DE69822560T2

DE69822560T2 - Steuereinrichtung zum Regeln der Getriebeübersetzung eines stufenlosen Wechselgetriebes

Info

Publication number: DE69822560T2
Application number: DE69822560T
Authority: DE
Inventors: Tatsuo Chigasaki city Ochiai
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2018-07-04
Also published as: JPH1122815A; EP0889264B1; US6205387B1; DE69822560D1; EP0889264A1; JP3800741B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein stufenlos veränderbares Getriebe für ein Fahrzeug entsprechend des Oberbegriffabschnittes von Anspruch 1, und insbesondere die Drehzahländerungssteuerung, wenn ein Fahrer seinen/ ihren Fuß von dem Beschleunigerpedal des Fahrzeuges entlastet.
Solch eine Steuervorrichtung ist aus dem US-Dokument 5, 607, 373 bekannt.
In einem Keilriemengetriebe oder einem stufenlos veränderbaren Getriebe vom Torroidtyp ist ein Ziel-Drehzahländerungsverhältnis im Wesentlichen entsprechend einer Belastung eines Motors und einer Fahrzeuggeschwindigkeit feststehend, und ein Drehzahländerungsverhältnis wird gesteuert, um dem Ziel-Drehzahländerungsverhältnis unter vorbestimmten Antwortmerkmalen zu folgen.
In dieser Art der Steuerung, wenn der Fahrer ein Beschleunigerpedal niederdrückt, um zu beschleunigen, tendiert das Ziel-Drehzahländerungsverhältnis sich in zunehmender Richtung, wie sich die Motordrehzahl erhöht, zu verändern, um so die Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten. Als ein Ergebnis schaltet das stufenlos veränderbare Getriebe herunter, um das erhöhte Ziel-Drehzahländerungsverhältnis zu erreichen.
Wenn umgekehrt der Fahrer seinen/ihren Fuß von dem Beschleunigerpedal entlastet, verändert sich das Ziel-Drehzahländerungsverhältnis in der abnehmender Richtung, wie sich die Motordrehzahl vermindert, um so die Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten. Als ein Ergebnis schaltet das stufenlos veränderbare Getriebe hoch, um das verminderte Ziel-Drehzahländerungsverhältnis zu erreichen.
Wenn der Fahrer seinen/ihren Fuß von dem Beschleunigerpedal entlastet, kehrt das Beschleunigerpedal rasch zu dem Zustand zurück, in dem es nicht niedergedrückt ist. Demzufolge fällt das Ziel-Drehzahländerungsverhältnis rasch ab, und die Motordrehzahl fällt schart auf dieselbe Fahrzeuggeschwindigkeit ab.
Einige der modernen Fahrzeuge enthalten eine Kraftstoffabschaltvorrichtung, so dass während des Leerlaufs des Fahrzeuges, wenn das Beschleunigerpedal nicht niedergedrückt ist, die Kraftstoffzuführung zu dem Motor abgeschalten ist, um die Kraftstoff-Kosten/Leistung zu verbessern. Wenn die Drehzahl auf eine Kraftstoffwiederzuführungsdrehzahl infolge des abgeschalteten Kraftstoffes abfällt, wird die Kraftstoffzuführung wieder aufgenommen, um den Motor am Stehenbleiben zu hindern.
Wenn die vorerwähnte Drehzahländerungssteuerung mit solch einem Motor kombiniert wird, tendiert die Motordrehzahl auf weniger als die Kraftstoffwiederzuführungsdrehzahl abzufallen, wenn der Fahrer seinen/ihren Fuß von dem Beschleunigerpedal entlastet, und da eine Kraftstoffzuführung unmittelbar angenommen wird, um den Motor am Stehen bleiben zu hindern, wird die Verbesserung der Kraftstoff- Kosten/Leistung infolge der Kraftstoffabschaltung schwierig. Um überdies die Kraftstoff- Kosten/Leistung zu verbessern ist es wünschenswert, die Kraftstoffabschaltzeit während des Leerlaufens zu verlängern, und den Drehmomentwandler, eingebracht zwischen den Motor und dem stufenlos veränderbaren Getriebe zu sperren. Wenn in diesem Zustand die Kraftstoffzuführung angenommen wird, erhöht sich das Ausgangsdrehmoment des Motors rasch. Dies wird auf das Fahrzeug als ein Stoß übertragen, und der Fahrer nimmt ein Unbehagen war.
Um dieses Problem zu lösen zeigt z. B. Tokkai Hei 7-301297 (& die US 5607373 A ), veröffentlicht durch die Japanische Patentveröffentlichung 1995, ein Verfahren der Verminderung der Drehzahländerungssteuerung- Antwortempfindlichkeit nur dann, wenn der Fahrer seinen/ihren Fuß von dem Beschleunigerpedal entlastet.
Jedoch wird unter solch einer Drehzahländerungssteuerung die Reaktion des Motors abgestumpft, wenn der Fahrer seinen/ihren Fuß von dem Beschleunigerpedal entlastet, und kann noch auf den Fahrer eine unangenehme Wahrnehmung geben.
Es ist demzufolge ein Ziel dieser Erfindung eine Steuervorrichtung, wie oben angezeigt, dadurch zu verbessern, dass die Motordrehzahl am Abfallen mehr als notwendig gehindert wird, während das Motorverhalten beibehalten wird, wenn das Niederdrücken des Beschleunigerpedals aufgehoben wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Steuervorrichtung gelöst, die die Merkmale von Anspruch 1 hat.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerer Ausführlichkeit in Bezug auf mehrere Ausführungsbeispiel derselben diskutiert, wobei:
1 ein schematisches Diagramm einer Drehzahländerungs-Steuervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel ist,
2 ein Diagramm ist, das ein Drehzahländerungsmerkmal eines stufenlos veränderbaren Getriebes beschreibt, auf das die Lehre dieses Ausführungsbeispieles angewandt wird,
3 ein Ablaufdiagramm ist, das ein zeitkonstantes Berechnungsverfahren, ausgeführt durch die Drehzahländerungs-Steuervorrichtung, beschreibt,
4 ein Diagramm ist, das die Merkmale einer Basiszeitkonstante zeigt, die durch die Drehzahländerungs-Steuervorrichtung verwendet wird,
5 ein Diagramm ist, das die Merkmale einer Ziel-Drehzahländerungsverhältnisabweichung, festgelegt durch die Drehzahländerungs-Steuervorrichtung, zeigt, und die 6A–6C Zeitpunktdiagramme sind, die ein Beispiel der Steuerergebnisse infolge der Drehzahländerungs- Steuervorrichtung zeigen.
Bezugnehmend auf die 1 der Zeichnungen ist eine Steuervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel mit einer Steuerung 10 und einem Schrittmotor 31 versehen, und führt eine Drehzahlveränderungssteuerung eines stufenlos veränderbaren Keilriemen- Getriebes eines Fahrzeuges aus.
Das stufenlos veränderbare Keilriemen-Getriebe weist eine erste Riemenscheibe auf, mit dem Motor über einen Drehmomentwandler verbunden, eine zweite, mit einer Propellerwelle verbundene Riemenscheibe, die die Räder dreht, und einen Keilriemen, rund um diese Riemenscheiben geschlungen, wie z. B. in der vorerwähnten Tokkai Hei 7-301297 und den USP 5,178,044, USP 5,313,125 gezeigt. Die Nutbreiten dieser Riemenscheiben kann verändert werden, so dass das gewünschte Übersetzungsverhältnis erhalten werden kann. Diese Nutbreiten werden entsprechend einer Winkelposition eines Schrittmotors 31 verändert.
Die Steuerung 10 weist einen Mikrocomputer auf, mit einer zentralen Recheneinheit (CPU), einem Nur-Lese-Speicher (ROM), Arbeitsspeicher (RAM) und einer Eingangs-Ausgangsschnittstelle (I/O-Schnittstelle).
Die Signale von einem ersten Riemenscheiben-Drehzahlsensor 11 zum Erfassen einer Drehzahl Npri der ersten Riemenscheibe, einem zweiten Drehzahlsensor 12 zum Erdfassen einer Drehzahl Nsec der zweiten Riemenscheibe, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, einem Drosselöffnungssensor 14 zum Erfassen einer Drosselöffnung TVO des Motors, und einem Ver botsschalter 15 zum Erfassen eines Wahlbereiches eines Schalthebels, verbunden mit dem stufenlos veränderbaren Getriebe, werden in die Steuerung 10 eingegeben.
Der Schalthebel ist z. B. auch festgelegt auf einen Parkbereich P, Rückwärtsbereich R, Vorwärtsfahrbereich D oder Vorwärts-Sportfahrbereich Ds, der die Motordrehzahl höher als in dem Vorwärtsfahrbereich D hält.
Auf der Grundlage dieser Eingangssignale berechnet die Steuerung 10 ein Ziel-Drehzahländerungsverhältnis des stufenlos veränderbaren Keilriemen-Getriebes und gibt ein entsprechendes Antriebssignal zu dem Schrittmotor 31.
Das Beschreiben des Aufbaus der Steuerung 10 erfolgt in einer funktionalen Weise, die Steuerung 10 weist eine erste Ziel-Drehzahlberechnungseinheit 21 auf, eine endgültige Ziel-Drehzahländerungsverhältnis- Berechnungseinheit 22, eine Drehzahländerungsverhältnis- Begrenzungseinheit 23, eine Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis- Berechnungseinheit 24, eine tatsächliche Drehzahländerungsverhältnis- Berechnungseinheit 25, eine Zieldrehzahl-Veränderungsverhältnis- Abweichungs-Berechnungseinheit 26, eine Zeitkonstanten-Berechnungseinheit 27, eine zeitkonstante Untergrenze- Begrenzungseinheit 28, eine zeitkonstante Obergrenze- Begrenzungseinheit 29, und ein Motorantriebssignal-Berechnungseinheit 30, wie in der 1 gezeigt.
Die erste Ziel-Drehzahlberechnungseinheit 21 berechnet eine erste Ziel-Drehzahl Npn* aus der Drosselöffnung TVO, erfasst durch den Drosselöffnungssensor 14, und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, erfasst durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 durch Aufsuchen eines Diagramms, dessen Inhalte in der 2 gezeigt sind. Da die Drosselöffnung TVO im Wesentlichen durch das Niederdrücken eines Beschleunigerpedals, mit dem das Fahrzeug ausgerüstet ist, gesteuert wird, ist es gänzlich möglich, das Maß des Niederdrückens des Beschleunigerpedals durch einen Niederdrücksensor 50 zu erfassen und ihn an Stelle der Drosselöffnung TVO für die Berechnung der Drehzahl Npri* zu verwenden.
Sowohl die Drosselöffnung, als auch der Beschleunigerpedal-Niederdrückbetrag sollten als die Interpretation der Beschleunigerbetätigung durch einen Fahrer des Fahrzeuges betrachtet werden.
Die endgültige Ziel-Drehzahländerungsverhältnis-Berechnungseinheit 22 berechnet ein endgültiges Ziel-Drehzahlveränderungsverhältnis-Basiswert i_po' durch die folgende Gleichung aus der ersten Ziel-Drehzahl Npri* und der zweiten Riemenscheiben-Drehzahl Nsec, erfasst durch den zweiten Riemenscheiben-Drehzahlsensor 12.
Die Drehzahländerungsverhältnis- Begrenzungseinheit 23 legt eine obere und untere Grenze des endgültigen Ziel-Drehzahländerungsverhältnisses auf der Grundlage der Betriebsgrenzen der in die Drehzahländerung einbezogenen Hardware fest. Das endgültige Ziel-Drehzahländerungsverhältnis i_po wird durch Berechnen des endgültigen Ziel-Drehzahlveränderungsverhältnis-Basiswertes i_po' durch diese obere und untere Grenze berechnet, und wird zu der Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis- Berechnungseinheit 24 ausgegeben.
Die tatsächliche Drehzahländerungsverhältnis- Berechnungseinheit 25 berechnet ein tatsächliches Drehzahländerungsverhältnis i_P durch die folgende Gleichung aus der ersten Riemenscheibendrehzahl Npri, erfasst durch den ersten Riemenscheibendrehzahlsensor 11 und den zweiten Riemenscheibendrehzahlsensor Nsec.
Die Zieldrehzahl- Veränderungsverhältnis- Abweichungs-Berechnungseinheit 26 berechnet einen Unterschied zwischen dem endgültiges Ziel-Drehzahlveränderungsverhältnis i_po, berechnet durch die Drehzahländerungsverhältnis-Begrenzungseinheit 23, und eine Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis-Berechnungseinheit 24 durch ein Verfahren, was später beschrieben wird, durch die folgende Gleichung: eiP = ipo – ipT
Auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, der Drosselöffnung TVO, dem durch den Verbotsschalter 15 erfassten Gangbereich und der Drehzahländerungsverhältnis-Abweichung ei_P, stellt die Zeitkonstanten- Berechnungseinheit 27 eine Zeitkonstante der Drehzahländerungsverhältnissteuerung wie folgt fest.
Die Zeitkonstante T ist eine Konstante, die die Antwortmerkmale des Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis i_PT im Verhältnis zu dem endgültigen Ziel-Drehzahländerungsverhältnis i_po feststellt, wie z. B. in der 6B gezeigt ist, um ein Drehzahländerungsverhältnis zu bestimmen. Dieser Wert wird durch die Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis- Berechnungseinheit 24 verwendet, um das Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis i_PT aus dem endgültigen Ziel-Drehzahländerungsverhältnis i_PT zu berechnen.
Als nächstes wird unter Bezug auf die 3 die Verarbeitung der Steuerung 10 diese Zeitkonstanten- Berechnungseinheit 27 betreffend, beschrieben. Diese Verarbeitung wird in einem feststehenden Intervall ausgeführt.
Zuerst werden in einem Schritt S41 eine Basis-Zeitkonstante T_o, der Drosselkoeffizient K₁ und der Fahrzeuggeschwindigkeitskoeffizient K₂ in einem voreingespeicherten Diagramm aufgesucht.
Die Basis-Zeitkonstante T_o wird durch Aufsuchen eines Diagramms entsprechend der 4 auf der Grundlage der vorerwähnten Drehzahländerungsverhältnis-Abweichung ei_P gefunden. Die Basis-Zeitkonstante T_o wird entsprechend der Drehzahländerungsverhältnis-Abweichung ei_P vorbestimmt, so dass die Drehzahländerung zu dem endgültigen Ziel-Drehzahländerungsverhältnis i_po linear ist. Die Drehzahländerungsverhältnis- Abweichung ei_P wird hier als ein Wert verwendet, der bei der unmittelbar vorhergehenden Gelegenheit berechnet wurde, als das Verfahren ausgeführt wurde.
Der Drosselkoeffizient K₁ ist ein Koeffizient, multipliziert mit der Basis-Zeitkonstanten T_o, um die Zeitkonstante T entsprechend zu einem Drehzahlveränderungsverhältnis zu erhalten, und wird entsprechend der Drosselöffnung TVO festgestellt.
Ebenso ist der Drosselkoeffizient K₂ ein Koeffizient, multipliziert mit der Zeitkonstante T entsprechend der gewünschten Drehzahlveränderungsrate, und wird entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP festgestellt.
Diese Koeffizienten werden als Diagramme durch die Steuerung 10 vorgespeichert, und werden durch Aufsuchen dieser Diagramme auf der Grundlage der Drosselöffnung TVO und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP festgestellt.
In dem nächsten Schritt S42 wird es festgestellt, ob ein Vorwärtsfahrbereich D auf der Grundlage von dem Verbotsschalter 15 ausgewählt ist, oder ob nicht.
In einem Schritt S43 wird es festgestellt, ob die Drosselöffnung TVO 0/8. ist, oder nicht, d. h., ob die Drossel vollständig geschlossen ist. Die Drossel ist vollständig geschlossen, wenn das Beschleunigerpedal nicht niedergedrückt ist.
In einem Schritt S44 wird es festgestellt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP geringer als ein festgelegte Fahrzeuggeschwindigkeit VSPs ist, oder ob nicht.
Wenn das Beschleunigerpedal niedergedrückt ist und dann der Fahrer seinen/ihren Fuß abhebt, wird das Ziel-Drehzahlveränderungsverhältnis schnell klein, und die Motordrehzahl für dasselbe Fahrzeug fällt, wie oben beschrieben, steil ab. Infolge dieser steilen Drehzahlveränderungsverhältnisänderung ist das tatsächliche Drehzahlveränderungsverhältnis geneigt, das Ziel-Drehzahlveränderungsverhältnis zu unterschreiten, wenn ein Drehzahlveränderungsvorgang beendet ist. Die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit VSPs kann als eine Grenzlinie interpretiert werden, die feststellt, ob die Motordrehzahl Ne auf eine Kraftstoffwiederzuführungsdrehzahl N_cut fallen wird, oder nicht, wenn das tatsächliche Drehzahlveränderungsverhältnis infolge der Freigabe des Beschleunigerpedals unterschreitet.
In diesem Schritt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP geringer als die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit VSPs ist, wird es festgestellt, dass das Unterschreiten des tatsächlichen Drehzahlveränderungsverhältnisses in die Motordrehzahl Ne führen wird, die auf die Kraftstoffwiederzuführungsdrehzahl N_cut fällt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP gleich ist zu oder größer als die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit VSPs ist, wird es festgestellt, dass das Unterschreiten des tatsächlichen Drehzahlveränderungsverhältnisses, das die Motordrehzahl Ne veranlasst, auf die Kraftstoffwiederzuführungsdrehzahl N_cut zu fallen, nicht auftreten wird.
In einem Schritt S45 wird es aus einem Zeichen der Drehzahländerungsverhältnis- Abweichung ei_P festgestellt, ob das stufenlos veränderbare Getriebe in einem Hochschaltvorgang ist, oder nicht.
In einem Schritt S46 wird es festgestellt, ob der Absolutwert der Drehzahländerungsverhältnis-Abweichung ei_P geringer als ein vorbestimmter Wert α ist, oder nicht. Dies ist ein Schritt um festzustellen, ob der Drehzahlveränderungsvorgang in einer Endphase ist, oder nicht, wenn sich das Drehzahlveränderungsverhältnis nähert, wie in der 6B gezeigt.
Der Grenzwert α verändert sich entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, wie durch die durchgehende Linie in 5 gezeigt. Ein Diagramm des Grenzwertes α, das die in der 5 gezeigten Merkmale hat, ist in der Steuerung 10 gespeichert, und in dem Schritt S46 wird dieses Diagramm aus der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP aufgesucht, um den Grenzwert α zu finden, und der Absolutwert der Drehzahländerungsverhältnis-Abweichung ei_P und der Grenzwert α werden dann verglichen.
Dieser Grenzwert α wird festgelegt, um die Drehzahlveränderungsgeschwindigkeit zu reduzieren, so dass das tatsächliche Drehzahlveränderungsverhältnis nicht in den vorerwähnten Unterschreitungsdrehzahlbereich unterschreitet, d. h., in den Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich unter der Grenzfahrzeuggeschwindigkeit VSPs. Wenn der Absolutwert der Drehzahländerungsverhältnis-Abweichung ei_P geringer als der Grenzwert α ist, wird es festgestellt, dass der Drehzahländerungsvorgang in seiner Endphase ist, wenn ein leichtes Unterschreiten auftritt, so dass das nachstehend beschriebene Verarbeiten ausgeführt wird, um die Drehzahländerungsgeschwindigkeit zu reduzieren, um ein Unterschreiten zu verhindern.
Es ist nicht wesentlich, den Grenzwert α auf die durch die durchgehende Linie in der 5 gezeigten Merkmale festzulegen, und er kann z. B. auf die durch die Einzelpunktlinie oder die Doppelpunktlinie in der Figur gezeigten Merkmale festgelegt werden.
Wenn alle Bedingungen der Schritte S42–S46 eingehalten werden, d. h., wenn der Vorwärtsfahrbereich ausgewählt ist, ist die Drossel vollständig geschlossen, die Fahrzeuggeschwindigkeit ist geringer als die Grenzfahrzeuggeschwindigkeit, und der Absolutwert der Drehzahländerungsverhältnis- Abweichung ei_P ist geringer als der Grenzwert, wenn das Getriebe einen Hochschaltvorgang ausführt, dies bedeutet, dass das Drehzahländerungsverhältnis sich verändert, um das tatsächliche Drehzahländerungsverhältnis zu unterschreiten und dass der Drehzahlveränderungsvorgang in Folge der Tatsache, dass der Fahrer das Niederdrücken des Beschleunigerpedals gestoppt hat, in seiner Endphase ist,
In diesem Fall geht der Ablauf zu einem Schritt S48 und die Zeitkonstante T wird durch die folgende Gleichung festgelegt: T = T0·K1·K2·KLFS wo K_LFS = Wachstumskoeffizient > 1
Wenn andererseits eine der Bedingungen der vorerwähnten Schritte S42–S46 nicht zutreffend ist, wird es bestimmt, dass es kein Risiko gibt, dass das tatsächliche Drehzahländerungsverhältnis unterschritten wird. In diesem Fall geht der Ablauf zu einem Schritt S47 weiter und die Zeitkonstante T für die gewöhnliche Situation wird durch die folgende Gleichung festgelegt: T = T0·K1·K2
Auf diese Weise wird die Zeitkonstante T festgelegt in dem Schritt S48, durch einen Fußpunkt-Freigabe-Hochschaltkoeffizient K_LFS im Verhältnis zu der Zeitkonstante, festgelegt in dem Schritt S47, erhöht. Infolge davon fällt die Hochschalt-Geschwindigkeitsveränderungsrate und das tatsächliche Drehzahländerungsverhältnis wird am Unterschreiten des Ziel-Drehzahländerungsverhältnisses gehindert.
In einem Schritt S49 wird die festgelegte Zeitkonstante T auf die Untergrenze-Begrenzungseinheit 28 ausgegeben und der Vorgang endet.
Um den Fußpunkt-Freigabe-Hochschaltkoeffizient K_KFS festzulegen, wird der Unterschreitungs-Zustand, der die Motordrehzahl Ne veranlasst, auf die Kraftstoffwiederzuführungsdrehzahl N_cut abzufallen, wird experimentell gefunden, und der Fußpunkt-Freigabe-Hochschaltkoeffizient K_LFS wird dann festgelegt, so dass die Motordrehzahl Ne auf einem Niveau verbleibt, bei dem das Unterschreiten auf der Grundlage der Drehzahländerungsrate zu der Zeit nicht auftritt.
Auf diese Weise legt die Zeitkonstante-Berechnungseinheit 27 die Zeitkonstante T fest. Die Untergrenze- Begrenzungseinheit 28 begrenzt die auf diese Weise festgelegte Zeitkonstante T , so dass sie nicht unter die Untergrenze fällt, und die die Obergrenze-Begrenzungseinheit 29 begrenzt die Veränderungsgeschwindigkeit der Zeitkonstante T, so dass sie nicht die vorhandene Obergrenze überschreitet.
Die Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis-Berechnungseinheit 24 berechnet das Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis i_pT durch die folgende Gleichung unter Verwendung der wie oben beschriebenen Zeitkonstante T und dem endgültigen Ziel-Drehzahlveränderungsverhältnis i_p0, berechnet durch die Drehzahländerungsverhältnis-Begrenzungseinheit 23;
wobei s = Laplace-Operator
Die Motorantriebssignal-Berechnungseinheit 30 berechnet ein Schrittmotorantriebssignal, um diesen Unterschied auf der Grundlage des Unterschiedes zwischen dem Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis i_pT und dem tatsächlichen Drehzahländerungsverhältnis i_p zu beseitigen, und dieses Signal wird zu dem Schrittmotor 31 ausgegeben.
Wenn z. B. seinen/ihren Fuß von dem Beschleunigerpedal zu der Zeit t abhebt, wird die Drosselöffnung TVO 0/8, wie in der 6A gezeigt, und die Motordrehzahl Ne beginnt abzufallen, wie in der 6C gezeigt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP geringer als die festgelegte Fahrzeuggeschwindigkeit VSPs zu der Zeit ist, wird die folgende Drehzahlveränderungssteuerung angewandt.
Wenn die Drosselöffnung sehr schnell geschlossen wird, wird zuerst das endgültige Ziel-Drehzahlveränderungsverhältnis i_p0 sehr schnell klein, und die Drehzahländerungsverhältnis- Abweichung ei_P erhöht sich. Der Absolutwert der Drehzahländerungsverhältnis- Abweichung ei_P ist demzufolge größer als der Grenzwert α, die Zeitkonstante T für die gewöhnliche Situation wird in dem Schritt S47 festgelegt und das Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis i_pT vermindert sich auf der Grundlage der Zeitkonstante T.
Wenn sich das Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis i_pT vermindert, vermindert sich die Drehzahländerungsverhältnis- Abweichung ei_P und wird zu dem Grenzwert α zu einer Zeit t₂ gleich.
Nach diesem Zeitpunkt t₂ wird die in dem Schritt S48 berechnete Zeitkonstante T angewandt. Diese Zeitkonstante T wird durch den Erhöhungskoeffizient K_LFS im Verhältnis zu der in dem Schritt S47 berechneten Zeitkonstante erhöht, so dass nach der Zeit t₂, die Veränderung des Drehzahländerungsverhältnisses i_pT langsamer wird. Dies bringt schließlich das Drehzahländerungsverhältnis i_pT mit dem endgültigen Ziel-Drehzahlveränderungsverhältnis i_p0 zum Übereinstimmen.
Durch den Vergleich kann, wenn der Erhöhungskoeffizient K_LFS in der Endphase der Veränderung des Ziel-Drehzahlveränderungsverhältnisses nicht angewandt wird, das Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis zeitweise das endgültige Ziel-Drehzahlveränderungsverhältnis i_p0 unterschreiten.
In einem mit einer Kraftstoffabschaltvorrichtung versehenen Motor wird das Kraftstoffabschalten ausgeführt, wenn das Beschleunigerpedal freigegeben wird, aber wenn die Motordrehzahl Ne unter die Kraftstoffwiederzuführungsdrehzahl N_cut fällt, wird infolge dieses Unterschreitens die Kraftstoffzuführung wieder aufgenommen.
Durch Anwenden des Erhöhungskoeffizient K_LFS in der Endphase der Drehzahlveränderung ist jedoch das Abfallen der Motordrehzahl Ne langsamer und sie fällt nicht unter die Kraftstoffwiederzuführungsdrehzahl N_cut, wie in der 6C gezeigt, so kann das Fahrzeug im Leerlauf fahren, während die Kraftstoffabschaltung beibehalten wird.
Die Erhöhung der Zeitkonstante T ist auf die Endphase der Drehzahländerungsverhältnisveränderung begrenzt, so dass die Verschlechterung der Drehzahlveränderungs-Steuerungsreaktion auf ein Minimum unterdrückt wird.
In dem vorerwähnten Ausführungsbeispiel wird die Zeitkonstante T für die gewöhnliche Situation aus der Basis-Zeitkonstanten T₀ und den Koeffizienten K₁, K₂ berechnet, jedoch kann die Zeitkonstante T auch zwischen der Zeit t₁ und der Zeit t₂ und der nach der Zeit t₂ erhöhten Zeitkonstante t₂ festgesetzt werden.
Das wesentliche Merkmal dieser Ausführungsbeispiele ist, dass die Drehzahlveränderungsreaktion in der Endphase der Drehzahlveränderung langsam gemacht wird, wenn die Drossel allmählich geschlossen wird, und die Erhöhung der Zeitkonstante ist ein Beispiel dafür.
Jedoch kann die Drehzahlveränderungsreaktion auch durch andere Verfahren, z. B. durch Verlangsamung der Drehgeschwindigkeit des Schrittmotors 31, langsam gemacht werden, wie in der Tokkai Hei 7-301297 gezeigt.
In dem vorerwähnten Ausführungsbeispiel wurde eine Drehzahlveränderungsvorrichtung, angewandt auf eine stufenlos veränderbares Keilriemengetriebe, beschrieben, aber es wird verstanden, dass die Lehre dieses Ausführungsbeispieles auch auf ein stufenlos veränderbares Getriebe des Toroid-Typs angewandt werden kann.
Die vorerwähnte Beschreibung zeigt (zwischen anderen) eine Steuervorrichtung für eine Steuervorrichtung für ein stufenlos veränderbares Getriebe für ein Fahrzeug. Das Fahrzeug weist eine Motor zum antreiben des Fahrzeuges auf, eine Drossel zum Verändern eines Drehausganges des Motors entsprechend der Öffnung derselben auf, und ein Beschleunigerpedal zum Verändern der Drossel entsprechend des Maßes des Niederdrückens derselben. Das stufenlos veränderbare Getriebe verändert den Drehausgang des Motors in einem bestimmten Drehzahlveränderungsbereich.
Die Steuervorrichtung weist einen Sensor zum Erfassen eines Maßes des Niederdrückens des Beschleunigerpedals und einen Mikroprozessor zum Steuern des Getriebes auf. Der Mikroprozessor ist programmiert, um ein Ziel-Drehzahlveränderungsverhältnis nach einem Maß des Niederdrückens des Beschleunigerpedals zu berechnen, das bestimmte Drehzahlveränderungsverhältnis des Getriebes zu dem Ziel-Drehzahlveränderungsverhältnis bei einer vorbestimmten Reaktionsempfindlichkeit zu verändern, zu bestimmen, falls das Beschleunigerpedal vom Niederdrücken aus dem Maß des Niederdrückens des Beschleunigerpedals freigegeben worden ist, und die Reaktionsempfindlichkeit während eines Umschaltvorganges über die Ziel-Drehzahlveränderungsverhältnisse bevor und nachdem das Beschleunigerpedal aus dem Niederdrücken freigegeben worden ist, zu vermindern.
Der Beschleunigerpedal-Niederdrückgradsensor kann einen Sensor aufweisen, der die Öffnung der Drossel erfasst. In diesem Fall ist der Mikroprozessor außerdem programmiert zu bestimmen, dass das Beschleunigerpedal vom Niederdrücken losgelassen worden ist, wenn die Öffnung der Drossel eine minimale Öffnung geworden ist.

Claims

Steuervorrichtung für ein stufenlos veränderbares Getriebe, wobei das Fahrzeug einen Motor zum Antreiben des Fahrzeuges aufweist, eine Drossel zum Verändern einer Rotationsausgangsleistung des Motors entsprechend einer Öffnung derselben, ein Beschleunigerpedal zum Verändern der Öffnung der Drossel entsprechend eines Niederdrückens desselben, und wobei das stufenlos veränderbare Getriebe die Rotationsausgangsleistung des Motors bei einem bestimmten Drehzahländerungsverhältnis verändert, wobei die Steuervorrichtung aufweist eine Ertassungseinrichtung (14) zum Erfassen eines Maßes des Niederdrückens des Beschleunigerpedals, eine Berechnungseinrichtung (10, 22) zum Berechnen eines Ziel-Drehzahländerungsverhältnisses entsprechend des Maßes des Niederdrückens des Beschleunigerpedals, Veränderungseinrichtungen (10, 24, 30, 31) zum Verändern des bestimmten Drehzahländerungsverhältnisses des Getriebes in die Richtung auf das Ziel-Drehzahländerungsverhältnis hin bei einer vorbestimmten Antwortempfindlichkeit, und einer Bestimmungseinrichtung (10, S43) zum Bestimmen, ob das Beschleunigerpedal in eine freigegebene Position von dem Maß des Niederdrückens des Beschleunigerpedals zurückgekehrt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung außerdem aufweist Festlegungseinrichtungen (10, 27, S46 – S48) zum Festlegen der vorbestimmten Antwortempfindlichkeit auf eine erste Empfindlichkeit, die durch die Veränderungseinrichtung während eines ersten Zeitraums angewandt wird, nachdem das Beschleunigerpedal in die freigegebene Position zurückgekehrt ist, und zum Festlegen der vorbestimmten Antwortempfindlichkeit auf eine zweite Empfindlichkeit, die niedriger als die erste vorbestimmte Antwortempfindlichkeit ist, die durch die Veränderungseinrichtung während eines zweiten Zeitraumes angewandt wird, wenn der erste Zeitraum beendet ist, bis das bestimmte Drehzahländerungsverhältnis das Ziel-Drehzahländerungsverhältnis erreicht.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis-Berechnungseinrichtung (24) zum Berechnen eines Übergangsziel-Drehzahländerungsverhältnisses (i_pT) auf der Grundlage des Ziel-Drehzahländerungsverhältnis (i_p0) und einer vorbestimmten Zeitkonstante (T), eine Abweichungs-Berechnungseinrichtung (26) zum Berechnen einer Abweichung (ei_p) des Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsvefiältnisses (i_pT) aus dem Ziel-Drehzahländerungsverhältnis (i_p0) und einer Bestimmungseinrichtung (27, S46) zum Bestimmen, dass der erste Zeitraum beendet ist, wenn die Abweichung (ei_p) kleiner als eine vorbestimmte Abweichung (α) geworden ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Festlegen der vorbestimmten Antwortempfindlichkeit durch die Festlegeinrichtungen (10, 27, S46–S48), Berechnen der Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnisses (i_pT) durch die Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis-Berechnungseinrichtung (24) und das Berechnen der Abweichung (ei_p) des Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis (i_pT) durch die Abweichungs-Berechnungseinrichtung (26) wiederholt ausgeführt werden, und eine vorbestimmte Zeitkonstante (T₀) auf der Grundlage der Abweichung (ei_p) des Übergangsziel-Drehzahländerungsverhältnisses (i_pT) aus dem Ziel-Drehzahländerungsverhältnis (i_p0) bestimmt wird, das bei einer unmittelbar vorausgehender Gelegenheit berechnet wurde, wenn die Berechnung der Abweichung (ei_p) des Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnisses (i_pT) durch die Abweichungs-Berechnungseinrichtung (26) ausgeführt wurde.
Steuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Ertassungseinrichtung (13) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP), und eine vorbestimmte Abweichungs- Festlegungseinrichtung (S46) zum Festlegen der vorbestimmten Abweichung (α) entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP).
Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinrichtungen (10, 22), die Veränderungseinrichtung (10, 24, 30, 31), Bestimmungseinrichtungen (10, S43) und Festlegeinrichtungen (10, 27, S46–S48) in der Form eines Mikroprozessors vorgesehen werden.
Steuervorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Sensor (14) zum Erfassen der Öffnung der Drossel (TVO), wobei der Mikroprozessor (10) außerdem programmiert ist, festzustellen, dass das Beschleunigerpedal von dem Niederdrücken freigegeben worden ist, wenn die Öffnung der Drossel (TVO) eine minimale Öffnung geworden ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (10) außerdem programmiert ist, ein bestimmtes Drehzahländerungsverhältnis des stufenlos veränderbaren Getriebes zu veranlassen, dem Ziel-Drehzahländerungsverhältnis (i_p0) mit einer vorbestimmten Zeitkonstante (T) zu folgen und die Antwortempfindlichkeit durch Erhöhen der Zeitkonstante (T) zu vermindern.
Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (10) außerdem programmiert ist, das Ziel-Drehzahländerungsverhältnis (i_p0) auf der Grundlage der Öffnung der Drossel (TVO) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) festzulegen, um auf ein Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis (i_pT) festzulegen, das dem Ziel-Drehzahländerungsverhältnis (i_p0) mit dieser Zeitkonstante (T) folgt, und um ein bestimmtes Drehzahländerungsverhältnis des stufenlos veränderbaren Getriebes so zu steuern, dass es dem Übergangs-Ziel-Drehzahländenrngsverhältnisses (i_pT) gleich ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Sensor (11, 12) zum Erfassen eines tatsächlichen Drehzahländerungsverhältnisses des stufenlos veränderbaren Getriebes, wobei der Mikroprozessor (10) außerdem programmiert ist, die Zeitkonstante zu erhöhen, wenn eine Abweichung zwischen dem Übergangs-Ziel-Drehzahländerungsverhältnis und dem tatsächlichen Drehzahländerungsverhältnis geringer als ein vorbestimmter Grenzwert ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (10) außerdem programmiert ist, den Grenzwert auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit zu verändern.
Steuervorrichtung nach Anspruch einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor eine Kraftstoff-Abschaltvorrichtung aufweist, die die Kraftstoffzuführung zu dem Motor abschaltet, wenn das Beschleunigerpedal von dem Niederdrücken freigegeben wird, und die die Kraftstoffzuführung wieder aufnimmt, wenn die Motordrehzahl geringer als eine vorbestimmte Wiederherstellungsdrehzahl ist, wobei der Mikroprozessor (10) außerdem programmiert ist, die Zeitkonstante zu erhöhen, so dass die Motordrehzahl nicht unter die Wiederherstellungsdrehzahl infolge des Freigebens des Beschleunigerpedals von dem Niederdrücken fällt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (10) außerdem programmiert ist, die Antwortempfindlichkeit nicht zu vermindern, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, gekennzeichnet durch einen Sensor (15) zum Erfassen einer Drehzahländerungsrichtung des Getriebes, wobei der Mikroprozessor (10) außerdem programmiert ist, die Antwortempfindlichkeit nicht zu vermindern, wenn die Drehzahländerungsrichtung einer Erhöhungsrichtung des Drehzahländerungsverhältnisses entspricht.