DE10051692A1

DE10051692A1 - Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Schaltung von Bereichen in einem kontinuirlich variablen Getriebe

Info

Publication number: DE10051692A1
Application number: DE10051692A
Authority: DE
Inventors: Brian D Kuras
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2001-05-31
Also published as: JP2001159462A; US6295497B1

Abstract

Ein kontinuierlich variables Getriebe wird offenbart. Das Getriebe weist einen Getriebeeingangsdrehzahlsensor auf, der Getriebeeingangsdrehzahlsignale erzeugt, die eine Eingangsdrehzahl in das Getriebe anzeigen, und einen Getriebeausgangsdrehzahlsensor, der Getriebeausgangsdrehzahlsignale erzeugt, die eine Ausgangsdrehzahl aus dem Getriebe anzeigen. Das Getriebe weist weiter eine Steuervorrichtung auf, die betreibbar ist, um das Getriebeeingangsdrehzahlsignal und das Getriebeausgangsdrehzahlsignal aufzunehmen und eine Getriebeübersetzung basierend auf dem Getriebeeingangsdrehzahlsignal und dem Getriebeausgangsdrehzahlsignal zu bestimmen. Die Steuervorrichtung ist weiterhin betreibbar, um eine Veränderungsrate der Getriebeübersetzung zu berechnen und eine Getriebebereichsschaltung basierend auf der Getriebeübersetzung, der Rate und einer Schaltungsvollendungsübersetzung einzuleiten, so daß die Getriebebereichsschaltung vollendet ist, wenn das Getriebe auf der vorbestimmten Schaltungsvollendungsübersetzung ist. Ein Verfahren zur Steuerung eines kontinuierlich variablen Getriebes wird auch offenbart.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein kontinuierlich variables Getriebe und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur adaptiven Schal tung von Bereichen in einem kontinuierlich variablen Ge triebe. Insbesondere wird die Einleitung des Einrückens einer Kupplung basierend auf der Veränderungsrate der Ge triebeübersetzung oder der Fahrgeschwindigkeit variiert.

Hintergrund der Erfindung

Viele Arbeitsmaschinen, insbesondere Erdbearbeitungsma schinen verwenden ein kontinuierlich variables Getriebe zum Antrieb von Traktionsrädern oder Raupen der Arbeits maschine. Typischerweise liefert ein hydrostatischer An trieb, der aus einer Hydraulikpumpe und einem Hydraulik motor besteht, eine kontinuierlich variable Drehzahlaus gangsgröße an die Räder oder Raupen der Arbeitsmaschine. Insbesondere kann die Ausgangsdrehzahl kontinuierlich va riiert werden durch Steuerung der Verdrängungen von ent weder der Hydraulikpumpe oder dem Hydraulikmotor, die das hydrostatische Antriebssystem aufweist.

Um über einen breiten Bereich von Betriebszuständen zu arbeiten, wird die Ausgangsgröße des kontinuierlich va riablen hydrostatischen Getriebes durch ein mechanisches Getriebe übertragen. Das mechanische Getriebe hat eine Anzahl von getrennten bzw. diskreten Getriebebereichen, die unterschiedlichen Arbeitsgeschwindigkeiten der Ar beitsmaschine entsprechen. Die Kombination des kontinu ierlich variablen Getriebes und des mechanischen Getrie bes gestattet, daß ein kontinuierlich variables Getriebe über einen weiteren Bereich von Drehzahlen arbeitet, als es unter Verwendung des kontinuierlich variablen Getrie bes alleine möglich ist.

Ein Nachteil dabei, daß man eine Anzahl von Getriebebe reichen hat, ist, daß die Leistung nicht sanft über das Getriebe während einer Getriebebereichsschaltung von ei nem Getriebebereich zum anderen übertragen werden kann. Typischerweise braucht eine anlaufende Kupplung Zeit zur Füllung des Volumens der Kupplung vor dem tatsächlichen Eingriff. Daher muß die Beschleunigung der Arbeitsmaschi ne gestoppt werden, um darauf zu warten, daß die anlau fende Kupplung gefüllt wird und rampenförmig unter Druck gesetzt wird. Dies gestattet keine konstante und sanfte Beschleunigung durch die Schaltung. Insbesondere wenn ei ne Schaltung vor der Soll-Getriebeübersetzung ausgeführt wird, kann ein Stoß durch das Getriebe übertragen werden. Wenn andererseits die Schaltung nach der Soll- Getriebeübersetzung ausgeführt wird, wird die Schaltung langsam erscheinen. In jedem Fall hat der Bediener den Eindruck, daß die Getriebeübersetzung nicht sanft vari iert wird.

Einer der Vorteile des kontinuierlich variablen Getriebes ist, daß die kontinuierliche Veränderlichkeit der Getrie beübersetzung dem Bediener den Eindruck gibt, daß die Arbeitsmaschine sanft arbeitet. Wenn die Schaltung von ei nem Getriebebereich zum anderen nicht bei der Soll- Getriebeübersetzung ausgeführt wird, geht der Eindruck des sanften Betriebes verloren, wenn der Bediener entwe der den Stoß oder die langsame Schaltung fühlt.

Was daher benötigt wird, ist ein Verfahren und eine Vor richtung zur adaptiven Schaltung bzw. Umschaltung von Be reichen in einem Getriebe, die die oben erwähnten Nach teile überwindet.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist ein kontinuierlich variables Getriebe vor gesehen. Das Getriebe weist einen Getriebeeingangsdreh zahlsensor auf, der Drehzahlsignale erzeugt, die eine Eingangsdrehzahl in das Getriebe anzeigen, und einen Ge triebeausgangsdrehzahlsensor, der Drehzahlsignale er zeugt, die eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes anzeigen. Das Getriebe weist weiter eine Steuervorrichtung auf, die betreibbar ist, um die Getriebeeingangsdrehzahlsignale und die Getriebeausgangsdrehzahlsignale aufzunehmen, und eine Getriebeübersetzung basierend auf dem Getriebeein gangsdrehzahlsignal und dem Getriebeausgangsdrehzahlsi gnal zu bestimmen. Die Steuervorrichtung ist weiterhin betreibbar, um eine Veränderungsrate der Getriebeüberset zung zu berechnen, und eine Getriebebereichsschaltung ba sierend auf der Getriebeübersetzung, der Rate und der vorbestimmten Schaltungsvollendungsübersetzung einzulei ten, so daß die Getriebebereichsschaltung vollendet ist, wenn das Getriebe bei der vorbestimmten Schaltungsvollen dungsübersetzung ist.

Gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist eine Arbeitsmaschine mit einem Getriebe vorgesehen. Die Arbeitsmaschine weist einen Getriebeaus gangsdrehzahlsensor auf, der Getriebedrehzahlsignale er zeugt, die eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes anzeigen. Die Arbeitsmaschine weist weiter eine Steuervorrichtung auf, die betreibbar ist, um das Getriebeausgangsdrehzahl signal aufzunehmen und eine Fahrgeschwindigkeit der Ar beitsmaschine zu bestimmen. Die Steuervorrichtung ist weiterhin betreibbar, um eine Veränderungsrate der Fahr geschwindigkeit zu berechnen und den Eingriff einer Kupp lung basierend auf der Fahrgeschwindigkeit, der Rate und einer vorbestimmten Schaltungsvollendungsdrehzahl einzu leiten, so daß die Kupplung vollständig eingerückt ist, wenn die Arbeitsmaschine bei der vorbestimmten Schal tungsvollendungsdrehzahl arbeitet.

Gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung eines kontinu ierlich variablen Getriebes vorgesehen. Das Getriebe weist einen Getriebeeingangsdrehzahlsensor, einen Getrie beausgangsdrehzahlsensor und eine Steuervorrichtung auf. Das Verfahren weist die Schritte der Erzeugung von Ge triebeeingangsdrehzahlsignalen, die eine Eingangsdrehzahl des Getriebes anzeigen, und zwar mit dem Getriebeein gangsdrehzahlsensor, und der Erzeugung von Getriebeaus gangsdrehzahlsignalen auf, die eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes anzeigen, und zwar mit dem Getriebeausgangsdrehzahlsensor. Das Verfahren weist weiter die Schritte auf, das Getriebeeingangsdrehzahlsignal und die Getriebe ausgangsdrehzahlsignale zu empfangen und eine Getriebe übersetzung mit der Steuervorrichtung zu bestimmen, und eine Veränderungsrate der Getriebeübersetzung zu berech nen. Das Verfahren weist noch weiterhin die Schritte auf, eine Getriebebereichsschaltung basierend auf der Getrie beübersetzung, der Rate und einer vorbestimmten Schal tungsvollendungsübersetzung einzuleiten, so daß die Ge triebebereichsschaltung vollendet ist, wenn das Getriebe auf der vorbestimmten Schaltungsvollendungsübersetzung ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines hydromecha nischen kontinuierlich variablen Getriebes, welches die Merkmale der vorliegenden Erfindung verkörpert;

Fig. 2 ist eine Kurvendarstellung einer Getriebeüber setzung gegenüber der Zeit, die die Übersetzun gen veranschaulicht, bei denen eine Bereichs schaltung für unterschiedliche Veränderungsra ten der Getriebeübersetzung eingeleitet wird; und

Fig. 3 ist eine Kurvendarstellung einer Maschinenfahr geschwindigkeit gegenüber der Zeit, die die Ma schinenfahrgeschwindigkeiten veranschaulicht, bei denen eine Bereichsschaltung für unter schiedliche Veränderungsraten der Fahrgeschwin digkeit eingeleitet wird.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Während die Erfindung verschiedene Modifikationen und al ternative Formen annehmen kann, ist ein spezielles Aus führungsbeispiel davon beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt worden und wird hier im Detail beschrieben. Es sei jedoch bemerkt, daß nicht die Absicht besteht, die Erfindung auf die spezielle offenbarte Form einzuschrän ken, sondern im Gegenteil soll die Erfindung alle Modifi kationen, äquivalente Ausführungen und Alternativen ab decken, die in den Kern und Umfang der Erfindung fallen, wie von den beigefügten Ansprüchen definiert.

Mit Bezug auf Fig. 1 ist eine Getriebeanordnung 10 ge zeigt, die die Merkmale der vorliegenden Erfindung darin verkörpert. Die Getriebeanordnung 10 ist zur Anwendung bei einer Arbeitsmaschine geeignet, wie beispielsweise bei einem (nicht gezeigten) Lader, mit einem (Antriebs-) Motor 12. Die Getriebeanordnung 10 ist von der kontinu ierlich variablen Bauart und weist ein mechanisches Ge triebe 14 auf, ein kontinuierlich variables Getriebe 16, eine mikroprozessorbasierte Steuervorrichtung 18, eine Abfühlanordnung 20 und eine Befehlseingabeanordnung 22. Obwohl die Getriebeanordnung 10 als kontinuierlich varia bles hydromechanisches Getriebe gezeigt ist, ist die Er findung gleichfalls auf irgendeine Bauart eines kontinu ierlich variablen Getriebes anzuwenden, wie beispielswei se hydromechanische, hydrostatische oder elektromechani che Getriebe. Ein Arbeitssystem 24 ist mit der Getriebe anordnung 10 durch eine Antriebswelle 26 verbunden. Das Arbeitssystem 24 besteht typischerweise aus den Antriebs rädern oder -raupen der Arbeitsmaschine.

Das mechanische Getriebe 14 und eine assoziierte Kupp lungssteueranordnung 28 sind betriebsmäßig mit dem Motor 12 durch eine Zahnradanordnung 30 verbunden. Das mechani sche Getriebe 14 weist eine Summen- bzw. Zusammenfas sungsplanetenanordnung 32 auf, die betriebsmäßig sowohl mit dem Motor 12 durch die Zahnradanordnung 30 als auch mit dem hydrostatischen Getriebe 16 durch eine Motoraus gangswelle 34 verbunden ist. Der Ausgang der Zusammenfas sungsplanetenanordnung 32 ist mit der Antriebswelle 26 verbunden. Das mechanische Getriebe 14 weist weiter Rich tungshochgeschwindigkeitskupplungen 36, 38 und eine Nie dergeschwindigkeitskupplung 40 auf. Die Kupplungssteuer anordnung 28 ist mit einer Quelle von unter Druck gesetz tem Pilot- bzw. Vorsteuerströmungsmittel verbunden, wie beispielsweise mit einer Pilot- bzw. Vorsteuerpumpe 42. Die Steuervorrichtung 18 ist betreibbar, um das Einrücken und Ausrücken der jeweiligen Kupplungen 36, 38 und 40 zu steuern, und zwar ansprechend auf elektrische Signale von der Steuervorrichtung 18 zur Kupplungssteuervorrichtung 28.

Das hydrostatische Getriebe 16 und eine Verdrängungssteu ervorrichtung 44 sind betriebsmäßig mit dem (Antriebs-) Motor 12 durch eine Pumpeneingangsantriebswelle 46 ver bunden. Das hydrostatische Getriebe 16 weist eine Pumpe 48 mit variabler Verdrängung auf, eine Pumpenverdrän gungsbetätigungsvorrichtung 50, einen (Hydraulik-)Motor 52 mit variabler Verdrängung, der strömungsmittelmäßig mit der Pumpe 48 mit variabler Verdrängung durch Leitun gen 54, 56 verbunden ist, und eine Motorverdrängungsbetä tigungsvorrichtung 58. Die Verdrängungssteuervorrichtung 44 ist mit der Vorsteuerpumpe 42 und der Steuervorrich tung 18 verbunden. Die Verdrängungssteuervorrichtung 44 steuert die Bewegung der jeweiligen Pumpen- und Motorver drängungsbetätigungsvorrichtungen 50, 58 ansprechend auf Steuersignale von der Steuervorrichtung 18, wobei somit die Getriebeübersetzung des kontinuierlich variablen Ge triebes 16 gesteuert wird.

Die Befehlseingabeanordnung 22 weist einen Geschwindig keitseingabemechanismus 60 mit einer ersten. Eingabevor richtung oder einem Gas- bzw. Geschwindigkeitspedal 62 auf, welches von einer Position für die Geschwindigkeit 0 zu einer Position für maximale Geschwindigkeit bewegbar ist, um ein Soll-Geschwindigkeitssignal an die Steuervor richtung 18 zu übertragen. Die Befehlseingabeanordnung weist weiter eine zweite Eingabevorrichtung; oder eine Richtungssteuerung 64 auf, um ein Richtungesteuersignal an die Steuervorrichtung 18 ansprechend auf: die Position eines Hebels 66 zu senden. Die Steuervorrichtung 18 weist einen (nicht gezeigten) RAM bzw. Arbeitsspeicher und ei nen ROM bzw. Lesespeicher auf, die die Getriebesteuerpro gramme speichern, weiter vorbestimmte Schaltungsvollen dungsübersetzungen oder -drehzahlen, bei denen Schaltun gen vollendet werden sollen, weiter Kupplungsfüllperioden und Kupplungsrampenperioden. Alternativ speichern der RAM und der ROM für Synchronbereichsschaltungen eine einzige Zeitperiode, die erforderlich ist, um eine Kupplung unter Verwendung eines nicht modulierten Flusses zu schalten, der von der Pumpe 42 geliefert wird.

Die Abfühlanordnung 20 weist einen Getriebeeingangsdreh zahlsensor 76 auf, der betreibbar ist, um die Drehzahl der Pumpeneingangswelle 46 abzufühlen, und um ein Getrie beeingangsdrehzahlsignal, welches die Getriebeeingangs drehzahl darstellt, zur Steuervorrichtung 18 zu leiten. Ein Motordrehzahlsensor 78 ist betreibbar, um die Ge schwindigkeit der Motorausgangswelle 34 abzufühlen, und ein Motordrehzahlsignal, welches die Motorausgangsdreh zahl darstellt, an die Steuervorrichtung 18 zu senden. Das Motordrehzahlsignal kombiniert mit dem Getriebeein gangsdrehzahlsignal kann auch verwendet werden, um eine Getriebeausgangsdrehzahl und eine Maschinenfahrgeschwin digkeit zu bestimmen, wenn der Eingriffszustand der Kupp lungen 36, 38 und 40 bekannt ist. Ein Getriebeausgangs drehzahlsensor 80 ist betreibbar, um die Getriebeaus gangsdrehzahl abzufühlen und ein Getriebeausgangsdreh zahlsignal an die Steuervorrichtung 18 zu senden. Entwe der der Motordrehzahlsensor 78 kombiniert mit dem Ein gangsdrehzahlsensor 76 oder der Getriebeausgangsdrehzahl sensor 80 können verwendet werden, um die Getriebeaus gangsdrehzahl oder die Maschinenfahrgeschwindigkeit zu berechnen. Bei der vorliegenden Erfindung jedoch wird der Motordrehzahlsensor 78 verwendet, um präzise die Verdrän gung der Pumpe 48 und des Motors 50 zu steuern, und hat daher eine viel höhere Auflösung und einen niedrigeren Ausfall als der Getriebeausgangsdrehzahlsensor 80. Somit ist es vorzuziehen, den Motordrehzahlsensor 78 und den Eingriffszustand der Kupplungen 36, 38 und 40 zu verwenden, um die Getriebeausgangsdrehzahl und die Maschinen fahrgeschwindigkeit zu bestimmen. Es ist jedoch immer noch möglich und praktisch, den Ausgangsdrehzahlsensor 80 zu verwenden, um die Maschinenfahrgeschwindigkeit zu be stimmen.

Die Steuervorrichtung 18 ist weiterhin betreibbar, um ei ne Getriebeübersetzung zu berechnen, d. h. die Übersetzung bzw. das Verhältnis der Getriebeausgangsdrehzahl zur Ge triebeeingangsdrehzahl, und zwar unter Verwendung des Ge triebeeingangsdrehzahlsignals, des Motordrehzahlsignals und des Eingriffszustandes der Kupplungen 36, 38 und 40. Alternativ ist die Steuervorrichtung 18 betreibbar, um die Getriebeübersetzung unter Verwendung des Getriebeein gangsdrehzahlsignals und des Getriebeausgangsdrehzahlsi gnals zu berechnen.

Die Steuervorrichtung 18 ist noch weiterhin betreibbar, um die Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine unter Ver wendung des Motordrehzahlsignals kombiniert mit dem Ge triebeeingangsdrehzahlsignal und dem Eingriffszustand der Kupplungen 36, 38 und 40 zu berechnen. Alternativ ist die Steuervorrichtung 18 betreibbar, um die Fahrgeschwindig keit der Arbeitsmaschine nur unter Verwendung des Getrie beausgangsdrehzahlsignals zu berechnen.

Mit Bezug auf Fig. 2 ist die Veränderungsrate der Ge triebeübersetzung gezeigt, wenn sich das Getriebe 10 ei ner Getriebebereichsschaltung bei der vorbestimmten Schaltungsvollendungsübersetzung 99 nähert. Die vorbe stimmte Schaltungsvollendungsübersetzung wird kontinuierlich durch die Steuervorrichtung 18 berechnet und wird zu dem Zeitpunkt vorbestimmt, bei dem die Getriebebereichs schaltung eingeleitet wird. Die Getriebeübersetzung ist für zwei unterschiedliche Betriebszustände 100, 120 auf gezeichnet. Im ersten Betriebszustand 100 steigt die Ge triebeübersetzung mit einer relativ schnellen Rate r₁. Um die beste Schaltung aus dem gegenwärtigen Getriebebereich zu einem darauf folgenden Getriebebereich zu erreichen, ist es notwendig, die Bereichsschaltung am Punkt 102 zum gleichen Zeitpunkt zu vollenden, wenn das Getriebe 10 mit der Schaltungsvollendungsübersetzung 99 arbeitet.

Um die Schaltung am Punkt 102 zu vollenden, muß die Schaltung zu einem Zeitpunkt 104 vollendet sein. Im be vorzugten Ausführungsbeispiel muß die Steuervorrichtung 18 zwei Perioden, eine Füllperiode 107 und eine Rampenpe riode 105, vor der Vollendung der Bereichsschaltung zur Zeit 104 zulassen. Die Füllperiode 107, die Zeitdifferenz zwischen einem Zeitpunkt 108 und einem Zeitpunkt 106, ist die Zeit, die erforderlich ist, um die jeweilige Kupplung 36, 38 oder 40 vollständig mit Strömungsmittel zu füllen. Die Zeit t, die erforderlich ist, um die Füllperiode 107 zu vollenden, kann berechnet werden unter Verwendung der folgenden Gleichung für den Strömungsmittelfluß durch ei ne Zumeßöffnung:

wobei V ein Strömungsmittelvolumen der jeweiligen Kupp lung 36, 38 oder 40 ist, wobei A eine effektive Ventilöffnungsfläche ist, die verwendet wird, um die Kupplung 36, 38 oder 40 zu füllen, wobei C_D ein Entladungs- bzw. Auslaßkoeffizient der Fläche A ist, wobei ΔP die Druck differenz zwischen dem Druck ist, der von der Pumpe 42 geliefert wird, und dem Druck innerhalb der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40, und wobei ρ die Dichte des Strö mungsmittels ist. Es sei bemerkt, daß die Zeit t nicht für jede Schaltung erneut berechnet wird. In der Praxis wird die Füllzeit t empirisch von einem Testingenieur be stimmt. Die Füllzeit t ist eine Funktion der Betriebstem peratur und der Kupplungskonfiguration. Diese empirisch bestimmten Werte bei mehreren Betriebszuständen werden im ROM bzw. Lesespeicher der Steuervorrichtung 18 gespei chert. Die Rampenperiode 15, die Zeitdifferenz zwischen der Zeit 106 und einer Zeit 104, ist die erforderliche Zeit zur Modulierung des Druckes zwischen dem Füllhalte druck und dem maximalen Kupplungsdruck. Die Rampenperiode 105 muß auch empirisch für die jeweilige Konfiguration des Getriebes 10 bestimmt werden und wird im ROM der Steuervorrichtung 18 gespeichert.

Sobald die Steuervorrichtung 18 die Veränderungsrate der Getriebeübersetzung r₁, die Füllperiode 107 und die Ram penperiode 105 bestimmt, leitet die Steuervorrichtung 18 die Getriebebereichsschaltung zum Zeitpunkt 108 ein, was sicherstellt, daß die Getriebebereichsschaltung vollendet ist, wenn die Getriebeübersetzung die Schaltungsvollen dungsübersetzung 99 erreicht. Die Zeit 108 entspricht ei nem Punkt 110 des ersten Betriebszustandes und einer Ge triebeübersetzung 112. Die Bereichsschaltung wird dadurch eingeleitet, daß die Steuervorrichtung 18 abfühlt, daß die Ist-Getriebeübersetzung größer ist als die Überset zung 112 und Kupplungssteuersignale an die Kupplungssteu ervorrichtung 28 sendet, um Strömungsmittel von der Pumpe 42 zur Füllung herzuleiten und dann rampenförmig den Druck innerhalb der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 zu verändern.

Während des zweiten Betriebszustandes 120 steigt die Ge triebeübersetzung mit einer zweiten Rate r₂. Sobald die Steuervorrichtung 18 die zweite Veränderungsrate r₂ der Getriebeübersetzung, die Füllperiode 127 und die Rampen periode 125 bestimmt, leitet die Steuervorrichtung 18 die Getriebebereichsübersetzung zum Zeitpunkt 128 ein, was sicherstellt, daß die Getriebebereichsschaltung vollendet ist, wenn die Getriebeübersetzung die Schaltungsvollen dungsübersetzung 99 erreicht. Die Zeit 128 entspricht ei nem Punkt 130 des zweiten Betriebszustandes und einer Ge triebeübersetzung 132. Die Schaltung wird dadurch einge leitet, daß die Steuervorrichtung 18 abfühlt, daß die Ist-Getriebeübersetzung größer ist als die Übersetzung 132 und Kupplungssteuersignale an die Kupplungssteuervor richtung 28 sendet, um Strömungsmittel von der Pumpe 42 zur Füllung zu den jeweiligen Kupplungen 36, 38 oder 40 zu leiten, und dann den Druck innerhalb dieser rampenför mig zu verändern.

Es sei bemerkt, daß die Veränderung der Getriebeüberset zung 112, 132, bei der die Bereichsschaltung von der Steuervorrichtung 18 eingeleitet wird, adaptiv sicher stellt, daß bei Vollendung der Bereichsschaltung die Ge triebeübersetzung die Schaltungsvollendungsübersetzung 99 erreicht haben wird. Insbesondere während des ersten Be triebszustandes 100 wird die Schaltung bei der Getriebe übersetzung 112 eingeleitet, während im zweiten Betriebs zustand 120 die Schaltung bei der Getriebeübersetzung 132 eingeleitet wird. Sowohl im ersten Betriebszustand 100 als auch im zweiten Betriebszustand 120 wird die Schal tung vollendet, wenn die Getriebeübersetzung die Schal tungsvollendungsübersetzung 99 erreicht.

Es kann zusätzlich nötig werden, die Schaltung von einem Getriebebereich zum anderen abzubrechen. Insbesondere kann die Last auf die Arbeitsmaschine gerade dann anstei gen, nachdem die Schaltung zum Zeitpunkt 108, 128 einge leitet worden ist, und die Steuervorrichtung 18 kann be stimmen, daß es wünschenswert ist, die Getriebeüberset zung so zu steuern, daß sie im gegenwärtigen Getriebebe reich bleibt. Die Steuervorrichtung 18 erzeugt dann ein Abbruchsignal, welches an die Kupplungssteuerungen 28 ge sandt wird. Wenn das Abbruchsignal vor der Zeit 106 des ersten Betriebszustandes 100 empfangen wird, oder vor der Zeit 126 des zweiten Betriebszustandes 120, kann die Be reichsschaltung, die in der Füllperiode 107, 127 ist, von der Steuervorrichtung 18 abgebrochen werden, indem sie Steuersignale zu den Kupplungssteuerungen 28 sendet, um zu bewirken, daß die Kupplungssteuerungen 28 die Leitung von Strömungsmittel von der Pumpe 42 zu der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 beendet. Die Schaltung kann vor dem Zeitpunkt 106, 126 abgebrochen werden, da die Platten und Scheiben der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 nicht miteinander in Eingriff kommen.

Bei der vorliegenden Erfindung können alternativ die Schaltungen von einem Bereich zum anderen Bereich syn chron oder nahezu synchron sein, d. h. es gibt eine kleine oder keine Drehzahldifferenz zwischen den Platten und Scheiben innerhalb der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 während der Getriebebereichsschaltung. Wenn das Getriebe 10 eine synchrone Bereichsschaltung hat, kann die Steuer vorrichtung 18 bestimmen, ob die Schaltung nicht zu dem Zeitpunkt vollendet ist, wenn die Getriebeübersetzung die Schaltungsvollendungsübersetzung 99 erreicht. Wenn die Steuervorrichtung bestimmt, daß die Bereichsschaltung nicht vor dem Erreichen der Schaltungsvollendungsüberset zung 99 vollendet sein wird, erzeugt die Steuervorrich tung 18 Befehlssignale, die bewirken, daß die Kupplungs steuerungen 28 den Druck, der an die jeweilige Kupplung 36, 38 oder 40 geliefert wird, rampenförmig verändert, auch wenn das Ende der Füllperiode 107, 127 nicht er reicht worden ist. Die Bereichsschaltung wird somit viel schneller vollendet als möglich durch Herausschieben der Druckrampe bis zum Ende der Füllperiode 107, 127.

Wenn darüber hinaus das Getriebe 10 eine synchrone Be reichsschaltung hat, kann die Steuervorrichtung 18 eine einzelne Periode 109, 129 gestatten, während der Strö mungsmittel auf einen nicht modulierten Druck von der Pumpe 42 auf die jeweilige Kupplung 36, 38 oder 40 aufge bracht wird. Dies gestattet, daß die Schaltung viel schneller vollendet wird als das Füllen und Modulieren des Druckes, wie oben beschrieben. Das Aufbringen von Strömungsmittel von der Pumpe 42 auf einem einzigen Druck hat den Vorteil, weniger teure Ventile innerhalb der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 zu erfordern, die nicht steuerbar den Druck variieren müssen, der zu der jeweili gen Kupplung 36, 38 oder 40 geliefert wird.

Das steuerbare Variieren des Druckes von der Pumpe 42 steuert den Schlupf zwischen den Platten und den Schei ben, wenn der Druck innerhalb der Kupplung 36, 38 oder 40 rampenförmig nach oben bewegt wird. Jedoch gibt es wäh rend synchronen Bereichsschaltungen wenig oder keinen Schlupf zwischen den Platten und Scheiben der jeweiligen Kupplung 36, 38, 40, und somit besteht keine Notwendig keit, steuerbar den Druck während der Bereichsschaltung zu variieren. Daher muß die Steuervorrichtung 18 nur eine einzige Zeitperiode 109, 129 speichern, die erforderlich ist, um die Bereichsschaltung durchzuführen. Diese einzi ge Zeitperiode 109, 129 wird empirisch bei mehreren Be triebszuständen bestimmt und wird in dem ROM bzw. Lese speicher der Steuervorrichtung 18 für eine gegebene Kon figuration des Getriebes 10 gespeichert.

Sobald die Steuervorrichtung 18 die einzelne Zeitperiode 109, 129 bestimmt, leitet die Steuervorrichtung 18 die Getriebebereichsschaltung zum Zeitpunkt 106 (für den er sten Betriebszustand 100) oder zum Zeitpunkt 128 (für den zweiten Betriebszustand 120) ein, der den Getriebeüber setzungen 112, 132 entspricht. Die Bereichsschaltung wird dadurch eingeleitet, daß die Steuervorrichtung 18 ab fühlt, daß die Ist-Getriebeübersetzung größer ist, als die Übersetzung 112, 132, und daß sie Kupplungssteuersi gnale an die Kupplungssteuervorrichtung 28 sendet, um Strömungsmittel mit dem nicht modulierten Druck von der Pumpe 42 zur jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 zu lei ten.

Mit Bezug auf Fig. 3 ist in einem zweiten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung die Veränderungsrate der Maschinenfahrgeschwindigkeit gezeigt, wenn sich das Getriebe 10 einer Getriebebereichsschaltung bei der vor bestimmten Schaltungsvollendungsdrehzahl 199 nähert.

Die Fahrgeschwindigkeit ist für zwei unterschiedliche Be triebszustände 200, 220 aufgezeichnet. Während des drit ten Betriebszustandes 200 steigt die Fahrgeschwindigkeit mit einer relativ schnellen dritten Rate r₃. Um die beste Schaltung von dem gegenwärtigen Getriebebereich zu einem darauffolgenden Getriebebereich zu erreichen, ist es nö tig, die Bereichsschaltung bei einem Punkt 202 zu vollen den, und zwar zum gleichen Zeitpunkt, wenn das Getriebe 10 die vorbestimmte Schaltungsvollendungsdrehzahl 199 er reicht.

Um die Schaltung am Punkt 202 zu vollenden, muß die Schaltung zu einem Zeitpunkt 204 vollendet sein. Im be vorzugten Ausführungsbeispiel muß die Steuervorrichtung 18 zwei Perioden, eine Füllperiode 207 und eine Rampenpe riode 205, vor der Vollendung der Bereichsschaltung zum Zeitpunkt 204 zulassen. Die Füllperiode 207, die Zeitdif ferenz zwischen einem Zeitpunkt 208 und einem Zeitpunkt 206, ist die erforderliche Zeit zur vollständigen Füllung der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 mit Strömungsmit tel. In der Praxis wird die Füllzeit t empirisch von ei nem Testingenieur bestimmt. Die Füllzeit t ist eine Funktion der Betriebstemperatur und der Kupplungskonfigurati on. Diese empirisch bestimmten Werte bei mehreren Be triebszuständen werden im ROM bzw. Lesespeicher der Steu ervorrichtung 18 gespeichert. Die Rampenperiode wird auch empirisch für eine gegebene Konfiguration des Getriebes 10 bestimmt und im ROM der Steuervorrichtung 18 gespei chert.

Sobald die Steuervorrichtung 18 die Veränderungsrate r₃ der Fahrgeschwindigkeit, die Füllperiode 207 und die Ram penperiode 205 bestimmt, leitet die Steuervorrichtung 18 die Getriebebereichsschaltung zum Zeitpunkt 208 ein, die sicherstellt, daß die Getriebebereichsschaltung vollendet wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit die Schaltungsvollen dungsdrehzahl 199 erreicht. Der Zeitpunkt 208 entspricht einem Punkt 210 des ersten Betriebszustandes und einer Fährgeschwindigkeit 212. Die Bereichsschaltung wird da durch eingeleitet, daß die Steuervorrichtung 18 abfühlt, daß die Fahrgeschwindigkeit größer ist, als die Geschwin digkeit 212, und daß sie Kupplungssteuersignale an die Kupplungssteuervorrichtung 28 sendet, um Strömungsmittel von der Pumpe 42 zur Füllung der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 her zu leiten, und dann rampenförmig den Druck darin zu verändern.

Während des vierten Betriebszustandes 220 steigt die Fahrgeschwindigkeit mit einer vierten Rate r₄. Sobald die Steuervorrichtung 18 die vierte Veränderungsrate r₄ der Fahrgeschwindigkeit, die Füllperiode 227 und die Rampen periode 225 bestimmt, leitet die Steuervorrichtung 18 die Getriebebereichsschaltung zum Zeitpunkt 228 ein, was sicherstellt, daß die Getriebebereichsschaltung vollendet ist, wenn die Fahrgeschwindigkeit die Schaltungsvollen dungsdrehzahl 199 erreicht. Der Zeitpunkt 228 entspricht einem Punkt 230 des vierten Betriebszustandes und einer Fahrgeschwindigkeit 232. Die Bereichsschaltung wird davon eingeleitet, daß die Steuervorrichtung 18 abfühlt, daß die Ist-Fahrgeschwindigkeit der Maschine größer ist, als die Geschwindigkeit 232, und daß sie Kupplungssteuersi gnale an die Kupplungssteuervorrichtung 28 sendet, um das Strömungsmittel von der Pumpe 42 zur Füllung der jeweili gen Kupplung 36, 38 oder 40 herleitet und dann rampenför mig den Druck darin verändert.

Es sei bemerkt, daß die Veränderung der Fahrgeschwindig keit 212, 232, bei der die Bereichsschaltung von der Steuervorrichtung 18 eingeleitet wird, adaptiv sicher stellt, daß bei Vollendung der Bereichsschaltung die Fahrgeschwindigkeit die Schaltungsvollendungsdrehzahl 199 erreicht haben wird. Insbesondere während des dritten Be triebszustandes 200 wird die Schaltung bei der Fahrge schwindigkeit 212 eingeleitet, während im vierten Be triebszustand 220 die Schaltung bei der Fahrgeschwindig keit 232 eingeleitet wird. Sowohl im dritten Betriebszu stand 200 als auch im vierten Betriebszustand 220 ist die Bereichsschaltung vollendet, wenn die Fahrgeschwindigkeit die Schaltungsvollendungsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl 199 erreicht.

Es kann zusätzlich nötig werden, die Schaltung von einem Getriebebereich zum anderen abzubrechen. Insbesondere kann die Last auf die Arbeitsmaschine gerade dann steigen, nachdem die Schaltung zum Zeitpunkt 208, 228 einge leitet worden ist, und die Steuervorrichtung 18 kann be stimmen, daß es wünschenswert ist, im gegenwärtigen Ge triebebereich zu bleiben. Die Steuervorrichtung 18 er zeugt dann das Abbruchsignal, welches an die Kupplungs steuerungen 28 gesandt wird. Wenn das Abbruchsignal vor dem Zeitpunkt 206 des dritten Betriebszustandes 200 oder vor dem Zeitpunkt 226 des vierten Betriebszustandes 220 empfangen wird, kann die Bereichsschaltung, die in der Füllperiode 207, 227 ist, von der Steuervorrichtung 18 abgebrochen werden, und zwar durch Senden von Steuersi gnalen an die Kupplungssteuerungen 28, um zu bewirken, daß die Kupplungssteuerungen 28 aufhören, Strömungsmittel von der Pumpe 42 zu den jeweiligen Kupplungen 36, 38 oder 40 zu leiten. Die Bereichsschaltung kann vor dem Zeit punkt 206, 226 abgebrochen werden, da die Platten und Scheiben der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 nicht miteinander in Eingriff gekommen sind.

Alternativ können bei der vorliegenden Erfindung die Schaltungen von einem Bereich zum anderen Bereich syn chron oder nahezu synchron sein, d. h. es gibt eine kleine oder keine Drehzahldifferenz zwischen den Platten und den Scheiben innerhalb der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 während der Bereichsschaltung. Wenn das Getriebe 10 eine synchrone Bereichsschaltung hat, kann die Steuervorrich tung 18 bestimmen, ob die Schaltung nicht zu dem Zeit punkt vollendet wird, wenn die Maschinenfahrgeschwindig keit die Schaltungsvollendungsgeschwindigkeit 199 er reicht. Wenn die Steuervorrichtung bestimmt, daß die Be reichsschaltung nicht vor dem Erreichen der Schaltungsvollendungsgeschwindigkeit 199 vollendet wird, erzeugt die Steuervorrichtung 18 Befehlssignale, die bewirken, daß die Kupplungssteuerungen 28 den Druck rampenförmig verändern, der zu der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 geliefert wird, auch wenn das Ende der Füllperiode 207, 227 nicht erreicht worden ist. Die Bereichsschaltung wird somit viel schneller vollendet als möglich durch Verzöge rung der Druckrampe bis zum Ende der Füllperiode 207, 227.

Wenn darüber hinaus das Getriebe 10 eine synchrone Be reichsschaltung hat, kann die Steuervorrichtung 18 eine einzige Periode 209, 229 zulassen, während Strömungsmit tel auf einen einzigen Druck von der Pumpe 42 auf die je weilige Kupplung 36, 38 oder 40 aufgebracht wird. Das Aufbringen von Strömungsmittel von der Pumpe 42 mit einem einzigen Druck hat den Vorteil, daß weniger teure Ventile innerhalb der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 erfor derlich sind, die nicht steuerbar den Druck variieren müssen, der an die jeweilige Kupplung 36, 38 oder 40 ge liefert wird.

Das steuerbare Variieren des Druckes von der Pumpe 42 steuert den Schlupf zwischen den Platten und Scheiben, wenn der Druck innerhalb der Kupplung 36, 38, 40 rampen förmig nach oben gesteuert wird. Während synchroner Be reichsschaltungen jedoch gibt es wenig oder keinen Schlupf zwischen den Platten und Scheiben der jeweiligen Kupplung 36, 38, 40, und daher besteht keine Notwendig keit, steuerbar den Druck während der Bereichsschaltung zu variieren. Daher muß die Steuervorrichtung 18 nur eine einzige Zeitperiode 209, 229 speichern, die erforderlich ist, um die Bereichsschaltung durchzuführen. Diese einzi ge Zeitperiode 209, 229 wird empirisch bei mehreren Be triebszuständen bestimmt und in dem ROM bzw. Lesespeicher der Steuervorrichtung 18 für eine gegebene Konfiguration des Getriebes 10 gespeichert.

Sobald die Steuervorrichtung 18 die einzige Zeitperiode 209, 229 bestimmt, leitet die Steuervorrichtung 18 die Getriebebereichsschaltung zum Zeitpunkt 208 (für den dritten Betriebszustand 200) oder zum Zeitpunkt 228 (für den vierten Betriebszustand 220) ein, was den Fahrge schwindigkeiten 212, 232 entspricht. Die Schaltung wird davon eingeleitet, daß die Steuervorrichtung 18 abfühlt, daß die Ist-Fahrgeschwindigkeit größer ist, als die Ge schwindigkeit 212, 232 und Kupplungssteuersignale zu der Kupplungssteuervorrichtung 28 sendet, um Strömungsmittel mit dem nicht modulierten Druck von der Pumpe 42 zu der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 zu leiten.

Industrielle Anwendbarkeit

Im Betrieb bestimmt die Steuervorrichtung 18 ansprechend auf Bedienereingaben und Lastzustände eine Veränderungs rate r₁ der Getriebeübersetzung für einen ersten Be triebszustand 100. Sobald die Veränderungsrate r₁ der Ge triebeübersetzung bestimmt worden ist, bestimmt die Steu ervorrichtung 18, wann die Getriebebereichsschaltung ein zuleiten ist, um die Bereichsschaltung mit der Schalt vollendungsübersetzung 99 zu vollenden. Insbesondere be rechnet die Steuervorrichtung 18 die erforderliche Zeit zur Schaltung unter Verwendung von entweder der Füllperi ode 107 und der Rampenperiode 105 oder der einzelnen Pe riode 109, um zu bestimmen, wann die Bereichsschaltung einzuleiten ist. Bei der Bestimmung der erforderlichen Zeit zur Vollendung der Schaltung berechnet die Steuer vorrichtung 18 die Getriebeübersetzung 112, bei der die Schaltung eingeleitet werden sollte, basierend auf der Rate r₁. Bei unterschiedlichen Zuständen, wie beispiels weise im zweiten Betriebszustand 120 wird die Einleitung der Schaltung adaptiv auf die Getriebeübersetzung 132 verändert, und zwar basierend auf der Rate r₂. Zusätzlich ist es möglich, die Bereichsschaltung zu irgendeinem Zeitpunkt vor dem Ende der Füllperiode 107, 127 zum Zeit punkt 106, 126 abzubrechen, da die Platten und Scheiben der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 nicht eingerückt worden sind.

Alternativ bestimmt die Steuervorrichtung 18 eine Verän derungsrate r₃ der Fahrgeschwindigkeit für den dritten Betriebszustand 200. Sobald die Veränderungsrate r₃ der Fahrgeschwindigkeit bestimmt worden ist, bestimmt die Steuervorrichtung 18, wann die Getriebebereichsschaltung einzuleiten ist, um die Bereichsschaltung bei der Schal tungsvollendungsdrehzahl bzw. -geschwindigkeit 199 zu vollenden. Insbesondere berechnet die Steuervorrichtung 18 die erforderliche Zeit zur Schaltung entweder unter Verwendung der Füllperiode 207 und der Rampenperiode 205 oder unter Verwendung der einzelnen Periode 209, um zu bestimmen, wann die Bereichsschaltung einzuleiten ist. Bei der Bestimmung der erforderlichen Zeit zur Vollendung der Schaltung berechnet die Steuervorrichtung 18 die Fahrgeschwindigkeit 212, bei der die Schaltung eingelei tet werden sollte, und zwar basierend auf der Rate r₃. Bei unterschiedlichen Zuständen, wie beispielsweise dem vierten Betriebszustand 220 wird die Einleitung der Be reichsschaltung adaptiv durch die Steuervorrichtung 18 auf die Fahrgeschwindigkeit 232 basierend auf der Rate r₄ verändert. Zusätzlich ist es möglich, die Schaltung zu irgendeinem Zeitpunkt vor dem Ende der Füllperiode 207, 227 zur Zeit 206, 226 abzubrechen, da die Platten und Scheiben der jeweiligen Kupplung 36, 38 oder 40 nicht eingerückt worden sind.

Während die Erfindung veranschaulicht und im Detail in den Zeichnungen und in der vorangegangenen Beschreibung beschrieben worden ist, sollen eine derartige Darstellung und Beschreibung als beispielhaft und nicht einschränkend angesehen werden, wobei klar sein sollte, daß nur das be vorzugte Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben wor den ist, und daß alle Veränderungen und Modifikationen, die in den Umfang der Erfindung fallen, geschützt werden sollen.

Claims

1. Kontinuierlich variables Getriebe, das folgendes aufweist:
Einen Getriebeeingangsdrehzahlsensor, der Getriebe eingangsdrehzahlsignale erzeugt, die eine Eingangs drehzahl für das Getriebe anzeigen;
einen Getriebeausgangsdrehzahlsensor, der Getriebe ausgangsdrehzahlsignale erzeugt, die eine Ausgangs drehzahl des Getriebes anzeigen; und
eine Steuervorrichtung, die betreibbar ist, um (i) die Getriebeeingangsdrehzahlsignale und die Getrie beausgangsdrehzahlsignale aufzunehmen, um (ii) eine Getriebeübersetzung basierend auf dem Getriebeein gangsdrehzahlsignal und dem Getriebeausgangsdreh zahlsignal zu bestimmen, um (iii) eine Veränderungs rate der Getriebeübersetzung zu berechnen, und um (iv) eine Getriebebereichsschaltung basierend auf der Getriebeübersetzung, der Rate und einer vorbe stimmten Schaltungsvollendungsübersetzung einzulei ten, so daß die Getriebebereichsschaltung vollendet ist, wenn das Getriebe die vorbestimmte Schaltungs vollendungsübersetzung erreicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Getriebeaus gangssensor eine Zwischenmotordrehzahl mißt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Getriebebe reichsschaltung zu einem Zeitpunkt eingeleitet wird, der folgendes zuläßt (i) eine Füllperiode, wodurch eine Kupplung mit Strömungsmittel gefüllt wird, und (ii) eine Rampenperiode, wodurch der Strömungsmit teldruck innerhalb der Kupplung gesteigert wird, um die Getriebebereichsschaltung zu vollenden, wenn das Getriebe die vorbestimmte Schaltungsvollendungsüber setzung erreicht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die erforderliche Zeit t zur Vollendung der erwähnten Füllperiode un ter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet wird:
wobei V ein Strömungsmittelvolumen der Kupplung ist,
wobei A eine effektive Fläche ist, die verwendet wird, um die Kupplung zu füllen, wobei C_D ein Aus laßkoeffizient der Fläche A ist, wobei ΔP die Druck differenz zwischen einer Strömungsmittelquelle und der Kupplung ist, und wobei ρ die Dichte des Strö mungsmittels ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Getriebebe reichsschaltung zu irgendeinem Zeitpunkt vor dem En de der Füllperiode abgebrochen werden kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Rampenperiode vor der Vollendung der Füllperiode eingeleitet wird, wenn die Getriebeübersetzung die Schaltungsvollen dungsübersetzung vor dem Ende der Füllperiode er reicht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Getriebebe reichsschaltung bei einer Getriebeübersetzung einge leitet wird, die ein Aufbringen des Strömungsmittels mit einem nicht modulierten Druck gestattet, um die Getriebebereichsschaltung zu vollenden, wenn das Ge triebe die vorbestimmte Schaltungsvollendungsüber setzung erreicht.

8. Arbeitsmaschine mit einem Getriebe, die folgendes aufweist:
einen Getriebeausgangsdrehzahlsensor, der Getriebe drehzahlsignale erzeugt, die die Ausgangsdrehzahl des Getriebes anzeigt; und
eine Steuervorrichtung, die betreibbar ist, um (i) das Getriebeausgangsdrehzahlsignal zu empfangen, um (ii) eine Fahrgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine zu bestimmen, um (iii) eine Veränderungsrate der Fahr geschwindigkeit zu berechnen, und um (iv) den Ein griff einer Kupplung basierend auf der Fahrgeschwin digkeit, der Rate und einer vorbestimmten Schal tungsvollendungsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl ein zuleiten, so daß die Kupplung vollständig eingerückt ist, wenn die Arbeitsmaschine die vorbestimmte Schaltungsvollendungsgeschwindigkeit erreicht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Getriebeaus gangsdrehzahlsensor eine Zwischenmotordrehzahl mißt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Kupplungsein griff zu einem Zeitpunkt eingeleitet wird, der fol gendes zuläßt (i) eine Füllperiode, wodurch die Kupplung mit Strömungsmittel gefüllt wird, und (ii) eine Rampenperiode, wodurch der Strömungsmitteldruck innerhalb der Kupplung gesteigert wird, um die Ge triebebereichsschaltung zu vollenden, wenn die Ar beitsmaschine die vorbestimmte Schaltungsvollen dungsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl erreicht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die erforderli che Zeit t zur Vollendung der Füllperiode unter Ver wendung der folgenden Gleichung berechnet wird:
wobei V ein Strömungsmittelvolumen der Kupplung ist,
wobei A eine effektive Fläche ist, die verwendet wird, um die Kupplung zu füllen, wobei C_D ein Aus laßkoeffizient der Fläche A ist, wobei ΔP eine Druckdifferenz zwischen einer Strömungsmittelquelle und der Kupplung ist, und wobei ρ eine Dichte des Strömungsmittels ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Kupplungs eingriff zu irgendeinem Zeitpunkt vor dem Ende der Füllperiode abgebrochen werden kann.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Rampenperi ode vor der Vollendung der Füllperiode eingeleitet wird, wenn die Getriebeübersetzung die Schaltungs vollendungsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl vor dem Ende der Füllperiode erreicht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Eingriff der Kupplung zu einem Zeitpunkt initialisiert wird, der das Aufbringen eines Strömungsmittels mit einem nicht modulierten Druck gestattet, um die Getriebe bereichsschaltung zu vollenden, wenn die Arbeitsma schine die vorbestimmte Schaltungsvollendungsdreh zahl bzw. -geschwindigkeit erreicht.

15. Verfahren zur Steuerung eines kontinuierlich varia blen Getriebes mit (i) einem Getriebeeingangsdreh zahlsensor, mit (ii) einem Getriebeausgangsdrehzahl sensor, und mit (iii) einer Steuervorrichtung, wel ches folgende Schritte aufweist:
Erzeugung von Getriebeeingangsdrehzahlsignalen, die eine Eingangsdrehzahl des Getriebes anzeigen, mit dem Getriebeeingangsdrehzahlsensor;
Erzeugung von Getriebeausgangsdrehzahlsignalen, die eine Ausgangsdrehzahl des Getriebes anzeigen, mit dem Getriebeausgangsdrehzahlsensor;
Aufnahme der Getriebeeingangsdrehzahlsignale und der Getriebeausgangsdrehzahlsignale und Bestimmung einer Getriebeübersetzung daraus mit der Steuervorrich tung;
Berechnung einer Veränderungsrate der Getriebeüber setzung; und
Einleitung einer Getriebebereichsschaltung basierend auf der Getriebeübersetzung, der Rate und der vorbe stimmten Schaltungsvollendungsübersetzung, so daß die Getriebebereichsschaltung vollendet ist, wenn das Getriebe die vorbestimmte Schaltungsvollendungs übersetzung erreicht.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt der Erzeugung des Getriebedrehzahlsignals den Schritt aufweist, eine Zwischenmotordrehzahl zu bestimmen.

17. Verfahren nach Anspruch 15, welches weiter folgende Schritte aufweist:
Füllen einer Kupplung mit Strömungsmittel nach dem Einleitungsschritt; und
Anheben des Strömungsmitteldruckes innerhalb der Kupplung zur Vollendung der Getriebebereichsschal tung, wenn das Getriebe die vorbestimmte Schaltungs vollendungsübersetzung nach dem Einleitungsschritt erreicht.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die erforderliche Zeit t zur Vollendung des Füllschrittes unter Ver wendung der folgenden Gleichung berechnet wird:
wobei V ein Strömungsmittelvolumen der Kupplung ist,
wobei A eine effektive Fläche ist, die verwendet wird, um die Kupplung zu füllen, wobei C_D der Aus laßkoeffizient der Fläche A ist, wobei ΔP die Druck differenz zwischen der Strömungsmittelquelle und der Kupplung ist, und wobei ρ die Dichte des Strömungs mittels ist.

19. Verfahren nach Anspruch 17, welches weiter den Schritt aufweist, die Getriebebereichsschaltung vor dem Ende des Füllschrittes abzubrechen.

20. Verfahren nach Anspruch 17, welches weiter den Schritt aufweist, den Drucksteigerungsschritt vor der Vollendung des Füllschrittes einzuleiten, wenn die Getriebeübersetzung die Schaltungsvollendungs übersetzung vor dem Ende des Füllschrittes erreicht.

21. Verfahren nach Anspruch 15, welches weiter den Schritt aufweist, ein Strömungsmittel mit einem nicht modulierten Druck anzuwenden, um die Getriebe bereichsschaltung nach dem Einleitungsschritt zu vollenden.