DE10057855A1 - Schaltungssteuersystem eines hydraulisch stufenlos veränderbaren Getriebes für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Schaltungssteuersystem eines hydraulisch stufenlos veränderbaren Getriebes für ein KraftfahrzeugInfo
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Abstract
Ein Schaltungssteuersystem eines Hydraulik-CVT für ein Kraftfahrzeug, mit dem es möglich ist, ein Übersetzungsverhältnis auf einen Sollwert mit Sicherheit zu steuern, während ein erforderlicher Primärdruck beibehalten wird, selbst wenn das Fahrzeug im wesentlichen unbewegt ist. DOLLAR A Normalerweise stellt die Drehzahl-Rückkopplungssteuereinrichtung 54 eine Soll-Drehzahl eines Drehelementes 21 auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Belastung der Fahrzeugmaschine ein und steuert rückkoppelnd die Hydraulikdruck-Steuereinrichtung 64 des Drehelementes 21, derart, daß die Ist-Drehzahl die Soll-Drehzahl erreicht. Wenn das Fahrzeug einen im wesentlichen unbewegten Zustand erreicht, wird die Steuerung der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung 64 von der Drehzahl-Rückkopplungssteuerung der Drehzahl-Rückkopplungssteuereinrichtung 54 zur Druck-Rückkopplungssteuerung der Druck-Rückkopplungssteuerung 55 umgeschaltet. Das heißt, der Ist-Hydrualikdruck, der auf das Drehelement 21 wirkt, wird durch eine Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung 47 erfaßt; die Soll-Hydraulikdruck-Einstelleinrichtung 55A stellt einen Soll-Hydraulikdruck ein, der auf das Drehelement 21 wirken soll; und das Schaltungssteuerventil 64 wird derart rückkoppelnd gesteuert, daß der Ist-Druck den Soll-Druck erreicht.
Description
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Schaltungssteuersystem eines
hydraulisch stufenlos veränderbaren Getriebes für ein Kraftfahrzeug.
In den vergangenen Jahren haben stufenlos regelbare Getriebe (CVT), die
Übersetzungsverhältnisse stufenlos steuern, vermehrt Beachtung gefunden, da sie
in der Lage sind, das Rucken aufgrund von Geschwindigkeitsänderungen zu
vermeiden und einen geringeren Benzinverbrauch zu erzeugen, wobei CVT für den
Einsatz in Kraftfahrzeugen mit Nachdruck weiterentwickelt wurden.
Im allgemeinen wird das Drehzahlverhältnis der CVT dadurch gesteuert,
daß der Hydraulikdruck gesteuert wird.
Im Fall eines Riemen-CVT wird die von einer Maschine erzeugte Leistung
beispielsweise über einen Riemen von einer Antriebsriemenscheibe auf eine
Abtriebsriemenscheibe übertragen, wobei die Riemenscheiben Drehelemente des
CVT sind. Normalerweise wird auf den Riemen eine Reibungskraft durch einen
Hydraulikdruck (im folgenden Leitungsdruck genannt) ausgeübt, der auf ein
hydraulisches Stellglied der Abtriebsriemenscheibe wirkt, das in Übereinstimmung
mit Basisvariablen eingestellt ist, wie etwa dem Drehmoment, das von der
Maschine abgegeben wird, und die Steuerung des Übersetzungsverhältnisses des
Getriebes wird durch die Regelung eines Hydraulikdrucks (im folgenden
Primärdruck genannt) bewerkstelligt, der auf ein hydraulisches Stellglied der
Antriebsriemenscheibe wirkt.
Im Fall eines derartigen Riemen-CVT, wird diese Übersetzungsverhält
nissteuerung (im folgenden Schaltungssteuerung genannt) im allgemeinen durch
rückkoppelndes Steuern der Drehzahl der Antriebsriemenscheibe ausgeführt. Das
heißt die Schaltungssteuerung erfolgt durch Einstellung einer Solldrehzahl der
Antriebsriemenscheibe auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und eines
Drosselklappenwinkels oder dergleichen und durch Steuern des Primärdrucks, der
auf die Antriebsriemenscheibe wirkt, so daß die tatsächliche Drehzahl der
Antriebsriemenscheibe diese Solldrehzahl erreicht.
Wenn jedoch die Drehzahl abnimmt, bereitet das Erfassen der Drehzahl mit
einem Drehzahlsensor im allgemeinen Schwierigkeiten. Und wenn das Fahrzeug
extrem langsam fährt oder steht, ist es demzufolge aufgrund der Tatsache, daß die
Drehzahl der Antriebsriemenscheibe schwer zu erfassen ist, nicht möglich, eine
Rückkopplungssteuerung der Antriebsdrehzahl auszuführen, weshalb anstelle
dessen das Übersetzungsverhältnis des Getriebes auf ein Übersetzungsverhältnis
für minimale Fahrzeuggeschwindigkeiten (im folgenden
Minimalübersetzungsverhältnis) durch Regelung erfolgt, bei der ein vorbestimmter
Druck auf die Antriebsriemenscheibe wirkt.
Da jedoch die Präzision dieser Regelung gering ist, entstehen folgende
Probleme:
- 1. Ist der Primärdruck zu hoch, dann neigt das Getriebe bei der Fahrt in einem Stau dazu, allmählich hochzuschalten, und demzufolge verschlechtert sich das Ansprechverhalten des Fahrzeugs beim Anfahren aus dem Stand.
- 2. Wenn der Primärdruck zu niedrig ist, kann es in Situationen, in denen unmittelbar nach plötzlichem Bremsen wieder angefahren wird und das Risiko besteht, daß das Übersetzungsverhältnis auf ein mittleres Verhältnis eingestellt ist, unter Umständen unmöglich sein, daß Antriebsdrehmoment zu übertragen, weshalb der Riemen durchrutschen kann. Zudem kann das Ansprechverhalten beim Hochschalten, das das Beschleunigen des Fahrzeugs nach dem Anfahren des Fahrzeugs begleitet, beeinträchtigt werden.
Ein weiteres Verfahren zum Steuern des Hydraulikdrucks eines Hydraulik-
CVT ist neben der Drehzahl-Rückkopplungssteuerung und der Regelung, wie sie
oben erwähnt wurden, die sogenannte Druck-Rückkopplungssteuerung. Bei der
Druck-Rückkopplungssteuerung wird der Istwert des Hydraulikdrucks, der auf die
Antriebsriemenscheibe wirkt (im folgenden der Ist-Primärdruck genannt) erfaßt; ein
Sollwert des Hydraulikdrucks, der auf die Antriebsriemenscheibe wirkt (im
folgenden Soll-Primärdruck genannt) eingestellt; und die Hydraulikdruck-Steuer
einrichtung der Antriebsriemenscheibe derart rückkoppelnd gesteuert, daß der Ist-
Primärdruck den Soll-Primärdruck erreicht.
Da jedoch beispielsweise unmittelbar nach dem Starten der Leitungsdruck
gering ist, kann es bisweilen vorkommen, daß der Hydraulikzylinder der
Antriebsriemenscheibe nicht mit Arbeitsfluid gefüllt ist. Wenn in diesem Fall die
Druck-Rückkopplungssteuerung für die Hydraulikdrucksteuerung verwendet wird,
tritt das Problem auf, daß der Primärdruck wiederholt zu stark und zu schwach ist,
wodurch die Schaltungssteuerung instabil wird und eine angemessene Steuerung
nicht ausgeführt werden kann.
Wenn zudem ein Hydraulikdrucksensor (Hydraulikdruck-Detektoreinrich
tung), der den Ist-Primärdruck erfaßt, eine Fehlfunktion hat, wird die Druck-Rück
kopplungssteuerung an sich unmöglich, wodurch Probleme entstehen, wie etwa
daß der Primärdruck nicht ausreichend ist und der Riemen demzufolge
durchrutscht.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Schaltungssteuersystem
eines Hydraulik-CVT für ein Kraftfahrzeug anzugeben, mit dem es, selbst wenn
das Fahrzeug extrem langsam fährt oder steht, möglich ist, ein Übersetzungs
verhältnis genau auf einen Sollwert (beispielsweise auf eine minimale Schaltungsübersetzung)
zu steuern, während ein erforderlicher Primärdruck beibehalten
wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Schal
tungssteuersystem eines Hydraulik-CVT für ein Kraftfahrzeug anzugeben, mit dem
es, selbst wenn das Fahrzeug extrem langsam fährt oder steht, möglich ist, ein
Übersetzungsverhältnis unter Anwendung einer Druck-Rückkopplungssteuerung
zu steuern, während ein erforderlicher Hydraulikdruck beibehalten wird, und mit
dem es zudem möglich ist, das Übersetzungsverhältnis zu steuern, selbst wenn
ein Hydraulikdruck, der auf ein Drehelement des CVT wirkt unzureichend ist, oder
wenn eine Fehlfunktion der Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung vorliegt, die den
Hydraulikdruck erfaßt.
Um dieses und weitere Ziele zu erreichen, wird bei einem Schaltungs
steuersystem eines Hydraulik-CVT für ein Kraftfahrzeug, das in einem ersten
Aspekt der Erfindung angegeben ist, wenn sich das Fahrzeug nicht in einem im
wesentlichen unbewegten Zustand (unbewegt oder extrem langsame Fahrt)
befindet, die Hydraulikdruck-Steuereinrichtung zum Steuern des Verhaltens eines
Drehelementes des CVT mit einem Hydraulikdruck durch eine Drehzahl-
Rückkopplungssteuereinrichtung derart gesteuert, daß die Ist-Drehzahl des
Drehelementes eine Soll-Drehzahl erreicht, die auf der Basis der Fahrzeugge
schwindigkeit und der Maschinenbelastung eingestellt wird. Und wenn sich das
Fahrzeug in einem im wesentlichen unbewegten Zustand befindet, wird die
Hydraulikdruck-Steuereinrichtung durch eine Druck-Rückkopplungssteuerein
richtung derart gesteuert, daß der Hydraulikdruck, der auf das Drehelement wirkt,
einen eingestellten Solldruck erreicht.
Selbst wenn das Fahrzeug extrem langsam fährt oder steht, kann demzu
folge das Übersetzungsverhältnis genau auf einen Sollwert gesteuert werden,
wobei der Hydraulikdruck auf einem Optimalwert gehalten wird.
Wenn, während das Fahrzeug im wesentlichen steht, ermittelt wird, daß der
Zustand des Getriebes derart beschaffen ist, daß die Druck-Rückkopplungs
steuerung nicht möglich ist, wird die Steuerung der Hydraulikdruck-Steuerein
richtung vorzugsweise von der Druck-Rückkopplungssteuerung der Druck-Rück
kopplungssteuereinrichtung zur Regelung umgeschaltet, die durch die Regelein
richtung ausgeführt wird. Daß die Druck-Rückkopplungssteuerung nicht möglich
ist, wird vorzugsweise dann ermittelt, wenn eine Fehlfunktion der Ist-Druck-
Detektoreinrichtung zum Erfassen des Hydraulikdrucks, der auf das Drehelement
wirkt, erfaßt wird, oder wenn der Ist-Druck, der auf das Drehelement wirkt, unter
einem Referenzdruck liegt.
Es kann gefolgert werden, daß die Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung
eine Fehlfunktion hat, wenn der Detektorwert der Ist-Hydraulikdruck-Detektorein
richtung außerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt.
Bei einem Schaltungssteuersystem eines Hydraulik-CVT für ein Kraftfahr
zeug gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird der Istwert eines Hydrau
likdrucks, der auf ein Drehelement des CVT wirkt, erfaßt; ein Sollwert des
Hydraulikdrucks, der auf das Drehelement wirkt, eingestellt; und die Hydraulik
druck-Steuereinrichtung, die das Drehelement steuert, unter Einsatz der Druck-
Rückkopplungssteuerung derart gesteuert, daß der Istwert des Hydraulikdrucks,
der auf das Drehelement wirkt, den Sollwert erreicht. Auch wird zu diesem Zeit
punkt ermittelt, ob der Zustand des Getriebes derart beschaffen ist oder nicht, daß
diese Druck-Rückkopplungssteuerung möglich ist, und wenn ermittelt wird, daß die
Druck-Rückkopplungssteuerung nicht möglich ist, wird die Steuerung der
Hydraulikdruck-Steuereinrichtung von der Druck-Rückkopplungssteuerung zur
Regelung umgeschaltet, wobei ein vorbestimmter Hydraulikdruck aufgebaut wird,
der auf das Drehelement wirkt.
Vorzugsweise wird ermittelt, daß die Druck-Rückkopplungssteuerung nicht
möglich ist, wenn eine Fehlfunktion der Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung, die
den Hydraulikdruck erfaßt, der auf das Drehelement wirkt, festgestellt wird, oder
wenn der Ist-Hydraulikdruck, der auf das Drehelement wirkt, unter einem
Referenzdruck liegt. Es kann davon ausgegangen werden, daß die Ist-Hydraulik
druck-Detektoreinrichtung eine Fehlfunktion hat, wenn der Detektorwert von der
Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung außerhalb eines vorbestimmten Bereiches
liegt.
Vorzugsweise wird die Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt, und wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit über einem vorbestimmten Wert liegt, wird die Steuerung
der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung von der Druck-Rückkopplungssteuerung
oder der Regelung zur Drehzahl-Rückkopplungssteuerung umgeschaltet, wobei
die Hydraulikdruck-Steuereinrichtung derart rückkoppelnd gesteuert wird, daß die
Drehzahl des Drehelementes eine Solldrehzahl erreicht, die auf der Basis des
Kraftfahrzeug-Laufzustandes eingestellt wird.
Wenn das CVT ein Riemen-CVT, bestehend aus einer Antriebs- und einer
Abtriebsriemenscheibe und einem Endlosriemen ist, der um die beiden Rie
menscheiben verläuft, kann das oben erwähnte Drehelement als Antriebsrie
menscheibe bezeichnet werden, die durch die Zufuhr von Hydraulikdruck zu einem
Antriebszylinder gesteuert wird, und die oben erwähnte Hydraulikdruck-
Detektoreinrichtung kann als Hydraulikdrucksensor ausgeführt sein, der den
Hydraulikdruck erfaßt, der dem Antriebszylinder zugeführt wird.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste
bevorzugte Ausführungsform eines Schaltungssteuersystems eines hydraulisch
stufenlos veränderbaren Getriebes gemäß vorliegender Erfindung für ein Kraft
fahrzeug. Zunächst wird der Mechanismus für die Antriebskraftübertragung des
Fahrzeugs dieser ersten Ausführungsform erläutert. Wie in Fig. 2A und 2B gezeigt,
wird bei diesem Antriebskraft-Übertragungsmechanismus ein Drehmoment, das
von der Maschine 1 abgegeben wird, durch einen Drehmomentwandler 2 zu einem
Riemen-CVT 20 und anschließend auf ein Frontdifferential 31 übertragen.
Ein Vorwärts-Rückwärts-Umschaltmechanismus 4 befindet sich zwischen
der Abtriebswelle 7 des Drehmomentwandlers 2 und einer Antriebswelle 24, die
die Antriebswelle des Riemen-CVT 20 darstellt, wobei ein Drehmoment, das von
der Maschine 1 durch den Drehmomentwandler 2 abgegeben wird, auf das
Riemen-CVT 20 über diesen Vorwärts-Rückwärts-Umschaltmechanismus 4
übertragen wird. Dieses Riemen-CVT 20 ist ein Hydraulik-CVT, bei dem die
Schaltungssteuerung mit einer Hydrauliksteuerung ausgeführt wird.
Das Riemen-CVT 20 besteht aus einer Antriebsriemenscheibe (Drehele
ment) 21, die koaxial und integral mit der Antriebswelle 24, ausgebildet ist, einer
Abtriebsriemenscheibe 22, die koaxial und integral mit einer Abtriebswelle 25
parallel zur Antriebswelle 24 ausgebildet ist, und einem Riemen 23, der um die
beiden Riemenscheiben 21, 22 verläuft. Ein Drehmoment, das vom Vorwärts-
Rückwärts-Umschaltmechanismus 4 an die Antriebswelle 24 abgegeben wird, wird
von der Antriebsriemenscheibe 21 über den Riemen 23 auf die Abtriebsrie
menscheibe 22 übertragen.
Die Antriebsriemenscheibe 21 besteht aus zwei Keilscheiben 21a, 21b, die
sich integral miteinander drehen, und die Abtriebsriemenscheibe 22 aus zwei
Drehscheiben 22a, 22b, die sich integral miteinander drehen. Die Scheiben 21a,
22a sind feste Scheiben, die an entsprechenden Wellen 24 und 25 angebracht
sind, und bei den anderen Scheiben 21b, 22b handelt es sich um bewegliche
Scheiben, die in der Achsrichtung durch entsprechende hydraulische Stellglieder
21c, 22c beweglich sind.
Eine Druckkraft, die auf die bewegliche Scheibe 22b in Richtung zur festen
Scheibe 22a wirkt, wird durch einen Leitungsdruck PL eingestellt, der durch ein
Leitungsdruck-Regulierungsventil 63 reguliert und dem hydraulischen Stellglied
22c der Abtriebsriemenscheibe 22 zugeführt wird. Ein Hydraulikfluid aus einem
Öltank 61, das mit einer Ölpumpe 62 unter Druck gesetzt wird, bildet den Aus
gangsdruck des Leitungsdrucks PL.
Zudem wird ein Arbeitsfluid, das durch ein als Hydraulikdruck-Steuerein
richtung dienendes Schaltungssteuerventil 64 strömungsreguliert wird, mit dem
Leitungsdruck PL als Ausgangsdruck dem hydraulischen Stellglied 21c der
Antriebsriemenscheibe 21 zugeführt. Eine Druckkraft, die auf die bewegliche
Scheibe 21b in Richtung zur festen Scheibe 21a wirkt, wird durch dieses Arbeits
fluid, das bei einem Primärdruck Pp arbeitet, eingestellt.
Das Leitungsdruck-Regulierungsventil 63 wird durch Einschaltsteuerung
eines Leitungsdruck-Steuersolenoids 63a gesteuert. Das Schaltungssteuerventil
64 wird durch Einschaltsteuerung eines Schaltungssteuersolenoids 64A gesteuert.
Im Hinblick auf die Minimierung des Energieverlustes an der Ölpumpe 62
und die Maximierung der Haltbarkeit der Übersetzung an sich, ist es wichtig, daß
der Leitungsdruck PL so gering wie möglich in einem Bereich eingestellt wird, daß
ein Durchrutschen des Riemens verhindert und eine Kraftübertragung erreicht
werden kann. Um dies zu bewerkstelligen, wird ein Riemenspannungs-Steuerdruck
(entsprechend dem Leitungsdruck) Pout auf der Basis von Variablen, wie etwa
dem Drehmoment, das von der Maschine 1 abgegeben wird, eingestellt und die
Leitungsdrucksteuerung mit dem Leitungsdruck-Regulierungsventil 63 ausgeführt,
das derart gesteuert wird, daß der Abgabedruck der Ölpumpe 62 auf der Basis
dieses Riemenspannungs-Steuerdrucks Pout reguliert wird.
Der Leitungsdruck PL, der auf das Hydraulikstellglied 22c der Abtriebsrie
menscheibe 22 wirkt und der Primärdruck Pp, der auf das Hydraulikstellglied 21c
der Antriebsriemenscheibe 21 wirkt, werden jeweils durch ein Befehlssignal von
einem elektronischen Steuerkreis (ECU) 50 gesteuert, der als Steuereinrichtung
dient.
Detektorsignale eines Maschinendrehzahlsensors 41, eines Drosselklap
penwinkelsensors 64, eines Abtriebsdrehzahlsensor 43, der die Drehzahldetek
toreinrichtung zum Erfassen der Drehzahl der Antriebsriemenscheibe 21 bildet,
eines Antriebsdrehzahlsensors 44, der die Fahrzeuggeschwindigkeits-Detek
toreinrichtung zum Erfassen der Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe 22 bildet,
eines Leitungsdrucksensors 45 zum Erfassen des Leitungsdrucks, eines Pri
märdrucksensors 47, der die Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung zum Erfassen
des Primärdrucks Pp bildet, eines A/F-Sensors 48 zum Erfassen eines Luft-
Kraftstoffverhältnisses A/F und eines Öltemperatursensors (nicht gezeigt) zum
Erfassen der Temperatur Toil des Arbeitsfluids werden in die ECU 50 eingegeben,
wobei die ECU 50 das Leitungsdruck-Regulierungsventil 63 und das
Schaltungssteuerventil 64 in den Hydraulikfluid-Zuführleitungen zu den Riemen
scheiben 21, 22 auf der Basis dieser Detektorsignale steuert.
Wie es in Fig. 2B gezeigt ist, verfügt die ECU über eine Schaltungssteuer
einrichtung 52 zum Ausführen der Steuerung des Schaltungssteuerventils 64
(Schaltungssteuerung) und eine Leitungsdruck-Steuereinrichtung 53 zum Aus
führen der Steuerung des Leitungsdruck-Regulierungsventils 63 (Leitungs
drucksteuerung). Und wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat die Schaltungssteuereinrichtung
52 eine Drehzahl-Rückkopplungssteuereinrichtung 54 zum Ausführen einer
Drehzahl-Rückkopplungssteuerung des Schaltungssteuerventils 64, das den
Hydraulikdruck zur Antriebsriemenscheibe 21 steuert; eine Druck-Rückkopp
lungssteuereinrichtung 55 für die Druck-Rückkopplungssteuerung des Schal
tungssteuerventils 64; und eine Umschalteinrichtung 56 zum Umschalten zwischen
der Drehzahl-Rückkopplungssteuerung und der Druck-Rückkopplungssteuerung.
Die Drehzahl-Rückkopplungssteuereinrichtung 54 besteht aus einer Soll-
Antriebsdrehzahl-Einstelleinrichtung (Solldrehzahl-Einstelleinrichtung) 54A zum
Einstellen einer Solldrehzahl Npt der Antriebsriemenscheibe 21 auf der Basis von
Parametern entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit (beispielsweise die
Geschwindigkeit Ns der Abtriebsriemenscheibe 22) und der Belastung der
Maschine 1 (beispielsweise ein Gaspedalwinkel); einer Berechnungseinrichtung
(einer Subtraktionseinrichtung) 54B zum Berechnen der Abweichung ΔNp (= Npt -
Np) zwischen der Ist-Drehzahl Np der Antriebsriemenscheibe 21, die durch den
Antriebsdrehzahlsensor 43 erfaßt wird, und der oben erwähnten Solldrehzahl Npt;
und einer PID-Korrektureinrichtung 54C zum Ausführen einer PID-Korrektur
(proportionale Korrektur (P-Korrektur), integrale Korrektur (I-Korrektur) und diffe
rentiale Korrektur (D-Korrektur)) dieser Abweichung ΔNp. Und auf der Basis eines
Steuerpegels (Einschaltzeit), den man durch ausführen der PID-Korrektur an der
Abweichung ΔNp erhält, Kann die Drehzahl-Rückkopplungssteuereinrichtung 54
das Schaltungssteuerventil 64 derart rückkoppelnd steuern, daß die Ist-
Geschwindigkeit Np der Antriebsriemenscheibe 21 die Solldrehzahl Npt erreicht.
Die Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung 55 besteht aus dem Primär
drucksensor 47, der den Arbeitsfluiddruck (den Primärdruck Pp) erfaßt, der auf das
Haydraulikstellglied 21c der Antriebsriemenscheibe 21 wirkt; aus einer Soll-
Primärdruck-Einstelleinrichtung (Soll-Hydraulikdruck-Einstelleinrichtung) 55A zum
Einstellen eines Soll-Primärdrucks Pp auf der Basis des Antriebsdrehmomentes,
das an das Riemen-CVT 20 weitergegeben wird; einer Berechnungseinrichtung
(einer Subtraktionseinrichtung) 55B zum Errechnen der Abweichung ΔPp (= Ppt -
Pp) zwischen dem Primärdruck Pp, der mit dem Primärdrucksensor 47 erfaßt wird,
und dem Soll-Primärdruck Ppt; und einer PID-Korrektureinrichtung 55C zum
Ausführen einer PID-Korrektur an dieser Abweichung ΔPp. Und auf der Basis
eines Steuerpegels (Einschaltzeit), den man durch Ausführung der PID-Korrektur
an der Abweichung ΔPp erhält, kann die Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung
55 das Schaltungssteuerventil 64 derart steuern, daß der Ist-Primärdruck Pp den
Soll-Primärdruck Ppt erreicht.
Das Antriebsdrehmoment Tin auf die Antriebsriemenscheibe 21 kann aus
dem Abtriebsdrehmoment Te der Maschine während einer gleichmäßigen Drehung
errechnet werden, ein Abtriebsdrehmomentanstieg ΔTe und ein Drehmo
mentverhältnis t des Drehmomentwandlers 2 auf der Basis der folgenden Glei
chung:
Tin = (Te + ΔTe) × t
In dieser Gleichung ist die Summe (Te + ΔTe) des Abtriebsdrehmoments Te
der gleichmäßigen Drehung und des Maschinendrehmomentanstiegs ΔTe
äquivalent zum Abtriebsdrehoment der Maschine 1, wobei dieses Abtriebs
drehmoment (Te + ΔTe) mit dem Drehmomentverhältnis t zur Berücksichtigung der
Wirkung des Drehmomentwandlers 2 multipliziert wird, wenn das Drehmoment an
die Antriebsriemenscheibe 21 des Riemen-CVT 20 abgegeben wird.
Das Drehmomentverhältnis t kann auf der Basis des Antriebs-/Abtriebs-
Drehzahlverhältnisses des Drehmomentwandlers 2 berechnet werden. Dieses
Antriebs-/Abtriebs-Drehzahlverhältnis ist der Wert (Nin/Ne) der Abtriebsdrehzahl
Nin des Drehmomentwandlers 2 (= der Drehzahl Np der Antriebsriemenscheibe
21) dividiert durch die Antriebsdrehzahl des Drehmomentwandlers 2 (= die Dreh
zahl Ne der Maschine 1). Das Abtriebsdrehmoment Te der Maschine 1 während
der gleichmäßigen Drehung kann aus der Maschinendrehzahl Ne, die durch den
Maschinendrehzahlsensor 41 erfaßt wird, und dem Drosselklappenwinkel, der
durch den Drosselklappenwinkelsensor 46 erfaßt wird, ermittelt werden, wobei man
hier das Abtriebsdrehmoment Te unter Verwendung eines Kennfeldes erhält, das
das Abtriebsdrehmoment Te der Maschinendrehzahl Ne und dem
Drosselklappenwinkel zuordnet. Alternativ dazu kann man das Abtriebsdrehmo
ment Te aus der Maschinendrehzahl Ne und einem Ansaug-Ladewirkungsgrad
A/Ne; aus der Maschinendrehzahl Ne und einem durchschnittlichen wirksamen
Druck; oder aus der Maschinendrehzahl Ne und einem Ladedruck erhalten.
Der Abtriebsdrehomentanstieg ΔTe ist das Ausmaß, um das das Maschi
nendrehmoment ansteigt, wenn die Kraftstoffzufuhr zur Maschine zu Zeitpunkten,
wie etwa während des Warmlaufens der Maschine und während der Beschleu
nigung erhöht wird. Und da der Anstieg der Kraftstoffzufuhr zu diesem Zeitpunkt
mit einer Verringerung des Luft-Kraftstoffverhältnisses des Luft-Kraftstoffgemi
sches korrespondiert, erhält man hier den Maschinendrehmomentanstieg ΔTe auf
der Basis der Luft-/Kraftstoffverhältnis-Detektorinformation aus dem A/F-Sensor 48
in der Abgasleitung. Wenn der A/F-Sensor 48 nicht vorhanden ist, kann man den
Maschinendrehmomentanstieg ΔTe auf der Basis von Soll-Luft-/Kraftstoff-
Verhältnisinformationen der Maschinen-Luft-/Kraftstoffverhältnissteuerung
erhalten.
Das Schaltungssteuerventil 64 wird normalerweise durch eine Drehzahl-
Rückkopplungssteuerung gesteuert, die durch die Drehzahl-Rückkopplungs
steuereinrichtung 54 ausgeführt wird, aber wenn festgestellt wird, daß sich das
Fahrzeug in einem im wesentlichen unbewegten Zustand (unbewegt oder extrem
langsam fahrend) befindet, schaltet die Umschalteinrichtung 56 die Steuerung das
Schaltungssteuerventils 64 von der Drehzahl-Rückkopplungssteuerung zur Druck-
Rückkopplungssteuerung um, die mit der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung
55 ausgeführt wird.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird, ob sich das Fahrzeug in
einem im wesentlichen unbewegten Zustand befindet, auf der Basis der Drehzahl
der Abtriebsriemenscheibe 22 (die Abtriebsdrehzahl Ns), die direkt der Fahr
zeuggeschwindigkeit entspricht, und der Drehzahl der Antriebsriemenscheibe 21
(die Antriebsdrehzahl Np) ermittelt, die indirekt der Fahrzeuggeschwindigkeit ent
spricht.
Das heißt, es wird ermittelt, daß sich das Fahrzeug in einem im wesentli
chen unbewegten Zustand befindet, wenn entweder die Abtriebsdrehzahl Ns unter
einen voreingestellten niedrigen Schwellenwert Ns1 oder die Antriebsdrehzahl Np
unter einen voreingestellten niedrigen Schwellenwert Np1 fällt. Im Gegensatz dazu
wird, wenn sich das Fahrzeug in einem im wesentlichen unbewegten Zustand
befunden hat, ermittelt, daß das Fahrzeug in einen Fahrzustand zurückgekehrt ist,
wenn sowohl die Abtriebsdrehzahl Ns über einen voreingestellten niedrigen
Schwellenwert Ns2 (< Ns1) als auch die Antriebsdrehzahl Np über einen
voreingestellten niedrigen Schwellenwert Np2 (< Np1) gestiegen ist.
Der Grund für die Verwendung der Abtriebsdrehzahl Ns und der Antriebs
drehzahl Np in dieser Weise für die Ermittlung ob das Fahrzeug einen im
wesentlichen unbewegten Zustand eingenommen hat oder nicht und ob es in
einen Fahrzustand zurückgekehrt ist oder nicht stellt sich wie folgt dar: Wenn die
Antriebsdrehzahl Np nicht korrekt erfaßt werden kann, kann naturgemäß die
Antriebsdrehzahl Np nicht rückkoppelnd gesteuert werden; und wenn die
Abtriebsdrehzahl Ns nicht korrekt erfaßt werden kann, da die Soll-Antriebsdrehzahl
Npt nicht eingestellt werden kann, kann die Antriebsdrehzahl Np wiederum nicht
rückkoppelnd gesteuert werden. Und somit wird aus diesem Grund beim
Schaltungssteuersystem dieser bevorzugten Ausführungsform angenommen, daß
sich das Fahrzeug in einem im wesentlichen unbewegten Zustand befindet und die
Steuerung demzufolge zur Druck-Rückkopplungssteuerung umgeschaltet, wenn
entweder die Abtriebsdrehzahl Ns oder die Antriebsdrehzahl Np zu gering
geworden ist, um mit Sicherheit erfaßt zu werden.
Zudem kann durch Ermittlung auf der Basis von Informationen vom
Antriebsdrehzahlsensor 43 und vom Abtriebsdrehzahlsensor 44, daß das Fahr
zeug in einen Fahrzustand zurückgekehrt ist, wenn die Detektorwerte beider
Sensoren 43, 44 über die entsprechenden Schwellenwerte Np2, Ns2 angestiegen
sind, schnell und mit Sicherheit ermittelt werden, daß das Fahrzeug in einen
Fahrzustand zurückgekehrt ist. Der Grund für den Unterschied zwischen den
Ermittlungs-Schwellenwerten Np1 und Np2 und zwischen den Ermittlungs-
Schwellenwerten Ns1 und Ns2 besteht darin, zu verhindern, daß die Steuerung
instabil wird und dadurch eine stabile Steuerung zu realisieren.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird bei der Druck-Rückkopp
lungssteuerung das Drehzahlverhältnis auf ein minimales Drehzahlverhältnis
gesteuert, wobei der Primärdruck in geeigneter Weise beibehalten wird. Das heißt,
wenn das Drehzahlverhältnis auf ein minimales Drehzahlverhältnis gesteuert wird,
wird der Primärdruck Pp unter den Leitungsdruck PL abgesenkt und zu diesem
Zeitpunkt der Ist-Primärdruck, der auf das Hydraulikstellglied 21c der
Antriebsriemenscheibe 21 wirkt, überwacht, während der Primärdruck Pp in
geeigneter Weise abgesenkt wird. Wenn sich das Fahrzeug von einem im
wesentlichen unbewegten Zustand in einen Fahrzustand bewegt, stellt die
Umschalteinrichtung 56 natürlich die Steuerbetriebsart des Schaltungssteuerventils
64 von der Druck-Rückkopplungssteuerung zur Drehzahl-Rückkopplungssteuerung
zurück.
Die Steuerung des Schaltungssteuerventils 64 wird durch Einschaltsteue
rung des Schaltungssteuersolenoids 64A ausgeführt. Der Steuerpegel (Ein
schaltzeit) dieses Schaltungssteuersolenoids 64A wird in der Berechnungsein
richtung (einer Additionseinrichtung) 58 durch Addition eines Basis-Schaltungs
steuerpegels (Basiseinschaltzeit), der mit einer Basiseinschalt-Berechnungsein
richtung 57 aus der Öltemperatur Toil errechnet wird, des Leitungsdrucks PL, des
Drehzahlverhältnisses und der Antriebsdrehzahl zu einem Steuerpegel (Ein
schaltzeit), den man durch Ausführung der PID-Korrektur an der Abweichung ΔNp
erhält, die mit der Drehzahl-Rückkopplungssteuereinrichtung 54 berechnet wird,
oder zu einem Steuerpegel (Einschaltzeit) errechnet, den man durch Ausführung
der PID-Korrektur an der Abweichung ΔPp erhält, die durch die Druck-Rückkopp
lungssteuereinrichtung 55 berechnet wird. Die Öltemperatur Toil, den Leitungs
druck PL und die Antriebsdrehzahl kann man beispielsweise aus Detektorer
gebnissen des Öltemperatursensors, des Leitungsdrucksensors 45 und des
Maschinendrehzahlsensors 41 erhalten, und das Drehzahlverhältnis kann bei
spielsweise aus der Antriebsdrehzahl Np, die durch den Antriebsdrehzahlsensor
43 erfaßt wird und der Abtriebsdrehzahl Ns, die durch den Abtriebsdrehzahlsensor
44 erfaßt wird, berechnet werden.
Bei einem Schaltungssteuersystem eines Hydraulik-CVT für ein Kraftfahr
zeug gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es oben als erste bevorzugte Aus
führungsform beschrieben wurde, wird die Schaltungssteuerung beispielsweise
ausgeführt, wie es mit dem Flußdiagramm in Fig. 3 dargestellt ist. Zunächst wird in
einem Schritt S10 eine Basiseinschaltzeit aus der Öltemperatur, dem Lei
tungsdruck, dem Drehzahlverhältnis und der Antriebsdrehzahl durch die Basi
seinschaltzeit-Berechnungseinrichtung 57 errechnet. Anschließend wird in Schritt
S20 ermittelt, ob ein Kennzeichen F1 1 ist oder nicht. Dieses Kennzeichen F1 wird
auf 1 gestellt, wenn ermittelt wird, daß das Fahrzeug fährt, und wird auf 0 gestellt,
wenn ermittelt wird, daß das sich das Fahrzeug in einem im wesentlichen
unbewegten Zustand befindet.
Nachdem hier beispielsweise im vorhergehenden Steuerzyklus festgestellt
wurde, daß das Fahrzeug fährt, schreitet der Vorgang zu Schritt S30 und Schritt
S40 fort. In Schritt S30 wird ermittelt, ob die Abtriebsdrehzahl Ns größer, gleich
oder kleiner ist als der voreingestellte Schwellenwert Ns1, und in Schritt S40 wird
ermittelt, ob die Antriebsdrehzahl Np größer, gleich oder geringer ist als der
Schwellenwert Np1.
Wenn in Schritt S30 ermittelt wird, daß die Abtriebsdrehzahl Ns größer als
der Schwellenwert Ns1 ist, und zudem in Schritt S40 festgestellt wird, daß die
Antriebsdrehzahl Np größer ist als der Schwellenwert Np1, wird ermittelt, daß das
Fahrzeug fährt und das Schaltungssteuerventil 64 durch die Drehzahl-Rück
kopplungssteuereinrichtung 54 derart gesteuert, daß die Drehzahl der Antriebs
riemenscheibe 21 den Sollwert erreicht.
Das bedeutet, der Vorgang schreitet zu Schritt S50 fort und die Soll-
Antriebsdrehzahl-Einstelleinrichtung 54A stellt eine Soll-Antriebsdrehzahl Npt der
Antriebsriemenscheibe 21 auf der Basis der Abtriebsdrehzahl Ns, die ein Para
meter entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, und des Gaspe
dalwinkels ein, der ein Parameter entsprechend der Belastung der Fahrzeugma
schine ist. Anschließend schreitet der Vorgang zu Schritt S60 weiter, und die
Berechnungseinrichtung 54b errechnet die Abweichung ΔNp (= Npt - Np) zwischen
der Ist-Drehzahl Np der Abtriebsriemenscheibe und der Soll-Drehzahl Npt, nach
der die PID-Korrektureinrichtung 54C eine Einschaltzeit (Steuerpegel) durch
Ausführung der PID-Korrektur an dieser Abweichung ΔNp errechnet.
Anschließend wird in Schritt S70 das Kennzeichen F1 mit 1 beibehalten,
worauf der Vorgang zu Schritt S80 fortschreitet und das Schaltungssteuersolenoid
64A durch die Einschaltsteuerung unter Anwendung der Rückkopplungssteuerung
auf der Basis der Basiseinschaltzeit, die in Schritt S10 errechnet wurde, und der
Einschaltzeit, die man in Schritt S60 erhält, angesteuert wird.
Wenn andererseits in Schritt S30 ermittelt wird, daß die Abtriebsdrehzahl Ns
nicht größer ist als der Schwellenwert Ns1, oder wenn in Schritt S40 festgestellt
wird, daß die Antriebsdrehzahl Np nicht größer ist als der Schwellenwert Np1, wird
angenommen, daß sich das Fahrzeug in einem im wesentlichen unbewegten
Zustand befindet, wobei das Schaltungssteuerventil 64 durch die Druck-
Rückkopplungssteuereinrichtung 55 derart gesteuert wird, daß der Hydraulikdruck,
der auf die Antriebsriemenscheibe 21 wirkt (der Primärdruck Pp) einen Sollwert
(den Soll-Primärdruck Ppt) erreicht.
Das bedeutet, der Vorgang schreitet zu Schritt S110 fort, und die Soll-Pri
märdruck-Einstelleinrichtung 55A stellt einen Sollwert (Soll-Primärdruck Ppt) des
Primärdrucks Pp auf der Basis des Antriebsdrehmomentes ein, das an das
Riemen-CVT 20 abgegeben wird. Dann schreitet der Ablauf zu Schritt S120 fort,
und die Berechnungseinrichtung 55B errechnet die Abweichung ΔPp (= Ppt - Pp)
zwischen dem Ist-Primärdruck Pp und dem Soll-Primärdruck Ppt, und die PID-
Korrektureinrichtung 55C berechnet eine Einschaltzeit (Steuerpegel) durch Aus
führung einer PID-Korrektur an dieser Abweichung ΔPp.
In Schritt S130 wird das Kennzeichen F1 auf 0 eingestellt, worauf der Vor
gang zu Schritt S80 weiterläuft, bei dem das Schaltungssteuersolenoid 64A des
Schaltungssteuerventils 64 durch Einschaltsteuerung unter Anwendung der Druck-
Rückkopplungssteuerung auf der Basis der Basiseinschaltzeit, die in Schritt S10
errechnet wird, und der Einschaltziet, die man in Schritt S120 erhält, angesteuert
wird.
Wenn ermittelt wird, daß sich das Fahrzeug in einem im wesentlichen
unbewegten Zustand befindet und das Kennzeichen F1 auf 0 gestellt ist, schreitet
der Vorgang anschließend von Schritt S20 zu Schritt S90 und Schritt S100 fort. In
Schritt S90 wird ermittelt, ob die Abtriebsdrehzahl Ns gleich oder größer als der
voreingestellte Schwellenwert Ns2 ist oder nicht, und in Schritt S100 wird ermittelt,
ob die Antriebsdrehzahl Np gleich oder größer als der voreingestellte
Schwellenwert Np2 ist oder nicht.
Wenn in Schritt S90 ermittelt wird, daß die Abtriebsdrehzahl Ns geringer ist
als der Schwellenwert Ns2, oder wenn in Schritt S100 festgestellt wird, daß die
Antriebsdrehzahl Np geringer ist als der Schwellenwert Np2, wird angenommen,
daß sich das Fahrzeug immer noch in einem im wesentlichen unbewegten Zustand
befindet, und das Schaltungssteuersolenoid 64A wird durch die Druck-
Rückkopplungssteuerung (Schritte S120, S80), wie oben beschrieben, ein
schaltgesteuert.
Wenn andererseits in Schritt S90 festgestellt wird, daß die Abtriebsdrehzahl
Ns gleich oder größer ist als der Schwellenwert Ns2 und zudem in Schritt S100
ermittelt wird, daß die Antriebsdrehzahl gleich oder größer ist als der
Schwellenwert Np2, wird vorausgesetzt, daß das Fahrzeug in einen Fahrtzustand
zurückgekehrt ist, worauf der Ablauf zu Schritt S50, Schritt S60 und Schritt S80
fortfährt und die Drehzahl-Rückkopplungssteuerung ausgeführt wird, wie es oben
beschrieben ist. Zudem wird in Schritt S70 das Kennzeichen auf 1 eingestellt.
Während der normalen Fahrt, d. h. wenn das Fahrzeug sich nicht in einem
im wesentlichen unbewegten Zustand (unbewegt oder extrem langsam fahrend)
befindet, wählt die Umschalteinrichtung 56 auf diese Weise die Drehzahl-Rück
kopplungssteuerung, die durch die Drehzahl-Rückkopplungssteuereinrichtung 54
ausgeführt wird, und das Schaltungssteuersolenoid 64A des Schaltungs
steuerventils 64 wird in Übereinstimmung mit der Einschaltzeit von der Drehzahl-
Rückkopplungssteuereinrichtung 54 einschaltgesteuert und dadurch unter Verwendung
der Drehzahl-Rückkopplung derart gesteuert, daß die Antriebsdrehzahl
Np die Soll-Antriebsdrehzahl Npt erreicht. Auf diese Weise wird die Drehzahl der
Antriebsriemenscheibe auf einen Zustand gesteuert, daß das Übersetzungsver
hältnis optimal ist.
Wenn andererseits das Fahrzeug einen im wesentlichen unbewegten
Zustand (unbewegt oder extrem langsam fahrend) eingenommen hat, schaltet die
Steuereinrichtung 56 die Steuerung des Schaltungssteuerventils 64 von der
Drehzahl-Rückkopplungssteuerung, die durch die Drehzahl-Rückkopplungs
steuereinrichtung 54 ausgeführt wird, zur Druck-Rückkopplungssteuerung um, die
von der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung 55 ausgeführt wird. Anschließend
wird das Schaltungssteuersolenoid 64A des Schaltungssteuerventils 64 in
Übereinstimmung mit der Einschaltzeit von dieser Druck-Rück
kopplungssteuereinrichtung 55 einschaltgesteuert, wodurch das Übersetzungs
verhältnis unter Anwendung der Druckrückkopplung derart gesteuert wird, daß der
Primärdruck Pp den Soll-Primärdruck Ppt erreicht. Selbst wenn sich das Fahrzeug
in einem im wesentlichen unbewegten Zustand befindet und die Erfassung der
Drehzahlen, wie etwa der Antriebsdrehzahl Np der Antriebsriemenscheibe 21
schwierig ist, wird demzufolge durch die Druck-Rückkopplungssteuerung das
Übersetzungsverhältnis optimal gesteuert, während der Primärdruck auf einem
geeigneten Wert (dem Soll-Primärdruck) gehalten wird. Auf diese Weise wird
beispielsweise der Primärdruck nicht zu hoch, ein allmähliches Hochschalten des
Übersetzungsverhältnisses hin zum Overdrive beim Fahren in langsamem Verkehr
verhindert und die Ansprechverzögerung aus einem Stillstand bei einem guten
Wert gehalten. Und da der Primärdruck nicht zu stark abfällt, wird ein
Durchrutschen des Riemens beim Losfahren aus dem Stand sicher verhindert.
Wenn sich das Fahrzeug von einem im wesentlichen unbewegten Zustand
in einen Fahrzustand bewegt hat, wird die Steuerung der Hydraulikdruck-Steuer
einrichtung der Antriebsriemenscheibe 21 (d. h. das Schaltungssteuerventil 64)
durch die Umschalteinrichtung 56 von der Druck-Rückkopplungssteuerung zur
Drehzahl-Rückkopplungssteuerung umgeschaltet. Demzufolge besteht zudem der
Vorteil, daß anschließend die Übersetzungsverhältnis-Steuerleistung sichergestellt
werden kann und es keine Behinderung bei der Fahrt gibt.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines Schaltungssteuersystems
eines Hydraulik-CVT für ein Kraftfahrzeug gemäß vorliegender Erfindung wird nun
beschrieben.
Bei der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform wird während
der normalen Fahrt, d. h. wenn sich das Fahrzeug nicht in einem im wesentlichen
unbewegten Zustand (unbewegt oder extrem langsam fahrend) befindet, das
Übersetzungsverhältnis unter Anwendung der Drehzahl-Rückkopplungssteuerung
gesteuert, die durch die Drehzahl-Rückkopplungssteuereinrichtung 54 ausgeführt
wird, und wenn sich das Fahrzeug in einem im wesentlichen unbewegten Zustand
befindet, wird das Übersetzungsverhältnis unter Anwendung der Druck-
Rückkopplungssteuerung, die mit der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung 55
ausgeführt wird, gesteuert. Bei der folgenden zweiten bevorzugten Ausfüh
rungsform wird darüber hinaus, wenn während der Druck-Rückkopplungssteue
rung, die durch die Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung 55 ausgeführt wird, ein
vorbestimmter Zustand eingerichtet ist, der Hydraulikdruck, der dem Hydrau
likstellglied 21c der Antriebsriemenscheibe 21 zugeführt wird, durch das Schal
tungssteuerventil 64 gesteuert, das unter Anwendung einer Regelung in Über
einstimmung mit einer voreingestellten vorbestimmten Einschaltzeit (Steuerpegel)
gesteuert wird.
Diese vorbestimmte Einschaltzeit ist ein Wert, der einen Hydraulikzylinder
(nicht gezeigt) im Hydraulikstellglied 21c der Antriebsriemenscheibe 21 mit dem
Arbeitsfluid füllt, der so dicht wie möglich am Durchschnittswert des Schaltumfangs
der Druck-Rückkopplungssteuerung liegt und der auf der Basis von
Testergebnissen oder dergleichen eingestellt wird. Der oben erwähnte vorbe
stimmte Zustand wird im folgenden weiter erläutert.
Insbesondere ist, wie in Fig. 4 gezeigt, bei dieser zweiten bevorzugten
Ausführungsform die Schaltungssteuereinrichtung 52 weiterhin mit einer Rege
leinrichtung 59 zum Steuern des Schaltungssteuerventils 64 unter Anwendung
einer Regelung und mit einer Primärdruck-Ermittlungseinrichtung (einer Hydrau
likdruck-Erfassungseinrichtung, die als Druck-Rückkopplungssteuermöglichkeits-
Detektoreinrichtung dient) 59A ausgestattet, um den Detektorwert des Pri
märdrucksensors 47 mit einem vorbestimmten Bereich zu vergleichen und zu
ermitteln, ob der Primärdrucksensor 47 eine Fehlfunktion hat.
Diese Primärdruck-Ermittlungseinrichtung 59A ist eine Einrichtung zum
Ermitteln, ob der Ist-Primärdruck Pp innerhalb eines Bereiches liegt, so daß
angenommen werden kann, daß der Hydraulikzylinder der Antriebsriemenscheibe
21 mit Arbeitsfluid gefüllt ist. Bei der Primärdruck-Ermittlungseinrichtung 59A wird
diese Ermittlung auf der Basis der Beziehung von Fig. 5 zwischen dem Ist-
Primärdruck Pp und der Sensorausgabe (Detektorwert) Vp des Primärdruck
sensors 47 ausgeführt.
Insbesondere während der Druck-Rückkopplungssteuerung ermittelt die
Primärdruck-Ermittlungseinrichtung 59A, ob die Sensorausgabe (Detektorwert) Vp
des Primärdrucksensors 47 größer als ein voreingestellter vorbestimmter
Ausgabewert Vp1 ist oder nicht, oder mit anderen Worten, ob der Ist-Primärdruck
Pp größer ist als ein voreingestellter vorbestimmter Wert Pp1 ist oder nicht. Und
während der Regelung ermittelt sie, ob die Sensorausgabe Vp gleich oder größer
als ein voreingestellter vorbestimmter Ausgabewert Vp2 (< Vp1) ist oder nicht, oder
mit anderen Worten, ob der Ist-Primärdruck Pp gleich oder größer als ein
voreingestellter vorbestimmter Wert Pp2 (< Pp1) ist oder nicht. Auf der Basis dieser
Ermittlungen gibt, wenn während der Druck-Rückkopplungssteuerung der Ist-
Primärdruck Pp geringer ist als der vorbestimmte Wert Pp1, oder wenn während
der Regelung der Ist-Primärdruck Pp gleich oder größer ist als der vorbestimmte
Wert Pp2, die Primärdruck-Ermittlungseinrichtung 59A ein Umschaltbefehlssignal
an die Umschalteinrichtung 56 aus.
Zudem verfügt die Primärdruck-Ermittlungseinrichtung 59A über eine
Fehlfunktions-Detektoreinrichtung 59B. Die Fehlfunktions-Detektoreinrichtung 59B
ist eine Einrichtung zum Erfassen der Fehlfunktion des Primärdrucksensors 47 auf
der Basis der Sensorausgabe Vp Primärdrucksensors 47. Das heißt, da bei einer
Trennung oder einem Kurzschluß der elektrischen Schaltung des Pri
märdrucksensors 47 die Sensorausgabe Vp einen abnormalen Wert aufweist, der
unter normalen Umständen nicht auftritt, ist es möglich festzustellen, ob der
Primärdrucksensor 47 eine Fehlfunktion hatte oder nicht, indem ermittelt wird, ob
die Sensorausgabe Vp innerhalb eines vorbestimmten normalen Bereiches ist oder
nicht.
Insbesondere während der Druck-Rückkopplungssteuerung ermittelt die
Fehlfunktions-Detektoreinrichtung 59B, ob die Ausgabe Vp des Primärdrucksen
sors 47 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches von einer vorbestimmten
Ausgabe Vmin bis zu einer vorbestimmten Ausgabe Vmax (Vmax < Vmin) liegt. Die
vorbestimmte Ausgabe Vmin ist der Wert der geringsten Ausgabe Vpmin, bei dem
die Ausgabe Vp des Primärdrucksensors 47 normal ist (der Wert entsprechend
dem Fall, daß der Primärdruck Pp 0 ist), oder ein Wert, der geringer ist als die
geringste Ausgabe Vpmin. Die vorbestimmte Ausgabe Vmax ist die höchste
Ausgabe Vpmax, bei dem die Ausgabe Vp des Primärdrucksensors 47 normal (der
Wert entsprechend dem Fall, daß der Primärdruck Pp seinen Maximalwert Ppmax
hat) oder ein Wert ist, der größer ist als die größte Ausgabe Vpmax.
Wenn für eine vorbestimmte Zeit ohne Unterbrechung ermittelt wurde, daß
die Ausgabe Vp des Primärdrucksensors 47 unter der vorbestimmten Ausgabe
Vmin liegt, oder wenn für eine vorbestimmte Zeit ohne Unterbrechung ermittelt
wurde, daß die Ausgabe Vp über der vorbestimmten Ausgabe Vmax liegt, setzt die
Fehlfunktions-Detektoreinrichtung 59B voraus, daß der Primärdrucksensor 47 eine
Fehlfunktion hat und weist die Primärdruck-Ermittlungseinrichtung 59A an, die
Ausgabe Vp des Primärdrucksensors 47 als geringste Ausgabe Vpmin
anzunehmen, d. h. den Ist-Primärdruck Pp mit 0 anzunehmen. Und auf der Basis
dieser Anweisung von der Fehlfunktions-Detektoreinrichtung 59B nimmt die Pri
märdruck-Ermittlungseinrichtung 59A den Ist-Primärdruck Pp mit 0 an und gibt ein
Umschaltbefehlssignal an die Umschalteinrichtung 56 aus.
Die Umschalteinrichtung 56 hat eine Umschaltfunktion 56A, um, wenn die
Vorbereitung für die Druck-Rückkopplungssteuerung eingerichtet ist (wenn das
Fahrzeug im wesentlichen unbewegt ist), zwischen der Druck-Rückkopplungs
steuerung und der Regelung auf der Basis eines Umschaltbefehlssignals von der
Primärdruck-Ermittlungseinrichtung 59A umzuschalten. Das bedeutet, wenn
während der Druck-Rückkopplungssteuerung (wenn das Fahrzeug im wesentlichen
unbewegt ist) durch die Primärdruck-Ermittlungseinrichtung 59A festgestellt wird,
daß der Ist-Primärdruck Pp unter dem vorbestimmten Wert Pp1 liegt und
demzufolge ein Umschaltbefehlssignal in die Umschalteinrichtung 56 von der
Primärdruck-Ermittlungseinrichtung 59A eingegeben wird, schaltet die
Umschalteinrichtung 56 die Steuerung des Schaltungssteuerventils 64 von der
Druck-Rückkopplungssteuerung, die durch die Druck-Rückkopplungssteuerein
richtung 55 ausgeführt wird, zur Regelung um, die von der Regeleinrichtung 59
ausgeführt wird.
Und wenn, während die Vorbereitung für die Druck-Rückkopplungssteue
rung eingerichtet ist (wenn das Fahrzeug im wesentlichen unbewegt ist) und die
Regelung ausgeführt wird, durch die Primärdruck-Ermittlungseinrichtung 59A
ermittelt wird, daß der Ist-Primärdruck Pp über dem vorbestimmten Wert Pp2 liegt
und demzufolge ein weiteres Umschaltsignal in die Umschalteinrichtung 56 von der
Primärdruck-Ermittlungseinrichtung 59A eingegeben wird, schaltet die
Umschalteinrichtung 56 die Steuerung des Schaltungssteuerventils 64 von der
Regelung, die mit Regeleinrichtung 59 ausgeführt wird, zurück zur Druck-Rück
kopplungssteuerung um, die von der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung 55
ausgeführt wird.
Die ermittelten Schwellenwerte Pp1, Pp2, bei denen ein Umschalten zwi
schen der Druck-Rückkopplungssteuerung und der Regelung ausgeführt wird, sind
Werte zum Ermitteln, daß der Hydraulikzylinder (nicht gezeigt) der Antriebs
riemenscheibe 21 mit Arbeitsfluid gefüllt ist und sind auf der Basis von Tester
gebnissen oder dergleichen voreingestellt. Und im Fall dieser Schwellenwerte
besteht der Grund für einen Unterschied zwischen Pp1 und Pp2 wie bereits zuvor
darin, eine stabile Steuerung zu realisieren.
Selbst wenn der Primärdrucksensor 47 eine Fehlfunktion hat, oder der
Hydraulikzylinder der Antriebsriemenscheibe 21 nicht mit Arbeitsfluid gefüllt ist,
wird, wenn sich das Fahrzeug von einem im wesentlichen unbewegten Zustand in
einen Fahrzustand bewegt, die Steuerung der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung
der Antriebsriemenscheibe 21 durch die Umschalteinrichtung 56 von der Regelung
zur Drehzahl-Rückkopplungssteuerung umgeschaltet.
Bei einem Schaltungssteuersystem eines Hydraulik-CVT für ein Kraftfahr
zeug gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie oben als zweite bevorzugte
Ausführungsform beschrieben wurde, wird die Schaltungssteuerung beispielsweise
ausgeführt, wie es im Flußdiagramm von Fig. 6 gezeigt ist.
Das bedeutet, daß, wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungs
form, wenn in den Schritten S30 und S40 ermittelt wird, daß das Fahrzeug fährt,
der Vorgang zum Schritt S50, Schritt S60, Schritt S70 und Schritt S80 fortschreitet
und das Schaltungssteuerventil 64 durch die Drehzahl-Rückkopplungssteuerung
54 derart gesteuert wird, daß die Drehzahl Np der Antriebsriemenscheibe 21 die
Soll-Antriebsdrehzahl Npt erreicht.
Wenn andererseits in Schritt S30 ermittelt wird, daß die Abtriebsdrehzahl Ns
unter dem Schwellenwert Ns1 liegt, oder wenn in Schritt S40 ermittelt wird, daß die
Antriebsdrehzahl Np unter dem Schwellenwert Np1 liegt, wird angenommen, daß
das Fahrzeug im wesentlichen unbewegt ist und das Schaltungssteuerventil 64
durch die Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung 55 derart gesteuert, daß der
Hydraulikdruck (der Ist-Primärdruck Pp), der auf die Antriebsriemenscheibe 21
wirkt, einen Sollwert (den Soll-Primärdruck Ppt) erreicht.
Das bedeutet, der Vorgang schreitet zu Schritt S110 fort und die Soll-Pri
märdruck-Einstelleinrichtung 55A stellt einen Sollwert (Soll-Primärdruck) Ppt des
Primärdrucks auf der Basis des Antriebsdrehmomentes ein, das an das Riemen-
CVT20 abgegeben wird. Anschließend wird in Schritt S111 ermittelt, ob das
Kennzeichen F3 gleich 1 ist, oder nicht. Dieses Kennzeichen F3 wird auf 1 ein
gestellt, wenn die Sensorausgabe Vp des Primärdrucksensors 47 innerhalb des
Bereiches von Vmin bis Vmax liegt, d. h. wenn der Primärdrucksensor 47 normal
arbeitet und die Druck-Rückkopplungssteuerung ausführbar ist, und es wird auf 0
eingestellt, wenn die Sensorausgabe Vp des Primärdrucksensors 47 unter Vmin
oder Vmax liegt, d. h. wenn der Primärdrucksensor 47 eine Fehlfunktion hatte und
eine zufriedenstellende Steuerung mit der Druck-Rückkopplungssteuerung nicht
sichergestellt werden kann. Der Ausgangswert des Kennzeichens F3 beträgt 1.
Wenn das Kennzeichen F3 1 ist, schreitet der Vorgang zu Schritt 112 fort
und ermittelt, ob der Wert des Kennzeichens F2 1 ist oder nicht. Dieses Kennzei
chen F2 wird auf 1 eingestellt, wenn man einen Ist-Primärdruck Pp über einem
vorbestimmten Pegel erhält und somit die Druck-Rückkopplungssteuerung
ausführbar ist, und auf 0 eingestellt, wenn man keinen Ist-Primärdruck Pp über
einem vorbestimmten Pegel erhält und somit eine zufriedenstellende Steuerung
mit der Druck-Rückkopplungssteuerung nicht sichergestellt werden kann. Der
Ausgangswert des Kennzeichens F2 beträgt 1.
Wenn das Kennzeichen F2 1 ist, schreitet der Vorgang zu Schritt S113 fort
und die Fehlfunktions-Detektoreinrichtung 59B ermittelt, ob die Sensorausgabe Vp
des Primärdrucksensors 47 im Bereich von Vmin bis Vmax liegt, und wenn hier die
Sensorausgabe Vp im Bereich von Vmin bis Vmax liegt, wird angenommen, daß
der Primärdrucksensor 47 normal arbeitet und der Vorgang läuft zu Schritt S114
weiter.
In Schritt S114 ermittelt die Primärdruck-Ermittlungseinrichtung 59A, ob der
Ist-Primärdruck Pp größer, gleich oder geringer als der vorbestimmte Wert Pp1 ist.
Wenn hier der Ist-Primärdruck Pp größer ist als der vorbestimmte Wert Pp1, wird
festgestellt, daß man einen Ist-Primärdruck Pp über einem vorbestimmten Pegel
erhält, d. h. daß der Hydraulikzylinder der Antriebsriemenscheibe 21 mit Arbeitsfluid
gefüllt ist und eine Druck-Rückkopplungssteuerung ausführbar ist, worauf der
Vorgang zu Schritt S120 fortfährt. In diesem Schritt S120 errechnet die
Berechnungseinrichtung 55B die Abweichung ΔPp (= Ppt - Pp) zwischen dem Ist-
Primärdruck Pp und dem Soll-Primärdruck Ppt, und die PID-Korrektureinrichtung
55C berechnet eine Einschaltzeit (Steuerpegel) durch Ausführung einer PID-
Korrektur an dieser Abweichung ΔPp.
Anschließend wird in Schritt S122 das Kennzeichen F2 mit 1 beibehalten
und in Schritt S130 das Kennzeichen F1 auf 0 eingestellt, worauf der Ablauf zu
Schritt S80 fortfährt, und auf der Basis der Einschaltzeit, die in Schritt S10 errech
net wird, und der Einschaltzeit, die man in Schritt S120 erhält, wird das Überset
zungsverhältnis durch das Schaltungssteuersolenoid 64A des Schaltungssteu
erventils 64 gesteuert, das unter Anwendung der Druck-Rückkopplungssteuerung
derart einschaltgesteuert wird, daß der Primärdruck Pp den Soll-Primärdruck Ppt
erreicht.
Wenn andererseits in Schritt S113 die Fehlfunktions-Detektoreinrichtung
59B für eine vorbestimmte Zeit ununterbrochen ermittelt, daß die Sensorausgabe
Vp des Primärdrucksensors 47 entweder unter Vmin oder über Vmax liegt, wird
angenommen, daß der Primärdrucksensor 47 eine Fehlfunktion hat und in Schritt
S115 das Kennzeichen F3 auf 0 eingestellt, worauf der Vorgang zu Schritt S124
fortschreitet und die Einschaltzeit auf einen voreingestellten vorbestimmten Wert
setzt. Anschließend wird in Schritt S130 das Kennzeichen F1 auf 0 eingestellt,
worauf der Ablauf zu Schritt S80 fortschreitet und auf der Basis der Basi
seinschaltzeit, die in Schritt S10 errechnet wurde, und der vorbestimmten Ein
schaltzeit, die in Schritt S124 eingestellt wird, das Übersetzungsverhältnis durch
das Schaltungssteuersolenoid 64A des Schaltungssteuerventils 64 gesteuert wird,
das mit einer Regelung einschaltgesteuert wird.
Wenn in Schritt S111 das Kennzeichen F3 0 ist, schreitet der Vorgang zu
Schritt S124 fort und der entsprechenden Ablauf, der oben beschrieben wurde,
wird ausgeführt, worauf der Vorgang von Schritt S130 und Schritt S80 ausgeführt
wird.
Wenn in Schritt S114 der Ist-Primärdruck Pp unter dem vorbestimmten Wert
Pp1 liegt, wird davon ausgegangen, daß man einen Ist-Primärdruck Pp über dem
vorbestimmten Wert nicht erhält, d. h. der Hydraulikzylinder der
Antriebsriemenscheibe 21 ist nicht mit Arbeitsfluid gefüllt, und somit kann mit der
Druck-Rückkopplungssteuerung keine zufriedenstellende Steuerung erreicht
werden, weshalb in Schritt S117 das Kennzeichen F2 auf 0 gestellt wird und
anschließend der Vorgang zu Schritt S124 fortfährt und die Einschaltzeit auf den
voreingestellten vorbestimmten Wert einstellt. Anschließend wird in Schritt S130
das Kennzeichen F1 mit 0 eingestellt und der Vorgang schreitet zu Schritt S80 fort,
wobei auf der Basis der Basiseinschaltzeit, die in Schritt S10 errechnet wird, und
der Einschaltzeit, die in Schritt S124 eingestellt wird, das Übersetzungsverhältnis
durch das Schaltungssteuersolenoid 64A des Schaltungssteuerventils 64 gesteuert
wird, das durch Regelung einschaltgesteuert wird.
Wenn in Schritt S112 das Kennzeichen F2 0 ist, schreitet der Vorgang zu
Schritt S116 fort, und die Primärdruck-Ermittlungseinrichtung 59A ermittelt, ob der
Ist-Primärdruck Pp gleich oder größer als der vorbestimmte Wert Pp2 oder
geringer als der vorbestimmte Wert Pp2 ist. Wenn hier der Ist-Primärdruck Pp
gleich oder größer als der vorbestimmte Wert Pp2 ist, wird davon ausgegangen,
daß man einen Ist-Primärdruck Pp über dem vorbestimmten Pegel erhält und der
Hydraulikzylinder der Antriebsriemenscheibe 21 mit Arbeitsfluid gefüllt ist, d. h. daß
die Druck-Rückkopplungssteuerung ausführbar ist, worauf der Vorgang mit Schritt
S120, Schritt 122, Schritt S130 und Schritt S80 fortfährt und eine Druck-
Rückkopplungssteuerung ausgeführt wird, wie es oben beschrieben wurde. Wenn
andererseits der Ist-Primärdruck Pp geringer ist als der vorbestimmte Wert Pp2,
schreitet der Ablauf zu Schritt S124 fort und es wird der entsprechende oben
beschriebene Vorgang und anschließend der Vorgang von Schritt S130 und Schritt
S80 ausgeführt.
Wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug im wesentlichen unbewegt und
demzufolge das Kennzeichen F1 auf 0 eingestellt ist, fährt der Ablauf daraufhin
von Schritt S20 zu Schritt S90 und Schritt S100 fort. In Schritt S90 wird ermittelt,
ob die Abtriebsdrehzahl Ns gleich oder größer als der voreingestellte
Schwellenwert Ns2 ist oder nicht, und in Schritt S100 wird bestimmt, ob die
Antriebsdrehzahl Np gleich oder größer ist als der voreingestellte Schwellenwert
Np2.
Wenn in Schritt S90 festgestellt wird, daß die Abtriebsdrehzahl Ns geringer
ist als der Schwellenwert Ns2, oder wenn in Schritt S100 festgestellt wird, daß die
Antriebsdrehzahl geringer ist als der Schwellenwert Np2, wird, weil das Fahrzeug
immer noch im wesentlichen unbewegt ist, wie es oben beschrieben wurde, in
Abhängigkeit der Ermittlungsergebnisse ob das Kennzeichen F3 1 oder 0 ist
(Schritt S111), ob das Kennzeichen F2 1 oder 0 ist (Schritt S112), ob die
Sensorausgabe Vp des Primärdrucksensors 47 innerhalb des Bereiches von Vmin
bis Vmax liegt oder nicht (Schritt 113), ob der Ist-Primärdruck Pp größer ist als der
vorbestimmte Wert Pp1 oder nicht (Schritt S114) und ob der Ist-Primärdruck Pp
gleich oder größer als der vorbestimmte Wert Pp2 ist oder nicht (Schritt S 116) das
Schaltungssteuersolenoid 64A unter Anwendung der Druck-Rück
kopplungssteuerung (Schritte S120, S80) einschaltgesteuert oder geregelt
(Schritte S124, S80).
Wenn andererseits in Schritt S90 ermittelt wird, daß die Abtriebsdrehzahl Ns
gleich oder größer als der Schwellenwert Ns2 ist, und zudem in Schritt S100
festgestellt wird, daß die Antriebsdrehzahl Np gleich oder größer als der
Schwellenwert Np2 ist, wird davon ausgegangen, daß das Fahrzeug in einen
Fahrzustand zurückgekehrt ist, und der Vorgang schreitet zu Schritt S50, Schritt
S60 und Schritt S80 fort, wobei die Drehzahl-Rückkopplungssteuerung ausgeführt
wird. Und in Schritt S70 wird das Kennzeichen F1 auf 1 eingestellt.
Wenn das Fahrzeug im wesentlichen unbewegt ist und die Hydraulikdruck-
Steuereinrichtung der Antriebsriemenscheibe 21 auf der Basis der Druck-Rück
kopplungssteuerung gesteuert wird, die von der Druck-Rückkopplungssteuerein
richtung 55 ausgeführt wird, schaltet auf diese Weise, sofern der Ist-Primärdruck
Pp unter den vorbestimmten Wert Pp1 fällt und zudem anschließend geringer ist
als der vorbestimmte Wert Pp2, oder mit anderen Worten der Hydraulikzylinder der
Antriebsriemenscheibe 21 nicht mit Arbeitsfluid gefüllt ist und keine zufrie
denstellende Steuerung mit der Druck-Rückkopplungssteuerung sichergestellt ist,
die Umschalteinrichtung 56 von der Druck-Rückkopplungssteuerung der Druck-
Rückkopplungssteuereinrichtung 55 zur Regelung der Regeleinrichtung 59 um,
wobei dann die Hydraulikdruck-Steuereinrichtung mit dieser Regelung gesteuert
wird. Daraus resultiert der Vorteil, daß die Hydraulikdruck-Steuereinrichtung der
Antriebsriemenscheibe 21 in geeigneter Weise gesteuert wird und die Qualität der
Steuerung des Übersetzungsverhältnisses sichergestellt werden kann.
Wenn zudem das Fahrzeug im wesentlichen steht und die Hydraulikdruck-
Steuereinrichtung der Antriebsriemenscheibe 21 auf der Basis der Druck-Rück
kopplungssteuerung der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung 55 gesteuert wird,
wird, sofern die Sensorausgabe Vp des Primärdrucksensors 47 entweder unter
Vmin oder über Vmax liegt, oder mit anderen Worten der Primärdrucksensor 47
eine Fehlfunktion hat und keine zufriedenstellende Steuerung mit der Druck-
Rückkopplungssteuerung sichergestellt werden kann, der Ist-Primärdruck Pp mit 0
angenommen, wobei die Umschalteinrichtung 56 von der Druck-Rück
kopplungssteuerung der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung 55 zur Regelung
der Regeleinrichtung 59 umschaltet und die Hydraulikdruck-Steuereinrichtung
anschließend mit dieser Regelung gesteuert wird. Somit besteht der Vorteil, daß
wenigstens ein Durchrutschen des Riemens aufgrund eines unzureichenden
Primärdruckes verhindert wird und die schlimmste mögliche Situation vermieden
werden kann, daß ein Fahren unmöglich ist.
Und selbst wenn der Primärdrucksensor 47 eine Fehlfunktion hat, wird,
wenn sich das Fahrzeug von einem im wesentlich unbewegten Zustand in einen
Fahrzustand bewegt hat, die Steuerung der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung der
Antriebsriemenscheibe 21 durch die Umschalteinrichtung 56 von der Regelung zur
Drehzahl-Rückkopplungssteuerung umgeschaltet. Der Vorteil besteht daher darin,
daß anschließend eine zufriedenstellende Steuerung des Übersetzungs
verhältnisses sichergestellt und ohne Behinderungen gefahren werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten
Ausführungsformen beschränkt, wobei unterschiedliche Änderungen vorge
nommen werden können, ohne vom Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen.
Obwohl beispielsweise bei diesen bevorzugten Ausführungsformen das
Übersetzungsverhältnis auf ein minimales Übersetzungsverhältnis gesteuert wird,
wenn das Fahrzeug im wesentlichen unbewegt ist, ist die Erfindung nicht darauf
beschränkt. Das heißt, das Übersetzungsverhältnis könnte alternativ dazu auf ein
mittleres Übersetzungsverhältnis gesteuert werden, das von der Beziehung
zwischen dem Leitungsdruck PL und dem Primärdruck Pp erwartet wird. Und die
Feststellung, ob das Fahrzeug fährt oder im wesentlichen steht, könnte alternativ
dazu auf der Basis entweder der Abtriebsdrehzahl Ns oder der Antriebsdrehzahl
Np oder auf der Basis eines weiteren Parameters erfolgen, der sich auf die
Fahrzeuggeschwindigkeit bezieht.
Zudem sind das Leitungsdruck-Regelventil 63 und das Schaltungssteuer
ventil 64 nicht darauf beschränkt, die Solenoide 63A, 64A durch Einschaltzeit zu
steuern, wobei eine Steuerung unter Verwendung linearer Solenoide alternativ
angewendet werden kann.
Zudem kann eine Signallampe in der Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs
vorgesehen sein, wobei diese Lampe aufleuchtet, wenn eine Fehlfunktion des
Primärdrucksensors 47 durch die Fehlfunktions-Detektoreinrichtung 59B erfaßt
wird. Ist dies der Fall, kann das Fahrzeug umgehend zu einer Werkstatt gebracht
werden und der schadhafte Primärdrucksensor 47 repariert oder ersetzt werden.
Sollte bei der Erfindung, wie sie in der zweiten Ausführungsform beschrie
ben wurde, bei Abruf der Druck-Rückkopplungssteuerung in anderer Weise, der
Hydraulikdruck zu niedrig sein, wird die Steuerung anstelle dessen zur Regelung
umgeschaltet, mit der ein Hydraulikdruck durch eine vorbestimmte Einschaltzeit
sichergestellt werden kann, wodurch demzufolge das Übersetzungsverhältnis
gesteuert werden kann, wobei eine instabile Steuerung, die aufgrund des wie
derholten Überschreitens und Unterschreitens des Hydraulikdrucks auftritt, ver
mieden werden kann. Demzufolge ist die Erfindung nicht auf Systeme zum Aus
führen einer Hydraulikdruck-Rückkopplungssteuerung nur dann, wenn das Fahr
zeug im wesentlichen steht, begrenzt, sondern kann vielfältig bei Systemen zum
Steuern hydraulischer Steuervorrichtungen mit einer Hydraulikdruck-Rückkopp
lungssteuerung eingesetzt werden.
Zudem ist die Erfindung nicht auf den Einsatz für Riemen-CVT beschränkt,
sondern kann vielfältig bei Hydraulik-CVT im allgemeinen eingesetzt werden, wie
beispielsweise bei Toroid-Typen.
Wie es oben im Detail bei einem Schaltungssteuersystem eines Hydraulik-
CVT für ein Kraftfahrzeug nach vorliegender Erfindung beschrieben wurde, wird,
wenn das Fahrzeug sich nicht in einem im wesentlichen unbewegten Zustand
befindet, d. h. wenn das Fahrzeug entweder nicht steht oder extrem langsam fährt,
die Hydraulikdruck-Steuereinrichtung mit der Drehzahl-Rückkopplungssteuerung
gesteuert, und wenn das Fahrzeug im wesentlichen steht, wird die Hydraulikdruck-
Steuereinrichtung mit der Druck-Rückkopplungssteuerung gesteuert. Wenn das
Fahrzeug im wesentlichen steht, kann demzufolge der Hydraulikdruck, der auf die
Drehelemente des CVT wirkt, beibehalten werden, während das
Übersetzungsverhältnis exakt auf den Sollwert gesteuert wird. Und da der
Hydraulikdruck nicht zu hoch wird, kann verhindert werden, daß das Übersetzungsverhältnis
bis zum Overdrive (maximales Übersetzungsverhältnis) wäh
rend einer Fahrt bei langsamem Verkehr hochschaltet, wobei das Ansprechver
halten beim Losfahren aus dem Stillstand auf einem guten Wert gehalten wird. Und
da der Hydraulikdruck nicht zu stark abfällt, kann ein Durchrutschen des Riemens
beim losfahren aus dem Stand vermieden werden.
Zudem wird bei einem Schaltungssteuersystem eines Hydraulik-CVT für ein
Kraftfahrzeug nach vorliegender Erfindung, wenn die Hydraulikdruck-Steuer
einrichtung durch die Druck-Rückkopplungssteuerung gesteuert wird, bei der der
Hydraulikdruck, der auf ein Drehelement wirkt, auf einen Solldruck rückkoppelnd
gesteuert wird, überwacht, ob der Zustand der Übersetzung derart beschaffen ist
oder nicht, daß die Druck-Rückkopplungssteuerung möglich ist, und wenn fest
gestellt wird, daß die Druck-Rückkopplungssteuerung nicht möglich ist, wird die
Steuerung der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung von der Druck-Rückkopplungs
steuerung zur Regelung umgeschaltet, bei der ein vorbestimmter Hydraulikdruck
aufgebaut wird, der auf das Drehelement wirkt. Demzufolge können Probleme in
Verbindung mit einem zu geringen Hydraulikdruck, der auf das Drehelement wirkt,
vermieden werden.
Das System kann beispielsweise derart aufgebaut sein, daß, wenn ein
Hauptteil eines Drehelementes nicht mit dem Arbeitsfluid gefüllt ist, die Hydrau
likdruck-Steuereinrichtung von der Druck-Rückkopplungssteuerung zur Regelung
umgeschaltet wird, so daß verhindert wird, daß die Steuerung aufgrund eines
wiederholten Über- und Unterschreitens des Hydraulikdrucks instabil wird. Und
somit ergibt sich der Vorteil, daß selbst zu Zeitpunkten, wie etwa kurz nach dem
Starten, wo der Basisdruck des Hydrauliksystems (der Leitungsdruck oder der
gleichen) gering und demzufolge der Hydraulikzylinder eines Drehelementes nicht
mit Arbeitsfluid gefüllt ist, die Hydrauliksteuerung des Drehelementes, d. h. die
Steuerung des Übersetzungsverhältnisses, ordnungsgemäß arbeitet.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Hauptteils einer ersten bevorzugten
Ausführungsform eines Schaltungssteuersystems eines Hydraulik-CVT für ein
Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung;
Fig. 2 sind schematische Ansichten, die ein Kraftübertragungssystem eines
Fahrzeugs darstellen, das mit dem Hydraulik-CVT der ersten bevorzugten
Ausführungsform ausgestattet ist, wobei Fig. 2A das Getriebe einschließlich des
CVT und Fig. 2B den Aufbau des CVT darstellt;
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das die Steuerung darstellt, die vom Schal
tungssteuersystem der ersten bevorzugten Ausführungsform ausgeführt wird;
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das einen Hauptteil einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform eines Schaltungssteuersystems eines Hydraulik-CVT für ein
Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Primärdruck und
der Ausgabe des Primärdrucksensors in der zweiten bevorzugten Ausführungs
form darstellt; und
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das die Steuerung zeigt, die vom Schaltungs
steuersystem der zweiten bevorzugten Ausführungsform ausgeführt wird.
1
Maschine
20
Hydraulik-CVT
21
Antriebsriemenscheibe (Drehelement)
43
Antriebsdrehzahlsensor (Drehzahldetektoreinrichtung)
44
Abtriebsdrehzahlsensor (Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung)
50
ECU (Steuereinrichtung)
52
Schaltungssteuereinrichtung
53
Leitungsdruck-Steuereinrichtung
54
Drehzahl-Rückkopplungssteuereinrichtung
54
A Soll-Antriebsdrehzahl-Einsteileinrichtung
55
Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung
55
A Soll-Primärdruck-Einstelleinrichtung (Soll-Hydraulikdruck-Einstelleinrichtung)
56
Umschalteinrichtung
59
A Primärdruck-Ermittlungseinrichtung (Hydraulikdruck-Ermittlungseinrichtung)
59
B Fehlfunktions-Detektoreinrichtung
63
Regelventil (Leitungsdruck-Regelventil)
64
Schaltungssteuerventil (Hydraulikdruck-Steuereinrichtung)
Claims (10)
1. Schaltungssteuersystem eines hydraulisch stufenlos veränderbaren Getriebes
für ein Kraftfahrzeug, mit einer Hydraulikdruck-Steuereinrichtung zum Steuern des
Verhaltens eines Drehelementes durch Hydraulikdruck und einer Drehzahl-
Rückkopplungssteuereinrichtung zum Einstellen einer Solldrehzahl des
Drehelementes auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Belastung der
Fahrzeugmaschine und zum rückkoppelnden Steuern der Hydraulikdruck-
Steuereinrichtung derart, daß die Ist-Drehzahl des Drehelementes die Solldrehzahl
erreicht, enthaltend:
eine Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung zum Erfassen des Istwertes eines Hydraulikdrucks, der auf das Drehelement wirkt;
eine Soll-Hydraulikdruck-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Sollwertes des Hydraulikdrucks, der auf das Drehelement wirkt;
eine Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung zum Steuern der Hydraulik druck-Steuereinrichtung durch Rückkopplung derart, daß der Ist-Hydraulikdruck, der mit der Ist-Hydraulikdruck-Detekoreinrichtung erfaßt wird, den Soll-Hydraulik druck erreicht, der durch die Soll-Hydraulikdruck-Einstelleinrichtung eingestellt wird;
eine Standzustands-Detektoreinrichtung zum Erfassen eines im wesentli chen stehenden Zustandes des Fahrzeugs; und
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung durch die Drehzahl-Rückkopplungssteuerung der Drehzahl-Rückkopplungssteu ereinrichtung, wenn durch diese Standzustands-Detektoreinrichtung festgestellt wird, daß sich das Fahrzeug nicht in einem im wesentlichen unbewegten Zustand befindet, und zum Steuern der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung durch die Druck- Rückkopplungssteuerung der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung, wenn durch die Standzustands-Detektoreinrichtung festgestellt wird, daß sich das Fahrzeug in einem im wesentlichen unbewegten Zustand befindet.
eine Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung zum Erfassen des Istwertes eines Hydraulikdrucks, der auf das Drehelement wirkt;
eine Soll-Hydraulikdruck-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Sollwertes des Hydraulikdrucks, der auf das Drehelement wirkt;
eine Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung zum Steuern der Hydraulik druck-Steuereinrichtung durch Rückkopplung derart, daß der Ist-Hydraulikdruck, der mit der Ist-Hydraulikdruck-Detekoreinrichtung erfaßt wird, den Soll-Hydraulik druck erreicht, der durch die Soll-Hydraulikdruck-Einstelleinrichtung eingestellt wird;
eine Standzustands-Detektoreinrichtung zum Erfassen eines im wesentli chen stehenden Zustandes des Fahrzeugs; und
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung durch die Drehzahl-Rückkopplungssteuerung der Drehzahl-Rückkopplungssteu ereinrichtung, wenn durch diese Standzustands-Detektoreinrichtung festgestellt wird, daß sich das Fahrzeug nicht in einem im wesentlichen unbewegten Zustand befindet, und zum Steuern der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung durch die Druck- Rückkopplungssteuerung der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung, wenn durch die Standzustands-Detektoreinrichtung festgestellt wird, daß sich das Fahrzeug in einem im wesentlichen unbewegten Zustand befindet.
2. Schaltungssteuersystem nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend:
eine Regeleinrichtung zum Regeln der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung derart, daß ein vorbestimmter Hydraulikdruck auf das Drehelement wirkt; und
eine Druck-Rückkopplungssteuermöglichkeit-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln, ob der Zustand des Getriebes derart beschaffen ist oder nicht, daß die Druck-Rückkopplungssteuerung der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung möglich ist,
wobei, wenn nach Feststellung durch die Standzustands-Detektoreinrich tung, daß das Fahrzeug im wesentlichen unbewegt ist, durch die Druck-Rück kopplungssteuermöglichkeit-Ermittlungseinrichtung ermittelt wird, daß die Druck- Rückkopplungssteuerung nicht möglich ist, die Steuereinrichtung die Steuerung der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung von der Druck-Rückkopplungssteuerung der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung zur Regelung der Regeleinrichtung umschaltet.
eine Regeleinrichtung zum Regeln der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung derart, daß ein vorbestimmter Hydraulikdruck auf das Drehelement wirkt; und
eine Druck-Rückkopplungssteuermöglichkeit-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln, ob der Zustand des Getriebes derart beschaffen ist oder nicht, daß die Druck-Rückkopplungssteuerung der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung möglich ist,
wobei, wenn nach Feststellung durch die Standzustands-Detektoreinrich tung, daß das Fahrzeug im wesentlichen unbewegt ist, durch die Druck-Rück kopplungssteuermöglichkeit-Ermittlungseinrichtung ermittelt wird, daß die Druck- Rückkopplungssteuerung nicht möglich ist, die Steuereinrichtung die Steuerung der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung von der Druck-Rückkopplungssteuerung der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung zur Regelung der Regeleinrichtung umschaltet.
3. Schaltungssteuersystem nach Anspruch 2, weiterhin enthaltend eine
Fehlfunktions-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer Fehlfunktion der Ist-
Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung, wobei beim Erfassen einer Fehlfunktion der
Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung durch die Fehlfunktions-Detektoreinrichtung
die Druck-Rückkopplungssteuermöglichkeit-Ermittlungseinrichtung ermittelt, daß
die Druck-Rückkopplungssteuerung nicht möglich ist.
4. Schaltungssteuersystem nach Anspruch 3, bei dem die Fehlfunktions-
Detektoreinrichtung ermittelt, ob ein Detektorwert von der Ist-Hydraulikdruck-
Detektoreinrichtung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt oder nicht, und
ermittelt, daß die Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung eine Fehlfunktion hatte,
wenn der Detektorwert außerhalb dieses vorbestimmten Bereiches liegt.
5. Schaltungssteuersystem nach Anspruch 2, bei dem die Druck-Rück
kopplungssteuermöglichkeit-Ermittlungseinrichtung ermittelt, daß die Druck-
Rückkopplungssteuerung nicht möglich ist, wenn der Ist-Hydraulikdruck, der auf
das Drehelement wirkt und durch die Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung erfaßt
wird, unter einem Referenz-Hydraulikdruck liegt.
6. Schaltungssteuersystem eines hydraulisch stufenlos veränderbaren
Getriebes für ein Kraftfahrzeug, mit einer Hydraulikdruck-Steuereinrichtung zum
Steuern des Verhaltens eines Drehelementes durch Hydraulikdruck und einer
Schaltungssteuereinrichtung zum Steuern eines Übersetzungsverhältnisses durch
Steuerung der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung, enthaltend:
eine Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung zum Erfassen des Istwertes eines Hydraulikdrucks, der auf das Drehelement wirkt;
eine Soll-Hydraulikdruck-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Sollwertes des Hydraulikdrucks, der auf das Drehelement wirkt;
eine Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung zum Steuern der Hydraulik druck-Steuereinrichtung durch Rückkopplung derart, daß ein Detektorwert der Ist- Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung den Sollwert erreicht, der durch die Soll- Hydraulikdruck-Einstelleinrichtung eingestellt ist;
eine Regeleinrichtung zum Regeln der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung derart, daß ein vorbestimmter Hydraulikdruck auf das Drehelement wirkt;
eine Druck-Rückkopplungssteuermöglichkeit-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln ober der Zustand des Getriebes derart beschaffen ist oder nicht, daß die Druck-Rückkopplungssteuerung mit der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung möglich ist; und
eine Steuereinrichtung, um, wenn während die Hydraulikdruck-Steuerein richtung durch die Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung rückkoppelnd druck gesteuert wird, durch die Druck-Rückkopplungssteuermöglichkeit-Ermittlungs einrichtung festgestellt wird, daß die Druck-Rückkopplungssteuerung nicht möglich ist, die Steuerung der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung von der Druck-Rück kopplungssteuerung der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung zur Regelung der Regeleinrichtung umzuschalten.
eine Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung zum Erfassen des Istwertes eines Hydraulikdrucks, der auf das Drehelement wirkt;
eine Soll-Hydraulikdruck-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Sollwertes des Hydraulikdrucks, der auf das Drehelement wirkt;
eine Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung zum Steuern der Hydraulik druck-Steuereinrichtung durch Rückkopplung derart, daß ein Detektorwert der Ist- Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung den Sollwert erreicht, der durch die Soll- Hydraulikdruck-Einstelleinrichtung eingestellt ist;
eine Regeleinrichtung zum Regeln der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung derart, daß ein vorbestimmter Hydraulikdruck auf das Drehelement wirkt;
eine Druck-Rückkopplungssteuermöglichkeit-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln ober der Zustand des Getriebes derart beschaffen ist oder nicht, daß die Druck-Rückkopplungssteuerung mit der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung möglich ist; und
eine Steuereinrichtung, um, wenn während die Hydraulikdruck-Steuerein richtung durch die Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung rückkoppelnd druck gesteuert wird, durch die Druck-Rückkopplungssteuermöglichkeit-Ermittlungs einrichtung festgestellt wird, daß die Druck-Rückkopplungssteuerung nicht möglich ist, die Steuerung der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung von der Druck-Rück kopplungssteuerung der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung zur Regelung der Regeleinrichtung umzuschalten.
7. Schaltungssteuersystem nach Anspruch 6, weiterhin enthaltend eine
Fehlfunktions-Detektoreinrichtung zum Erfassen einer Fehlfunktion der Ist-
Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung, wobei, wenn eine Fehlfunktion der Ist-
Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung mit der Fehlfunktions-Detektoreinrichtung
erfaßt wird, die Druck-Rückkopplungssteuermöglichkeit-Ermittlungseinrichtung
ermittelt, daß die Druck-Rückkopplungssteuerung nicht möglich ist.
8. Schaltungssteuersystem nach Anspruch 7, bei der die Fehlfunktions-
Detektoreinrichtung ermittelt, ob ein Detektorwert von der Ist-Hydraulikdruck-
Detektoreinrichtung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt oder nicht, und
ermittelt, das die Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung eine Fehlfunktion hat,
wenn der Detektorwert außerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt.
9. Schaltungssteuersystem nach Anspruch 6, bei dem die Druck-Rück
kopplungssteuermöglichkeit-Ermittlungseinrichtung ermittelt, daß die Druck-
Rückkopplungssteuerung nicht möglich ist, wenn der Ist-Hydraulikdruck, der auf
das Drehelement wirkt und von der Ist-Hydraulikdruck-Detektoreinrichtung erfaßt
wird, unter einem Referenz-Hydraulikdruck liegt.
10. Schaltungssteuereinrichtung nach Anspruch 6, weiterhin enthaltend:
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Drehzahldetektoreinrichtung zum Erfassen der Drehzahl des Drehe lementes;
eine Soll-Drehzahl-Einstelleinrichtung zum Einstellen einer Soll-Drehzahl des Drehelementes auf der Basis des Fahrzeuglaufzustandes; und
eine Drehzahl-Rückkopplungssteuereinrichtung zum rückkoppelnden Steuern der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung derart, daß ein Detektorwert von der Drehzahl-Detektoreinrichtung den Sollwert erreicht, der durch die Soll-Drehzahl- Einstelleinrichtung eingestellt wird,
wobei, wenn der Detektorwert von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detek toreinrichtung über einen vorbestimmten Wert ansteigt, die Steuereinrichtung die Steuerung der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung von der Druck-Rückkopplungs steuerung der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung oder der Regelung der Regeleinrichtung zur Drehzahl-Rückkopplungssteuerung der Drehzahl-Rück kopplungssteuereinrichtung umschaltet.
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektoreinrichtung zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Drehzahldetektoreinrichtung zum Erfassen der Drehzahl des Drehe lementes;
eine Soll-Drehzahl-Einstelleinrichtung zum Einstellen einer Soll-Drehzahl des Drehelementes auf der Basis des Fahrzeuglaufzustandes; und
eine Drehzahl-Rückkopplungssteuereinrichtung zum rückkoppelnden Steuern der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung derart, daß ein Detektorwert von der Drehzahl-Detektoreinrichtung den Sollwert erreicht, der durch die Soll-Drehzahl- Einstelleinrichtung eingestellt wird,
wobei, wenn der Detektorwert von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detek toreinrichtung über einen vorbestimmten Wert ansteigt, die Steuereinrichtung die Steuerung der Hydraulikdruck-Steuereinrichtung von der Druck-Rückkopplungs steuerung der Druck-Rückkopplungssteuereinrichtung oder der Regelung der Regeleinrichtung zur Drehzahl-Rückkopplungssteuerung der Drehzahl-Rück kopplungssteuereinrichtung umschaltet.
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