DE10006192A1 - Steuergerät und Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit einer Leistungsquelle und einem stufenlosen Getriebe - Google Patents
Steuergerät und Steuerverfahren für ein Fahrzeug mit einer Leistungsquelle und einem stufenlosen GetriebeInfo
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Abstract
Eine Verhinderungs-ECU (60) einer Steuerungseinheit für ein Fahrzeug, das mit einer Leistungsquelle und einem stufenlos verstellbaren Getriebe versehen ist, steuert eine ECU (56) für die Steuerung eines Motors (12) und eine ECU (58) für die Steuerung eines stufenlos verstellbaren Getriebes (14), um eine Steuerung des Ausgangsdrehmoments des Motors (12), eine Steuerung des Gangwechsels des stufenlos verstellbaren Getriebes (14) und eine Steuerung einer Zeitspanne für eine Spielverhinderungssteuerung auszuführen. Wenn die Beziehung zwischen einem Abschnitt, der den Motor (12) und das stufenlos verstellbare Getriebe (14) aufweist, und einem Abschnitt, der die Räder (das Fahrzeug) aufweist, abwechselnd zwischen einem angetriebenen Zustand und einem antreibenden Zustand (S111) gewechselt wird, wird ein Spiel, das in dem Antriebssystem vorliegt und Schwingungen in Längsrichtung hervorruft, ausgeschaltet oder ausgeglichen (S113), bevor eine Beschleunigungssteuerung des Fahrzeugs und eine Steuerung des Ruckelns oder Stoßens ausgeführt werden. Die Steuerungseinheit für ein Fahrzeug ist in der Lage, Schwingungen des Fahrzeugs in der Längsrichtung ausreichend zu vermindern und Komfortnachteile für eine Person in dem Fahrzeug zu verhindern, indem das Spiel in dem Antriebssystem ausgeglichen wird.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät
für ein Fahrzeug, welches mit einer Leistungsquelle und
einem stufenlos verstellbaren Getriebe versehen ist, das
das Übersetzungsverhältnis kontinuierlich verstellen kann,
und bezieht sich insbesondere auf ein Steuergerät und ein
Steuerungsverfahren, die jeweils in der Lage sind, ein
Spiel auszuschalten oder auszugleichen, welches in einem
Antriebssystem vorliegt und welches die Erzeugung von
Schwingungen in der Längsrichtung des Fahrzeugs (Ruckeln
oder Stoßen) hervorruft.
Es ist bekannt, dass, wenn das Übersetzungsverhältnis oder
Gang eines stufenlos verstellbaren Getriebes eines mit
einem stufenlos verstellbaren Getriebe versehen Fahrzeugs
erhöht wird, um die Anforderung zur Beschleunigung des
Fahrzeugs oder eine Anforderung zur Erhöhung der Ausgangs
leistung durch eine Anforderung angehoben wird, die durch
Niederdrücken eines Beschleunigerpedals oder dergleichen
erfolgt, Schwingungen in der Längsrichtung des Fahrzeugs zu
einem Zeitpunkt der Vollendung des Gangwechsels erzeugt
werden. Diese vorgenannte Erscheinung wird Ruckeln oder
Stoßen genannt, welche durch Trägheitsmomente oder die
Elastizität eines Kraftübertragungssystems oder Trieb
strangs hervorgerufen sind. Dies bedeutet, dass, wenn das
Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Getrie
bes angehoben wird, um die Anforderung zur Erhöhung der
Ausgangsleistung von der Leistungsquelle, wie einem Motor,
oder die Anforderung zur Beschleunigung des Fahrzeugs zu
erfüllen, die Drehzahl eines Rotors der Kraftübertragung
verändert wird. Folglich wird ein Trägheitsdrehmoment
entsprechend der Veränderung der Drehzahl (der Winkel
beschleunigung) und dem Trägheitsmoment erzeugt. Wenn die
Drehzahl des Rotors nach Vollendung des Gangwechsels auf
einer erforderlichem Drehzahl stabilisiert ist, verschwin
det das Trägheitsdrehmoment. Im Ergebnis erhöht das
Trägheitsdrehmoment vorübergehend das Antriebsdrehmoment,
was die Erzeugung von Längsschwingungen hervorruft, die
durch die Biegeelastizität des Kraftübertragungssystems
bedingt sind.
Eine Vorrichtung zur Verhinderung von Längsschwingungen des
Fahrzeugs des vorhergehenden Typs wurde in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. HEI 8-177997 beschrieben. Die
beschriebene Vorrichtung ist ausgelegt, das Übersetzungs
verhältnis zu steuern, um Schwingungen in der Längsrichtung
des Fahrzeugs zu verhindern. Dies bedeutet, dass der
Moment, zu dem der Gangwechsel vollendet wird, in Überein
stimmung mit einem Soll-Übersetzungsverhältnis und einem
Ist-Übersetzungsverhältnis erhalten wird. Ferner wird die
Halbperiode der Schwingungen des Fahrzeugs in der Längs
richtung, deren Erzeugung bei der Vollendung des Gangwech
sels erwartet wird, in Übereinstimmung mit dem Eingangs
drehmoment entsprechend dem Übersetzungsverhältnis und
einem tatsächlichen Übersetzungsverhältnis vorhergesagt.
Somit wird das Übersetzungsverhältnis zwangsweise auf ein
Übersetzungsverhältnis korrigiert, mit welchem die Fahr
zeuggeschwindigkeit zur Zeit einer Halbperiode durch
Schwingungen des Fahrzeugs in der Längsrichtung vor dem
Zeitpunkt angehoben wird, zu dem der Gangwechsel vollendet
ist. Wenn die vorhergenannte Steuerung ausgeführt wird,
verschwindet etwa die Hälfte des Trägheitsdrehmoments zur
Zeit der Halbperiode vor dem Zeitpunkt, zu dem der Gang
wechsel vollendet ist. Folglich stimmt die Spitze oder der
Gipfel der Schwingungen im wesentlichen mit dem Zeitpunkt
überein, zu dem der Gangwechsel vollendet ist. Wenn das
durch die Schwingungen hervorgerufenen Drehmoment nachfol
gend vermindert wird, verschwindet das restliche Trägheits
drehmoment. Im Ergebnis wirkt das Trägheitsdrehmoment
dahingehend, Schwingungen zu verhindern. Diese Steuerung
wird nachfolgend als eine Ruckel- oder Stoßverhinderungs
steuerung bezeichnet.
Die Ruckel- oder Stoßverhinderungssteuerung, die durch die
in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. HEI 8-
177997 beschriebene Vorrichtung verwirklicht ist, ist so
aufgebaut, dass das Übersetzungsverhältnis nur gesteuert
wird, wenn der Gangwechsel vollendet wird. Folglich ist zu
befürchten, dass Schwingungen des Fahrzeugs in der Längs
richtung, die auftreten, wenn die Beschleunigung beginnt,
nicht vollständig kontrolliert werden können. Eine Vorrich
tung, die durch den Anmelder der vorliegenden Anmeldung in
der japanischen Patentanmeldung Nr. HEI 10-119772 vorge
schlagen ist, kann wirksam Schwingungen des Fahrzeugs in
der Längsrichtung verhindern, wenn sowohl die Ausgangs
leistung der Leistungsquelle als auch das Übersetzungs
verhältnis des stufenlos verstellbaren Getriebes verändert
werden. Gemäß der vorhergehenden Veröffentlichung ist die
Vorrichtung mit einer Einrichtung versehen, die so aufge
baut ist, dass, wenn das Ausgangsdrehmoment der Leistungs
quelle so gesteuert ist, dass es dem Trägheitsdrehmoment,
das durch die Veränderung in dem Übersetzungsverhältnis
hervorgerufen ist, entspricht, das Ausgangsdrehmoment der
Leistungsquelle auf ein Drehmoment gesteuert wird, das dem
Trägheitsdrehmoment und dem Soll-Drehmoment entspricht, die
in Übereinstimmung mit der Anforderung zur Veränderung der
Antriebskraft bestimmt sind. Die vorgenannte Vorrichtung
kann wirksam die Schwingungen des Fahrzeugs in der Längs
richtung kontrollieren, die von einer Veränderung in der
Antriebskraft hervorgerufen sind, auch wenn der Gangwechsel
der Anforderung zur Veränderung einer Leistungsquellenaus
gangsleistung folgend begonnen wird.
Jede der vorhergehenden Vorrichtungen schafft eine
theoretische Steuerung, die mit einem idealen Modell
realisiert ist, das ein mit einer Leistungsquelle und einem
stufenlos verstellbaren Getriebe versehenes Antriebssystem
umfasst und das spielfrei, d. h. frei von Zahnflankenspiel
oder dergleichen ist. Es ist anzumerken, dass ein echtes
Fahrzeug eine Vielzahl nichtlinearer Elemente umfasst
(beispielsweise Spiele oder lockere freie Wege, die durch
das Zahnflankenspiel der Zahnradabschnitte des Antriebs
systems und durch die Nut-Federabschnitte (Passfederverbin
dungen) hervorgerufen sind). Wenn der Antriebszustand von
einem angetriebenen Zustand, in welchem die Leistungsquel
le, wie ein Motor, durch die Räder angetrieben ist, die mit
dem stufenlos verstellbaren Getriebe verbunden sind (Schub
betrieb), in einen Antriebszustand geändert wird, in wel
chem der Ausgang der Leistungsquelle auf die Räder übertra
gen wird, um die Räder anzutreiben, übt das Spiel des
Antriebssystems einen großen Einfluss aus. Dies bedeutet,
dass die kinetische Energie, die während der Bewegung im
Bereich des Spiels gesammelt ist, schlagartig übertragen
wird, wenn der Antriebszustand verändert wird. Ferner hat
der Ausgangsleistungsübertragungszeitpunkt oder die Zeit
abstimmung der Leistungsquelle eine Abweichung. Im Ergebnis
erhebt sich das Problem, dass ein Aufbau, der durch Adap
tieren der vorgenannten Steuerung auf ein tatsächliches
Fahrzeug gebildet ist, die Erzeugung von Stößen oder
Schlägen zu unerwarteten Zeitpunkten und eine Abweichung
der Zeitabstimmung der Verhinderungssteuerung erfährt.
Somit ergibt sich, dass die Schwingungen des Fahrzeugs in
der Längsrichtung nicht zufriedenstellend verhindert werden
können. Damit ergibt sich das Problem, dass eine in dem
Fahrzeug fahrende Person Unbequemlichkeiten erfährt.
Angesichts der obigen Ausführungen ist es Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, ein Steuergerät für ein Fahrzeug,
das eine Leistungsquelle und ein stufenlos verstellbares
Getriebe hat, zu schaffen, das schnell und adäquat das
Spiel ausschalten oder ausgleichen kann, wenn die Beziehung
zwischen einer Leistungsquelle und Rädern, die mit dem
stufenlos verstellbaren Getriebe verbunden sind, abwech
selnd zwischen einem angetriebenen Zustand und einem
Antriebszustand im Fall eines Fahrzeugs mit dem Spiel in
dem Antriebssystem gewechselt wird, und das Schwingungen
des Fahrzeugs in der Längsrichtung ausreichend reduzieren
kann, indem das Spiel ausgeschaltet wird, um jedwedes
unkomfortables Gefühl für eine Person in dem Fahrzeug zu
verhindern.
Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Steuergerät für ein
Fahrzeug, das mit einer Leistungsquelle und einem stufenlos
verstellbaren Getriebe versehen ist, geschaffen, das eine
Spielverhinderungssteuerungseinheit aufweist, die so aufge
baut ist, dass, wenn ein Antriebszustand oder antreibender
Zustand und ein angetriebener Zustand zwischen der Leis
tungsquelle und dem stufenlos verstellbaren Getriebe und
Rädern, die mit der Leistungsquelle und dem stufenlos
verstellbaren Getriebe über ein Antriebssystem verbunden
sind, abwechselnd verändert werden, die Spielverhinderungs
steuerungseinheit ein in dem Antriebssystem vorliegendes
Spiel ausschaltet, um durch das Spiel hervorgerufene Vibra
tionen des Fahrzeugs zu verhindern. Es ist anzumerken, dass
der angetriebene Zustand jener Zustand ist, in welchem der
Motor und das Getriebe von den Rädern bzw. der kinetischen
Energie des Fahrzeugs angetrieben werden. Dieser Zustand
wird auch als Schiebebetrieb oder Schubbetrieb bezeichnet.
Im Gegensatz dazu ist der Antriebszustand oder der antrei
bende Zustand jener Zustand, in welchem Motor und Getriebe
die Räder und das Antriebssystem des Fahrzeugs antreiben.
Das Spiel des Antriebssystems ist ein Spiel, welches in
einem Zahnradabschnitt und einem Nut-Federabschnitt
(Passfederverbindungen) vorliegt, die Antriebskraft über
tragen. Es ist anzumerken, dass der Betrag jedes Spiels
zuvor bestimmt wurde, als das Antriebssystem ausgelegt
wurde. Der Begriff "Ausschalten des Spiels" bedeutet die
Verminderung der Spalte der Zahnflanken der Zahnradab
schnitte und der Nut-Federabschnitte oder Passfederab
schnitte, die durch das Spiel in einer Richtung hervor
gerufen sind, in welcher die Antriebskraft übertragen wird.
Somit wird der Kontakt hergestellt, wenn die Leistungs
quelle und das stufenlos verstellbare Getriebe von dem
angetriebenen Zustand in den Antriebszustand bezüglich der
Räder verändert wird. Folglich ist eine schlagartige
Kollision der Zahnflanken verhindert.
Der vorhergehende Aufbau ist so ausgelegt, dass das Spiel
zuvor ausgeschaltet wird, wenn zwischen dem angetriebene
Zustand und der Antriebszustand umgeschaltet wird. Folglich
kann ein Schlag, der auftritt, wenn das Schalten statt
findet, verhindert werden. Im Ergebnis können Schwingungen
oder Vibrationen des Fahrzeugs in der Längsrichtung ausrei
chend vermindert werden. Im Ergebnis kann ein unkomfortab
les Gefühl für eine Person in dem Fahrzeug verhindert
werden. Wenn die Steuerung des Ruckelns oder Stoßens
ausgeführt wird, nachdem das Spiel ausgeschaltet wurde,
kann eine noch wirksamere Steuerung des Ruckelns oder
Stoßens ausgeführt werden.
Die Spielverhinderungssteuerungseinheit kann so aufgebaut
sein, dass eine Ausgangsleitung der Leistungsquelle während
der Verhinderungssteuerung oder die Ausgangsleistung der
Leistungsquelle und die Zeitspanne, in welcher die Aus
angsleistung gesteuert ist, in Übereinstimmung mit Faktoren
bestimmt sind, welche einen Einfluss auf die Reibung in der
Leistungsquelle haben, um das Spiel auszuschalten.
Die Faktoren, welche einen Einfluss auf die Reibung oder
innere Reibung der Leistungsquelle haben, umfassen die
Drehzahl der Leistungsquelle, die Wassertemperatur, die
Öltemperatur und ob eine Hilfseinrichtung (beispielsweise
eine Klimaanlage, eine Lichtmaschine, Scheinwerfer, eine
Servolenkungseinheit oder ein Generator eines Hybrid
fahrzeugs) betätigt wird oder nicht.
Mit dem vorhergehenden Aufbau kann das Drehmoment zur
Aufrechterhaltung der Drehzahl der Leistungsquelle, die
erforderlich ist, um das Spiel in einem Zustand des
tatsächlichen Antriebs des Fahrzeugs auszuschalten oder
eine Steuerungszeit, die erforderlich ist, um das Spiel
adäquat auszuschalten, erhalten werden. Im Ergebnis kann
eine sanfte Steuerung zur Verhinderung des Spiels ausge
führt werden. Weil das Spiel verhindert wird, kann die
Vibration des Fahrzeugs in Längsrichtung ausreichend
vermindert werden. Somit wird eine Unbequemlichkeit für
eine Person in dem Fahrzeug verhindert.
Die Spielverhinderungssteuerungseinheit kann so aufgebaut
sein, dass die Ausgangsleistung der Leistungsquelle während
der Verhinderungssteuerung oder die Ausgangsleistung der
Leistungsquelle und die Zeitspanne, während der die Aus
gangsleistung gesteuert ist, in Übereinstimmung mit dem
Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Getrie
bes und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden, um das
Spiel auszuschalten.
Das Ruckeln oder Stoßen, das durch das Spiel hervorgerufen
ist, kann leicht durch eine Person in dem Fahrzeug wahrge
nommen werden, wenn das Übersetzungsverhältnis hoch ist
oder die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist. Folglich wird
die Steuerung zur Verhinderung des Spiels langsam ausge
führt, so dass die Ausgangsleistung der Leistungsquelle
reduziert wird und eine Steuerungszeitspanne wird verlän
gert in einem Fall, in welchem das Übersetzungsverhältnis
hoch ist, oder in einem Fall, in welchem die Fahrzeugge
schwindigkeit niedrig ist. Im Ergebnis kann der Umfang, mit
dem das Ruckeln oder Stoßen durch eine Person in dem
Fahrzeug wahrgenommen wird, vermindert werden. Wenn das
Übersetzungsverhältnis niedrig ist oder die Fahrzeug
geschwindigkeit hoch ist, wird die Ausgangsleistung der
Leistungsquelle zur Verhinderung des Spiels erhöht und die
Steuerungszeitspanne wird verkürzt. Im Ergebnis kann die
Steuerung zur Verhinderung des Spiels schnell ausgeführt
werden. Somit kann das Umschalten zur nachfolgenden
Steuerung der Beschleunigung oder zu der Steuerung zur
Verhinderung des Ruckelns oder Stoßens schnell ausgeführt
werden. Im Ergebnis kann die Unbequemlichkeit für eine
Person in dem Fahrzeug verhindert werden, während eine
Steuerung ausgeführt wird, in welcher dem erforderlichen
Ansprechverhalten Priorität eingeräumt wird.
Die Spielverhinderungssteuerungseinheit kann eine Kurz
zeitsteuerung ausführen, in welcher die Verhinderung des
Spiels in einer kurzen Zeit bewerkstelligt wird, wenn die
Leistungsquelle und das stufenlos verstellbare Getriebe von
einem angetriebenen Zustand in einen Antriebszustand verän
dert werden, und sie kann eine Langzeitsteuerung ausführen,
in welcher die Verhinderung des Spiels in einer Zeitspanne
vollendet wird, die länger ist als die Kurzzeitsteuerung,
wobei die Langzeitsteuerung verwendet wird, wenn der An
triebszustand in den angetriebenen Zustand (den Schubbe
trieb) verändert wird.
Als Ergebnis des vorhergehenden Aufbaus wird, wenn die
Leistungsquelle und das stufenlos verstellbare Getriebe von
dem angetriebenen Zustand in den Antriebszustand verändert
werden, d. h. wenn die Beschleunigung des Fahrzeugs erfor
derlich ist, die Steuerung zur Verhinderung des Spiels in
einer kurzen Zeitspanne ausgeführt. In diesem Fall kann der
Umfang der durch den Fahrer wahrgenommenen Schwingungen in
der Längsrichtung vermindert werden. Zudem kann eine Steue
rung ausgeführt werden, in welcher keinerlei Verzögerung
des nächsten Vorgangs spürbar ist und dem Ansprechverhalten
Priorität eingeräumt ist. Wenn die Leistungsquelle und das
stufenlos verstellbare Getriebe von dem Antriebszustand in
den angetriebenen Zustand verändert werden, d. h. eine
Verminderung der Fahrzeuggeschwindigkeit erforderlich ist,
wird die Steuerung zur Verhinderung des Spiels in einer
langen Zeitspanne ausgeführt. In diesem Fall wird die
Steuerung zum Ausschalten des Spiels langsam ausgeführt.
Somit kann der Umfang der durch den Fahrer gespürten
Schwingungen des Fahrzeugs in Längsrichtung weiter vermin
dert werden. Im Ergebnis kann eine Steuerung ausgeführt
werden, in welcher dem Fahrkomfort des Fahrzeugs Priorität
eingeräumt ist.
Die Spielveränderungssteuerungseinheit kann so aufgebaut
sein, dass sie das Umschalten zwischen dem angetriebenen
Zustand und dem Antriebszustand in Antwort auf ein Signal
bestimmt, das von einem Leerlaufschalter zugeführt ist, um
das Spiel auszuschalten.
Der vorhergehende Aufbau gestattet es der Spielverhinde
rungssteuerungseinheit eine Richtung zu erfassen, in
welcher die Leistungsquelle und das stufenlos verstellbare
Getriebe zwischen dem Antriebszustand und dem angetriebenen
Zustand umgeschaltet werden, in Übereinstimmung damit, ob
der Leerlaufschalter eingeschaltet oder ausgeschaltet wird.
Folglich kann die Steuerung der Verhinderung des Spiels,
die an einem Antriebszustand des Fahrzeugs anpassbar ist,
mit einem einfachen Aufbau verwirklicht werden.
Die Spielverhinderungssteuerungseinheit kann so aufgebaut
sein, dass sie das Umschalten zwischen dem angetriebenen
Zustand und dem Antriebszustand in Übereinstimmung mit der
Beziehung zwischen dem vorhergesagten Reibungsdrehmoment
der Leistungsquelle und dem Drehmoment der Leistungsquelle,
die in einem Graph oder einem Diagramm gezeigt sind,
bestimmt, um das Spiel auszuschalten.
Das vorhergesagte Reibungsdrehmoment ist das Drehmoment,
welches in Übereinstimmung mit der Drehzahl der Leistungs
quelle, der Wassertemperatur, der Öltemperatur und ob die
Hilfseinrichtung betätigt oder nicht, berechnet ist. Das in
dem Diagramm gezeigte Drehmoment ist ein Drehmoment, das
von einem Indikatordiagramm einer Brennkammer der Leis
tungsquelle erhalten ist und durch tatsächliche Verbrennung
realisiert ist.
Wenn in dem vorhergehenden Aufbau das vorhergesagte
Reibungsdrehmoment größer ist als das Indikatordrehmoment,
sind die Leistungsquelle und das stufenlos verstellbare
Getriebe in dem angetriebenen Zustand. Wenn das vorher
gesagte Reibungsdrehmoment kleiner ist als das Indikator
drehmoment, sind die Leistungsquelle und das stufenlos
verstellbare Getriebe in dem Antriebszustand. Die Spielver
hinderungssteuerungseinheit vergleicht die zwei Drehmoment
arten miteinander, um ein Umschalten zwischen dem Antriebs
zustand und dem angetriebenen Zustand schnell und genau zu
erkennen, um eine passende Steuerung zur Verhinderung des
Spiels auszuführen.
Die Spielverhinderungssteuerungseinheit kann so aufgebaut
sein, dass sie die Vollendung der Zeitspanne erkennt, in
welcher die Verhinderung in Übereinstimmung mit einer
Veränderung in der Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert ist,
um das Ausschalten des Spiels zu vollenden.
Weil der Betrag des Spiels bei der Auslegung des Antriebs
systems bekannt ist, können die Steuerungsperiode oder
Steuerungszeitspanne und die Beendigung der Steuerungs
zeitspanne aus einer Vielzahl von passenden Werten gewählt
werden, die in Übereinstimmung mit der Ausgangsleistung der
Leistungsquelle und der Fahrzeuggeschwindigkeit vorbestimmt
sind. In dem oben beschriebenen Aufbau tritt die Änderung
in der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dergleichen in dem
Augenblick auf, in dem das Spiel in der Richtung ausge
schaltet wurde, in der die Leistung durch das Antriebs
system übertragen wird. Somit kann die Vollendung der
Verhinderungssteuerung leicht vorhergesagt werden. Im
Ergebnis kann der Gesamtaufbau der Steuerung vereinfacht
werden.
Die Spielverhinderungssteuerungseinheit kann so aufgebaut
werden, dass, wenn die Leistungsquelle und das stufenlos
verstellbare Getriebe von dem angetriebenen Zustand in den
Antriebszustand verändert werden, das Übersetzungsverhält
nis des stufenlos verstellbaren Getriebes auf die Geschwin
digkeitserhöhungsseite verändert wird, bevor die Ausgangs
leistung der Leistungsquelle erhöht wird, um das Spiel des
Antriebssystems auszuschalten. Dann kann die Ausgangs
leistung der Leistungsquelle erhöht werden und das Über
setzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Getriebes
wird zur Geschwindigkeitsverminderungsseite verändert.
Bei diesem Aufbau kann eine wirksame Spielsteuerung zur
direkten Ausschaltung des Spiels ausgeführt werden, indem
vorübergehend das Übersetzungsverhältnis des stufenlos
verstellbaren Getriebes auf die Geschwindigkeitserhöhungs
seite verändert wird und die Geschwindigkeit des stufenlos
verstellbaren Getriebes vorübergehend vermindert wird.
Die Spielverhinderungssteuerungseinheit kann so aufgebaut
sein, dass, wenn die Leistungsquelle und das stufenlos
verstellbare Getriebe von dem angetriebenen Zustand in den
Antriebszustand verändert werden, mindestens eines von der
Leistung der Leitungsquelle und dem Übersetzungsverhältnis
gesteuert wird, um einen Anstieg der Drehzahl der
Leistungsquelle so zu erhöhen, dass er relativ höher ist
als ein Anstieg der Drehzahl der Räder, um das Spiel
auszuschalten.
Weil der vorhergehende Aufbau so gewählt ist, dass die
Drehzahl der Räder allmählich nahe an jene der Leistungs
quelle gebracht wird, kann das Spiel unmittelbar und sanft
ausgeschaltet werden. Im Ergebnis kann die Steuerung des
Spiels wirksamer ausgeführt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist
ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, das mit einer
Leistungsquelle und einem stufenlos verstellbaren Getriebe,
das in der Lage ist, das Übersetzungsverhältnis stufenlos
zu verändern, versehen ist, geschaffen, wobei das Verfahren
die Schritte der Erfassung eines Umschaltens zwischen einem
Antriebszustand und einem angetriebenen Zustand zwischen
einer Leistungsquelle und einem stufenlos verstellbaren
Getriebe einerseits und über ein Antriebssystem verbundenen
Rädern andererseits sowie des Ausschaltens des in dem
Antriebssystem vorliegenden Spiels aufweist, wenn der
Antriebszustand und der angetriebene Zustand abwechselnd
zwischen der Leistungsquelle und dem stufenlos verstell
baren Getriebe einerseits und den Rädern andererseits
verändert wird, um durch das Spiel hervorgerufene
Schwingungen oder Vibrationen des Fahrzeugs zu verhindern.
Gemäß dem vorhergehenden Steuerungsverfahren kann das Spiel
im Voraus ausgeschaltet werden, wenn das Umschalten
zwischen dem angetriebenen Zustand und dem Antriebszustand
ausgeführt wird. Folglich kann der Stoß, der erzeugt wird,
wenn das Schalten auftritt, eliminiert werden. Im Ergebnis
können Schwingungen des Fahrzeugs in Längsrichtung ausrei
chend vermindert werden. Somit folgt, dass Unannehmlich
keiten für eine Person in dem Fahrzeug verhindert werden
können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm, das den schematischen Aufbau
einer Steuerungseinheit für ein Fahrzeug gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Hydraulik
kreises für ein stufenlos verstellbares Getriebe zeigt, das
an die Steuerungseinheit für ein Fahrzeug gemäß dem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anpassbar
ist;
Fig. 3 ein Flussdiagramm zur Bestimmung einer
Spielverhinderungssteuerungsvariablen zur Verwendung in dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Graph, der die Beziehung zwischen der
Drehzahl einer Brennkraftmaschine (eines Motors), der
Wassertemperatur (der Öltemperatur) des Motors und einem
Spielverhinderungsdrehmoment gemäß dem ersten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ein Flussdiagramm zur Steuerung des Drehmoments
des Motors, das während der Steuerung des Spiels gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
realisiert ist;
Fig. 6 ein Diagramm, das den Übergangszustand des
Motordrehmoments gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem
Übersetzungsverhältnis eines stufenlos verstellbaren
Getriebes, der Fahrzeuggeschwindigkeit und einem
Spielverhinderungsdrehmoment gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem
Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Getrie
bes, der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Zeitspanne zeigt,
in welcher das Spiel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gesteuert wird;
Fig. 9 ein Diagramm, das den Übergang des Drehmoments
und den Übergang eines relativen Drehwinkels zwischen der
Motorseite und der Fahrzeugseite gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn
eine Person in dem Fahrzeug leicht einen Stoß wahrnimmt;
Fig. 10 ein Diagramm, das den Übergang des Drehmoments
und einen Übergang des relativen Drehwinkels zwischen dem
Motor und der Fahrzeugseite gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn
eine Person in dem Fahrzeug den Stoß nicht leicht
wahrnehmen kann;
Fig. 11 ein Flussdiagramm zur Verwendung in einem
dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zur
Darstellung eines Ablaufs zur Bestimmung eines Spielverhin
derungsdrehmoments und einer Spielverhinderungssteuerungs
zeitspanne (die begrenzte Anzahl von Explosionen oder
Zündungen) in einem Zustand, in welchem ein Gangwechsel der
stufenlos verstellbaren Getriebes nicht ausgeführt wird;
Fig. 12 ein Flussdiagramm zur Verwendung in dem
dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zur
Darstellung eines Ablaufs zur Bestimmung eines Spielver
hinderungsdrehmoments und einer Spielverhinderungs
steuerungszeitspanne (die begrenzte Anzahl von Zündungen)
in einem Zustand, in welchem der Gangwechsel des stufenlos
verstellbaren Getriebes ausgeführt wird;
Fig. 13 ein Flussdiagramm, das ein viertes
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, um
eine Bestimmung zu beschreiben, die gemacht wird, ob die
Spielverhinderungssteuerung in Übereinstimmung damit
ausgeführt wird, ob der Leerlaufschalter eingeschaltet oder
ausgeschaltet ist;
Fig. 14 ein Flussdiagramm, das ein fünftes
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, um
eine Bestimmung zu beschreiben, ob der Motor in einem
beschleunigten Zustand oder in einem verzögerten Zustand
ist, indem ein Vergleich zwischen einem Indikator
drehmoment und einem vorhergesagten Reibungsdrehmoment
gemacht wird;
Fig. 15 ein Flussdiagramm, das ein sechstes
Ausführungsbeispiel zeigt, um eine Bestimmung einer
Spielverhinderungssteuerungszeitspanne in Übereinstimmung
mit der Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu
beschreiben;
Fig. 16 ein Flussdiagramm, das ein siebtes
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, um
einen Vorgang zum Ausschalten des Spiels zu beschreiben, in
dem aktiv das Übersetzungsverhältnis des stufenlos
verstellbaren Getriebes gesteuert wird;
Fig. 17 ein Diagramm, das die Veränderung des
Übersetzungsverhältnisses des stufenlos verstellbaren
Getriebes, die des Motordrehmoments und die eines relativen
Drehwinkels zwischen der Motorseite und der Fahrzeugseite
gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zeigt;
Fig. 18 ein Flussdiagramm, das ein achtes
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, um
ein Spielverhinderung zu zeigen, welche ausgeführt wird,
indem die Gangwechselgeschwindigkeit des stufenlos
verstellbaren Getriebes angehoben/reduziert wird;
Fig. 19 ein Diagramm, das die Veränderung des
Übersetzungsverhältnisses des stufenlos verstellbaren
Getriebes, die des Motordrehmoments und die der Drehwinkel
auf der Motorseite und der Fahrzeugseite gemäß einem achten
Ausführungsbeispiel zeigt, wenn die Gangwechselgeschwin
digkeit des stufenlos verstellbaren Getriebes (CVT)
verändert wurde;
Fig. 20 ein Flussdiagramm, das das achte Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, um die Spielver
hinderung zu beschreiben, welche durch Erhöhen/Vermindern
des Motordrehmoments ausgeführt wird; und
Fig. 21 ein Diagramm, das das achte Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung zeigt, um die Veränderung
des Übersetzungsverhältnisses des CVT, die des Motordrehmo
ments und die der Drehwinkel auf der Motorseite und der
Fahrzeugseite zu beschreiben, wenn das Motordrehmoment
geändert wurde.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele (nachfolgend als
Ausführungsbeispiele bezeichnet) der vorliegenden Erfindung
werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau einer
Steuerungseinheit 10 eines Fahrzeugs, das mit einer
Leistungsquelle und einem stufenlos oder kontinuierlich
verstellbaren Getriebe versehen ist, gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In
diesem Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug ein Fahrzeug,
worin ein stufenlosen Getriebe 14 (nachfolgend als CVT 14
bezeichnet) mit einer Ausgangsseite einer Leistungsquelle
12 verbunden ist. Die Leistungsquelle 12 kann ein Brenn
kraftmaschine wie ein Benzinmotor oder ein Dieselmotor, ein
elektrischer Motor oder ein Hybridmotor aus einem Elektro
motor und einer Brennkraftmaschine sein. Die Leistungs
quelle (nachfolgend einfach als Motor bezeichnet) 12 muss
so aufgebaut sein, dass die Ausgangsleistung davon will
kürlich gesteuert werden kann, ohne dass ein manueller
Vorgang erforderlich ist. Insbesondere ist der Motor ein
Motor, der mit einer elektronisch gesteuerten Drosselklappe
versehen ist, oder er ist ein Motor eines Typs mit Kraft
stoffdirekteinspritzung in die Zylinder.
Das stufenlos oder kontinuierlich verstellbare Getriebe
(nachfolgend als CVT bezeichnet) 14 ist ein Getriebe,
welches in der Lage ist, das Übersetzungsverhältnis
kontinuierlich zu verändern oder zu verstellen. Das CVT 14
kann ein Riemengetriebe sein, das so aufgebaut ist, dass
die Breiten der Nuten der Antriebsriemenscheibe und der
Abtriebsriemenscheibe durch hydraulischen Druck verändert
werden, um die Radien der um die Riemenscheiben gewundenen
Riemen zu verändern, so dass der Gangwechsel ausgeführt
wird. Alternativ dazu kann das CVT 14 ein Reibradgetriebe
(troidal) als stufenlos verstellbares Getriebe sein,
welches mit einem Leistungsrad oder Reibrad versehen ist,
das zwischen einem Paar von Scheiben eingespannt ist, die
jeweils eine entsprechende Oberflächenform (troidale Form)
haben, so dass das Leistungsrad geneigt werden kann, um den
Radius des Kontaktpunkts mit den Scheiben zu verändern, um
den Gang zu wechseln. Das stufenlose Riemengetriebe ist so
aufgebaut, dass die Nutbreite jeder Riemenscheibe verändert
wird, während eine konstante Spannung, die auf den Riemen
aufgebracht wird, gehalten wird, um das Übersetzungsver
hältnis zu verändern. Die Änderungsrate der Nutbreite wird
zur Schaltgeschwindigkeit. Wenn folglich der hydraulische
Druck, der auf einen Aktuator aufgegeben bzw. davon abge
lassen wird, um eine bewegbare Antriebsscheibe (in Form
eines Rotors oder einer konischen Platte) jeder Riemen
scheibe anzutreiben, gesteuert wird, kann die Gangwechsel
geschwindigkeit willkürlich gesteuert werden.
Ein Beispiel des hydraulischen Kreises zur Realisierung der
vorgenannten hydraulischen Steuerung ist in Fig. 2 gezeigt.
Eine Antriebsriemenscheibe (eine primäre Riemenscheibe) 16
ist so aufgebaut, dass ein hydraulischer Aktuator 22 eine
bewegbare Antriebsscheibe 20 veranlasst, sich zu und von
einer festen Antriebsscheibe 18 zu bewegen, so dass die
Breite der Nut verändert wird. Zudem ist eine Abtriebs
riemenscheibe (eine sekundäre Riemenscheibe) 24, die
parallel mit der Antriebsriemenscheibe 16 angeordnet ist,
so aufgebaut, dass ein hydraulischer Aktuator 30 eine
bewegbare Antriebsscheibe 28 veranlasst, sich zu und von
einer festen Antriebsscheibe 26 zu bewegen, so dass die
Breite der Nut verändert wird. Ein Riemen 32 ist um die
Antriebsriemenscheibe 16 und die Abtriebsriemenscheibe 24
gewunden. Um die Mitten der Antriebsriemenscheibe 16 und
der Abtriebsriemenscheibe 24 stets in konstanten Positionen
zu halten, sind die Positionen in Axialrichtung der festen
Antriebsscheiben 18 und 26 und der bewegbaren Antriebs
scheiben 20 und 28 der Antriebsriemenscheibe 16 und der
Abtriebsriemenscheibe 24 einander gegenüberliegend
ausgeführt.
Ein Geschwindigkeitserhöhungsventil 34 und ein
Geschwindigkeitsverminderungsventil 36 sind mit dem
hydraulischen Aktuator 22 der Antriebsriemenscheibe 16
verbunden. Das Geschwindigkeitserhöhungsventil 34 ist ein
Spulenventil. Ein Ausgangsdruck eines ersten Solenoid
ventils 38, welches tastgesteuert ist und ein Ausgangsdruck
eines zweiten Solenoidventils 40, welches EIN/AUS-gesteuert
ist, werden den beiden Enden einander gegenüberliegend dem
Geschwindigkeitserhöhungsventil 343 zugeführt. Ein
Leitungsdruck PL, der entsprechend dem Öffnungsgrad eines
Beschleunigerpedals oder dem einer Drosselklappe gesteuert
ist, wird einem Eingangsanschluss zugeführt. Folglich ist
das Geschwindigkeitserhöhungsventil 34 so aufgebaut, dass
es dem hydraulischen Aktuator 22 den Hydraulikdruck
zuführt, der einem Signaldruckausgang von dem ersten
Solenoidventil 38 entspricht.
Das Geschwindigkeitsverminderungsventil 36 ist ein Spulen
ventil mit zwei Enden, an die ein Signaldruckausgang von
dem ersten Solenoidventil 38 und ein Signaldruckausgang von
dem zweiten Solenoidventil 40 einander gegenüberliegend
zugeführt werden. Der Einlassanschluss des Geschwindig
keitsverminderungsventils 36 ist mit dem hydraulischen
Aktuator 22 verbunden, so dass der Einlassanschluss des
Geschwindigkeitsverminderungsventils 36, d. h. der hydrau
lische Aktuator 22, mit einem Ablass verbunden ist, in
Übereinstimmung mit einem Zustand, ob das zweite Solenoi
dventil 40 eingeschaltet oder abgeschaltet ist.
Ein Drucksteuerventil 44, dessen Druckpegel in Überein
stimmung mit dem Signaldruck eines linearen Solenoidventils
42 gesteuert ist, ist mit dem hydraulischen Aktuator 30 der
Abtriebsriemenscheibe 24 verbunden. Das Drucksteuerventil
44 verwendet den Leitungsdruck PL als den Anfangsdruck, um
den Druck in Übereinstimmung mit dem Signaldruck des
linearen Solenoidventils 42 zu steuern. Um stets eine
vorbestimmte Last aufrechtzuerhalten, mit der die feste
Antriebscheibe 26 und die bewegbare Abtriebsscheibe 28 der
Abtriebsscheibe 24 den Riemen 32 beaufschlagen, d. h. eine
Spannung des Riemens 32 aufrechtzuerhalten, steuert das
Drucksteuerventil 44 den hydraulischen Druck des hydrau
lischen Aktuators 30.
Folglich ist der vorhergehende hydraulische Kreis so aufge
baut, dass der hydraulische Aktuator 22 auf der Antriebs
seite durch das Geschwindigkeitsverminderungsventil 36 von
dem Ablass getrennt ist und der Ausgangsdruck des Geschwin
digkeitserhöhungsventils 34 in diesem Zustand angehoben
wird, wodurch die bewegbare Antriebsscheibe 20 in Richtung
auf die feste Antriebsscheibe 18 verschoben wird. Somit
wird die Breite der Nut der Antriebsriemenscheibe 16
vermindert. Im Ergebnis wird die auf den Riemen 32 aufge
brachte Spannung erhöht. Weil der hydraulische Druck des
hydraulischen Aktuators 30 auf der Abtriebsseite auf einem
konstanten Pegel gehalten wird, wird die Breite der Nut der
Abtriebsriemenscheibe 24 vergrößert. Dies bedeutet, dass
der Radius des Riemens, der um die Antriebsriemenscheibe 16
gewunden ist, vergrößert wird. Andererseits wird der Radius
des Riemens 32, welcher um die Abtriebsriemenscheibe 24
gewunden ist, vermindert. Im Ergebnis wird das Überset
zungsverhältnis verringert oder verkleinert.
Wenn der hydraulische Aktuator 22 auf der Antriebsseite mit
dem Ablass durch das Geschwindigkeitsverminderungsventil 36
verbunden wird, bewegt die Spannung des Riemens 32 die
bewegbare Antriebsscheibe 20 rückwärts. Somit wird die
Breite der Nut der Antriebsriemenscheibe 16 vergrößert.
Gleichzeitig wird die Breite der Nut der Abtriebsriemen
scheibe 24 vermindert. Folglich wird der Radius des Riemens
32, der um die Antriebsriemenscheibe 16 gewunden ist,
vermindert und der Radius des Riemens 32, der um die
Abtriebsriemenscheibe 24 gewunden ist, wird vergrößert. Im
Ergebnis wird das Übersetzungsverhältnis vergrößert oder
erhöht.
Gemäß Fig. 1 sind ein Übertragungsmechanismus 46 und ein
Längsrichtungsbewegungsumschaltmechanismus 48 zwischen dem
Motor 12 und dem CVT 14 (stufenlos verstellbares Getriebe
14) angeordnet. Grundsätzlich ist der Übertragungsmechanis
mus 46 so aufgebaut, dass er intermittierend den Motor 12
dreht, auch wenn das Fahrzeug in einem angehaltenen Zustand
ist. Der Übertragungsmechanismus 46 kann beispielweise ein
mit einer Überbrückungskupplung 50 versehener Drehmoment
wandler sein. Alternativ dazu kann ein bekannter Mechanis
mus, wie eine elektromagnetische Kupplung, eine Flüssig
keitskupplung, eine Pulverkupplung oder eine Trocken
kupplung verwendet werden. Der Längsrichtungsbewegungs
umschaltmechanismus 48 ist vorgesehen, weil die Drehung des
Motors 12 auf die beiden Richtungen beschränkt ist und das
CVT 14 nicht mit einem Rückwärtsbewegungsmechanismus
versehen ist. Der Längsrichtungsbewegungsumschaltmechanis
mus 48 kann durch einen Mechanismus gebildet sein, der
einen Planetenzahnradmechanismus oder einen Mechanismus mit
einem Rückwärtsgang und einem Synchronverbindungsmechanis
mus umfasst.
Ein Differential oder Differentialgetriebe 54 ist mit der
Ausgangswelle 52 des CVT 14 über ein Zahnrad verbunden.
Folglich liegt das Spiel hauptsächlich in dem vorgenannten
Zahnrad und dem Differential 54 vor.
Elektronische Steuerungseinheiten (ECU) 56 und 58 sind zur
Steuerung des Motors 12 und des CVT 14 vorgesehen. Jede der
ECU 56 und 58 umfasst einen Mikrocomputer. Die ECU 56 für
den Motor 12 speichert den Betätigungsgrad Acc der Öffnung
des Beschleunigers oder der Drosselklappe und die Drehzahl
Ne des Motors. Die ECU 56 und 58 sind miteinander so
verbunden, dass ein gegenseitiger Datenaustausch möglich
ist. Die ECU 56 und 58 steuern die Ausgangsleistung des
Motors 12 und das Übersetzungsverhältnis und die Gangwech
selgeschwindigkeit des CVT 14 in Übereinstimmung mit
Eingabedaten und zuvor gespeicherten Programmen.
Das in dem Zahnrad und dem Differential 54 vorliegende
Spiel ist ein Spalt zum sanften Eingriff der Zahnflanken
des Zahnradabschnitts und des Nut- und Feder- oder
Passfederabschnitts. Wenn die Beziehung zwischen dem Motor
12 und dem CVT 14, die auf einer Seite des Zahnrads
angeordnet sind, und dem Differential 54 und den Rädern
(das Fahrzeug), die auf der anderen Seite angeordnet sind,
verändert wird, so dass die Antriebsseite und die
angetriebenen Seite geändert werden und somit die Richtung
verändert wird, in welcher Leistung übertragen wird,
verhindert das Spiel vorübergehend die Kraft- oder
Leistungsübertragung. Dann wird Leistung schlagartig
übertragen, so dass Beschleunigungs-/Verzögerungsstöße
auftreten. Der vorhergehende Stoß bewirkt die Erzeugung von
Schwingungen oder Vibrationen des Fahrzeugs in Längsrich
tung. Ferner wird eine Steuerung des Ruckelns oder Stoßens
zur Verhinderung der Schwingungen in der Längsrichtung
nachteilig verhindert. In jedem der nachfolgenden
Ausführungsbeispiele ist ein Spielverhinderungssteuerungs
verfahren beschrieben, mit welchem das Spiel ausgeschaltet
werden kann, bevor die übliche Drehmomentzunahme/
abnahmesteuerung zur Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit
und die Steuerung zur Verhinderung von Ruckeln oder Stoßen
zur Verhinderung des Ruckelns oder Stoßens ausgeführt
werden. Die nachfolgende Spielverhinderungssteuerung wird
so ausgeführt, dass die Verhinderungs-ECU 60 die ECU 56 für
den Motor und die ECU 58 für das CVT in einem in Fig. 1
gezeigten Fall steuert. Die Funktion der Verhinderungs-ECU
60 kann in der ECU 56 oder der ECU 58 enthalten sein.
Alternativ dazu können die vorgenannten Steuerungseinheiten
auch durch eine ECU realisiert werden.
Die Eigenschaften des ersten Ausführungsbeispiels werden
nun beschrieben. Wenn der Zustand der Leistungsübertragung
zwischen dem Motor 12 und dem CVT 14 einerseits und den
Rädern (dem Fahrzeug) andererseits zwischen dem Antriebs
zustand und dem angetriebenen Zustand umgeschaltet wird,
wird das Spiel, das in dem Differential 54 oder derglei
chen, das ein Teil des Antriebssystems ist, ausgeschaltet
oder aufgehoben. Wenn das Ausschalten ausgeführt wird, wird
die Ausgangsleistung des Motors 12 oder mindestens eines
von der Ausgangsleistung des Motors 12 und der Steuerungs
zeitspanne der Ausgangsleistung des Motors 12 in Überein
stimmung mit einem Faktor bestimmt, welcher einen Einfluss
auf die Reibung des Motors (die Leistungsquelle) ausübt.
Tatsächliche Einrichtungen zum Ausschalten oder Aufheben
des Spiels werden nun beschrieben. Wenn der Zustand von dem
angetriebenen Zustand, in welchem der Motor 12 und das CVT
14 mit Leistung von der Radseite (das Fahrzeug) beauf
schlagt werden, in den Antriebszustand verändert wird, in
welchem der Motor 12 und das CVT 14 Leistung auf die Rad
seite (das Fahrzeug) übertragen, müssen der Motor 12 und
das CVT 14 schneller drehen als die Radseite (die Fahrzeug
seite). Folglich muss der Motor ein Drehmoment erzeugen,
das erforderlich ist, um eine solche Drehung aufrechtzuer
halten. Im Fall eines tatsächlichen Fahrzeugs wird die
Belastung des Motors infolge der Drehzahl des Motors, der
Wassertemperatur des Motors, der Öltemperatur des Motors
und dergleichen verändert. Die Belastung des Motors 12
ändert sich zudem in Abhängigkeit davon, ob eine Hilfs
einrichtung (beispielsweise eine Klimaanlage, eine Licht
maschine, Scheinwerfer, die Servolenkungseinheit und im
Fall eines Hybridfahrzeugs ein Generator) betrieben wird
oder nicht. Folglich variieren das Drehmoment und eine
Zeitspanne, in welcher das Drehmoment erzeugt wird, und die
von dem Motor 12 gefordert werden, um ein Spiel mit einem
vorbestimmten Betrag aufzuheben oder auszuschalten, in
Abhängigkeit von einem Fahrzustand des Fahrzeugs. Um einen
adäquaten Betrieb zum Ausschalten des Spiels ausführen zu
können, muss die Größe der erzeugten Drehmoments und die
Zeitspanne, in der das Drehmoment erzeugt wird, d. h. die
Spielverhinderungssteuervariable, passend in Überein
stimmung mit dem Zustand des Fahrzeugs ausgewählt werden.
Es ist anzumerken, dass der Betrag des in dem Antriebs
system des Fahrzeugs vorliegenden Spiels bestimmt ist, wenn
das Antriebssystem ausgelegt oder konstruiert wird.
Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm oder ein Ablaufdiagramm zum
Erhalten der Spielverhinderungssteuerungsvariablen zum
Ausschalten des in dem Antriebssystem vorliegenden Spiels,
insbesondere ein Spielverhinderungsdrehmoment und eine
Spielverhinderungssteuerungszeitspanne. Der folgende
Steuerungsvorgang wird durch die Verhinderungs-ECU 60 sowie
die in Fig. 1 gezeigten ECU 56 und 58 zum Betrieb des
Motors 12 und des CVT 14 ausgeführt.
Um das Spiel aufzuheben, müssen die das Spiel erzeugenden
Zahnflanken, d. h. die Zahnflanken des angetriebenen
Zahnrads (eine Passfeder) und eine antriebsseitige
Zahnoberfläche, welche in Anlage mit der vorhergehenden
Zahnflanke ist, voneinander getrennt werden. Ferner müssen
die gegenüberliegenden Flächen der Zahnräder in Anlage
miteinander gebracht werden. Folglich berechnet die
Verhinderungs-ECU 60 über die ECU 56 ein Grundspielverhin
derungsdrehmoment mit welchem das Spiel aufgehoben werden
kann, in Übereinstimmung mit einer Motorreibung, die in
einem Zustand verwirklicht ist, in welchem der Motor 12 in
einem nichtbelasteten Zustand ist, d. h. in einem Zustand,
in welchem die Hilfseinrichtung nicht betrieben wird
(S100). Das Grundspielverhinderungsdrehmoment kann in
Übereinstimmung mit einer Funktion A berechnet werden, die
Parameter hat, die die Drehzahl des Motors 12, die
Wassertemperatur des Motors, die Öltemperatur des Motors
und dergleichen umfassen.
Dann erfasst die Verhinderungs-ECU 60, ob die Hilfsein
richtung (beispielweise eine Klimaanlage, eine Lichtmaschi
ne, Scheinwerfer, die Servolenkungseinheit und im Fall
eines Hybridfahrzeugs ein Generator) betätigt wird oder
nicht (S101). Diese Erfassung wird in Übereinstimmung mit
Ausgängen von Sensoren ausgeführt, die mit der Hilfsein
richtung verbunden sind. Wenn der Betrieb der Hilfseinrich
tung erfasst wird, wird die Belastung, welche durch den
Betrieb der Hilfseinrichtung erhöht ist, d. h. das Hilfs
einrichtungsantriebsdrehmoment, berechnet (S102). Wenn die
Hilfseinrichtung beispielsweise die Klimaanlage ist, kann
das Hilfseinrichtungsantriebsdrehmoment das Drehmoment zum
Betrieb des Verdichters sein.
Die Verhinderungs-ECU 60 addiert das berechnete Grundspiel
verhinderungsdrehmoment und das Hilfseinrichtungsantriebs
drehmoment, um das Spielverhinderungsdrehmoment B zu
berechnen (S103). Wie in Fig. 4 gezeigt ist, steigt das
Spielverhinderungsdrehmoment B an, wenn die Wassertempera
tur (die Öltemperatur) des Motors gesenkt wird oder wenn
die Drehzahl des Motors erhöht wird. Ferner hebt die
Verhinderungs-ECU 60 das Spiel mit einem bestimmten Betrag
auf, indem eine Zeitspanne bestimmt wird, in welcher das
Spielverhinderungsdrehmoment, das in Schritt S103 berechnet
ist, zugeführt wird, d. h. die Spielverhinderungssteuerungs
zeitspanne D (S104). Die Spielverhinderungssteuerungszeit
spanne ist in Übereinstimmung mit einer Funktion D
bestimmt, welche durch die Drehzahl des Motors und das
Spielverhinderungsdrehmoment bestimmt ist. Es ist anzumer
ken, dass die Spielverhinderungssteuerungszeitspanne durch
die Anzahl der Explosionen oder Zündungen in dem Motor
zylinder in Übereinstimmung mit der Drehzahl des Motors 12
ausgedrückt werden kann. Wenn in Schritt S101 eine
Bestimmung gemacht wird, dass die Hilfseinrichtung nicht
betrieben wird, wird das Hilfseinrichtungsantriebsdrehmo
ment = 0 (S105). Dann geht der Betrieb zu Schritt S103
über, so dass das Spielverhinderungsdrehmoment berechnet
wird und die Spielverhinderungssteuerungszeitspanne
bestimmt wird.
Fig. 5 ist ein Flussdiagramm zur Steuerung des Drehmoments
des Motors 12, welche ausgeführt wird, wenn das Spiel
aufgehoben oder ausgeschaltet wird. Zunächst berechnet die
ECU 56 ein Grundsoll-Drehmoment, welches erforderlich ist,
um eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu realisieren (die
Beschleunigung), die durch einen Fahrer angefordert ist, in
Übereinstimmung mit einer Funktion E, die den Öffnungsgrad
des Beschleunigers oder der Drosselklappe und die Drehzahl
des Motors als Parameter hat (S110). Dann erfasst die ECU
56 ob sich der Antriebszustand des Motors 12 von der
angetriebenen Seite zu der Antriebsseite verändert hat
(S111). Die vorhergehende Bestimmung wird in Überein
stimmung damit gemacht, ob der Leerlaufschalter (welcher
eingeschaltet wird, wenn der Beschleuniger AUS geschaltet
ist) eingeschaltet ist oder ausgeschaltet ist. Wenn der
Zustand des Motors 12 von dem angetriebenen Zustand in den
Antriebszustand verändert wird, d. h. wenn der Beschleuniger
oder das Beschleunigungspedal durch den Fahrer betätigt
wurde und folglich der Leerlaufschalter ausgeschaltet
wurde, führt die ECU 56 einem interne Zähler C den berech
neten Wert der Spielverhinderungssteuerungszeitspanne zu
(S112). Somit wird das gegenwärtige Soll-Drehmoment als das
berechnete Spielverhinderungsdrehmoment verwendet, um den
Motor 12 zu steuern (S113).
Wenn in Schritt S111 keine Veränderung erfasst wird,
subtrahiert die ECU 56 Δt (eine Ausführungsperiode des in
Fig. 5 gezeigten Flussdiagramms) von dem internen Zähler C
(S114), um zu bestimmen, ob der Wert des internen Zählers C
Null ist oder nicht (S115). Wenn C < 0, bestimmt die ECU
56, dass das Spiel nicht aufgehoben wurde. Somit geht der
Vorgang zum Schritt S113 über, so dass die Ausgabe eines
Befehls zur Veranlassung des Motors 12, das Spielverhin
derungsdrehmoment zu erzeugen, fortgesetzt wird. Wenn eine
Bestimmung, dass C = 0 in Schritt S115 gemacht wird,
verwendet die ECU 56 das in Schritt S110 berechnete
Grundsoll-Drehmoment als das Soll-Drehmoment, um den Motor
12 zu veranlassen, Drehmoment zu erzeugen (S116). Das
vorhergehende Flussdiagramm oder Ablaufdiagramm wird
wiederholt mit vorbestimmten Zeitintervallen (beispiels
weise 16 ms) oder immer wenn eine Zündung in dem Motor 12
auftritt ausgeführt.
Fig. 6 ist eine Zeittafel, die eine Veränderung des durch
den Motor 12 erzeugten Drehmoments zeigt. Wie in Fig. 6
gezeigt ist, erzeugt der Motor 12 nur das Spielverhinde
rungsdrehmoment, das zum Aufheben des Spiels erforderlich
ist, in einem Zustand, in welchem der Leerlaufschalter
ausgeschaltet ist, d. h. in einem Zustand in welchem der
Beschleuniger oder das Beschleunigerpedal niedergedrückt
ist. Nachdem das Spiel aufgehoben oder ausgeschaltet ist,
wird die Steuerung des Motors 12 in Übereinstimmung mit dem
Grundsoll-Drehmoment begonnen, das in Übereinstimmung mit
dem Öffnungsgrad des Beschleunigers und der Drehzahl des
Motors bestimmt ist. Somit geht die Steuerung beispiels
weise zu einer durch den Fahrer angeforderten Geschwindig
keitssteuerung über. Wie oben beschrieben wurde, wird das
Spielverhinderungsdrehmoment in Übereinstimmung damit
korrigiert, ob die Hilfseinrichtung betrieben wird oder
nicht. Somit können das Drehmoment zum Aufrechterhalten der
Drehzahl des Motors, das erforderlich ist, um das Spiel
passend aufzuheben, sowie die erforderliche Steuerungs
dauer, die erforderlich ist, um das Spiel passend
aufzuheben, während eines tatsächlichen Betriebs des
Fahrzeugs erhalten werden. Folglich kann eine sanfte
Spielverhinderungssteuerung ausgeführt werden. Im Ergebnis
können Schwingungen des Fahrzeuges in der Längsrichtung
ausreichend vermindert werden. Somit ergibt sich, dass
Unannehmlichkeiten für eine Person in dem Fahrzeug
eliminiert werden können.
Obwohl die vorhergehende Beschreibung auf der Steuerung
basiert, welche ausgeführt wird, wenn die Beschleunigung
beginnt, wobei der Zustand des Motors 12 von der angetrie
benen Seite zu der Antriebsseite geändert wird, kann der
vorhergehende Aufbau auf den Fall angewandt werden, wenn
die Verzögerung beginnt, wobei sich der Zustand des Motors
12 von dem Antriebszustand in den angetriebenen Zustand
ändert. In diesem Fall ist das Spielverhinderungsdrehmoment
ein negatives Drehmoment oder ein Gegendrehmoment. Wenn die
Ruckel- oder Stoßverhinderungssteuerung ausgeführt wird,
nachdem die Spielverhinderungszeitspanne abgelaufen ist,
wird das Spielverhinderungsdrehmoment als ein Bezugswert
verwendet, wenn die Steuerung beginnt. In diesem Fall kann
eine ideale Drehmomentsteuerung frei von jedwedem Einfluss
durch das Spiel ausgeführt werden, so dass Schwingungen des
Fahrzeugs in der Längsrichtung weiter vermindert sind.
Die Eigenschaften des zweiten Ausführungsbeispiels werden
nun beschrieben.
Wenn der Zustand der Leistungs- oder Kraftübertragung
zwischen dem Motor 12 und dem CVT 14 und den Rädern (dem
Fahrzeug) zwischen dem Antriebszustand und dem angetrie
benen Zustand umgeschaltet wird, wird das Spiel, das in dem
Differential 54 oder dergleichen vorliegt, welches ein Teil
des Antriebssystems ist, ausgeschaltet oder aufgehoben.
Wenn dieses Ausschalten ausgeführt wird, wird die
Ausgangsleistung des Motors 12 oder mindestens eines von
entweder der Ausgangsleistung des Motors 12 oder der
Steuerungszeitspanne der Ausgangsleistung des Motors 12 in
Übereinstimmung mit einem Übersetzungsverhältnis des CVT 14
und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Wenn die Spiel
verhinderungssteuerung ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug
beschleunigt wird oder verzögert wird, ist eine etwas
längere Steuerungszeitspanne erforderlich. Folglich tritt
eine Verzögerung zwischen dem durch den Fahrer ausgeführten
Vorgang und der Beschleunigungs-/Verzögerungsreaktion des
Fahrzeugs auf. Andererseits variieren Schwingungen des
Fahrzeugs in Längsrichtung und der Stoß, die durch eine
Person in dem Fahrzeug wahrgenommen werden, in Abhängigkeit
von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Übersetzungs
verhältnis ins Langsame des CVT 14. Dies bedeutet, dass das
Ruckeln oder Stoßen, das von dem Spiel herrührt, leicht
durch eine Person in dem Fahrzeug wahrgenommen werden
können, wenn das Übersetzungsverhältnis hoch ist oder die
Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist. Folglich wird die
Größe des Spielverhinderungsdrehmoments und der Spiel
verhinderungssteuerungszeitspanne (die Anzahl der
Zündungen) in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindig
keit und dem Übersetzungsverhältnis ins Langsame des CVT 14
bestimmt, so dass das Ansprechen oder Ansprechverhalten des
Fahrzeugs und die Stoßverhinderung gewichtet oder zuein
ander in Beziehung gesetzt werden, um den Vorgang des
Aufhebens des Spiels dem Fahrzustand des Fahrzeugs ange
messen auszuführen, d. h. es werden entsprechende Prioritä
ten bezüglich Komfort und Ansprechverhalten gesetzt.
Fig. 7 ist ein Kennfeld, welches die Beziehung zwischen dem
Übersetzungsverhältnis des CVT 14, der Fahrzeuggeschwindig
keit und dem Spielverhinderungsdrehmoment zeigt. Fig. 8 ist
ein Kennfeld, das die Beziehung zwischen einem Überset
zungsverhältnis des CVT 14, der Fahrzeuggeschwindigkeit und
der Spielverhinderungssteuerungszeitspanne zeigt. Wie oben
beschrieben wurde, können der Stoß oder das Ruckeln, die
durch das Spiel hervorgerufen sind, leicht durch eine
Person in dem Fahrzeug wahrgenommen werden, wenn das
Übersetzungsverhältnis hoch ist und die Fahrzeuggeschwin
digkeit niedrig ist. Folglich wird das Spielverhinderungs
drehmoment vermindert, wenn das Übersetzungsverhältnis des
CVT 14 angehoben wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit
vermindert wird. Ferner wird die Spielverhinderungs
steuerungszeitspanne verlängert. Dies bedeutet, dass die
Spielverhinderungssteuerung langsam ausgeführt wird, um den
Umfang des durch die Person in dem Fahrzeug wahrgenommenen
Ruckelns oder Stoßens zu vermindern.
Fig. 9 ist eine Zeittafel, die die Veränderung des
Drehmoments des Motors und die Veränderung des relativen
Drehwinkels zwischen dem Motor 12 und den Rädern (dem
Fahrzeug) zeigt, wenn das Übersetzungsverhältnis des CVT
hoch ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist. Es
ist anzumerken, dass der Ablauf oder das Flussdiagramm zur
Steuerung des Drehmoments des Motors 12 während der
Spielverhinderung das gleiche ist. Es ist anzumerken, dass
der Ablauf oder das Flussdiagramm zur Steuerung des
Drehmoments des Motors 12 während der Spielverhinderung das
gleiche ist wie das in Fig. 5 gezeigte. Wie in Fig. 9
gezeigt ist, wird das Spiel allmählich mit relativ
niedrigem Drehmoment aufgehoben. Somit kann der Vorgang zum
Aufheben oder Ausschalten des Spiels so ausgeführt werden,
dass kein Stoss durch die Person in dem Fahrzeug in einem
Zustand wahrgenommen wird, in welchem der Stoss oder
dergleichen leicht durch die Person in dem Fahrzeug
wahrgenommen werden kann.
Andererseits kann das durch das Spiel hervorgerufene
Ruckeln oder Stoßen nicht leicht wahrgenommen werden, wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch ist. Folglich wird das
Spielverhinderungsdrehmoment erhöht, wenn das Übersetzungs
verhältnis des CVT 14 klein ist und die Fahrzeuggeschwin
digkeit hoch ist, um die Spielverhinderungssteuerungszeit
spanne zu verkürzen. Dies bedeutet, dass die Spielver
hinderungssteuerung schnell ausgeführt wird, um schnell
eine Steuerung des Fahrzeugs (beispielsweise eine Stoß-
oder Ruckelverhinderungssteuerung oder eine Beschleu
nigungssteuerung) auszuführen, nachdem die Spielver
hinderungssteuerung ausgeführt wurde. Dies bedeutet, dass
die Steuerung so ausgeführt wird, dass dem Ansprech
verhalten des Fahrzeugs Priorität eingeräumt wird. Fig. 10
ist eine Zeittafel, die die Veränderung des Drehmoments des
Motors 12 und des relativen Drehwinkels zwischen dem Motor
12 und den Rädern (dem Fahrzeug) zeigt, wenn das Überset
zungsverhältnis des CVT 14 klein ist und die Fahrzeug
geschwindigkeit hoch ist. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird
das Spiel mit einem relativ großen Drehmoment aufgehoben
oder ausgeschaltet, so dass, auch wenn ein kleiner Stoss
stattfindet, der Stoss nicht durch die Person in dem
Fahrzeug wahrgenommen wird, weil dieses in einem Zustand
ist, in welchem ein Stoss nicht leicht zu spüren ist.
Folglich kann der Vorgang zum Aufheben des Spiels schnell
ausgeführt werden, so dass der Stoss nicht durch die Person
in dem Fahrzeug wahrgenommen wird. Folglich ist ein
schneller Übergang zur nachfolgenden Beschleunigungs
steuerung oder zur Ruckel- oder Stoßverhinderungssteuerung
möglich. Folglich kann der Spielverhinderungsvorgang
ausgeführt werden, während Unannehmlichkeiten für die
Person in dem Fahrzeug, die durch die Verzögerung des
Ansprechverhaltens hervorgerufen sind, verhindert werden.
Es ist vorzuziehen, dass die Spielverhinderungssteuerung zu
sowohl dem Zeitpunkt ausgeführt wird, zu dem eine Beschleu
nigung angefordert wird, so dass der Motor 12 von dem
angetriebenen Zustand in den Antriebszustand verändert
wird, als auch zu einem Zeitpunkt, zu dem die Verzögerung
angefordert wird, so dass der Motor 12 von dem Antriebs
zustand in den angetriebenen Zustand wechselt. Der Fahrer
fordert oder erwartet jeweils verschiedene Ansprechverhal
ten für den Fall, in welchem der Fahrer das Beschleuni
gungspedal zur Beschleunigung des Fahrzeugs betätigt und
für den Fall, in welchem der Fahrer das Beschleunigerpedal
freigibt, um das Fahrzeug zu verzögern. Dies bedeutet, dass
ein rasches Ansprechverhalten gefordert wird, wenn das
Fahrzeug beschleunigt wird. Andererseits stellt der Fahrer
diese Anforderung nicht, wenn das Fahrzeug verzögert wird.
Dies bedeutet, dass es zur sanften Steuerung des Fahrzeugs
vorzuziehen ist, dass die Spielverhinderungssteuerung
variiert werden kann, um an den Zustand des Fahrzeugs
anpassbar zu sein.
Die Eigenschaften des dritten Ausführungsbeispiels werden
nun beschrieben.
Wenn der Zustand der Kraft- oder Leistungsübertragung
zwischen dem Motor 12 und CVT 14 einerseits und den Rädern
(dem Fahrzeug) andererseits zwischen dem Antriebszustand
und dem angetriebenen Zustand umgeschaltet wird, wird das
in dem Differential 54 oder dergleichen, welches einen Teil
des Antriebssystems bildet, vorliegende Spiel aufgehoben
oder ausgeschaltet. Wenn das vorhergehende Ausschalten
ausgeführt wird, wird mindestens eines von entweder der
Ausgangsleistung des Motors 12 oder der Steuerungsdauer der
Ausgangsleistung des Motors 12 in Übereinstimmung mit einer
Richtung des Wechsels zwischen dem Antriebszustand und dem
angetriebenen Zustand bestimmt.
Wie oben beschrieben wurde, müssen, wenn ein Befehl zum
Ausführen einer Beschleunigung abgegeben wird, um den Motor
12 von dem angetriebenen Zustand in den Antriebszustand zu
verändern, die Beschleunigungssteuerung und die Ruckel-
oder Stoßverhinderungssteuerung ausgeführt werden. Folglich
ist es vorzuziehen, dass die Spielverhinderungssteuerung in
einer kürzesten Zeitspanne vollendet ist. Wenn ein Befehl
zum Ausführen einer Beschleunigung herausgegeben wird, um
den Zustand des Motors vom dem Antriebszustand in den
angetriebenen Zustand zu verändern, muss lediglich eine
kleine Anzahl nachfolgender Steuerungsvorgänge, die schnell
abgeschlossen sein müssen, ausgeführt werden. Folglich wird
ein kleines Drehmoment, welches kein Spiel erzeugt, zu
einem Zeitpunkt erzeugt, zu dem der Betrag der Verminderung
des Motordrehmoments groß ist im Anfangszustand der
Verzögerung. Folglich wird eine sanfte Steuerung des
Drehmoments langsam ausgeführt.
Fig. 11 ist ein Flussdiagramm oder Ablaufdiagramm, das
einen Ablauf zur Bestimmung des Spielverhinderungs
drehmoments und der Spielverhinderungssteuerungszeitspanne
(begrenzte Anzahl von Zündungen) in einem Zustand zeigt, in
welchem ein Gangwechsel des CVT 14 nicht ausgeführt wird.
Die Verhinderungs-ECU 60, die in Fig. 1 gezeigt ist,
bestimmt, ob das Fahrzeug in einem Beschleunigungszustand
ist, in Übereinstimmung damit, ob der Leerlaufschalter
eingeschaltet oder ausgeschaltet ist (S120). Wenn die
Verhinderungs-ECU 60 den Beschleunigungszustand des
Fahrzeugs erfasst, bestimmt die Verhinderungs-ECU 60 ein
Spielverhinderungsdrehmoment in Übereinstimmung mit einem
vorbestimmten Spielverhinderungsdrehmomentkennfeld für die
Beschleunigung (ähnlich dem in Fig. 7 gezeigten Kennfeld)
(S121). Gleichermaßen bestimmt die Verhinderungs-ECU 60 die
Spielverhinderungssteuerungszeitspanne (begrenzte Anzahl
von Zündungen) in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten
Spielverhinderungssteuerungszeitspannenkennfeld (begrenzte
Anzahl von Zündungen) für die Beschleunigung (gleich dem in
Fig. 8 gezeigten Kennfeld) (S122). Wenn durch die
Verhinderungs-ECU 60 in Schritt S120 bestimmt wird, dass
der Zustand der Fahrzeugverzögerungszustand ist, bestimmt
die Verhinderungs-ECU 60 das Spielverhinderungsdrehmoment
in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Spielverhin
derungsdrehmomentkennfeld (gleich dem in Fig. 7 gezeigten
Kennfeld) für die Verzögerung (S123). Gleichermaßen
bestimmt die Verhinderungs-ECU 60 die Spielverhinderungs
steuerungszeitspanne (die begrenzte Anzahl von Zündungen)
in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Spielverhin
derungssteuerungszeitspannenkennfeld (die verminderte
Anzahl von Zündungen) für die Verzögerung (gleich dem in
Fig. 8 gezeigten Kennfeld) (S124). Diese Ablaufsteuerung
wird wiederholt in Intervallen mit vorbestimmter Zeitspanne
ausgeführt. Nachdem das Spielverhinderungsdrehmoment und
die Spielverhinderungssteuerungszeitspanne (die begrenzte
Anzahl von Zündungen) bestimmt wurden, wird das Drehmoment
des Motors 12 in Übereinstimmung mit dem in Fig. 5
gezeigten Ablaufdiagramm gesteuert. Die Veränderung des
Motordrehmoments 12 während der Beschleunigung ist gleich
jener, die in Fig. 10 gezeigt ist. Ebenso ist die
Veränderung des Drehmoments des Motors 12 während der
Verzögerung gleich jener, die in Fig. 9 gezeigt ist.
Wie oben beschrieben wurde, sind das Spielverhinderungs
drehmoment und die Spielverhinderungssteuerungszeitspanne
(die begrenzte Anzahl von Zündungen) in Übereinstimmung mit
den verschiedenen Kennfeldern des Beschleunigungszustand
und des Verzögerungszustands bestimmt. Somit, kann eine
Spielverhinderungssteuerung ausgeführt werden, die an den
Fahrzustand des Fahrzeugs anpassbar ist.
Fig. 12 ist ein Flussdiagramm oder Ablaufdiagramm, das
einen Ablauf zur Bestimmung des Spielverhinderungsdreh
moments und der Spielverhinderungssteuerungszeitspanne (die
begrenzte Anzahl von Zündungen) in einem Zustand zeigt, in
welchem das Übersetzungsverhältnis des CVT 14 verändert
wird. Die Verhinderungs-ECU 60, die in Fig. 1 gezeigt ist,
bestimmt, ob das Fahrzeug in einem Beschleunigungszustand
ist, in Übereinstimmung damit, ob der Leerlaufschalter
eingeschaltet oder ausgeschaltet ist (S130). Wenn die
Verhinderungs-ECU 60 den Beschleunigungszustand des
Fahrzeugs erfasst, verwendet die Verhinderungs-ECU 60 als
das Spielverhinderungsdrehmoment die Summe der Drehmomente,
die von dem vorbestimmten Spielverhinderungsdrehmoment
kennfeld (gleich jenem in Fig. 7 gezeigten Kennfeld) für
die Beschleunigung, d. h. das Drehmoment, das zur Erhöhung
der Drehzahl des Motors erforderlich ist, und das Drehmo
ment (Motorträgheitsmoment 1e × vorhergesagte Winkelbe
schleunigung des Motors), das erforderlich ist, um dem
Drehzahlanstieg zu folgen, der infolge des Gangwechsel
auftritt (S131). Ferner ist die Spielverhinderungs
steuerungszeitspanne (die begrenzte Anzahl von Zündungen)
in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Kennfeld für die
Spielverhinderungssteuerungszeitspannen (die begrenzte
Anzahl von Zündungen) (gleich jenem in Fig. 8 gezeigten)
für die Beschleunigung (S132) bestimmt.
Wenn die Verhinderungs-ECU 60 im Schritt S130 bestimmt,
dass das Fahrzeug in dem Verzögerungszustand ist, verwendet
die Verhinderungs-ECU 60 als das Spielverhinderungsdreh
moment die Summe des Drehmoments, die aus dem vorbestimmten
Kennfeld für das Spielverhinderungsdrehmoment für die
Verzögerung (gleich dem in Fig. 7 gezeigten Kennfeld)
erhalten ist, d. h. das Drehmoment, das zur Erhöhung der
Drehzahl des Motors erforderlich ist, und ein Drehmoment
(Motorträgheitsmoment 1e × vorausgesagte Winkelbeschleuni
gung des Motors), das erforderlich ist, dem Anstieg der
Drehzahl zu folgen, der infolge des Gangwechsel (S134)
auftritt. Ferner ist die Spielverhinderungssteuerungs
zeitspanne (die begrenzte Anzahl von Zündungen) in Überein
stimmung mit dem vorbestimmten Spielverhinderungssteue
rungszeitspannenkennfeld (die begrenzte Anzahl von
Zündungen) für die Verzögerung bestimmt (gleich dem in Fig.
8 gezeigten Kennfeld) (S135). Diese Ablaufsteuerung wird
wiederholt zu vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt.
Nachdem das Spielverhinderungsdrehmoment und die Spiel
verhinderungssteuerungszeitspanne (die begrenzte Anzahl von
Zündungen) bestimmt wurden, wird das Drehmoment des Motors
12 in Übereinstimmung mit dem in Fig. 5 gezeigten Ablauf
diagramm gesteuert. Die Veränderung des Drehmoments des
Motors 12 in dem Beschleunigungszustand ist gleich jenem,
der in Fig. 10 gezeigt ist, während der Übergang des
Drehmoments des Motors 12 in dem Verzögerungszustand gleich
jenem ist, der in Fig. 9 gezeigt ist.
Wie oben beschrieben wurde, werden das Spielverhinderungs
drehmoment und die Spielverhinderungssteuerungszeitspanne
(die begrenzte Anzahl von Zündungen) in Übereinstimmung mit
den verschiedenen Kennfeldern für den Beschleunigungs
zustand und den Verzögerungszustand bestimmt, auch in einem
Fall, in welchem das Übersetzungsverhältnis ins Langsame
des CVT 14 geändert wird, was eine angemessene Spielverhin
derungssteuerung für jeden Fahrzustand des Fahrzeugs
ermöglicht. Somit kann eine Unbequemlichkeit für die Person
in dem Fahrzeug verhindert werden, die durch Stöße, Ruckeln
oder Stottern hervorgerufen werden. Ferner kann das
Fahrzeug sanft und gleichmäßig gefahren werden.
In jedem der vorgenannten Ausführungsbeispiele wird die
Bestimmung oder Entscheidung für die Ausführung der
Spielverhinderungssteuerung in dem Beschleunigungszustand
oder in dem Verzögerungszustand in Übereinstimmung damit
getroffen, ob der Leerlaufschalter eingeschaltet oder
ausgeschaltet ist. Ein in Fig. 13 gezeigtes Beispiel
beschreibt im einzelnen die Bestimmung zur Ausführung der
Spielverhinderungssteuerung in Übereinstimmung damit, ob
der Leerlaufschalter eingeschaltet ist oder ausgeschaltet
ist.
Zunächst berechnet die in Fig. 1 gezeigte Verhinderungs-ECU
60 ein Grundsoll-Drehmoment für das Fahrzeug, das durch den
Fahrer angefordert ist, in Übereinstimmung mit der Funktion
E, welche Parameter hat, die der Grad der Öffnung des
Beschleunigers oder der Drosselklappe sowie die Drehzahl
des Motors 12 sind (S140). Dann bestimmt die ECU 56 ob der
Leerlaufschalter eingeschaltet ist oder nicht, d. h. ob ein
Leerlaufflag eingeschaltet ist oder nicht (S141). Wenn das
Leerlaufflag eingeschaltet ist, wählt die ECU 56 die Spiel
verhinderungssteuerungszeitspanne für die Beschleunigung
aus einem Kennfeld, das auf dem Übersetzungsverhältnis des
CVT 14 und der Fahrzeuggeschwindigkeit basiert und dem in
Fig. 8 gezeigten Kennfeld gleicht, um den Wert in einen
internen Zähler C acc einzugeben (S142). Wenn der
Leerlaufflag in Schritt S141 eingeschaltet ist, d. h. wenn
der Beschleuniger betätigt (eingeschaltet) ist und eine
Anweisung zur Beschleunigung des Fahrzeugs herausgegeben
ist, wählt die ECU 56 die
Spielverhinderungssteuerungszeitspanne für die Verzögerung
aus einem Kennfeld, das auf dem Übersetzungsverhältnis des
CVT 14 sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit basiert und dem in
Fig. 8 gezeigten Kennfeld gleicht, um den Wert in einen
internen Zähler C dcc einzugeben (S143). Wenn im Schritt
S141 eine Bestimmung ausgeführt wird, dass das Leerlaufflag
eingeschaltet ist und der interne Zähler C acc im Schritt
S142 aktualisiert ist, bestimmt die ECU 56 ob der interne
Zähler C dcc Null ist oder nicht (S144).
Wenn der interne Zähler C dcc < 0 ist, wird ein vorbestimm
ter Wert Δt (welcher 1 beträgt, wenn der interne Zähler
C dcc die Anzahl der Zündungen oder Explosionen in dem
Motor zählt) von dem internen Zähler C dcc abgezogen
(S145). Dann wird das Spielverhinderungsdrehmoment für die
Verzögerung, das aus dem Kennfeld ausgewählt ist, das auf
dem Übersetzungsverhältnis des CVT 14 und der Fahrzeug
geschwindigkeit basiert und dem in Fig. 7 gezeigten
Kennfeld gleicht, als das Soll-Drehmoment für den Motor 12
eingegeben. Somit wird die Spielverhinderungssteuerung oder
die Steuerung zum Ausgleich des Spiels ausgeführt (S146).
Wenn in Schritt S144 der interne Zähler C dcc = 0 ist,
bestimmt die ECU 56, dass die Spielverhinderungssteuerung
vollendet worden ist. Somit gibt die ECU 56 das im Schritt
S140 erhaltene Grundbezugsdrehmoment als das Soll-
Drehmoment für den Motor 12 ein, so dass die Steuerung des
Motors 12 fortgesetzt wird (S147).
Wenn in Schritt S141 eine Bestimmung gemacht wird, dass das
Leerlaufflag ausgeschaltet wurde und der interne Zähler
C dcc im Schritt S143 aktualisiert ist, bestimmt die ECU 56
ob der interne Zähler C acc Null ist oder nicht (S148).
Wenn der interne Zähler C acc < 0 ist, wird ein vorbestimm
ter Wert Δt (welcher 1 ist, wenn der interne Zähler C acc
die Anzahl der Zündungen oder Explosionen in dem Motor
zählt) von dem internen Zähler C acc abgezogen (S149). Dann
wird das Spielverhinderungsdrehmoment für die Beschleuni
gung, das aus dem Kennfeld ausgewählt ist, das auf dem
Übersetzungsverhältnis des CVT 14 und der Fahrzeug
geschwindigkeit basiert und das dem in Fig. 7 gezeigten
Kennfeld gleicht, als das Soll-Drehmoment für den Motor 12
eingegeben. Somit wird die Spielverhinderungssteuerung
ausgeführt (S150). Wenn in Schritt S148 der interne Zähler
C acc = 0 ist, bestimmt die ECU 56, dass die Spielverhin
derungssteuerung vollendet worden ist. Somit gibt die ECU
56 das in Schritt S140 erhaltene Grundbezugsdrehmoment als
das Soll-Drehmoment für den Motor 12 ein. Somit wird die
Steuerung des Motors 12 fortgesetzt (S147).
Wie oben beschrieben wurde, kann der Zustand des Fahrzeugs
auf leichte Weise in Übereinstimmung damit, ob der
Leerlaufschalter (das Leerlaufflag) eingeschaltet oder
ausgeschaltet wurde, erkannt werden. Folglich kann eine
adäquate Spielverhinderungssteuerung rasch ausgeführt
werden. Zudem wird in den Schritten S142 und S143 die
Spielverhinderungssteuerungszeitspanne für den jeweils
anderen oder entgegengesetzten Zustand in den internen
Zähler eingegeben, so dass, wenn Beschleunigung und
Verzögerung in aufeinanderfolgenden Schritten auftreten,
d. h. wenn das Leerlaufflag verändert wird, die weitere
Ausführung oder Verarbeitung rasch ausgeführt werden kann.
Im Ergebnis kann eine sanfte Spielverhinderungssteuerung
ausgeführt werden.
Fig. 14 zeigt ein Verfahren zur Bestimmung, ob das Fahrzeug
in dem Beschleunigungszustand oder dem Verzögerungszustand
ist, durch andere Mittel als den Leerlaufschalter. In
diesem Fall werden ein Indikatordrehmoment, welches in
Übereinstimmung mit der Anzahl der Zylinder oder der in den
Motor 12 eingespritzten Kraftstoffmenge bestimmt ist, und
ein vorhergesagtes Reibungsdrehmoment (oder innere Reibung
der Leistungsquelle) miteinander verglichen. Somit wird
eine Bestimmung gemacht, ob der Motor 12 in dem beschleu
nigten Zustand oder dem verzögerten Zustand ist. Das
Indikatordrehmoment ist das Drehmoment, das von einem
Indikatordiagramm erhalten ist, wobei das Indikatordreh
moment ein durch Verbrennung erzeugtes und von dem Motor 12
abgegebenes Drehmoment ist. Ein Wert, der erhalten wird,
indem das Reibungsdrehmoment des Motors 12 von dem
Indikatordrehmoment abgezogen wird, ist das tatsächliche
Ausgangsdrehmoment. Folglich wird ein Ergebnis des
Vergleichs zwischen der Größe des Indikatordrehmoments und
der des Reibungsdrehmoments verwendet, um zu bestimmten, ob
das Fahrzeug in dem beschleunigten Zustand oder dem
verzögerten Zustand ist. Mit dem zuvor genannten Leerlauf
schalter ist das tatsächliche Zeitverhalten des Schalters
zwischen der Beschleunigung und der Verzögerung manchmal
infolge des Ansprechens oder Ansprechverhaltens des
Schalters oder dergleichen verschoben. Wenn das Ergebnis
des Vergleichs zwischen dem Indikatordrehmoment und dem
Reibungsdrehmoment verwendet wird, wird ein Vergleich
zwischen Drehmomenten gemacht, die unmittelbar mit den
Umdrehungen bzw. der Drehzahl des Motors in Beziehung
stehen. Folglich kann eine genaue Bestimmung des Umschal
tens zwischen der Beschleunigung und der Verzögerung
ausgeführt werden.
Wie durch das in Fig. 14 gezeigte Flussdiagramm gezeigt
ist, berechnet die ECU 56 ein durch den Fahrer angeforder
tes Grundsoll-Drehmoment in Übereinstimmung mit der
Funktion E, die als Parameter den Grad der Öffnung des
Beschleunigers oder der Drosselklappe und die Drehzahl des
Motors hat (S160). Dann berechnet die ECU 56 das vorher
gesagte Reibungsdrehmoment des Motors 12 in Übereinstimmung
mit einer Funktion F, die als Parameter die Drehzahl des
Motors, die Wassertemperatur des Motors, die Öltemperatur
des Motors und die Information hat, ob eine Hilfseinrich
tung betrieben wird oder nicht (S161). Ferner wird das
erhaltene Indikatordrehmoment in Übereinstimmung mit einem
Umwandlungskoeffizienten und der Anzahl der Zylinder ×
Menge der Kraftstoffeinspritzung berechnet (S162). Dann
werden das berechnete Indikatordrehmoment und das vorher
gesagte Reibungsdrehmoment miteinander verglichen (S163).
Wenn das Indikatordrehmoment < als das vorhergesagte
Reibungsdrehmoment ist, d. h. wenn der Motor 12 in dem
angetriebenen Zustand oder dem Schubzustand ist, wählt die
ECU 56 die Spielverhinderungssteuerungszeitspanne für die
Beschleunigung aus einem Kennfeld, welches dem in Fig. 8
gezeigten Kennfeld gleicht und welches auf dem Überset
zungsverhältnis des CVT 14 und der Fahrzeuggeschwindigkeit
basiert, und der gewählte Wert wird in den internen Zähler
C acc eingegeben (S164). Wenn die Beziehung Indikator
drehmoment < vorhergesagtes Reibungsdrehmoment im Schritt
S163 nicht erfüllt ist, d. h. der Motor 12 ist in dem
Antriebszustand, wählt die ECU 56 die Spielverhinderungs
steuerungszeitspanne für die Verzögerung aus dem Kennfeld,
welches dem in Fig. 8 gezeigten Kennfeld ähnlich ist und
welches auf dem Übersetzungsverhältnis des CVT 14 und der
Fahrzeuggeschwindigkeit basiert, und der gewählte Wert wird
in den internen Zähler C dcc eingegeben (S165). Wenn in
Schritt S163 eine Bestimmung gemacht wird, dass das
Indikatordrehmoment < das vorhergesagte Reibungsdrehmoment
ist und der interne Zähler C acc im Schritt S164 aktuali
siert wird, bestimmt die ECU 56, ob der interne Zähler
C dcc Null ist oder nicht (S166). Wenn der interne Zähler
C dcc < 0 ist, wird ein vorbestimmter Wert Δt (welcher 1
beträgt, wenn der interne Zähler C dcc die Anzahl der
Zündungen oder Explosionen im Motor zählt) von dem internen
Zähler C dcc abgezogen (S167). Dann gibt die ECU 56 das
Spielverhinderungsdrehmoment für die Verzögerung, das aus
dem Kennfeld ausgewählt ist, das dem in Fig. 7 gezeigten
Kennfeld gleicht und das auf dem Übersetzungsverhältnis des
CVT 14 und der Fahrzeuggeschwindigkeit basiert, als das
Soll-Drehmoment für den Motor 12 ein. Somit führt die ECU
56 die Spielverhinderungssteuerung aus (S168). Wenn der
interne Zähler C dcc = 0 in Schritt S163 ist, bestimmt die
ECU 56, dass die Spielverhinderungssteuerung vollendet
worden ist. Somit gibt die ECU 56 das in Schritt S160
erhaltene Grundbezugsdrehmoment als das Soll-Drehmoment für
den Motor 12 ein, so dass die Steuerung des Motors 12
fortgesetzt wird (S169).
Wenn die ECU 56 in Schritt S163 bestimmt, dass das
Indikatordrehmoment < das vorhergesagte Reibungsdrehmoment
ist und den internen Zähler C dcc in Schritt S165
aktualisiert, bestimmt die ECU 56, ob der interne Zähler
C acc Null ist oder nicht (S170). Wenn der interne Zähler
C acc < 0 ist, zieht die ECU 56 einen vorbestimmten Wert Δt
(der 1 beträgt, wenn der interne Zähler C acc die Anzahl
der Zündungen in dem Motor zählt) von C acc ab (S171). Dann
gibt die ECU 56 das Spielverhinderungsdrehmoment für die
Beschleunigung, das aus dem Kennfeld ausgewählt ist,
welches gleich dem in Fig. 7 gezeigten Kennfeld ist und
welches auf dem Übersetzungsverhältnis des CVT 14 und der
Fahrzeuggeschwindigkeit basiert, als das Soll-Drehmoment
für den Motor 12 ein, so dass die Spielverhinderungs
steuerung ausgeführt wird (S172). Wenn in Schritt S170 der
interne Zähler C acc = 0 ist, bestimmt die ECU 56, dass die
Spielverhinderungssteuerung vollendet worden ist und gibt
das Basisbezugsdrehmoment, welches in Schritt S160 erhalten
ist, als das Soll-Drehmoment für den Motor 12 ein, um die
Steuerung des Motors 12 fortzusetzen (S169).
Wie oben beschrieben wurde, wird die Beziehung zwischen der
Größe des Indikatordrehmoments und des vorhergesagten
Reibungsdrehmoments verwendet, um den Zustand des Fahrzeugs
leicht und genau zu erkennen. Somit kann eine passende
Spielverhinderungssteuerung rasch ausgeführt werden. Im
Ergebnis können Unbequemlichkeiten für die Person in dem
Fahrzeug verhindert werden. Ferner kann das Fahrzeug sanft
oder gleichmäßig gefahren werden. Zudem wird in den
Schritten S164 und S165 die Spielverhinderungssteuerungs
zeitspanne für den anderen oder entgegengesetzten Zustand
in den internen Zähler eingegeben, so dass, wenn
Beschleunigung und Verzögerung in aufeinanderfolgenden
Schritten auftreten, d. h. wenn die Größe des Drehmoments
verändert wird, die weitere Verarbeitung rasch ausgeführt
werden kann. Im Ergebnis kann eine sanfte Spielverhinde
rungssteuerung ausgeführt werden.
In jedem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele wurde der
Betrag des Spiels als bekannt vorausgesetzt, wenn das
Antriebssystem konstruiert wird. Folglich wird ein
passender Wert in Übereinstimmung mit einem zuvor
angefertigten Kennfeld gewählt, um den Betrag des Spiels
auszuschalten oder auszugleichen, um die Spielverhinde
rungssteuerungszeitspanne zu bestimmen. In diesen Fällen
kann jedoch ein Wert an verschiedenen Punkten erhalten
werden, um die Spielverhinderungssteuerungszeitspanne zu
bestimmen. Im Ergebnis müssen große Rechenleistungen
ausgeführt oder ertragen werden, um den Prozess zu
vollenden. Folglich besteht die Befürchtung, dass die
gesamte Steuerung zu kompliziert wird. Das in Fig. 15
gezeigte Ablaufdiagramm ist so aufgebaut, dass die
Spielverhinderungssteuerungszeitspanne durch ein einfaches
Verfahren bestimmt werden kann.
Zunächst berechnet die ECU 56 das durch den Fahrer
angeforderte Grundsoll-Drehmoment in Übereinstimmung mit
einer Funktion E, die als Parameter den Grad der Öffnung
des Beschleunigers oder der Drosselklappe sowie die
Drehzahl des Motors hat (S180). Dann bestimmt die ECU 56 ob
der Leerlaufschalter eingeschaltet ist oder nicht, d. h. ob
das Leerlaufflag ausgeschaltet ist oder nicht (S181). Wenn
das Leerlaufflag eingeschaltet ist, gibt die ECU 56 die
Spielverhinderungssteuerungszeitspanne für die Beschleuni
gung, welche ein fester Wert ist, in den internen Zähler
C acc ein (S182). Die Spielverhinderungssteuerungszeit
spanne für die Beschleunigung ist der Wert zur Betätigung
oder zum Auslösen des Zählers. Ferner ist der vorhergehende
Wert ein fester Wert, der zudem als Sicherheit gegen einen
Fehler von beispielsweise dem Fahrzeuggeschwindigkeits
sensor zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit dient, der
als eine Bezugsgröße für die später zu beschreibende
Bestimmung dient. Wenn das Leerlaufflag in Schritt S181
nicht eingeschaltet ist, d. h. wenn der Beschleuniger
eingeschaltet ist und eine Anweisung zum Ausführen einer
Beschleunigung herausgegeben wird, gibt die ECU 56 die
Spielverhinderungssteuerungszeitspanne für die Verzögerung,
die ein fester Wert ist, in den internen Zähler C dcc ein,
gleich dem vorhergehenden Vorgang (S183).
Wenn eine Bestimmung in Schritt S181 gemacht wird, dass das
Leerlaufflag eingeschaltet ist und der interne Zähler C acc
in Schritt S182 aktualisiert ist, bestimmt die ECU 56 ob
der interne Zähler C dcc Null ist oder nicht (S184). Wenn
der interne Zähler C dcc < 0 ist, führt die ECU 56 einen
Vergleich zwischen der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindig
keit und einem Wert aus, der durch Subtrahieren eines
Ausgleichswerts β (Null oder ein positiver Wert), der unter
Berücksichtigung des Rauschens eines Fahrzeuggeschwindig
keitssignals oder dergleichen (S185) bestimmt ist, von
einer vorherigen Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten ist, die
eine vorbestimmte Zeitspanne zuvor erhalten wurde. Im Falle
eines ersten Prozesses ist die vorherige Fahrzeuggeschwin
digkeit, die verwendet wird, eine Fahrzeuggeschwindigkeit,
die zu einer vorbestimmten Zeit zuvor erhalten wurde. In
den zweiten und nachfolgenden Prozessen wird die Fahrzeug
geschwindigkeit in dem vorhergehenden Prozess oder Ablauf
verwendet. Wenn die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit <
die vorherige Fahrzeuggeschwindigkeit -β ist, d. h. wenn
eine Verzögerung ausgeführt wurde, eine Bestimmung gemacht
wird, dass das Spiel ausgeschaltet oder aufgehoben wurde
und das Drehmoment des Motors 12 geändert wurde. Somit wird
Null in den internen Zähler C dcc eingegeben (ein Rück
setzen wird ausgeführt) (S186). Dann beginnt die ECU 56 den
Motor so zu steuern, dass das in Schritt S180 berechnete
Grundsoll-Drehmoment als das Soll-Drehmoment für den Motor
12 verwendet wird (S187). Wenn die ECU 56 in Schritt S185
bestimmt, dass die Beziehung, nämlich dass die gegenwärtige
Fahrzeuggeschwindigkeit < die vorherige Fahrzeuggeschwin
digkeit -β ist, nicht erfüllt ist, d. h. wenn ein Spiel in
dem Antriebssystem vorliegt und der Motor 12 keinen Ein
fluss auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ausübt, subtrahiert
die ECU 56 einen vorbestimmten Wert Δt (welcher 1 beträgt,
wenn der interne Zähler C dcc die Anzahl der Zündungen
zählt) von dem internen Zähler C dcc (S188). Dann gibt die
ECU 56 das Spielverhinderungsdrehmoment für die Verzöge
rung, das aus dem Kennfeld ausgewählt ist, das dem in Fig.
7 gezeigten Kennfeld gleicht und welches auf dem Über
setzungsverhältnis und der Fahrzeuggeschwindigkeit basiert,
als das Soll-Drehmoment für den Motor 12 ein, um die
Spielverhinderungssteuerung auszuführen (S189).
Wenn in Schritt S181 eine Bestimmung gemacht wird, dass das
Leerlaufflag ausgeschaltet worden ist und der interne
Zähler C dcc in Schritt S183 aktualisiert worden ist,
bestimmt die ECU 56, ob der interne Zähler C acc Null ist
oder nicht (S190). Wenn der interne Zähler C acc < 0 ist,
wird ein Vergleich zwischen der gegenwärtigen Fahrzeug
geschwindigkeit und einem Wert ausgeführt, der durch
Addieren eines Ausgleichswerts α (Null oder ein positiver
Wert), der unter Berücksichtigung des Rauschens des
Fahrzeuggeschwindigkeitssignals bestimmt ist, zu einer
vorherigen Fahrzeuggeschwindigkeit aus einer vorbestimmten
Zeitspanne zuvor erhalten ist (S191). Auch in diesem Fall
wird in einem ersten Prozess oder Durchgang eine vorherige
Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet, die eine Fahrzeugge
schwindigkeit ist, die eine vorbestimmte Zeit zuvor erhal
ten wurd 23831 00070 552 001000280000000200012000285912372000040 0002010006192 00004 23712e. In den zweiten und weiteren Prozessen oder
Durchgängen wird die Fahrzeuggeschwindigkeit in dem
vorhergehenden Prozess verwendet. Wenn die gegenwärtige
Fahrzeuggeschwindigkeit < die vorherige Fahrzeuggeschwin
digkeit +α ist, d. h. wenn eine Beschleunigung aufgetreten
ist, wird eine Bestimmung gemacht, dass das Spiel ausge
schaltet oder ausgeglichen wurde und das Drehmoment des
Motors 12 verändert wurde. Somit wird Null in den internen
Zähler C acc eingegeben (d. h. ein Rücksetzen wird ausge
führt) (S192). Dann beginnt die ECU 56 den Motor so zu
steuern, dass das in Schritt S180 berechnete Grundsoll-
Drehmoment als das Soll-Drehmoment für den Motor 12
verwendet wird (S187). Wenn die ECU 56 in Schritt S191
bestimmt, dass die Beziehung, nämlich dass die gegenwärtige
Fahrzeuggeschwindigkeit < die vorherige Fahrzeuggeschwin
digkeit +α nicht erfüllt ist, d. h. wenn ein Spiel in dem
Antriebssystem vorliegt und der Motor 12 keinen Einfluss
auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ausübt, wird ein vorbe
stimmter Wert Δt (welcher 1 beträgt, wenn der interne
Zähler C acc die Anzahl der Zündungen in dem Motor zählt)
von dem internen Zähler C acc abgezogen (S193). Dann gibt
die ECU 56 das Spielverhinderungsdrehmoment für die
Verzögerung, das aus dem Kennfeld ausgewählt ist, welches
dem in Fig. 7 gezeigten Kennfeld gleicht und auf dem Über
setzungsverhältnis des CVT 14 und der Fahrzeuggeschwindig
keit basiert, als das Soll-Drehmoment für den Motor 12 ein,
um die Spielverhinderungssteuerung auszuführen (S194).
Wenn das Soll-Drehmoment in den Schritten S187, S189 oder
S194 bestimmt wird, wird die gegenwärtige Fahrzeug
geschwindigkeit als die vorherige Fahrzeuggeschwindigkeit
eingegeben (S195). Nachdem eine vorbestimmte Zeit
verstrichen ist, beispielsweise nachdem eine Zeit Δt
abgelaufen ist, wird die Steuerung gemäß dem in Fig. 15
gezeigten Ablaufdiagramm gestartet. In einem Fall, in
welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, sind die
vorherige Fahrzeuggeschwindigkeit und die gegenwärtige
Fahrzeuggeschwindigkeit manchmal nicht voneinander
verschieden. In diesem Fall müssen die Intervalle für den
Neustart des Ablaufs auf 500 ms oder 1 s gesetzt werden.
Wie oben beschrieben wurde, wird eine Änderung in der
Fahrzeuggeschwindigkeit oder dergleichen, die in dem
Augenblick auftritt, wenn das Spiel in der Richtung
ausgeschaltet wurde, in der die Leistung des Antriebs
systems übertragen wird, erfasst, so dass die Vollendung
oder Beendigung der Spielverhinderungssteuerungszeitspanne
leicht vorhergesagt werden kann. Im Ergebnis kann das Spiel
ausgeschaltet oder ausgeglichen werden, während die gesamte
Steuerung vereinfacht ist. Zudem können Unbequemlichkeiten
für eine Person in dem Fahrzeug verhindert werden und das
Fahrzeug kann sanft oder gleichmäßig gefahren werden.
In jedem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele ist das
Drehmoment des Motors 12 hauptsächlich in einem sogenannten
Beschleunigungszustand gesteuert, in welchem der Motor 12
von dem angetriebenen Zustand in den Antriebszustand verän
dert wird, so dass ein in dem Antriebssystem vorliegendes
Spiel ausgeglichen oder ausgeschaltet wird. Jedoch kann das
Spiel ebenso ausgeglichen oder ausgeschaltet werden, indem
die Drehzahl des Antriebssystems, dessen Spiel durch die
Fahrzeuggeschwindigkeit maßgeblich bestimmt ist, verglichen
mit der Seite des Motors 12 verzögert wird. Folglich ist
ein siebtes Ausführungsbeispiel so aufgebaut, dass das
Übersetzungsverhältnis des CVT 14 aktiv gesteuert wird, um
das Spiel auszuschalten oder auszugleichen.
Gemäß in einem in Fig. 16 gezeigten Ablaufdiagramm gibt die
in Fig. 1 gezeigte Verhinderungs-ECU 60 eine Anweisung an
die ECU 58 heraus, ein Grundsoll-Übersetzungsverhältnis des
CVT zu berechnen. Die ECU 58 berechnet das Grundsoll-
Übersetzungsverhältnis des CVT zur Realisierung der durch
den Fahrer angeforderten Fahrzeuggeschwindigkeit in
Übereinstimmung mit einer Funktion G, die als Parameter den
Grad der Öffnung des Beschleunigers oder der Drosselklappe
und die Fahrzeuggeschwindigkeit hat (S200). Dann gibt die
Verhinderungs-ECU 60 eine Anweisung an die ECU 56 heraus,
das Grundsoll-Drehmoment zu berechnen. Die ECU 56 berechnet
ein Grundsoll-Drehmoment für die Realisierung der durch den
Fahrer angeforderten Fahrzeuggeschwindigkeit in Überein
stimmung mit einer Funktion E, die als Parameter den Grad
der Öffnung des Beschleunigers oder der Drosselklappe und
der Drehzahl des Motors hat (S201). Dann bestimmt die
Verhinderungs-ECU 60 ob die gegenwärtige Zeitspanne die
Spielverhinderungssteuerungszeitspanne ist oder nicht
(S202). Wenn beispielsweise der Leerlaufschalter von EIN
nach AUS verändert wird, wird der Zähler auf eine vorbe
stimmte Zeitspanne gesetzt. Wenn der Zähler betätigt wird,
wird bestimmt, dass die gegenwärtige Zeitspanne die
Spielverhinderungssteuerungszeitspanne ist.
Wenn die Verhinderungs-ECU 60 in Schritt S202 bestimmt,
dass die gegenwärtige Zeitspanne die Spielverhinderungs
steuerungszeitspanne ist, gibt die ECU 58 das Soll-
Übersetzungsverhältnis für das CVT zur Verhinderung des
Spiels als den Wert für das Soll-Übersetzungsverhältnis des
CVT an, um den Übergang auf das Soll-Übersetzungsverhältnis
des CVT zur Verhinderung des Spiels kontinuierlich oder
gleichmäßig zu machen (S203). Das Soll-Übersetzungsverhäl
tnis für das CVT zur Verhinderung des Spiels ist ein
Übersetzungsverhältnis, welches in Übereinstimmung mit dem
vorherigen Übersetzungsverhältnis des CVT und der Fahrzeug
geschwindigkeit bestimmt ist. Das vorhergehende Überset
zungsverhältnis wird erhalten, indem das gegenwärtige
Übersetzungsverhältnis um ein vorbestimmtes Verhältnis auf
eine Geschwindigkeitserhöhungsseite verschoben wird. In dem
oberen Diagramm in Fig. 17 ist ein Übergang der Veränderung
des Übersetzungsverhältnisses des CVT gezeigt. Zu dieser
Zeit verwendet die ECU 56 das Soll-Drehmoment in dem vor
hergehenden Durchlauf als das Soll-Drehmoment zum Aufrecht
erhalten des Drehmoments (Verzögerung der Veränderung des
Drehmoments)(S204). Dies bedeutet, dass die ECU 56 eine
Steuerung ausführt, um das Drehmoment des Motors 12
aufrechtzuerhalten.
Wie oben beschrieben wurde, wird das Übersetzungsverhältnis
des CVT 14 in Richtung auf die Geschwindigkeitserhöhungs
seite während der Spielverhinderungssteuerungszeitspanne
verändert, um das Drehmoment des Motors 12 aufrechtzuerhal
ten. Folglich kann die Drehzahl des Antriebssystems, dessen
Spiel sich in Antwort auf Veränderungen in der Fahrzeug
geschwindigkeit ändert, verglichen mit dem Motor 12
verzögert oder verlangsamt werden. Im Ergebnis kann das in
dem Antriebssystem vorliegende Spiel durch Steuerung des
Übersetzungsverhältnisses des CVT 14 ausgeglichen oder
ausgeschaltet werden. Im mittleren Diagramm und im unteren
Diagramm von Fig. 17 ist der Übergang oder die Veränderung
des Drehmoments des Motors 12 und des relativen Drehwinkels
zwischen dem Motor 12 und dem Fahrzeug gezeigt, d. h. die
Änderung des Betrags des Spiels stimmt mit dem Übergang
oder der Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des CVT
14 überein.
Wenn die Verhinderungs-ECU 60 in Schritt S202 bestimmt,
dass die gegenwärtige Zeitspanne nicht die Spielverhinde
rungssteuerungszeitspanne ist, gibt die ECU 58 das
Grundsoll-Übersetzungsverhältnis des CVT, das in Schritt
S200 berechnet ist, als den Wert für das Soll-Übersetzungs
verhältnis für das CVT ein, um den Übergang des Überset
zungsverhältnisses des CVT 14 auf das Grundsoll-Überset
zungsverhältnis des CVT kontinuierlich oder gleichmäßig zu
machen (S205). Zu dieser Zeit verwendet die ECU 56 das in
Schritt S201 berechnete Grundsoll-Drehmoment als das Soll-
Drehmoment (S206), so dass die Beschleunigungssteuerung
oder dergleichen des Fahrzeugs, die durch den Fahrer
angefordert sind, ausgeführt werden.
Wie oben beschrieben wurde, wird das CVT 14 aktiv gesteu
ert, so dass die Freiheit bei der Spielverhinderungssteue
rung verbessert werden kann. Folglich können Unbequemlich
keiten für eine Person in dem Fahrzeug, die durch Stoß oder
Ruckeln hervorgerufen worden sind, verhindert werden.
Ferner kann das Fahrzeug sanft oder gleichmäßig gefahren
werden.
In dem siebten Ausführungsbeispiel wird die Drehzahl des
Antriebssystems verglichen mit der des Motors 12 vorüber
gehend verzögert, um das Spiel auszuschalten. In den in
Fig. 18 bis 21 gezeigten Beispielen werden sowohl der Motor
12 als auch die Fahrzeugseite (oder Radseite) beschleunigt,
um das Spiel auszuschalten oder auszugleichen. Dies
bedeutet, dass beispielsweise, wenn die Beschleunigung
begonnen wird, in der der Motor 12 von dem angetriebenen
Zustand in den Antriebszustand geändert wird, das CVT auf
die Geschwindigkeitsverminderungsseite verschoben wird, so
dass die Drehzahl des drehenden Abschnitts (in Umkehrung zu
dem Übersetzungsverhältnis) der Räder (des Fahrzeugs) etwas
langsamer angehoben wird als der Anstieg der Drehzahl des
Motors 12 infolge der Zunahme des Motordrehmoments. Als
Alternative dazu wird ein Drehmoment erzeugt, so dass die
Drehzahl auf der Motorseite etwas schneller steigt als der
Anstieg in der Drehzahl, der durch Änderungen in der
Geschwindigkeit der Räderseite (Fahrzeugseite) hervorge
rufen ist. Im Ergebnis können der Motor 12 und die Räder
(das Fahrzeug) in der gleichen Richtung mit einer kleinen
relativen Geschwindigkeit betrieben werden. Folglich kann
das Spiel sanft ausgeschaltet oder ausgeglichen werden.
Fig. 18 ist ein Flussdiagramm zur Steuerung des Motors 12,
wenn die Beschleunigung beginnt, d. h. wenn der Motor 12 von
dem angetriebenen Zustand in den Antriebszustand verändert
oder umgeschaltet wird. Insbesondere wird die Gangwechsel
geschwindigkeit des CVT 14 eingestellt, um das Spiel
auszuschalten. Die in Fig. 1 gezeigte ECU 58 berechnet das
Soll-Übersetzungsverhältnis des CVT, welches erforderlich
ist, um die durch den Fahrer angeforderte Geschwindigkeit
zu erhalten, in Übereinstimmung mit einer Funktion H,
welche als Parameter den derzeitigen Grad der Öffnung des
Beschleunigers oder der Drosselklappe und die Fahrzeug
geschwindigkeit hat (S210). Dann berechnet die ECU 58 eine
üblicherweise erforderliche Gangwechselgeschwindigkeit des
CVT in Übereinstimmung mit einer Funktion J, welche als
Parameter das Soll-Übersetzungsverhältnis für das CVT, das
in Schritt S210 berechnet ist, und das derzeitige Über
setzungsverhältnis des CVT 14 hat (S211). Dies bedeutet,
dass die Differenz zwischen dem Soll-Übersetzungsverhältnis
für das CVT und dem gegenwärtigen Übersetzungsverhältnis
des CVT 14 verwendet wird, um die Gangwechselgeschwindig
keit zu bestimmen, um das Soll-Übersetzungsverhältnis für
das CVT zu erreichen. Ferner berechnet die ECU 56 das Soll-
Drehmoment, welches erforderlich ist, um die durch den
Fahrer geforderte Geschwindigkeit zu erreichen, in Überein
stimmung mit einer Funktion K, die als Parameter den Grad
der Öffnung des Beschleunigers oder der Drosselklappe und
die Drehzahl des Motors 12 hat (S212).
Die Verhinderungs-ECU 60 bestimmt, ob die gegenwärtige
Zeitspanne die Spielverhinderungssteuerungszeitspanne ist
oder nicht (S213). Ein Zähler wird auf eine vorbestimmte
Zeitspanne gesetzt, wenn beispielsweise der Leerlaufschal
ter von EIN zu AUS verändert worden ist. Wenn der Zähler
betätigt worden ist, wird bestimmt, dass die gegenwärtige
Zeitspanne die Spielverhinderungssteuerungszeitspanne ist.
Wenn in Schritt S213 eine Bestimmung gemacht wird, dass die
gegenwärtige Zeitspanne die Spielverhinderungssteuerungs
zeitspanne ist, steuert die ECU 56 den Motor 12 mit dem in
Schritt S212 berechneten Soll-Drehmoment, wie in dem
mittleren Diagramm in Fig. 19 gezeigt ist. Ferner verwendet
die ECU 58 die erforderliche Gangwechselgeschwindigkeit zur
Verhinderung des Spiels, um das Übersetzungsverhältnis des
CVT 14 in Richtung auf die Geschwindigkeitsverminderungs
seite um einen vorbestimmten Betrag (beispielsweise 20%
bis 30%) als den Wert für die erforderliche Gangwechsel
geschwindigkeit des CVT zu verändern (S214). Diese Soll-
Gangwechselgeschwindigkeit zur Verhinderung des Spiels ist
in Übereinstimmung mit der Funktion für das Soll-Drehmoment
bestimmt und ist ausgelegt, eine Neigung oder Steigung zu
haben, welche sich in Übereinstimmung mit dem Soll-
Drehmoment ändert.
Wenn im Schritt S213 eine Bestimmung gemacht wird, dass die
gegenwärtige Zeitspanne nicht die Spielverhinderungs
steuerungszeitspanne ist, d. h. eine Bestimmung wird
gemacht, dass die Verhinderung des Spiels abgeschlossen
worden ist, wird die üblicherweise erforderliche Gang
wechselgeschwindigkeit für das CVT zur Realisierung einer
Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des CVT 14, die
erforderlich ist, die durch den Fahrer angeforderte
Geschwindigkeit zu erhalten, als ein Wert für die
erforderliche Gangwechselgeschwindigkeit für das CVT
verwendet (S215). Somit wird die Steuerung des Motors 12
und des CVT 14 in einem Zustand fortgesetzt, in welchem der
Motor 12 als die antreibende Seite betrieben wird. Es ist
anzumerken, dass die Steuerung in Übereinstimmung mit dem
vorhergehenden Ablaufdiagramm wiederholt zu vorbestimmten
Zeitintervallen (beispielsweise 16 ms) ausgeführt wird.
Wie oben beschrieben wurde, wird das Übersetzungsverhältnis
des CVT 14 während der Spielverhinderungssteuerungs
zeitspanne leicht oder geringfügig in Richtung auf die
Geschwindigkeitsverminderungsseite verändert. Folglich wird
die Drehzahl des drehenden Abschnitts der Räder (des
Fahrzeugs) langsamer in der gleichen Richtung angehoben als
der Anstieg der Drehzahl des Motors, wie in dem unteren
Diagramm von Fig. 19 gezeigt ist. Dies bedeutet, dass der
drehende Abschnitt der Räder bzw. des Fahrzeugs allmählich
in der Richtung bewegt wird, in der das Spiel ausgeschaltet
wird, wobei der vorgenannte drehende Abschnitt in der
gleichen Richtung bewegt wird, wie die Motorseite. Im
Ergebnis kann das Spiel sanft ausgeschaltet oder
ausgeglichen werden. Folglich können Unbequemlichkeiten für
eine Person in dem Fahrzeug, die durch Stoß oder Ruckeln
hervorgerufen sind, verhindert werden. Ferner kann das
Fahrzeug sanft oder gleichmäßig gefahren werden. Weil das
Spiel in einem Zustand ausgeschaltet Wird, in welchem die
drehenden Abschnitte des Motors 12 und der Fahrzeugseite in
der gleichen Richtung bewegt werden, kann das Ansprech
verhalten hinsichtlich der Beschleunigung, nachdem der
Vorgang zur Ausschaltung des Spiels abgeschlossen worden
ist, verbessert werden.
Fig. 20 ist ein Flussdiagramm zur Steuerung des
Antriebszustands des Motors 12, wenn die Beschleunigung
beginnt, d. h. wenn der Motor 12 von dem angetriebenen
Zustand in den Antriebszustand wechselt. Insbesondere wird
das Drehmoment des Motors 12 eingestellt, um das Spiel
auszuschalten oder auszugleichen. Die in Fig. 1 gezeigte
ECU 58 berechnet ein Soll-Übersetzungsverhältnis für das
CVT, welches erforderlich ist, um die durch den Fahrer
geforderte Geschwindigkeit zu erreichen, in Übereinstimmung
mit einer Funktion H, die als Parameter den derzeitigen
Grad der Öffnung des Beschleunigers oder der Drosselklappe
und die Fahrzeuggeschwindigkeit hat (S220). Dann berechnet
die ECU 58 die üblicherweise erforderliche Gangwechsel
geschwindigkeit des CVT zur Realisierung einer Änderung auf
das Soll-Übersetzungsverhältnis des CVT 14 in Überein
stimmung mit einer Funktion J, die als Parameter das in
Schritt S220 berechnete Soll-Übersetzungsverhältnis des CVT
und das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis des CVT 14 hat
(S221). Dies bedeutet, dass die Differenz zwischen dem
Soll-Übersetzungsverhältnis für das CVT und dem gegen
wärtigen Übersetzungsverhältnis des CVT 14 verwendet wird,
um die Gangwechselgeschwindigkeit zu bestimmen, um das
Soll-Übersetzungsverhältnis für das CVT zu erreichen. Ein
Soll-Drehmoment, welches erforderlich ist, um die durch den
Fahrer geforderte Geschwindigkeit zur erreichen, wird in
Übereinstimmung mit einer Funktion E berechnet, die als
Parameter den Grad der Öffnung des Beschleunigers oder der
Drosselklappe und die Drehzahl des Motors 12 hat (S222).
Die Verhinderungs-ECU 60 bestimmt, ob die gegenwärtige
Zeitspanne die Spielverhinderungssteuerungszeitspanne ist
oder nicht (S223). Wenn beispielsweise der Leerlaufschalter
von EIN nach AUS gewechselt hat, wird der Zähler auf eine
vorbestimmte Zeit gesetzt. Wenn der vorgenannte Zähler
betätigt wird, wird eine Bestimmung gemacht, dass die
gegenwärtige Zeitspanne die Spielverhinderungssteuerungs
zeitspanne ist. Wenn in Schritt S223 eine Bestimmung
gemacht wird, dass die gegenwärtige Zeitspanne die Spiel
verhinderungssteuerungszeitspanne ist, steuert die ECU 58
den Gangwechsel des CVT 14 mit der üblicherweise erforder
lichen Gangwechselgeschwindigkeit für das CVT, die in
Schritt S221 berechnet ist, wie in dem oberen Diagramm von
Fig. 21 gezeigt ist. Ferner verwendet, wie in dem mittleren
Diagramm von Fig. 21 gezeigt ist, die ECU 56 als den Wert
für das Soll-Drehmoment das Soll-Drehmoment zur Verhinde
rung des Spiels, welches niedriger ist als das Grundsoll-
Drehmoment, welches in Übereinstimmung mit der Funktion für
die üblicherweise erforderliche Gangwechselgeschwindigkeit
für das CVT bestimmt ist (S224).
Wenn in Schritt S223 eine Bestimmung ausgeführt wird, dass
die gegenwärtige Zeitspanne nicht die Spielverhinderungs
steuerungszeitspanne ist, d. h. wenn eine Bestimmung dahin
gehend gemacht wird, dass die Verhinderung des Spiels
abgeschlossen worden ist, wird das Grundsoll-Drehmoment zur
Realisierung der Veränderung zu dem Drehmoment des Motors
12, welches erforderlich ist, um die durch den Fahrer
angeforderte Geschwindigkeit zu erreichen, als der Wert für
das Soll-Drehmoment verwendet (S225). In einem Zustand, in
dem der Motor 12 als die Antriebsseite dient, wird die
Steuerung des Motors 12 und des CVT 14 fortgesetzt. Es ist
anzumerken, dass die Steuerung gemäß dem vorhergehenden
Ablaufdiagramm wiederholt zu vorbestimmten Zeitintervallen
(beispielsweise 16 ms) ausgeführt wird.
Wie oben beschrieben wurde, wird das Drehmoment des Motors
12 während der Spielverhinderungssteuerungszeitspanne
leicht angehoben, in welcher der Gangwechsel mit der
üblicherweise erforderlichen Gangwechselgeschwindigkeit für
das CVT ausgeführt wird, wie in dem mittleren Diagramm von
Fig. 21 gezeigt ist. Folglich wird die Drehzahl des Motors
in der gleichen Richtung etwas schneller angehoben, als der
Anstieg der Drehzahl der Räder (des Fahrzeugs) infolge des
Gangwechsels, wie in dem unteren Diagramm von Fig. 21
gezeigt ist. Dies bedeutet, dass die Motorseite allmählich
getrennt wird, um sich in der Richtung zu bewegen, in
welcher das Spiel ausgeschaltet wird, wobei die Motorseite
in der gleichen Richtung bewegt wird, wie die drehenden
Abschnitte der Räder (des Fahrzeugs). Im Ergebnis wird das
Spiel sanft ausgeschaltet, ohne Unbequemlichkeiten für eine
Person in dem Fahrzeug infolge von Stößen oder Ruckeln
hervorzurufen. Ferner kann das Fahrzeug sanft oder gleich
mäßig gefahren werden. Weil die drehenden Abschnitte auf
der Seite des Motors 12 und auf der Fahrzeugseite das Spiel
ausschalten oder ausgleichen, während die vorgenannten
drehenden Abschnitte in der gleichen Richtung bewegt werden
können, kann das Ansprechen hinsichtlich der Beschleuni
gung, nachdem der Vorgang zum Ausschalten des Spiels ausge
führt worden ist, verbessert werden. Wenn die in Fig. 18
bis 21 gezeigten Steuerungen kombiniert werden, kann das
Spiel schneller und sanfter ausgeglichen oder ausgeschaltet
werden.
Wie in jedem der vorangehenden Ausführungsbeispiele kann
die Struktur und der Ablauf der Steuerung variiert werden,
um einen gleichen Effekt zu erhalten, der durch ein anderes
der vorgenannten Ausführungsbeispiele erhalten wird, wenn
das in dem Antriebssystem vorliegende Spiel durch Steuerung
des Motordrehmoments und des Übersetzungsverhältnisses des
CVT durch das in jedem Ausführungsbeispiel beschriebene
Verfahren ausgeschaltet oder ausgeglichen wird. In jedem
Ausführungsbeispiel wurde hauptsächlich die Beschleunigung
beschrieben, in welcher die Motorseite von dem angetriebe
nen Zustand in den Antriebszustand wechselt. Eine ähnliche
Steuerung kann auf einen Verzögerungszustand angewandt
werden, in welchem die Motorseite von dem Antriebszustand
in den angetriebenen Zustand wechselt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem Fahrzeug,
das ein Spiel in seinem Antriebssystem hat, wenn die
Beziehung zwischen der Leistungsquelle und den Rädern, die
mit dem stufenlos verstellbaren Getriebe verbunden sind,
alternierend zwischen dem angetriebenen Zustand und dem
Antriebszustand wechselt, das Spiel rasch und angemessen
ausgeschaltet oder aufgehoben und Schwingungen in
Längsrichtung des Fahrzeugs werden ausreichend verhindert,
um Komfortnachteile für eine Person in dem Fahrzeug zu
vermeiden.
Eine Verhinderungs-ECU einer Steuerungseinheit für ein
Fahrzeug, das mit einer Leistungsquelle und einem stufenlos
verstellbaren Getriebe versehen ist, steuert eine ECU für
die Steuerung eines Motors und eine ECU für die Steuerung
eines stufenlos verstellbaren Getriebes, um eine Steuerung
des Ausgangsdrehmoments des Motors, eine Steuerung des
Gangwechsels des stufenlos verstellbaren Getriebes und eine
Steuerung einer Zeitspanne für eine Spielverhinderungs
steuerung auszuführen. Wenn die Beziehung zwischen einem
Abschnitt, der den Motor und das stufenlos verstellbare
Getriebe aufweist, und einem Abschnitt, der die Räder (das
Fahrzeug) aufweist, abwechselnd zwischen einem angetrie
benen Zustand und einem antreibenden Zustand gewechselt
wird, wird ein Spiel, das in dem Antriebssystem vorliegt
und Schwingungen in Längsrichtung hervorruft, ausgeschaltet
oder ausgeglichen, bevor eine Beschleunigungssteuerung des
Fahrzeugs und eine Steuerung des Ruckelns oder Stoßens
ausgeführt werden. Die Steuerungseinheit für ein Fahrzeug
ist in der Lage, Schwingungen des Fahrzeugs in der Längs
richtung ausreichend zu vermindern, und Komfortnachteile
für eine Person in dem Fahrzeug zu verhindern, indem das
Spiel in dem Antriebssystem ausgeglichen wird.
Claims (18)
1. Ein Steuergerät für ein Fahrzeug mit einer Leistungs
quelle (12) und einem stufenlos verstellbaren Getriebe
(14), welches stufenlos ein Übersetzungsverhältnis davon
verstellen kann, wobei das Steuergerät gekennzeichnet ist
durch:
eine Spielverhinderungssteuerungseinheit (60), die ausgelegt ist, ein in einem Antriebssystem vorliegendes Spiel auszuschalten, um Schwingungen des Fahrzeugs zu verhindern, die durch das Spiel hervorgerufen worden sind, wenn ein antreibender Zustand und ein angetriebener Zustand zwischen der Leistungsquelle (12) und dem stufenlos verstellbaren Getriebe (14) einerseits, und über das Antriebssystem mit der Leistungsquelle (12) und dem stufenlos verstellbaren Getriebe (14) verbundenen Rädern andererseits alternierend wechselt.
eine Spielverhinderungssteuerungseinheit (60), die ausgelegt ist, ein in einem Antriebssystem vorliegendes Spiel auszuschalten, um Schwingungen des Fahrzeugs zu verhindern, die durch das Spiel hervorgerufen worden sind, wenn ein antreibender Zustand und ein angetriebener Zustand zwischen der Leistungsquelle (12) und dem stufenlos verstellbaren Getriebe (14) einerseits, und über das Antriebssystem mit der Leistungsquelle (12) und dem stufenlos verstellbaren Getriebe (14) verbundenen Rädern andererseits alternierend wechselt.
2. Ein Steuergerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spielverhinderungs
steuerungseinheit (60) ausgelegt ist, eines von der
Ausgangsleistung der Leistungsquelle (12) während der
Verhinderungssteuerung sowie der Ausgangsleistung der
Leistungsquelle (12) und einer Steuerungszeitspanne, in
welcher die Ausgangsleistung der Leistungsquelle (12) in
Übereinstimmung mit einem Faktor gesteuert ist, welcher
einen Einfluss auf die Reibung der Leistungsquelle (12)
hat, zu bestimmen, um das Spiel auszuschalten.
3. Ein Steuergerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spielverhinderungs
steuerungseinheit (60) ausgelegt ist, eines von einer
Ausgangsleistung der Leistungsquelle (12) während der
Verhinderungssteuerung sowie der Ausgangsleistung der
Leistungsquelle (12) und einer Steuerungszeitspanne, in
welcher die Ausgangsleistung der Leistungsquelle (12) in
Übereinstimmung mit dem Übersetzungsverhältnis des stufen
los verstellbaren Getriebes (14) und einer Fahrzeugge
schwindigkeit gesteuert ist, zu bestimmen, um das Spiel
auszuschalten.
4. Ein Steuergerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spielverhinderungs
steuerungseinheit (60) ausgelegt ist, eine Kurzzeit
steuerung zur Vollendung der Spielverhinderung in einer
kurzen Zeit auszuführen, wenn die Leistungsquelle (12) und
das kontinuierlich verstellbare Getriebe (14) von dem
angetriebenen Zustand in den antreibenden Zustand wechseln,
und dass die Spielverhinderungssteuerungseinheit (60)
ausgelegt ist, eine Langzeitsteuerung zur Vollendung der
Verhinderung des Spiels in einer Zeit auszuführen, die
länger ist als die Kurzzeitsteuerung, wenn die Leistungs
quelle (12) und das stufenlos verstellbare Getriebe (14)
von dem antreibenden Zustand in den angetriebenen Zustand
wechseln.
5. Ein Steuergerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spielverhinderungs
steuerungseinheit (60) ausgelegt ist, ein Umschalten
zwischen dem angetriebenen Zustand und dem antreibenden
Zustand in Antwort auf ein Signal zu bestimmen, das von
einem Leerlaufschalter zugeführt wird, um das Spiel
auszuschalten.
6. Ein Steuergerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spielverhinderungs
steuerungseinheit (60) ausgelegt ist, ein Umschalten
zwischen dem angetriebenen Zustand und dem antreibenden
Zustand in Übereinstimmung mit der Größe eines vorherge
sagten Reibungsdrehmoments der Leistungsquelle (12) und
der Größe eines Indikatordrehmoments der Leistungsquelle
(12) zu bestimmen, um das Spiel auszuschalten.
7. Ein Steuergerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spielverhinderungs
steuerungseinheit (60) ausgelegt ist, eine Vollendung
einer Steuerungszeitspanne für die Verhinderungssteuerung
in Übereinstimmung mit einer Veränderung in der Fahrzeug
geschwindigkeit zu erkennen, um einen Vorgang zum
Ausschalten des Spiels zu vollenden.
8. Ein Steuergerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spielverhinderungs
steuerungseinheit (60) ausgelegt ist, das Übersetzungs
verhältnis des stufenlos verstellbaren Getriebes (14) in
Richtung auf eine Geschwindigkeitserhöhungsseite zu
verändern, um das Spiel in dem Antriebssystem auszu
schalten, bevor die Ausgangsleistung der Leistungsquelle
(12) erhöht wird, wenn die Leistungsquelle (12) und das
stufenlos verstellbare Getriebe (14) von dem angetriebenen
Zustand zu dem antreibenden Zustand wechseln, und die
Spielverhinderungssteuerungseinheit (60) ist ausgelegt,
dann die Ausgangsleistung der Leistungsquelle (12) zu
erhöhen und das Übersetzungsverhältnis des stufenlos
verstellbaren Getriebes (14) in Richtung auf eine
Geschwindigkeitsverminderungsseite zu verändern.
9. Ein Steuergerät für ein Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spielverhinderungs
steuerungseinheit (60) ausgelegt ist, mindestens eines von
der Ausgangsleistung der Leistungsquelle (12) und dem
Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Getrie
bes (14) zu steuern, um einen Anstieg in der Drehzahl der
Leistungsquelle (12) zu veranlassen, relativ höher zu sein
als ein Anstieg der Drehzahl der Räder, um das Spiel auszu
schalten, wenn die Leistungsquelle (12) und das stufenlos
verstellbare Getriebe (14) von dem angetriebenen Zustand
in den antreibenden Zustand wechseln.
10. Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, das mit
einer Leistungsquelle (12) und einem stufenlos verstell
baren Getriebe (14), das ein Übersetzungsverhältnis davon
stufenlos verstellen kann, versehen ist, wobei das
Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte:
Erfassen (S111) eines Umschaltens zwischen einem antreibenden Zustand und einem angetriebenen Zustand zwischen der Leistungsquelle (12) und dem stufenlos verstellbaren Getriebe (14) einerseits und über ein Antriebssystem mit der Leistungsquelle (12) und dem stufenlos verstellbaren Getriebe (14) verbundenen Rädern andererseits; und
Ausschalten (S113) eines in dem Antriebssystem vorliegenden Spiels, wenn die Leistungsquelle (12) und das stufenlos verstellbare Getriebe (14) einerseits und die Räder andererseits abwechselnd zwischen dem antreibenden Zustand und dem angetriebenen Zustand wechseln, um durch das Spiel hervorgerufene Schwingungen des Fahrzeugs zu verhindern.
Erfassen (S111) eines Umschaltens zwischen einem antreibenden Zustand und einem angetriebenen Zustand zwischen der Leistungsquelle (12) und dem stufenlos verstellbaren Getriebe (14) einerseits und über ein Antriebssystem mit der Leistungsquelle (12) und dem stufenlos verstellbaren Getriebe (14) verbundenen Rädern andererseits; und
Ausschalten (S113) eines in dem Antriebssystem vorliegenden Spiels, wenn die Leistungsquelle (12) und das stufenlos verstellbare Getriebe (14) einerseits und die Räder andererseits abwechselnd zwischen dem antreibenden Zustand und dem angetriebenen Zustand wechseln, um durch das Spiel hervorgerufene Schwingungen des Fahrzeugs zu verhindern.
11. Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs nach
Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen weiteren Schritt
(S100) der Bestimmung von einem von einer Ausgangsleistung
der Leistungsquelle (12) während der Verhinderungssteuerung
sowie der Ausgangsleistung der Leistungsquelle (12) und
einer Steuerungszeitspanne, in welcher die Ausgangsleistung
der Leistungsquelle (12) in Übereinstimmung mit einem
Faktor gesteuert ist, welcher einen Einfluss auf die
Reibung der Leistungsquelle (12) ausübt, um das Spiel
auszuschalten.
12. Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs nach
Anspruch 10, ferner gekennzeichnet durch einen Schritt
(S110) der Bestimmung von einem von einer Ausgangsleistung
der Leistungsquelle (12) während der Verhinderungssteuerung
sowie der Ausgangsleistung der Leistungsquelle (12) und
einer Steuerungszeitspanne, in welcher die Ausgangsleistung
der Leistungsquelle (12) in Übereinstimmung mit einem
Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren
Getriebes (14) und der Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert
wird, um das Spiel auszuschalten.
13. Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs nach
Anspruch 10, ferner gekennzeichnet durch einen Schritt
(S122, S124) der Ausführung von einem von einer Kurzzeit
steuerung, mit der die Verhinderung des Spiels in einer
kurzen Zeit vollendet wird, wenn die Leistungsquelle (12)
und das stufenlos verstellbare Getriebe (14) von dem
angetriebenen Zustand in den antreibenden Zustand wechseln,
und einer Langzeitsteuerung mit der die Verhinderung des
Spiels in einer Zeit vollendet wird, die länger ist als die
Kurzzeitsteuerung, wenn die Leistungsquelle (12) und das
stufenlos verstellbare Getriebe (14) von dem antreibenden
Zustand in den angetriebenen Zustand wechseln.
14. Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs nach
Anspruch 13, ferner gekennzeichnet durch einen Schritt
(S142) der Bestimmung eines Umschaltens zwischen dem
angetriebenen Zustand und dem antreibenden Zustand in
Antwort auf ein Signal, das von einem Leerlaufschalter
zugeführt wird, um das Spiel auszuschalten.
15. Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs nach
Anspruch 13, ferner gekennzeichnet durch einen Schritt
(S163) der Bestimmung eines Umschaltens zwischen dem
angetriebenen Zustand und dem antreibenden Zustand in
Übereinstimmung mit der Größe eines vorhergesagten
Reibungsdrehmoments der Leistungsquelle (12) und der Größe
eines Indikatordrehmoments der Leistungsquelle (12) um das
Spiel auszuschalten.
16. Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs nach
Anspruch 10, ferner gekennzeichnet durch einen Schritt
(S185, S191) der Erkennung der Vollendung einer Steuerungs
zeitspanne zur Verhinderungssteuerung in Übereinstimmung
mit einer Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit, um einen
Vorgang zum Ausschalten des Spiels zu vollenden.
17. Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs nach
Anspruch 10, ferner gekennzeichnet durch Schritte, in
denen, wenn die Leistungsquelle (12) und das stufenlos
verstellbare Getriebe (14) von dem angetriebenen Zustand in
den antreibenden Zustand wechseln, das Übersetzungsverhält
nis des stufenlos verstellbaren Getriebes (14) auf eine
Geschwindigkeitserhöhungsseite verändert wird (S203), bevor
eine Ausgangsleistung der Leistungsquelle (12) erhöht wird,
um das Spiel des Antriebssystems auszuschalten, und dann
die Ausgangsleistung der Leistungsquelle erhöht wird (S204)
und das Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren
Getriebes auf eine Geschwindigkeitsverminderungsseite
verändert wird.
18. Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs nach
Anspruch 10, ferner gekennzeichnet durch einen Schritt, in
dem, wenn die Leistungsquelle und das stufenlos ver
stellbare Getriebe von dem angetriebenen Zustand in den
Antriebszustand wechseln, mindestens eines von der
Ausgangsleistung der Leistungsquelle (12) und dem
Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren
Getriebes (14) gesteuert wird (S214, S224), um zu bewirken,
dass ein Anstieg der Drehzahl der Leistungsquelle (12)
relativ schneller ist als ein Anstieg in der Drehzahl der
Räder, um das Spiel auszuschalten.
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