DE10165004B4

DE10165004B4 - Schaltungssteuerungsgerät für ein Motorfahrzeug und Verfahren zum Steuern eines kontinuierlich variablen Getriebes

Info

Publication number: DE10165004B4
Application number: DE10165004A
Authority: DE
Inventors: Yuji Toyota Hattori; Kenji Toyota Matsuo; Hiroji Toyota Taniguchi; Takashi Toyota Inoue; Katsumi Toyota Kono
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2021-01-27
Also published as: DE10103559A1; US6432024B2; DE10103559B4; JP2001208192A; US20010011051A1; JP3788160B2

Abstract

Schaltungssteuerungsgerät für ein Motorfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine (12), deren Ausgangsleistung durch eine elektronische Drosselklappe (26) zur Einstellung der Flussrate von Ansaugluft gesteuert wird, und einem kontinuierlich variablen Getriebe (18), das in einem Leistungsübertragungsstrang zwischen der Brennkraftmaschine (12) und Antriebsrädern (24L, 24R) angeordnet ist, und zur Veränderung eines Drehzahlverhältnisses davon betreibbar ist, mit:
einer Schaltsteuerungseinrichtung (50, 60) zur Steuerung des Drehzahlverhältnisses des kontinuierlich variablen Getriebes in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, so dass eine eingangsseitige Drehzahl des Getriebes innerhalb eines ersten Bereichs während eines normalen Fahrens des Fahrzeugs variabel ist,
einer Fehlererfassungseinrichtung (S1) zur Bestimmung, ob die elektronische Drosselklappe (26) fehlerhaft ist oder nicht, und
einer Beschränkungseinrichtung (64) zur Beschränkung des Drehzahlverhältnisses des kontinuierlich variablen Getriebes (18) derart, dass die eingangsseitige Drehzahl des Getriebes innerhalb eines zweiten Bereichs variabel ist, wenn die Fehlererfassungseinrichtung (S1) bestimmt, dass die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist, wobei der zweite Bereich enger als der...

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltungssteuerungsgerät für ein Motorfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und ein Verfahren zum Steuern eines kontinuierlich variablen Getriebes eines Motorfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung die Schaltungssteuerung eines kontinuierlich variablen Getriebes, wenn eine elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist.
Es gibt ein bekanntes Schaltungssteuerungsgerät für ein Motorfahrzeug mit (a) einer Brennkraftmaschine, deren Ausgang (Ausgangsleistung) durch eine elektronische Drosselklappe zur Einstellung der Strömungsrate von angesaugter Luft gesteuert wird, und (b) einem kontinuierlich variablen Getriebe, das in einem Leistungsübertragungsstrang zwischen der Brennkraftmaschine und den Antriebsrädern angeordnet ist, um das Drehzahlverhältnis zu ändern. Das Schaltungssteuerungsgerät ist zur Steuerung des Drehzahlverhältnisses des kontinuierlich variablen Getriebes entsprechend Betriebs- oder Antriebsbedingungen des Fahrzeugs eingerichtet. Im allgemeinen wird eine Schaltungssteuerung des kontinuierlich variablen Getriebes entsprechend vorbestimmten Schaltungsbedingungen in Form von beispielsweise einem Kennfeld durchgeführt, wobei die durch den Fahrer angegebene Ausgangsleistungserfordernis wie ein Beschleunigungspedaldurchdrückungsgrad und die Fahrzeuggeschwindigkeit als Parameter verwendet werden. Die Schaltungsbedingungen werden üblicherweise derart bestimmt, dass das Drehzahlverhältnis (gleich Drehzahl auf der Eingangsseite/Drehzahl auf der Ausgangsseite) mit einem Anstieg in der Ausgangsleistungserfordernis und mit einer Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt.
Wenn die elektronische Drosselklappe versagt, kann die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine nicht gesteuert werden, da die Öffnung der Drosselklappe auf einem gewissen Grad beibehalten wird, sondern es wurde vorgeschlagen, eine besondere Schaltungssteuerung durchzuführen, die ein sog. ”limb-home” (Heimhinken bzw. Notbetrieb) ermöglicht, d. h. die es dem Fahrzeug ermöglicht, zu einer nahe gelegenen Werkstatt oder dgl. Notdürftig zu fahren (”hinken”). Beispielsweise ist ein Gerät, wie in dem japanischen Patent Nr. 2616154 (entsprechend der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP 4050551 AA ) offenbart, zur Durchführung einer Schaltungssteuerung eingerichtet, die lediglich auf die durch den Fahrer gegebene Ausgangsleistungserfordernis (die durch den Fahrer angeforderte Leistung) beruht, wenn die Drosselklappe fehlerhaft ist.
Falls eine Schaltungssteuerung lediglich auf die Ausgangsleistungserfordernis beruhend durchgeführt wird und falls die Ausgangsleistungserfordernis groß gehalten wird, wenn der Fahrer weiterhin das Beschleunigungspedal durchdrückt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen, steigt beispielsweise die Drehzahl der Brennkraftmaschine als Folge eines Anstiegs des Drehzahlverhältnisses des kontinuierlich variablen Getriebes an. Folglich wird das Drehmoment und dementsprechend die Ausgangsleistung verringert, was eine Verringerung oder Verschlechterung in dem Laufverhalten (Antriebsdrehmoment) erzeugt. D. h., dass selbst, falls die Klappenöffnung der elektronischen Drosselklappe konstant gehalten wird, sich die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine entsprechend der Drehzahl, wie beispielsweise in 7 gezeigt, derart ändert, dass sich die Brennkraftmaschinenausgangsleistung allmählich verringert, nachdem sie ihr Maximum bei einer gewissen Maschinendrehzahl (NE_P in 7) erreicht. Somit kann ein ausreichend großes Antriebsdrehmoment nicht erhalten werden, selbst falls das Drehmoment entsprechend dem Drehzahlverhältnis des kontinuierlich variablen Getriebes verstärkt wird.
Die Druckschrift US 4,823,644 offenbart ein Steuerungssystem für ein Motorfahrzeug mit einem kontinuierlich variablen Getriebe. Das Steuerungssystem steuert das Drehzahlverhältnis des kontinuierlich variablen Getriebes in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, so dass eine eingangsseitige Drehzahl des Getriebes innerhalb eines ersten Bereichs während eines normalen Fahrens des Fahrzeugs variabel ist. Weiterhin ist eine Fehlererfassungsvorrichtung vorgesehen, durch die ein Fehler bei einem elektronischen Drosselklappensensor erfasst werden kann. Wenn ein Fehler bei dem elektronischen Drosselklappensensor erfasst wird, wird das Drehzahlverhältnis derart eingestellt, dass die eingangsseitige Drehzahl des Getriebes innerhalb eines zweiten Bereichs variabel ist, der kleiner als der erste Bereich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltungssteuerungsgerät bereitzustellen, das eine Schaltungssteuerung bei einem kontinuierlich variablen Getriebe durchführt, wobei Verringerungen des Antriebsdrehmoments oder der Hilfskraft eines Bremskraftverstärkers aufgrund eines Versagens einer elektronischen Drosselklappe vermieden werden, und somit verhindert wird, dass sich der Fahrer aufgrund der Verringerung des Drehmoments oder der Bremshilfskraft unwohl fühlt.
Diese Aufgabe wird durch ein Schaltungssteuergerät für ein Motorfahrzeug mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen und ein Verfahren zum Steuern eines kontinuierlich variablen Getriebes eines Motorfahrzeugs mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 8 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Insbesondere wird erfindungsgemäß ein Schaltungssteuerungsgerät für ein Motorfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine bereitgestellt, deren Ausgangsleistung durch eine elektronische Drosselklappe zur Einstellung der Flussrate von Ansaugluft gesteuert wird, und einem kontinuierlich variablen Getriebe, das in einem Leistungsübertragungsstrang zwischen der Brennkraftmaschine und Antriebsrädern angeordnet ist, und zur Veränderung eines Drehzahlverhältnisses davon betreibbar ist, mit: einer Schaltsteuerungseinrichtung zur Steuerung des Drehzahlverhältnisses des kontinuierlich variablen Getriebes in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, so dass eine eingangsseitige Drehzahl des Getriebes innerhalb eines ersten Bereichs während eines normalen Fahrens des Fahrzeugs variabel ist, einer Fehlererfassungseinrichtung zur Bestimmung, ob die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist oder nicht, und einer Beschränkungseinrichtung zur Beschränkung des Drehzahlverhältnisses des kontinuierlich variablen Getriebes derart, dass die eingangsseitige Drehzahl des Getriebes innerhalb eines zweiten Bereichs variabel ist, wenn die Fehlererfassungseinrichtung bestimmt, dass die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist, wobei der zweite Bereich enger als der erste Bereich eingestellt ist.
Gemäß einer Ausgestaltung weist die Beschränkungseinrichtung eine Einrichtung zur Einstellung einer oberen Grenze der eingangsseitigen Drehzahl des kontinuierlich variablen Getriebes auf und beschränkt das Drehzahlverhältnis des Getriebes derart, dass die eingangsseitige Drehzahl die obere Grenze nicht überschreitet, wenn die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist.
In der vorstehend beschriebenen Form der Erfindung wird, da das Drehzahlverhältnis die obere Grenze nicht überschreitet, wenn die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist, die Drehzahl der Brennkraftmaschine (im folgenden auch als Maschine bezeichnet) derart gesteuert, dass sie kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, der der oberen Grenze der eingangsseitigen Drehzahl entspricht. Falls die obere Grenze der eingangsseitigen Drehzahl in der Nähe der Drehzahl eingestellt ist, bei der die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine ihr Maximum erreicht, kann ein übermäßiger Anstieg der Maschinendrehzahl und eine daraus folgende Verringerung der Ausgangsleistung vorteilhaft verhindert werden. Somit kann die obere Grenze der eingangsseitigen Drehzahl in geeigneter Weise im Hinblick auf die Probleme bestimmt werden, die bei einem Versagen (Fehler) in der Drosselklappe auftreten, wodurch ein Betrieb der Maschine bei gewünschten Betriebsbedingungen veranlasst wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Beschränkungseinrichtung eine Einrichtung zur Einstellung einer unteren Grenze der eingangsseitigen Drehzahl des kontinuierlich variablen Getriebes auf und schränkt das Drehzahlverhältnis des Getriebes derart ein, dass die eingangsseitige Drehzahl nicht unterhalb der unteren Grenze fällt, wenn die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist.
In der vorstehend beschriebenen Form der Erfindung wird, da das Drehzahlverhältnis des Getriebes derart beschränkt ist, dass die eingangsseitige Drehzahl nicht unter die untere Grenze fällt, wenn die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist, wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine ebenfalls derart gesteuert, dass sie größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, der der unteren Grenze der eingangsseitigen Drehzahl entspricht. Falls die untere Grenze der eingangsseitigen Drehzahl in der Nähe der Drehzahl eingestellt ist, bei der ein gewisser zum Betrieb des Bremsverstärkers erforderlicher Ansaugkrümmerdruck erhalten wird, kann eine übermäßiger Verringerung der Maschinendrehzahl und eine daraus folgende Verringerung des Verstärkerdrucks vorteilhaft verhindert werden. Somit kann die untere Grenze der eingangsseitigen Drehzahl in geeigneter Weise im Hinblick auf die Probleme bestimmt werden, die bei einem Versagen (Fehler) in der Drosselklappe auftreten, wodurch ein Betrieb der Maschine bei gewünschten Betriebsbedingungen veranlasst wird.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, bei dem die Erfindung angewendet wird,
2 ein Blockschaltbild zur Beschreibung eines Schaltsteuerungsgeräts für ein kontinuierlich variables Getriebe der in 1 gezeigten Antriebseinheit,
3 eine Hydraulikschaltungsdarstellung eines Beispiels der Schaltsteuerungsschaltung gemäß 2,
4 einen Graphen, der ein Beispiel von Schaltbedingungen darstellt, die verwendet werden, wenn eine NINT-Berechnungseinheit gemäß 2 eine Solldrehzahl NINT berechnet,
5 ein Flussdiagramm zur Beschreibung der durch die Beschränkungseinheit gemäß 2 durchzuführenden Vorgänge,
6 einen Graphen, der ein Beispiel von Drehmoment-Kennlinien einer Brennkraftmaschine darstellt, wenn eine elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist,
7 einen Graphen, der ein Beispiel von Ausgangskennlinien der Brennkraftmaschine veranschaulicht, wenn die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist,
8 ein Beispiel für Unterdruckkennlinien des Ansaugkrümmers der Brennkraftmaschine, wenn die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist,
9 ein Beispiel für eine obere Grenze NINTUG und eine untere Grenze NINTLG, zwischen denen die Solldrehzahl NINT durch die Beschränkungseinheit gemäß 2 beschränkt wird, und
10 einen Graphen, der als Beispiel das Verhältnis zwischen dem Drosselklappenvorgabewert S_th und der Beschleunigungspedalbetätigungsgröße θ_ACC veranschaulicht.
Im Prinzip führt ein Schaltungssteuerungsgerät gemäß der Erfindung bei Versagen (Auftreten eines Fehlers) einer elektronischen Drosselklappe eine Schaltsteuerung bei einem kontinuierlich variablen Getriebe auf der Grundlage einer durch den Fahrer eingegebenen Ausgangsleistungserfordernis durch, wie der Betätigungsgrad eines Beschleunigungspedals oder der Betriebszustand einer Bremse oder dgl., wie es beispielsweise in dem japanischen Patent Nr. 2616154 offenbart ist. Jedoch kann das Schaltungssteue rungsgerät eine Schaltsteuerung in verschiedenen anderen Weisen durchführen. Beispielsweise kann das Gerät selbst in dem Fall eines Versagens einer elektronischen Drosselklappe eine Schaltsteuerung unter Verwendung von Schaltbedingungen (wie eines Kennfelds) für den normalen Lauf durchführen, in der Fahrzeugbetriebsbedingungen wie eine Ausgangsleistungserfordernis und eine Fahrzeuggeschwindigkeit als Parameter verwendet werden. Genauer gesagt kann das Schaltungssteuerungsgerät ein Solldrehzahlverhältnis berechnen und das tatsächliche (Ist-)Drehzahlverhältnis derart steuern, dass es gleich dem Solldrehzahlverhältnis ist. Gemäß einem anderen Verfahren kann das Schaltungssteuerungsgerät eine Solldrehzahl der Eingangswelle des Getriebes auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Ist-Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes und anderer Parameter berechnen, und die Ist-Drehzahl der Eingangswelle derart steuern, dass sie gleich der Soll-Drehzahl ist. Da die Solleingangswellendrehzahl dem Solldrehzahlverhältnis entspricht, gibt es keinen Bedarf, das Solldrehzahlverhältnis selbst zu erfassen.
Ein Versagen der elektronischen Drosselklappe kann ein mechanisches Versagen in der Drosselklappe selbst oder einer Antriebseinheit (wie eines elektrischen Motors) sein, oder kann ein elektrisches Versagen in einem Steuerungssystem zur Steuerung des Öffnens bzw. Schließens der Drosselklappe sein. Kurz gesagt kann das Versagen der Drosselklappe von jeder Art sein, vorausgesetzt, dass die Brennkraftmaschine mit einer gewissen Drosselklappenöffnung (einem gewissen Öffnungsgrad des Ventils) arbeiten kann, obwohl die Drosselklappenöffnung nicht gesteuert werden kann. Beispielsweise ist es im Fall eines elektrischen Versagens wünschenswert, die Drosselklappenöffnung auf einen vorbestimmten Grad (der für den Fall eines Versagens bereitgestellt ist) mittels einer Feder oder dgl. fest einzustellen. Jedoch kann die Erfindung ebenfalls auf den Fall angewendet werden, in dem die elektronische Drosselklappe bei einer beliebigen Drosselklappenöffnung unsteuerbar wird. In diesem Fall kann die Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt eines Versagens unter Verwendung eines Sensors oder dgl. erfasst werden. Die vorbestimmte Drosselklappenöffnung für den Fall eines Versagens, anders ausgedrückt die Notbetriebsposition (”limb-home-” bzw. ”Heimhink-”Position) der Drosselklappe ist vorzugsweise beispielsweise in einem Bereich von 5% bis 20% eingestellt, in Abhängigkeit von den Ausgangskennlinien der Brennkraftmaschine und anderen, so dass ein gewisses für den Notbetrieb erforderliches Laufleistungsvermögen ohne deutliche Beeinträchtigung von Bremsoperationen bereitgestellt wird.
Die oberen und unteren Grenzen der eingangsseitigen Drehzahl zum Zeitpunkt eines Versagens werden geeigneter Weise auf der Grundlage der Ausgangskennlinien, Drehmomentkennlinien und der Ansaugkrümmerunterdruckkennlinien der Brennkraftmaschine eingestellt, die entsprechend der Drosselklappenöffnung der elektronischen Drosselklappe zum Zeitpunkt des Versagens bestimmt werden. Wenn die Drosselklappe auf eine vorbestimmte Drosselklappenöffnung (Notbetriebsposition) fest eingestellt ist, können die oberen und unteren Grenzen auf vorbestimmte Werte eingestellt werden. Falls die elektronische Drosselklappe bei einer beliebigen Drosselklappenöffnung unsteuerbar wird, können die oberen und unteren Grenzen entsprechend der tatsächlichen Drosselklappenöffnung zum Zeitpunkt des Versagens auf der Grundlage von Datenkennfeldern oder arithmetischer Ausdrücke unter Verwendung der Drosselklappenöffnung als Parameter eingestellt werden. Die oberen und unteren Grenzen können nach Bedarf unter Verwendung von verschiedenen Betriebsbedingungen, wie Fahrzeuggeschwindigkeit, als Parameter verändert werden.
Wenn die obere Grenze der eingangsseitigen Drehzahl zum Zeitpunkt eines Versagens zu definieren ist, kann die untere Grenze auf eine Drehzahl eingestellt werden, die es der Brennkraftmaschine ermöglicht, angenähert die maximale Ausgangsleistung zu erzeugen. Wenn jedoch die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine in der Nähe ihres Maximums (ihrer Spitze) bei einer relativ geringen Rate in Bezug auf die Drehzahl der Brennkraftmaschine sich beispielsweise ändert, muss die untere Grenze nicht notwendigerweise auf die Drehzahl eingestellt werden, bei der die Ausgangsleistung ihr Maximum erreicht. Statt dessen kann die untere Grenze entsprechend den Ausgangskennlinien beispielsweise von ±10%, und vorzugsweise innerhalb von ±5% der Drehzahl eingestellt werden, zu der die maximale Ausgangsleistung erhalten wird. Die untere Grenze kann ebenfalls innerhalb eines Drehzahlbereichs eingestellt werden, in dem 80% oder mehr oder 90% oder mehr der maximalen Ausgangsleistung erhalten werden kann. Die obere Grenze kann unter Verwendung von Betriebsbedingungen wie Fahrzeuggeschwindigkeit als Parameter innerhalb eines gewissen Bereichs eingestellt werden, in dem die Ausgangsleistung fast deren Maximum erreicht. In einer anderen Form der Erfindung wird die obere Grenze der eingangsseitigen Drehzahl nicht notwendigerweise auf die Drehzahl eingestellt, zu der die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine fast ihr Maximum erreicht. Beispielsweise kann die obere Grenze auf eine Drehzahl eingestellt werden, die der Brennkraftmaschine es ermöglicht, eine für den Notbetrieb erforderliche Ausgangsleistung bereit zu stellen. Die obere Grenze der eingangsseitigen Drehzahl zum Zeitpunkt eines Versagens kann ebenfalls in dem Fall definiert werden, in dem durch den Anstieg der Brennkraftmaschinendrehzahl aus irgendeinem Grund ein anderes Problem außer der Verringerung der Brennkraftmaschinenausgangsleistung verursacht wird.
Wenn die untere Grenze für die eingangsseitige Drehzahl zum Zeitpunkt eines Versagens zu definieren ist, kann die untere Grenze auf eine Drehzahl eingestellt werden, die den niedrigsten oder minimalen Verstärkerdruck bereit stellen kann, die zur Erzeugung der Bremshilfskraft durch den Bremskraftverstärker erforderlich ist. Jedoch kann die untere Grenze auf eine Drehzahl eingestellt werden, die einen gewissen Verstärkerdruck bereitstellen kann, der zu einer gewissen Bremshilfskraft führt. Wie im Fall der oberen Grenze kann die untere Grenze innerhalb eines geeigneten Bereichs unter Verwendung von Betriebsbedingungen wie Fahrzeuggeschwindigkeit als Parameter eingestellt werden. In einer anderen Form der Erfindung muss die untere Grenze der eingangsseitigen Drehzahl nicht notwendigerweise in Bezug auf den Bremskraftverstärker eingestellt werden, sondern kann im Hinblick auf andere Verstärker oder Vorrichtungen eingestellt werden, die den Ansaugkrümmerunterdruck oder Vakuum verwendet. Die untere Grenze der eingangsseitigen Drehzahl zum Zeitpunkt eines Versagens kann ebenfalls in dem Fall definiert werden, wenn irgendein Problem außer der Verringerung des Ansaugkrümerunterdrucks aus einer Verringerung der Brennkraftmaschinendrehzahl aus irgendeinem Grund auftritt.
Die Brennkraftmaschine kann eine Benzinbrennkraftmaschine oder eine Dieselmaschine sein, die durch Verbrennung von Treibstoff arbeitet. Zur Gewährleistung, dass die Brennkraftmaschine selbst bei Stoppen des Fahrzeugs weiter arbeiten kann, ist zwischen der Brennkraftmaschine und einem kontinuierlich variablen Getriebe eine Fluidkupplung wie ein Drehmomentwandler, eine Reibungskupplung, die kontinuierlich zur Übertragung des Drehmoments steuern kann, oder dgl. angeordnet. Jedoch sind diese Komponenten nicht notwendigerweise in einem Hybridfahrzeug vorgesehen, das mit einem elektrischen Motor starten kann. Als das durch das erfindungsgemäße Schaltungssteuerungsgerät zu steuernde kontinuierlich variable Getriebe können verschiedene Getriebearten wie ein Riemen-CVT (continuously variable transmission = kontinuierlich variables Getriebe) und ein Toroid-CVT angewandt werden.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrzeugantriebseinheit 10, auf die die Erfindung angewandt ist. Die Fahrzeugantriebseinheit 10, bei der es sich um eine transversal eingebaute Bauart handelt, ist vorzugsweise in einem Fahrzeug mit Vorderradantrieb und vorne angeordneter Brennkraftmaschine angewendet. Die Antriebseinheit 10 weist eine Brennkraftmaschine 12 auf, die als Antriebsquelle zum Fahren verwendet wird. Die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 12 wird von einem Drehmomentwandler 14 zu einer Differentialzahnradeinrichtung 22 über eine Vorwärts-/Rückwärtsantriebsschalteinrichtung 16, einem kontinuierlich variablen Getriebe (CVT) der Riemenbauart und einem Untersetzungsgetriebe 20 übertragen. Die auf die Differentialzahnradeinrichtung 22 übertragene Ausgangsleistung wird dann zu linken und rechten Antriebsrädern 24L und 24R verteilt.
Die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 12 wird durch eine elektronische Drosselklappe 26 zur Einstellung der Strömungsrate von Ansaugluft gesteuert. Die Drosselklappenöffnung θ_th der elektronischen Drosselklappe 26 wird mittels eines elektrischen Motors entsprechend einem Drosselklappenvorgabewert S_th eingestellt, der durch eine Steuerungseinrichtung entsprechend einem Betätigungsausmaß θ_ACC des Beschleunigungspedals erzeugt wird, wie es in 10 als Beispiel dargestellt ist. Das Betätigungsausmaß θ_ACC des Beschleunigungspedals stellt die durch den Fahrer angegebene Ausgangsleistungserfordernis oder die durch den Fahrer angeforderte Leistung dar. Falls der Betrieb des elektrischen Motors aufgrund eines Versagens in dem Steuerungssystem stoppt, wird die elektronische Drosselklappe 26 auf eine vorbestimmte Drosselklappenöffnung θ_thF fest eingestellt, die für den Fall eines Versagens durch eine mechanische Einrichtung wie eine Feder bereit gestellt wird. Die Drosselklappenöffnung θ_thF zu dem Zeitpunkt eines Versagens beträgt beispielsweise etwa 10% in Abhängigkeit von den Ausgangsleistungskennlinien der Brennkraftmaschine 12, so dass das Fahrzeug ein geeignetes Fahrleistungsvermögen zeigt, das ein ”Heimhinken” (Notbetrieb) ohne starke Beeinträchtigung von Bremsbetätigungen ermöglicht.
Ein Bremskraftverstärker 30 ist mit einem Ansaugkrümmer 28 der Brennkraftmaschine 12 verbunden. Mit dieser Anordnung wird die auf ein Bremspedal 32 angewendete Kraft (die Bremskraft) durch einen Unterdruck in dem Ansaugkrümmer 28 unterstützt.
Die Vorwärts-/Rückwärtsschalteinrichtung 16 besteht aus einer Planetengetriebeeinheit der Doppelritzelbauart (double-pinion type). Eine Turbinenwelle 34 des Drehmomentwandlers 14 ist mit einem Sonnenrad 16s verbunden, und eine Eingangswelle 36 des kontinuierlich variablen Getriebes 18 ist mit einem Träger 16c verbunden. Falls sich eine zwischen dem Träger 16c und dem Sonnenrad 16s angeordnete Kupplung 38 im Eingriff befindet, wird die Vorwärts-/Rückwärtsschalteinrichtung 16 als eine Einheit in Rotation versetzt, so dass die Turbinenwelle 34 direkt mit der Eingangswelle 36 verbunden ist, und die Vorwärtsantriebskraft auf die Antriebsräder 24R und 24L übertragen wird. Falls eine zwischen einem Ringzahnrad 16r und einem Gehäuse angeordnete Bremse 40 bei losgelassener Kupplung 38 betätigt wird, wird die Eingangswelle 36 in umgekehrter Richtung in Bezug auf die Turbinenwelle 34 in Rotation versetzt, so dass eine Rückwärtsantriebskraft auf die Antriebsräder 24R und 24L übertragen wird.
Das kontinuierlich variable Getriebe 18 weist eine eingangsseitige variable Riemenscheibe 42, eine ausgangsseitige variable Riemenscheibe 46 und einen Antriebsriemen 48 auf, der um die variablen Riemenscheiben 42 und 46 gewickelt ist. Die eingangsseitige variable Riemenscheibe 42 ist an der Eingangswelle 36 angebracht und weist einen variablen effektiven Durchmesser auf. Die ausgangsseitige variable Riemenscheibe 46 ist an der Ausgangswelle 44 angebracht und weist einen variablen effektiven Durchmesser auf. Die variablen Riemenscheiben 42 und 46 weisen variable V-Nutenbreiten auf. Der auf die eingangsseitige variable Riemenscheibe 42 aufzubringende hydraulische Druck wird beispielsweise durch eine, wie in 3 gezeigt, Schaltungssteuerungsschaltung 50 gesteuert. Mit dem auf diese Weise gesteuerten hydraulischen Druck werden die V-Nutenbreiten der variablen Riemenscheiben 42 und 46 sowie der Wicklungsdurchmesser (der effektive Durchmesser) des Antriebsriemens 48 verändert. Folglich wird das Drehzahlverhältnis γ (= eingangsseitige Drehzahl NIN/ausgangsseitige Drehzahl NOUT) kontinuierlich verändert.
Die in 3 gezeigte Schaltungssteuerungsschaltung 50 weist ein durch einen Solenoiden betätigtes (solenoidbetätigtes) Heraufschaltventil 52, ein Flusssteuerungsven til 54, ein solenoidbetätigtes Herunterschaltventil 56 und ein Flusssteuerungsventil 58 auf. Das solenoidbetätigtes Heraufschaltventil 52 und das Flusssteuerungsventil 54 sind zur Verringerung des Drehzahlverhältnisses γ betreibbar. Das solenoidbetätigte Herunterschaltventil 56 und das Flusssteuerungsventil 58 sind zur Erhöhung des Drehzahlverhältnisses γ betreibbar. Die Schaltungssteuerungsschaltung 50 arbeitet in ähnlicher Weise wie die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 11-182657 offenbarten. Falls das Einschaltverhältnis des solenoidbetätigte Heraufschaltventils 52 durch eine Schaltsteuerungseinrichtung 60 (vgl. 2) gesteuert wird, wird ein gewisser Steuerungsdruck, auf den der Modulationsdruck (Vermittlungsdruck) PM verringert wird, zu dem Flusssteuerungsventil 54 übertragen. Der Leitungsdruck PL wird als Reaktion auf den Steuerungsdruck reguliert und dann der eingangsseitigen variablen Riemenscheibe 42 zugeführt, was zu einer Verringerung der V-Nutenbreite der eingangsseitigen variablen Riemenscheibe 42 führt, und zu einer Verringerung des Drehzahlverhältnisses γ. Falls das Einschaltverhältnis des solenoidbetätigten Herunterschaltventils 56 durch eine Schaltsteuerungseinrichtung 60 gesteuert wird, wird ein gewisser Steuerungsdruck, auf den der Modulationsdruck PM verringert wird, zu dem Flusssteuerungsventil 58 übertragen. Entsprechend dem Steuerdruck wird eine Abflussöffnung geöffnet, wodurch Arbeitsflüssigkeit in der eingangsseitigen variablen Riemenscheibe 42 mit einer geeigneten Flussrate zum Abfließen gebracht wird. Folglich wird die V-Nutenbreite erhöht, was zu einer Erhöhung des Drehzahlverhältnisses γ führt. Der auf die ausgangsseitige variable Riemenscheibe 46 aufgebrachte Hydraulikdruck wird beispielsweise entsprechend dem durch das CVT zu übertragende Drehmoment reguliert, so dass eine gewünschte Riemenspannung erhalten wird.
Die in 2 gezeigte Schaltsteuerungseinrichtung 60 weist einen Mikrocomputer auf. Die Schaltsteuerungseinrichtung 60 führt eine Signalverarbeitung entsprechend in einem ROM (Festspeicher) vorab gespeicherten Programmen aus, wobei die temporäre Speicherfunktion eines RAMs (flüchtiger Speicher) verwendet wird, so dass eine Schaltsteuerung für das kontinuierlich variable Getriebe 18 ausgeführt wird. Die Schaltsteuerungseinrichtung 60 ist funktionell mit einer NINT-Berechnungseinheit 62, einer Beschränkungseinheit 64, einer Vergleichseinheit 65 und einer Regelungseinheit 66 ausgestattet. Die Schaltsteuerungseinrichtung 60 bildet einen Hauptteil des Schaltungssteuerungsgeräts.
Signale, die das Betätigungsausmaß θ_ACC des Beschleunigungspedals und die Fahrzeuggeschwindigkeit V (genauer die Drehzahl NOUT der Ausgangswelle 44) angeben, werden der NINT-Berechnungseinheit 62 aus einem Beschleunigungssensor 68 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 70 jeweils zugeführt. Die NINT-Berechnungseinheit 62 berechnet eine Solldrehzahl NINT, bei der es sich um einen Sollwert der eingangsseitigen Drehzahl NIN handelt, entsprechend Schaltbedingungen, die unter Verwendungen von Betriebszuständen des Fahrzeugs wie dem Beschleunigungsbetätigungsausmaß θ_ACC und der Fahrzeuggeschwindigkeit V als Parameter bestimmt werden. Die Schaltbedingungen werden durch Datenkennfelder, arithmetische Ausdrücke oder dgl. definiert, so dass die Solldrehzahl NINT derart eingestellt wird, dass das Drehzahlverhältnis γ ansteigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V sich verringert und das Beschleunigungsbetätigungsausmaß θ_ACC sich erhöht, wie es beispielsweise in 4 gezeigt ist. Die Schaltbedingungen sind vorab in einer Speichereinrichtung wie einem ROM gespeichert. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit V der aus gangsseitigen Drehzahl NOUT entspricht, entspricht die Solldrehzahl NINT, die einen Sollwert der eingangsseitigen Drehzahl NIN ist, dem Solldrehzahlverhältnis, und wird innerhalb eines Bereichs von dem minimalen Drehzahlverhältnis γmin zu dem maximalen Drehzahlverhältnis γmax des kontinuierlich variablen Getriebes 18 eingestellt. Das Beschleunigungsbetätigungsausmaß θ_ACC entspricht der Ausgangserfordernis, die durch den Fahrer angegeben wird (der von dem Fahrer angeforderten Leistung).
Wie beispielsweise in 4 gezeigt, wird während des normalen Fahrens des Fahrzeugs (d. h. wenn die elektronische Drosselklappe 26 nicht fehlerhaft ist) das Drehzahlverhältnis des kontinuierlich variablen Getriebes 18 in geeigneter Weise derart gesteuert, dass es innerhalb eines Bereichs bleibt, der durch das maximale Drehzahlverhältnis γmax und das minimale Drehzahlverhältnis γmin abgegrenzt ist. Weiterhin wird die Solldrehzahl NINT der Eingangswelle des CVT 18 in einem Bereich gehalten, der zwischen der oberen Grenze entsprechend der maximalen Ausgangsleistungserfordernis (bei der das Beschleunigungsbetätigungsausmaß θ_ACC 100% beträgt) und der unteren Grenze entsprechend der minimalen Ausgangsleistungserfordernis (bei der das Beschleunigungsbetätigungsausmaß θ_ACC 0% beträgt) gehalten.
Die Beschränkungseinheit 64 stellt die obere Grenze und die untere Grenze der Solldrehzahl NINT ein, wenn die elektronische Drosselklappe 26 versagt, und führt eine Signalverarbeitung entsprechend beispielsweise wie in einem in 5 gezeigten Flussdiagramm aus. Wie nachstehend deutlicher wird, definieren die durch die Beschränkungseinheit 64 eingestellten oberen und unteren Grenzen einen engeren oder kleineren Bereich als der, der durch die oberen und unteren Grenzen definiert ist, der für das normale Fahren des Fahrzeugs, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt ist. In Schritt S1 von 5 wird beurteilt, ob die elektronische Drosselklappe 26 fehlerhaft ist, beispielsweise auf der Grundlage einer Abweichung der durch einen Drosselklappenöffnungssensor 74 (vgl. 1) erfassten tatsächlichen Drosselklappenöffnung θ_th von einem Drosselklappenvorgabewert S_th oder in Abhängigkeit davon, ob die Drosselklappenöffnung θ_th im wesentlichen mit der vorab für den Fall eines Fehlers eingestellten Drosselklappenöffnung θ_thF übereinstimmt. Falls die elektronische Drosselklappe 26 nicht fehlerhaft ist, wird die Routine unmittelbar beendet, so dass die Solldrehzahl NINT unverändert zu der Vergleichseinheit 65 weitergegeben wird. Falls jedoch die Drosselklappenöffnung θ_th beispielsweise aufgrund eines Fehlers in dem Steuerungssystem auf die Fehlerdrosselklappenöffnung θ_th fest eingestellt ist, werden Schritt S2 und die darauffolgenden Schritte ausgeführt.
In Schritt S2 wird die obere Grenze NINTUG eingestellt. Die obere Grenze NINTUG kann beispielsweise auf eine vorbestimmte Drehzahl NE_P, bei der die Maschinenausgangsleistung deren Maximum erreicht, auf der Grundlage der Drehmomentkennlinien der Maschine 12 eingestellt werden, wenn die Drosselklappenöffnung θ_th gleich der Fehlerdrosselklappenöffnung θ_thF ist, wie es in 6 gezeigt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die obere Grenze NINTUG jedoch anhand eines vorbestimmten Kennfeldes oder vorbestimmter Ausdrücke unter Verwendung einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und anderer Parameter berechnet, so dass diese innerhalb von ±5% der Drehzahl NE_P eingestellt wird. 7 zeigt ein Verhältnis zwischen der Maschinenausgangsleistung und der Maschinendrehzahl NE. Die Maschinenausgangsleistung ändert sich in der Nähe der Drehzahl NE_P nicht zu einem besonders hohen Ausmaß (innerhalb des Bereichs von ±5%). Falls die Maschinendrehzahl NE sich jedoch auf höher als ±5% von NE_P erhöht, steigt die Änderungsrate (Verringerungsrate) der Maschinenausgangsleistung an. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann, da die Maschinendrehzahl NE angenähert gleich der eingangsseitigen Drehzahl NIN während des Vorwärtsfahrens des Fahrzeugs ist (die Maschinendrehzahl NE genau gleich der eingangsseitigen Drehzahl NIN ist, wenn eine Einrastkupplung des Drehmomentwandlers 14 eingeschaltet ist), die Maschinendrehzahl NE als eingangsseitige Drehzahl NIN verwendet werden. Falls jedoch zwischen der Maschine und dem kontinuierlich variablen Getriebe 18 irgendein Schaltvorgang ausgeführt wird, muss die Maschinendrehzahl NE unter Berücksichtigung des Drehzahlverhältnisses oder des geänderten Übersetzungsverhältnisses korrigiert werden, um die eingangsseitige Drehzahl NIN zu erhalten. Das Kennfeld und/oder arithmetische Ausdrücke, die zur Berechnung der oberen Grenze NINTUG verwendet werden, sind in einer Speichereinheit wie einem ROM gespeichert.
In Schritt S3 wird die untere Grenze NINTLG eingestellt. Die untere Grenze NINTLG kann beispielsweise auf eine vorbestimmte Drehzahl NE_B, bei der der minimale für den Betrieb des Bremskraftverstärkers 30 erforderliche Verstärkerdruck PB erhalten wird, auf der Grundlage der Ansaugkrümmerunterdruckkennlinien der Brennkraftmaschine 12 (die im wesentlichen dieselben wie die Drehmomentkennlinien sind) eingestellt werden, wenn die Drosselklappenöffnung θ_th gleich der Fehlerdrosselklappenöffnung θ_thF ist, wie es in 6 gezeigt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel steigt, obwohl die untere Grenze NINTLG innerhalb des Schaltbereichs des kontinuierlich variablen Getriebes 18 auf die vorbestimmte Drehzahl NE_B eingestellt ist, wie es in 9 gezeigt ist, die untere Grenze NINTLG mit einem Anstieg der Fahrzeuggeschwindig keit V in einem hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich an (9), indem die untere Grenze NINTLG, falls diese konstant gehalten werden würde, unterhalb des minimalen Drehzahlverhältnisses γmin abfallen würde. Somit entspricht in dem hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich die untere Grenze NINTLG dem minimalen Drehzahlverhältnis γmin.
8 zeigt ein Verhältnis zwischen dem Ansaugkrümmerunterdruck und der Maschinendrehzahl NE (das im wesentlichen dasselbe ist wie in 6). Mit Absinken der Maschinendrehzahl NE verringert der Ansaugkrümmerunterdruck. In diesem Fall wird ebenfalls, falls zwischen der Brennkraftmaschine 12 und dem kontinuierlich variablen Getriebe 18 irgendein Schaltvorgang ausgeführt, die untere Grenze NINTLG durch Berücksichtigung des Drehzahlverhältnisses oder eines geänderten Übersetzungsverhältnisses eingestellt. Ein Kennfeld und/oder arithmetische Ausdrücke, die zur Berechnung der unteren Grenze NINTLG verwendet werden, sind in einer Speichereinheit wie einem ROM gespeichert. Während die untere Grenze NINTUG im wesentlichen innerhalb des Bereichs von ±5% der Drehzahl NE_P eingestellt werden kann, ist es wünschenswert, die obere Grenze NINTUG entsprechend einem Anstieg der unteren Grenze NINTLG in dem hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich zu erhöhen, in dem die untere Grenze NINTLG, wie in 9 gezeigt, ansteigt.
Im nächsten Schritt S4 wird beurteilt, ob die Solldrehzahl NINT sich innerhalb des Bereichs von der unteren Grenze NINTLG zu der oberen Grenze NINTUG befindet. Falls die Solldrehzahl NINT sich innerhalb dieses Bereichs befindet, wird die Routine unmittelbar beendet und die Solldrehzahl NINT wird unverändert zu der Vergleichseinheit 65 weitergegeben. Falls sich jedoch die Solldrehzahl NINT unterhalb der unteren Grenze NINTLG oder oberhalb der oberen Grenze NINTUG befindet, wird in Schritt S5 ein Beschränkungsvorgang ausgeführt. Genauer, gesagt falls die Solldrehzahl NINT unterhalb der unteren Grenze NINTLG liegt, ersetzt die untere Grenze NINTLG die Solldrehzahl NINT, d. h. dass die untere Grenze NINTLG als die aktualisierte Solldrehzahl NINT definiert wird. In ähnlicher Weise ersetzt die obere Grenze NINTUG die Solldrehzahl NINT, falls die Solldrehzahl NINT oberhalb der oberen Grenze NINTUG liegt, d. h. die obere Grenze NINTUG wird als die aktualisierte Solldrehzahl NINT definiert. Somit wird, wenn die elektronische Drosselklappe 26 fehlerhaft ist, die Solldrehzahl NINT auf den Bereich zwischen der unteren Grenze NINTLG und der oberen Grenze NINTUG eingeschränkt.
Unter erneutem Bezug zu 2 empfängt die Vergleichseinheit 65 ein Signal, das die tatsächliche eingangsseitige Drehzahl NIN angibt, aus dem eingangsseitigen Drehzahlsensor 72, um eine Drehzahlabweichung ΔNIN der tatsächlichen eingangsseitigen Drehzahl NIN von der aus der Beschränkungseinheit 64 zugeführten Solldrehzahl NINT zu berechnen. Die Vergleichseinheit 65 gibt dann die Drehzahlabweichung ΔNIN zu der Rückkopplungssteuerungseinheit (Regelungseinheit) 66 weiter. Der eingangsseitige Drehzahlsensor 72 ist beispielsweise zur Erfassung der eingangsseitigen variablen Riemenscheibe 42 angeordnet. Jedoch kann natürlich der Sensor 72 ebenfalls zur Erfassung der Drehzahl der Eingangswelle 36 oder zur Erfassung der Drehzahl der Turbinenwelle 34 oder dgl. angeordnet werden, die ein vorbestimmtes Verhältnis mit der Drehzahl der Eingangswelle aufweist.
Die Regelungseinheit 66 führt eine Regelung der solenoidbetätigten Ventile 52 und 56 der Schaltsteuerungsschal tung 50 derart aus, dass die Drehzahlabweichung ΔNIN gleich Null wird. Folglich wird die tatsächliche eingangsseitige Drehzahl (eingangsseitige Ist-Drehzahl) NIN angenähert gleich der Soll-Drehzahl NINT gemacht. Folglich wird das Drehzahlverhältnis des kontinuierlich variablen Getriebes 18 geeignet entsprechend dem Beschleunigungsbetätigungsausmaß θ_ACC und der Fahrzeuggeschwindigkeit V gesteuert. Wenn die elektronische Drosselklappe 26 fehlerhaft ist, wird die Schaltsteuerung derart beschränkt, dass die eingangsseitige Drehzahl NIN (die Solldrehzahl NINT) des kontinuierlich variablen Getriebes 18 innerhalb des Bereichs zwischen der oberen Grenze NINTUG und der unteren Grenze NINTLG fällt, wie es in dem schraffierten Bereich von 9 veranschaulicht ist. Dementsprechend wird die Maschinendrehzahl NE in dem Bereich zwischen der oberen Grenze NINTUG und der unteren Grenze NINTLG gehalten.
Die untere Grenze NINTUG ist ungefähr gleich der Drehzahl NE_P, bei der die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 12 deren Maximum bei der Fehlerdrosselklappenöffnung θ_thF erreicht. In der Schaltsteuerung des kontinuierlich variablen Getriebes 18 wird daher vermieden, dass die Maschinendrehzahl NE der Brennkraftmaschine 12 übermäßig hoch mit der Folge einer Verringerung der Brennkraftmaschinenausgangsleistung wird, wodurch ein Problem wie das beseitigt wird, dass das Antriebsdrehmoment des Fahrzeugs trotz eines Anstiegs des Beschleunigungsbetätigungsausmasses θ_ACC verringert wird. Nachstehend sei angenommen, dass die Schaltsteuerung entsprechend den Schaltbedingungen, wie in 4 gezeigt, durchgeführt wird, wenn im Fall eines Fehlers die elektronische Drosselklappe 26 auf die Fehlerdrosselklappenöffnung θ_thF fest eingestellt ist. In diesem Fall wird das Beschleunigungsbetätigungsausmaß θ_ACC auf im wesentlichen gleich 100% gehalten, da die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht ansteigt, das Drehzahlverhältnis γ des kontinuierlich variablen Getriebes 18 ansteigt und die Maschinendrehzahl NE ansteigt und NE_P überschreitet, was, wie aus 7 hervorgeht, zu einer Verringerung der Maschinenausgangsleistung führt. Folglich kann, selbst falls das Drehmoment entsprechend dem Drehzahlverhältnis γ des kontinuierlich variablen Getriebes 18 verstärkt wird, das Fahrverhalten bzw. die Fahrleistungsfähigkeit (das Antriebsdrehmoment) sich verschlechtern.
Die untere Grenze NINTLG wird auf der Grundlage der Drehzahl NE_B eingestellt, zu der der minimale Verstärkerdruck PB erhalten wird, wohingegen die Brennkraftmaschine 12 mit der Fehlerdrosselklappenöffnung θ_thF betrieben wird. Daher wird, wenn beispielsweise das Fahrzeug gestoppt wird, verhindert, dass die Maschinendrehzahl NE der Brennkraftmaschine 12 zu gering wird, um den erforderlichen Verstärkerdruck zu erzeugen. Dies verhindert ebenfalls eine Situation, dass die Bremshilfskraft aufgrund unzureichenden Verstärkerdrucks verringert wird und dass der Fahrer sich bei Betätigen der Bremse unsicher fühlt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Fall eines Fehlers der elektronischen Drosselklappe 26 die Öffnung der Drosselklappe 26 auf die Fehlerdrosselklappenöffnung θ_thF (beispielsweise etwa 10%) fest eingestellt, die eine geeignete Fahrleistungsfähigkeit bereitstellt, die ein Notbetrieb (”Heimhinken”) ermöglicht. Wie aus 6 hervorgeht, ist der Ansaugkrümmerunterdruck (der Verstärkerdruck) bei der Fehlerdrosselklappenöffnung θ_thF kleiner als verglichen mit dem Fall, dass die Drosselklappenöffnung θ_th gleich Null ist, wobei der minimale Verstärkerdruck PB nicht erhalten werden kann, wenn die Maschinendrehzahl NE niedriger als NE_B ist.
Die NINT-Berechnungseinheit 62 berechnet die Solldrehzahl NINT entsprechend vorbestimmten oder fest eingestellten Schaltbedingungen wie in 4 gezeigt, ungeachtet davon, ob es einen Fehler in der elektronischen Drosselklappe 26 gibt oder nicht. Jedoch kann die NINT-Berechnungseinheit 62 derart ausgelegt sein, dass sie die Solldrehzahl NINT entsprechend von Schaltbedingungen berechnet, die exklusiv für den Fall eines Fehlers bereitgestellt sind. Beispielsweise kann bei einem Fehler der elektronischen Drosselklappe 26 eine Schaltsteuerung lediglich auf der Grundlage des Beschleunigungsbetätigungsausmasses θ_ACC durchgeführt werden, wie es in dem japanischen Patent Nr. 2616154 offenbart ist.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Solldrehzahl NINT auf den Bereich zwischen der oberen Grenze NINTUG und der unteren Grenze NINTLG beschränkt. Es ist jedoch ebenfalls möglich, einen Bereich unter Verwendung lediglich entweder der oberen Grenze NINTUG oder der unteren Grenze NINTLG zu definieren, und die Solldrehzahl NINT auf diesen Bereich zu beschränken.
Vorstehend wurde ein Schaltungssteuerungsgerät für ein Motorfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine 12 und einem kontinuierlich variablen Getriebes (CVT) 18 zur Steuerung des Drehzahlverhältnisses des CVTs in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen des Fahrzeugs angegeben. Das Steuerungsgerät bestimmt, ob eine elektronische Drosselklappe 26 der Brennkraftmaschine fehlerhaft oder nicht und beschränkt das Drehzahlverhältnis des kontinuierlich variablen Getriebes, wenn die Drosselklappe fehlerhaft ist, derart, dass die eingangsseitige Drehzahl des Getriebes innerhalb eines Bereichs variabel ist, der enger als ein Bereich ist, in dem die Drehzahl während des normalen Fahrens des Fahrzeugs variabel ist. Der Bereich der eingangsseitigen Drehzahl kann durch eine obere Grenze oder eine untere Grenze oder sowohl durch eine obere als auch durch eine untere Grenze abgegrenzt werden.

Claims

Schaltungssteuerungsgerät für ein Motorfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine (12), deren Ausgangsleistung durch eine elektronische Drosselklappe (26) zur Einstellung der Flussrate von Ansaugluft gesteuert wird, und einem kontinuierlich variablen Getriebe (18), das in einem Leistungsübertragungsstrang zwischen der Brennkraftmaschine (12) und Antriebsrädern (24L, 24R) angeordnet ist, und zur Veränderung eines Drehzahlverhältnisses davon betreibbar ist, mit: einer Schaltsteuerungseinrichtung (50, 60) zur Steuerung des Drehzahlverhältnisses des kontinuierlich variablen Getriebes in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, so dass eine eingangsseitige Drehzahl des Getriebes innerhalb eines ersten Bereichs während eines normalen Fahrens des Fahrzeugs variabel ist, einer Fehlererfassungseinrichtung (S1) zur Bestimmung, ob die elektronische Drosselklappe (26) fehlerhaft ist oder nicht, und einer Beschränkungseinrichtung (64) zur Beschränkung des Drehzahlverhältnisses des kontinuierlich variablen Getriebes (18) derart, dass die eingangsseitige Drehzahl des Getriebes innerhalb eines zweiten Bereichs variabel ist, wenn die Fehlererfassungseinrichtung (S1) bestimmt, dass die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist, wobei der zweite Bereich enger als der erste Bereich eingestellt ist, wobei die Beschränkungseinrichtung (64) eine Einrichtung zur Einstellung einer oberen Grenze der eingangsseitigen Drehzahl des kontinuierlich variablen Getriebes (18) aufweist und das Drehzahlverhältnis des Getriebes derart beschränkt, dass die eingangsseitige Drehzahl die obere Grenze nicht überschreitet, wenn die elektronische Drosselklappe (26) fehlerhaft ist, wobei die obere Grenze der eingangsseitigen Drehzahl zum Zeitpunkt eines Fehlers der elektronischen Drosselklappe etwa gleich einer Drehzahl ist, zu der die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine deren Maximum bei einer Drosselklappenöffnung der elektronischen Drosselklappe (26) erreicht, die sich einstellt, wenn die elektronische Drosselklappe (26) fehlerhaft ist.
Schaltungssteuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Beschränkungseinrichtung (64) eine Einrichtung zur Einstellung einer unteren Grenze der eingangsseitigen Drehzahl des kontinuierlich variablen Getriebes (18) aufweist, und die Einrichtung zur Einstellung einer oberen Grenze und die Einrichtung zur Einstellung einer unteren Grenze das Drehzahlverhältnis des Getriebes derart einschränken, dass die eingangsseitige Drehzahl zwischen der oberen Grenze und der unteren Grenze gehalten wird, wenn die elektronische Drosselklappe (26) fehlerhaft ist.
Schaltungssteuerungsgerät nach Anspruch 2, wobei das Fahrzeug weiterhin einen Bremskraftverstärker (30) aufweist, der einen Ansaugkrümmerunterdruck der Brennkraftmaschine (12) zur Unterstützung bei einem Bremsvorgang verwendet, und wobei die untere Grenze der eingangsseitigen Drehzahl bei einem Fehler der elektronische Drosselklappe (26) angenähert gleich einer Drehzahl ist, zu der ein zum Betrieb des Bremskraftverstärkers (30) erforderlicher gewisser Ansaugkrümmerunterdruck durch einen Betrieb der Brennkraftmaschine bei einer Drosselklappenöffnung der elektronischen Drosselklappe erhalten wird, die sich einstellt, wenn die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist.
Schaltungssteuerungsgerät nach Anspruch 1, mit: einer Solldrehzahleinstelleinrichtung zur Einstellung einer eingangsseitigen Solldrehzahl des kontinuierlich variablen Getriebes (18) auf der Grundlage von Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, wobei die eingangsseitige Solldrehzahl innerhalb des ersten Bereichs während des normalen Laufs des Fahrzeugs variabel ist, wobei die Schaltsteuerungseinrichtung (50, 60) das Drehzahlverhältnis des kontinuierlich variablen Getriebes (18) derart steuert, dass die eingangsseitige Drehzahl des kontinuierlich variablen Getriebes gleich der eingangsseitigen Solldrehzahl des kontinuierlich variablen Getriebes wird, wobei die Beschränkungseinrichtung (64) das Drehzahlverhältnis des kontinuierlich variablen Getriebes (18) derart einschränkt, dass die eingangsseitige Solldrehzahl des Getriebes innerhalb des zweiten Bereichs variabel ist, wenn die Fehlererfassungseinrichtung (S1) bestimmt, dass die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist.
Schaltungssteuerungsgerät nach Anspruch 4, wobei die Beschränkungseinrichtung (64) eine Einrichtung (S2) zur Einstellung einer oberen Grenze der eingangsseitigen Solldrehzahl des kontinuierlich variablen Getriebes (18) aufweist und das Drehzahlverhältnis des Getriebes derart beschränkt, dass die eingangsseitige Solldrehzahl die obere Grenze nicht überschreitet, wenn die elektronische Drosselklappe (26) fehlerhaft ist.
Schaltungssteuerungsgerät nach Anspruch 4, wobei die Beschränkungseinrichtung (64) eine Einrichtung (S3) zur Einstellung einer unteren Grenze der eingangsseitigen Solldrehzahl des kontinuierlich variablen Getriebes (18) aufweist und das Drehzahlverhältnis des Getriebes derart einschränkt, dass die eingangsseitige Solldrehzahl nicht unterhalb der unteren Grenze fällt, wenn die elektronische Drosselklappe (26) fehlerhaft ist.
Schaltungssteuerungsgerät nach Anspruch 4, wobei die Beschränkungseinrichtung (64) eine Einrichtung zur Einstellung einer oberen und einer unteren Grenze der eingangsseitigen Solldrehzahl des kontinuierlich variablen Getriebes (18) aufweist und das Drehzahlverhältnis des Getriebes derart einschränkt, dass die eingangsseitige Drehzahl zwischen der oberen und der unteren Grenze gehalten wird, wenn die elektronische Drosselklappe (26) fehlerhaft ist.
Verfahren zum Steuern eines kontinuierlich variablen Getriebes (18) eines Motorfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine (12), deren Ausgangsleistung durch eine elektronische Drosselklappe (26) zur Einstellung der Flussrate von Ansaugluft gesteuert wird, und einem kontinuierlich variablen Getriebe (18), das in einem Leistungsübertragungsstrang zwischen der Brennkraftmaschine (12) und Antriebsrädern (24L, 24R) angeordnet ist, und zur Veränderung eines Drehzahlverhältnisses davon betreibbar ist, mit den Schritten: Steuern des Drehzahlverhältnisses des kontinuierlich variablen Getriebes in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, so dass eine eingangsseitige Drehzahl des Getriebes innerhalb eines ersten Bereichs während eines normalen Fahrens des Fahrzeugs variabel ist, Bestimmen, ob die elektronische Drosselklappe (26) fehlerhaft ist oder nicht, und Beschränken des Drehzahlverhältnisses des kontinuierlich variablen Getriebes (18) derart, dass die eingangsseitige Drehzahl des Getriebes innerhalb eines zweiten Bereichs variabel ist, wenn die Fehlererfassungseinrichtung (S1) bestimmt, dass die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist, wobei der zweite Bereich enger als der erste Bereich eingestellt ist, wobei der Schritt zum Beschränken des Drehzahlverhältnisses aufweist: einen Unterschritt zum Einstellen einer oberen Grenze der eingangsseitigen Drehzahl des kontinuierlich variablen Getriebes (18) und einen Unterschritt zum Beschränken des Drehzahlverhältnisses des Getriebes derart, dass die eingangsseitige Drehzahl die obere Grenze nicht überschreitet, wenn die elektronische Drosselklappe (26) fehlerhaft ist, und wobei die obere Grenze der eingangsseitigen Drehzahl zum Zeitpunkt eines Fehlers der elektronischen Drosselklappe etwa gleich einer Drehzahl ist, zu der die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine deren Maximum bei einer Drosselklappe der elektronischen Drosselklappe (26) erreicht, die sich einstellt, wenn die elektronische Drosselklappe (26) fehlerhaft ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt zum Beschränken des Drehzahlverhältnisses aufweist: einen Unterschritt zum Einstellen einer unteren Grenze der eingangsseitigen Drehzahl des kontinuierlich variablen Getriebes (18) und einen Unterschritt zum Beschränken des Drehzahlverhältnisses des Getriebes derart, dass die eingangsseitige Drehzahl zwischen der oberen Grenze und der unteren Grenze gehalten wird, wenn die elektronische Drosselklappe (26) fehlerhaft ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Fahrzeug weiterhin einen Bremskraftverstärker (30) aufweist, der einen Ansaugkrümmerunterdruck der Brennkraftmaschine (12) zur Unterstützung bei einem Bremsvorgang verwendet, und wobei die untere Grenze der eingangsseitigen Drehzahl bei einem Fehler der elektronischen Drosselklappe (26) angenähert gleich einer Drehzahl ist, zu der ein zum Betrieb des Bremskraftverstärkers (30) erforderlicher gewisser Ansaugkrümmerunterdruck durch einen Betrieb der Brennkraftmaschine bei einer Drosselklappenöffnung der elektronischen Drosselklappe erhalten wird, die sich einstellt, wenn die elektronische Drosselklappe fehlerhaft ist.