitung 304 wird, wenn NESPR > NESPR obere Grenze, NESPR auf NESPR obere Grenze (Schritt 205) festgesetzt und dann durch eine Filterverarbeitung 305 (Schritt 207) gefiltert. Wenn in ähnlicher Weise NESPR untere Grenze > NESPR, wird NESPR auf NESPR untere Grenze (Schritt 206) festgesetzt und dann durch die Filterverarbeitung 305 (Schritt 207) gefiltert. Wenn ferner NESPR obere Grenze ≥ NESPR ≥ NESPR untere Grenze ist, werden die Grenzwerte einfach durch die Filterverarbeitung 305 (Schritt 207) verarbeitet.
Dann wird die Steuersignal-Arbeitsübersetzung für das Magnet ventil 52 berechnet (Schritt 208) auf der Basis der von der Filterverarbeitung 305 ausgegebenen gefilterten Motorsolldrehzahl NESPF.
Inzwischen wird beim Schritt 202, wenn bei stationär bleibendem Fahrzeug die Antwort "NEIN" ist, eine andere normal festgesetzte Übersetzungssteuerung ausgeführt (Schritt 209) und danach zum Schritt 210 zurückgekehrt.
Bei dieser Ausführungsform werden aus dem unten beschriebenen Grund die obere Grenzwertlinie U und die untere Grenzwertlinie B der Motorsolldrehzahl wie oben beschrieben festgesetzt.
Die Festsetzung der unteren Grenzwertlinie B erfolgt aus dem folgenden Grund. Bei den Schaltkurven in 6 soll die Motordrehzahl auf der Linie Q für maximale Übersetzung zwischen X₃ und X₄ gesteuert werden. Im Schaltkurvendiagramm der 6 ist die untere Grenzwertlinie (NESPR untere Grenze) zum Vergleich auf jeder der A-, B- und C-Linien festgesetzt. Die untere Grenzwertlinie A wird ähnlich der durch die Maschinenabmessungen gegebenen Linie Q für maximale Übersetzung festgelegt. Die untere Grenzwertlinie B, die durch die angegebene Ausführungsform vorgesehen ist, ist in der Nähe der Linie Q für maximale Übersetzung festgelegt, jedoch außerhalb des Schaltsteuerbereichs. Die untere Grenzwertlinie C ist viel tiefer festgelegt als die Linie Q für maximale Übersetzung.
Ist die Motorsolldrehzahl entsprechend der unteren Grenzwertlinie A festgesetzt, so ist es möglich, die Motordrehzahl entsprechend der Linie Q für maximale Übersetzung zu steuern, wenn die wahre Linie Q für maximale Übersetzung mit der unteren Grenzwertlinie A übereinstimmt oder wenn sich die wahre Linie Q für maximale Übersetzung auf einen höheren Wert als die untere Grenzwertlinie A verschoben hat. In diesem Fall ist es jedoch unmöglich, die Motordrehzahl entsprechend der wahren Linie Q für maximale Übersetzung zu steuern, da die Motordrehzahl entsprechend der die Zwischenübersetzung gesteuert wird, um die Motordrehzahl auf Werte entsprechend der unteren Grenzwertlinie A abzusenken, wenn die Linie Q für maximale Übersetzung niedriger als die untere Grenzwertlinie A ist.
Im Fall der unteren Grenzwertlinien B und C ist es inzwischen unmöglich, die Motordrehzahl entsprechend der Linie Q für maximale Übersetzung selbst dann zu steuern, wenn sich diese Linie Q auf eine niedrigere Übersetzung verändert hat.
Auf der unteren Grenzwertlinie C, verglichen mit der unteren Grenzwertlinie B, findet jedoch eine längere Schaltverzögerung statt. Dies wird im Einzelnen beschrieben. Wenn im Schaltkurvendiagramm von 6 sich die Größe der Drosselklappenöffnung von X₁ nach X₂ ändert (ausgedrückt bei der Fahrzeuggeschwindigkeit S), ist die Motordrehzahl auf den unteren Grenzwertlinien B und C höher als die Motorsolldrehzahl NESPR, die beim ersten Kennfeld gemäß der Drosselklappenöffnung im X₁-Zustand festgesetzt ist, vgl. 6 und 8. Daher ist die Motorsolldrehzahl NESPR auf einen Wert auf den unteren Grenzwertlinien B und C festgelegt.
Da inzwischen die unteren Grenzwertlinien B und C niedriger als die Linie Q für maximale Übersetzung liegen, wird eine tatsächliche Motordrehzahl auf der Linie Q für maximale Übersetzung gehalten. Die durch das erste Kennfeld bei 301 festgelegte Motorsolldrehzahl NESPR erhöht die Motordrehzahl über die unteren Grenzwertlinien B und C hinaus mit einer Änderung des Betrags der Drosselklappenöffnung. Dies bedeutet, dass sich die Motorsolldrehzahl von einem Wert auf den unteren Grenzwertlinien B und C auf die vom ersten Kennfeld 301 festgesetzte Motorsolldrehzahl verändert hat. Die Motordrehzahl wird dann so gesteuert, dass sie die gefilterte Motorsolldrehzahl (NESPR) wird. Auf Grund des Glättungseffekts des Filterblocks 305 tritt eine Zeitverzögerung auf, bevor die gefilterte Motorsolldrehzahl (NESPF) dieselbe wird wie die vom ersten Kennfeld festgelegte Motorsolldrehzahl NESPR, wenn die Drosselklappenöffnung die Position X₂ erreicht.
Die Motordrehzahlsteuerung zum Halten der tatsächlichen Motordrehzahl (NE in 7 und 8) auf der Linie Q für maximale Übersetzung wird ausgeführt, bis die gefilterte Motorsolldrehzahl (NESPF) über die tatsächliche Motordrehzahl ansteigt. Die mit der Drosselklappenstellung X₁ verbundene Motorsolldrehzahl NESPR ist bei der unteren Grenzwertlinie C niedriger als die untere Grenzwertlinie B. Daher ist die mit der unteren Grenzwertlinie C (8) verbundene filterbedingte Zeitverzögerung länger als die mit der unteren Grenzwertlinie B (7) verbundene Zeitverzögerung.
Daher wird beim Festlegen des unteren Grenzwerts der Motorsolldrehzahl die untere Grenzwertlinie B in den Schaltkurven in 6 unter den unteren Grenzwertlinien A, B und C ausgewählt.
Die obere Grenzwertlinie U wird aus dem selben Grund wie die oben beschriebene untere Grenzwertlinie B festgelegt und daher nicht beschrieben.
Da die oberen und unteren Grenzwerte der Motorsolldrehzahl in Nähe der theoretischen Übersetzungslinie festgelegt werden, jedoch außerhalb eines wählbaren Übersetzungsbereichs des Schaltsteuerbereichs, ist es folglich möglich, die Motordrehzahl korrekt zu steuern, um eine Schaltverzögerung selbst dann wirksam zu verhindern, wenn irgendein mechanischer Unterschied, eine Abmeßungsabweichung von Teilen wie dem Riemen und der Riemenscheibenglieder oder eine Motordrehzahlsignalabweichung auftreten.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist die Erfindung in der Lage, eine übermäßige Schaltverzögerung zu verhindern durch korrektes Steuern der Motordrehzahl mit Hilfe einer Steuereinrichtung zum Festlegen einer Motorsolldrehzahl auf der Basis der Einlaßdrosselklappenöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeitssignale. Auf Grund einer möglichen Abmessungsabweichung in der Konstruktion des Getriebes werden die oberen und unteren Grenzwerte der Motorsolldrehzahl in Nähe der Linie für die theoretische Übersetzung, jedoch außerhalb des Schaltsteuerbereichs festgelegt.
10 bis 13 zeigen ein weiteres Schaltsteuerverfahren für das stufenlose Getriebe 2, wobei die Steuereinheit 96 die Schaltsteuerung ausführt zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses durch proportionales und integrales Verarbeiten einer Abweichung einer tatsächlichen Motordrehzahl von der Motorsolldrehzahl, die aus der Drosselklappenöffnung und der Fahrzeugeschwindigkeit berechnet wird. Das heißt, die Steuereinheit 96 führt die Schaltsteuerung aus zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses durch das oben beschriebene Verbieten der integralen Verarbeitung, wenn sich die tatsächliche Übersetzung in die Nähe des Übersetzungsgrenzwerts des Zwischenübersetzungsbereichs verändert hat. Die Steuereinheit 96 führt auch die integrale Verarbeitung aus, bei der Änderung der tatsächlichen Übersetzung aus der Nähe des Übersetzungsgrenzwerts zur Seite des Zwischenübersetzungsbereichs.
Im einzelnen wird eine Abweichung FOR berechnet durch Vergleichen der Motorsolldrehzahl NESPR (bestimmt auf der Basis der Drosselklappenöffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit) mit der tatsächlichen Motordrehzahl NE gemäß 11. Diese Abweichung EOR wird durch proportionale Verarbeitung verarbeitet, wodurch eine erste Abweichung E1R aus einem Proportionalgewinn KBR (200) erzielt wird. Die erste Abweichung E1R wird durch eine Umschalteinheit 202 umgeschaltet auf eine Integriervoreinheit 204 mit einer Transfercharakteristik von D1IR und eine Integriereinheit 206 mit einer Transfercharakteristik von Z^–1 (d. h., eine Testverzögerung). Die integrale Verarbeitung der Einheiten 204 und 206 erfolgt zur Erzeugung eines Integralwerts X1IR. Basierend auf X1IR und dem Ausgang der Integriervoreinheit 204 erzeugt die Integriereinheit 206 einen aktualisierten Integralwert X1IR.
Danach wird aus der ersten Abweichung E1R und dem Integralwert X1IR eine zweite Abweichung E2R berechnet und wird die zweite Abweichung E2R von einem Übersetzungsnullstellwert NNOMR substrahiert, wodurch die Schaltsteuerung des stufenlosen Betriebes 2 unter Verwendung des resultierenden Arbeitsübersetzungsverhältnisses OPWRAT erfolgt.
Die oben beschriebene integrale Verarbeitung wird ausdrückt durch X1IR = (vorher X1IR) + {E1R·D1IR} E1R = (NESPR – NE)·KBR.
Diese integrale Verarbeitung wird verboten durch Entfernen von E1R·D1IR von der Formel für X1IR durch die Umschaltung der Umschalteinheit 202 auf die JA-Seite, wenn ein tatsächliches Verhältnis RATC und die erste Abweichung E1R entweder {(RATC < 0,6) und (E1R < 0)} oder {(RATC > 2,04 und (E1R > 0)} genügt.
Die Übersetzungslinien, welche die Übersetzungsgrenzwerte der Schaltsteuerung sind, wie in 12 gezeigt, sind die Linie P für maximale Übersetzung und die Linie Q für minimale Übersetzung, bestimmt durch die Maschinenabmessungen und andere Merkmale der Bauelemente des stufenlosen Getriebes. Ein Zwischenübersetzungsbereich R ist definiert zwischen der Linie P für maximale Übersetzung und der Linie Q für minimale Übersetzung. Wenn sich die tatsächliche Übersetzung in die Nähe der Linie P für maximale Übersetzung und der Linie Q für minimale Übersetzung im Zwischenübersetzungsbereich R bewegt hat, wird der Integralwert X1IR abnormal. Dieser Nachteil soll durch Verbieten der integralen Verarbeitung beseitigt werden.
Wenn sich die tatsächliche Übersetzung RATC in die Nähe der Linie P für maximale Übersetzung und die Linie Q für minimale Übersetzung im Zwischenübersetzungsbereich R bewegt hat, wird die Umschalteinheit (202) zur JA-Seite umgeändert zum Verbieten der genannten integralen Verarbeitung, wodurch zur Ände rung des Übersetzungsverhältnisses eine Schaltsteuerung ausgeführt wird. Auch wenn die tatsächliche Übersetzung RATC in Nähe der Linie P für maximale Übersetzung und der Linie Q für minimale Übersetzung sich in den Zwischenübersetzungsbereich R bewegt hat, wird die Umschalteinheit (202) auf die NEIN-Seite umgeändert, um die integrale Verarbeitung zu gestatten und eine Schaltsteuerung zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses auszuführen. Hierdurch wird der integrale Wert X1IR am Wachsen auf einen abnormalen Wert gehindert und wird die nötige integrale Verarbeitung sowie die proportionale Verarbeitung ausgeführt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Auslösewert der tatsächlichen Übersetzung RATC, verwendet zur Beurteilung der Bewegung der tatsächlichen Übersetzung RATC in die Nähe der Linie P für maximale Übersetzung und der Linie Q für minimale Übersetzung, ein wenig mehr auf der Seite des Zwischenübersetzungsbereichs R festgelegt als auf der Linie P für maximale Übersetzung und der Linie Q für minimale Übersetzung. Das heißt, eine Auslösewertlinie P' der tatsächlichen Übersetzung RATC = 0,6 ist ein wenig mehr auf der Seite des Zwischenübersetzungsbereichs R der Linie P für maximale Übersetzung festgelegt und auch eine Auslösewertlinie Q' der tatsächlichen Übersetzung RATC = 2,04 ein wenig mehr auf der Seite des Zwischenübersetzungsbereichs R der Linie Q für minimale Übersetzung, und zwar aus folgenden Gründen: Vorliegen eines mechanischen Unterschieds zwischen den theoretischen und tatsächlichen Werten der Linie P für maximale Übersetzung und der Linie Q für minimale Übersetzung. Auftreten eines Erfassungsfehlers in einem Niedriggeschwindigkeitsbereich auf Grund eines ungenauen Arbeitens der Sensoren zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit, leichtes Auftreten von Fehlern bei der Berechnung des Fahrzeuggeschwindigkeitsignals und des Übersetzungswerts und der Ausführung von mehr Integralverarbeitungen als erforderlich auf Grund einer langsameren Übersetzungsänderung in Nähe der Linie P für maximale Übersetzung und der Linie Q für minimale Übersetzung als im zwischenliegenden Über setzungsbereich R.
Wenn sich die tatsächliche Übersetzung RATC über die auf diese Weise festgelegten Auslösewertlinien P' und Q' in die Nähe der Linie P für maximale Übersetzung und der Linie Q für minimale Übersetzung bewegt hat, d. h., wenn die tatsächliche Übersetzung RATC < 0,6 oder RATC > 2,04 ist, ist die integrale Verarbeitung verboten. Auch wenn die Schaltsteuerung auf dem Zwischenübersetzungsbereich R erfolgt, wenn die tatsächliche Übersetzung RATC > 0,6 oder RATC < 2,04 ist, ist die integrale Verarbeitung zugelassen.
Als nächstes wird die Schaltsteuerung des stufenlosen Getriebes in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm von 10 beschrieben.
Wenn eine nicht gezeigte Brennkraftmaschine arbeitet, startet bei 300 das Schaltsteuerprogramm des stufenlosen Getriebes 2 und bestimmt zuerst bei 302, ob der Arbeitszustand der Arbeitsbetrieb (DRV) ist oder nicht.
Wenn die Antwort auf diese Beurteilung (302) JA ist, wird die Motorsolldrehzahl NESPR berechnet (304), wobei die tatsächliche Motordrehzahl NE von der Motorsolldrehzahl NESPR subtrahiert wird zum Auffinden einer Abweichung EOR (306), wobei die Abweichung EOR durch proportionale Verarbeitung verarbeitet wird zur Erzielung der ersten Abweichung E1R durch den Proportionalgewinn KBR (308).
Als nächstes erfolgt eine Beurteilung darüber, ob die tatsächliche Übersetzung RATC < 0,6 oder RATC ≥ 0,6 (310) ist. Wenn RATC < 0,6 ist, erfolgt eine Beurteilung darüber, ob die erste Abweichung E1R < 0 oder E1R ≥ 0 (312) ist. Wenn E1R < 0 ist, wird die zweite Abweichung E1R berechnet (314) aus dem Integralwert X1IR, ohne {E1R·D1IR} zum vorhergehenden Integralwert X1IR und der ersten Abweichung E1R zu addieren, wobei die zweite Abweichung E2R vom Übersetzungsnullstellwert NNPMR subtrahiert wird. Hierdurch wird das Arbeitsübersetzungsverhältnis OPWRAT (316) erhalten zur Rückführung des Programms (318).
Bei der obigen Beurteilung (310) erfolgt, wenn die tatsächliche Übersetzung RATC ≥ 0,6 ist, eine Beurteilung darüber, ob RATC > 2,04 oder RATC ≤ 2,04 ist oder nicht (320). Wenn RATC > 2,04 ist, wird die erste Abweichung E1R beurteilt darüber, ob E1R > 0 oder E1R ≤ 0 ist (322). Wenn E1R > 0 ist, wird die zweite Abweichung E2R aus dem Integralwert X1IR berechnet (314), ohne {E1R·D1IR} zum vorhergehenden Integralwert X1IR und der ersten Abweichung E1R zu addieren, wobei das Arbeitsübersetzungsverhältnis OPWRAT berechnet wird (316) durch Subtrahieren der zweiten Abweichung E2R vom Übersetzungsnullstellwert NNOMR, wodurch das Programm (318) zurückgeführt wird.
Bei der obigen Beurteilung (320) wird, wenn die tatsächliche Übersetzung RATC ≤ 2,04 ist, der Integralwert X1IR berechnet (324) durch Addieren {E1R·D1IR} zum vorhergehenden Integralwert X1IR. Die zweite Abweichung E1R wird aus diesem Integralwert X1IR und der ersten Abweichung E1R berechnet (314). Das Arbeitsübersetzungsverhältnis OPWRAT wird berechnet (316) durch Subtrahieren der zweiten Abweichung, E2R vom Übersetzungsnillstellwert NNOMR, wonach das Programm zurückgeführt wird (318).
Wenn ferner E1R ≥ 0 ist, falls RATC < 0,6 bei der obigen Beurteilung ist (319), oder wenn E1R ≤ 0 bei der obigen Beurteilung ist (322), falls bei der Beurteilung (320) RATC > 2,04 ist, wird der Integralwert X1IR berechnet (324) durch Addieren von {E1R·D1IR} zum vorhergehenden Integralwert X1IR, wobei die zweite Abweichung E2R aus diesem Integralwert X1IR und der ersten Abweichung E1R berechnet wird (314). Dann wird das Arbeitsübersetzungsverhältnis OPWART berechnet (316) durch die Subtraktion der zweiten Abweichung E2R vom Übersetzungsnullstellwert NNOMR, wonach das Programm zurückgeführt wird (318).
Wenn bei der obigen Beurteilung (302) die Antwort NEIN ist, wird eine weitere Übersetzungssteuerung ausgeführt (326), wonach das Programm zurückgeführt wird (318).
Wenn in einem bekannten System sich die tatsächliche Übersetzung RATC in die Nähe der Linie P für maximale Übersetzung und die Linie Q für die minimale Übersetzung jenseits der Auslösewertlinien P' und Q' bewegt hat, wird die integrale Verarbeitung unbedingt verboten und die Schaltsteuerung ausgeführt zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses. Wenn gleichzeitig die tatsächliche Übersetzung, die sich in die Nähe der Linie P für maximale Übersetzung und die Linie Q für minimale Übersetzung bewegt hat, zur Mitte des Zwischenübersetzungsbereichs R bewegt wurde, wird die integrale Verarbeitung verwendet zur Ausführung der Schaltsteuerung zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses. Hierdurch wird die Speicherung eines abnormalen Integralwerts X1IR verhindert und auch die Ausführung der notwendigen Integral- und Proportionalverarbeitung verhindert.
Folglich ist es bei der Erfindung möglich, eine aus einem abnormalen Integralwert resultierende nachteilige Wirkung auf die Schaltsteuerung zu beseitigen, um eine Verschlechterung des Nachfolgeverhaltens der Motorsolldrehzahl zu vermeiden und um das Auftreten der Schaltverzögerung zu verhindern, die durch unbedingtes Verbieten der Integralverarbeitung in Nähe der Linien P und Q verursacht wird.
Die Schaltsteuerung des stufenlosen Getriebes 2 wird im folgenden im einzelnen in Verbindung mit 12 und 13 beschrieben.
12 zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit NCO über der Motordrehzahl NE, wobei Änderungen der Motorsolldrehzahl NESPR von <a> → <b> → <c> erläutert werden.
Wenn die Motorsolldrehzahl NESPR sich von <a> → <b> verändert hat und unter Verwendung eines herkömmlichen Versuchs, bei dem die Integralverarbeitung nicht verboten ist (C in 13), erreicht die tatsächliche Motordrehzahl NE die Linie P für maximale Übersetzung, wobei die Integralverarbeitung ausgeführt wird, obwohl es unmöglich ist, die erste Abweichung E1R im "<b>-Zustand" zu verringern. Daher fällt gemäß 13 der Integralwert X1IR weiter auf einen abnormalen Wert ab.
Unter Verwendung des herkömmlichen Versuchs zum Verhindern der Integtralverarbeitung unbedingt immer dann, wenn RATC < 0,6 oder RATC > 2,04 (B in 13) ist, wird die tatsächliche Übersetzung RATC zu RATC < 0,6 am <g>-Punkt in 12, wodurch die Integration verboten ist. Daher wird der Integralwert X1IR niemals abnormal.
Jedoch muß ein abnormaler Wert X1IR, sofern vorhanden, zurück zu einem normalen Wert gemäß dem herkömmlichen Versuch C korrigiert werden, wenn die Motorsolldrehzahl NESPR als <b> → <c> variiert hat, was eine harte Geschwindigkeitsänderung ergibt.
Ferner erfolgt im Fall des herkömmlichen Versuchs B die Steuerung unter Verwendung allein der Proportionalverarbeitung bis zum <h>-Punkt. Daher ist es schwierig, die tatsächliche Motordrehzahl an die Motorsolldrehzahl NESPR anzugleichen. An diesem <h>-Punkt wird die tatsächliche Übersetzung RATC zu RATC ≥ 0,6. Die Integralverarbeitung wird daher am <h>-Punkt gestartet zur Verbesserung der Steuerqualität. Am <f>-Punkt gleicht sich die tatsächliche Motordrehzahl NE an die Motorsolldrehzahl NESPR an, was eine Schaltverzögerung ergibt.
Jedoch startet bei der Erfindung, selbst wenn RATC < 0,6 ist, die Integration sofort, wenn die erste Abweichung E1R ≥ 0 wird. Dementsprechend gleicht sich die tatsächliche Motordrehzahl an die Motorsolldrehzahl NESPR am <e>-Punkt an, wo keine Schaltverzögerung stattfindet.
Gemäß der Erfindung ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die das Schalten zur Änderung des Übersetzungsverhältnisse steuert durch Verarbeiten einer Abweichung einer tatsächlichen Motordrehzahl von einer Motorsolldrehzahl durch Proportional- und Integralverarbeitungen. Wenn das tatsächliche Übersetzungsverhältnis durch diese Steuereinrichtung in die Nähe des Übersetzungsverhältnisgrenzwerts eines Zwischenübersetzungsbereichs geändert wurde, verbietet die Schaltsteuerung die Integralverarbeitung außer unter spezifischen Bedingungen. Auch wenn das tatsächliche Übersetzungsverhältnis in den Bereich der Zwischenübersetzung verschoben ist, wird die Integralverarbeitung ausgeführt. Dieser Vorgang kann die Anhäufung von Integralwerten zu einem abnormalen Wert verhindern, während auch nicht nur die Proportionalverarbeitung, sondern auch die Integralverarbeitung ausgeführt werden. Folglich ist es möglich, eine nachteilige Wirkung auf die Schaltsteuerung zu beseitigen, die aus einem abnormalen Integralwert resultiert, um die Verschlechterung des Nachlaufverhaltens der Motorsolldrehzahl zu vermeiden und das Auftreten der durch unbedingtes Verbieten der Integralverarbeitung verursachten Schaltverzögerung zu verhindern.

Claims

Übersetzungsverstellsteuerverfahren für ein stufenlos verstellbares Kegelscheibenumschlingungsgetriebe in einem Kraftfahrzeug mit einer drosselklappengesteuerten Brennkraftmaschine, dessen theoretisch möglicher Übersetzungsverstellbereich durch ein minimales und maximales, mechanisch durch seine Getriebebauelemente jeweils vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis begrenzt ist, mit einer Steuereinrichtung, welche die Übersetzungsverstellung als Funktion einer in Abhängigkeit von Drosselklappenöffnung und Fahrgeschwindigkeit bei proportionaler und integraler Verarbeitung einer Abweichung der Motoristdrehzahl zu bestimmenden Motorsolldrehzahl steuert, umfassend die Schritte: – Erfassen von Drosselklappenöffnung und Fahrzeuggeschwindigkeit, – Berechnen einer Motorsolldrehzahl (NESPR) auf Basis eines Kennfeldes (Nr. 1) in Abhängigkeit von der Drosselklappenöffnung, – Berechnen eines oberen Grenzwerts der Motorsolldrehzahl und eines unteren Grenzwerts der Motorsolldrehzahl auf Basis jeweils eines vorbestimmten Kennfeldes (Nr. 2 bzw. Nr. 3) in Abhängigkeit jeweils von der Fahrgeschwindigkeit zur Bestimmung des zulässigen Bereichs der Motorsolldrehzahl, wobei diese Grenzwerte auch oberhalb einer durch das minimale Übersetzungsverhältnis bzw. auch unterhalb einer durch das maximale Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit jeweils begrenzten Motordrehzahl nach Maßgabe der die Grenzwerte bestimmenden Drehzahlkennfelder gesetzt werden, – Vergleichen der berechneten Motorsolldrehzahl (NESPR) mit den unteren und oberen Grenzwerten der Motorsolldrehzahl und Neufestsetzen der berechneten Motorsolldrehzahl (NESPR) auf die jeweiligen Grenzwerte bei Über- bzw. Unterschreitung derselben oder Beibehalten der berechneten Motorsolldrehzahl bei Lage innerhalb des Grenzwertbereichs, – Berechnen der einzustellenden Übersetzung auf Basis der gefilterten Motorsolldrehzahl in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, – Ansteuern der Übersetzungsverstellung entsprechend der einzustellenden Übersetzung.
Übersetzungsverstellsteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der einzustellenden Übersetzung folgende Schritte einschließt: – Berechnen einer Drehzahlabweichung (EOR) durch Vergleichen der gefilterten Motorsolldrehzahl (NESPR) mit der tatsächlichen Motordrehzahl (NE) und proportionale Verarbeitung, – weitere integrale Verarbeitung der aus der proportionalen Verarbeitung gewonnenen ersten Abweichung (E1R) für alle Fälle, dass das tatsächliche Übersetzungsverhältnis durch die Steuereinrichtung aus der Nähe des durch den theoretisch möglichen Übersetzungsverstellbereich jeweils in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit vorbestimmten Übersetzungsverhältnis-Grenzwerts in den dazwischenliegenden Übersetzungsverhältnisbereich gesteuert wurde oder das tatsächliche Übersetzungsverhältnis im dazwischen liegenden Übersetzungsverhältnisbereich gesteuert wird, dagegen keine weitere integrale Verarbeitung für den Fall, dass das tatsächliche Übersetzungsverhältnis durch die Steuereinrichtung bis in die Nähe des durch den theoretisch möglichen Übersetzungsverstellbereich jeweils in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit vorbestimmten Übersetzungsverhältnis-Grenzwerts gesteuert wurde, – Berechnung einer zweiten Abweichung (E2R) aus der ersten Abweichung (E1R) und je nach Fall dem aus der integralen Verarbeitung gewonnenen Integralwert (X1IR) und Bestimmen der einzustellenden Übersetzung in Abhängigkeit dieser zweiten Abweichung.
Übersetzungsverstellsteuerverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Übersetzungsverhältnis verändert wird durch Vergrößern oder Verkleinern des Windungsradius eines auf zwei Riemenscheiben angeordneten Riemens durch Vergrößern oder Verkleinern der Breite einer Ringnut zwischen einem feststehenden Riemenscheibenglied und einem bewegbaren Riemenscheibenglied jeder Riemenscheibe, wobei das bewegbare Riemenscheibenglied in und außer Berührung mit dem feststehenden Riemenscheibenglied gebracht werden kann.