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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein stufenlos verstellbares Getriebe zum Steuern eines stufenlos verstellbaren Getriebes, welches die Drehzahl der Ausgangswelle der Maschine in einem Motorfahrzeug mit einem stufenlos verstellbaren Übersetzungsverhältnis auf eine Radachse überträgt.
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Beschreibung des Standes der Technik:
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Es wurden stufenlos verstellbare Getriebe entwickelt und zur praktischen Anwendung gebracht, um die Drehzahl einer Ausgangswelle einer Maschine in einem Motorfahrzeug mit einem stufenlos verstellbaren Übersetzungsverhältnis auf eine Radachse zu übertragen. Die stufenlos verstellbaren Getriebe ermöglichen es, ein sanft wechselndes Übersetzungsverhältnis zu erreichen und für einen reduzierten Kraftstoffverbrauch in Abhängigkeit von den Antriebsbedingungen des Motorfahrzeugs eine geeignete Maschinendrehzahl auszuwählen.
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Ein Typ von stufenlos verstellbarem Getriebe ist ein stufenlos verstellbares Getriebe des Riemen-Typs, das einen Riemen umfasst, der um eine Antriebsscheibe und eine Abtriebsscheibe gespannt ist. Sowohl die Antriebsscheibe als auch die Abtriebsscheibe weisen einen Zylinder zum Einstellen einer Scheibenbreite auf. Wenn der Zylinder betätigt wird, wird der Durchmesser eines Kreises, um den der Riemen jeweils um die Antriebsscheibe und die Abtriebsscheibe gespannt ist, verändert, um ein Übersetzungsverhältnis einzurichten.
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Der Zylinder muss eine Scheibenbreite einstellen und ferner die Scheibe veranlassen, den Riemen unter angemessenen Kräften zu drücken und zu greifen, um zu verhindern, dass der Riemen auf der Scheibe durchrutscht. Es wurde eine Technik vorgeschlagen, um ein von dem stufenlos verstellbaren Getriebe zu übertragendes Drehmoment zu berechnen und den Zylinder auf Grundlage des berechneten Drehmoments zu betätigen, um die Scheibe zu veranlassen, den Riemen unter angemessenen Kräften zu drücken (siehe z. B. die
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-288488 ). Gemäß der vorgeschlagenen Technik kann der Zylinder selbst dann unter einem geeigneten Druck betätigt werden, wenn das vom stufenlos verstellbaren Getriebe übertragene Drehmoment einen negativen Wert aufweist.
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Wenn der dem Zylinder zugeführte Hydraulikdruck zu hoch ist, ist die Kraft, die zum Betreiben einer Pumpe zum Erzeugen des Hydraulikdrucks erforderlich ist, übermäßig groß, so dass ein Leistungsverlust entsteht, was den Kraftstoffverbrauch des Motorfahrzeuges erhöht.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für ein stufenlos verstellbares Getriebe zu schaffen, um ein stufenlos verstellbares Getriebe des Riemen-Typs mittels Betätigung von Zylindern unter angemessenen Kräften zu steuern, um Scheibenbreiten der Antriebs- und Abtriebsscheiben so einzustellen, dass die zum Betätigen der Zylinder benötigte Kraft reduziert wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung für ein stufenlos verstellbares Getriebe geschaffen zum Steuern eines stufenlos verstellbaren Getriebes, das eine Antriebsscheibe umfasst, die mit einer Ausgangswelle einer Maschine in einem Motorfahrzeug verbunden ist und einen Antriebszylinder zum Einstellen einer Scheibenbreite aufweist, sowie eine Abtriebsscheibe umfasst, die von der Antriebsscheibe über einen Riemen angetrieben wird, um eine Radachse anzutreiben, und einen Abtriebszylinder zum Einstellen einer Scheibenbreite aufweist, so dass das stufenlos verstellbare Getriebe die Drehzahl der Ausgangswelle mit einem stufenlos verstellbaren Übersetzungsverhältnis auf die Radachse überträgt, wobei die Steuervorrichtung für ein stufenlos verstellbares Getriebe Drehmomentberechnungsmittel umfasst zum Berechnen eines theoretischen Drehmoments, das über den Riemen zu übertragen ist; Garantiedrehmoment-Berechnungsmittel zum Berechnen eines garantierten Drehmoments, das unterschiedlich ist, wenn sich das Motorfahrzeug in einem normalen Betriebszustand und in einem Niedriglastzustand befindet, aus dem berechneten theoretischen Drehmoment; und Arbeitsfluiddruck-Einstellmittel zum Einstellen eines auf den Antriebszylinder und den Abtriebszylinder auszuübenden Arbeitsfluiddrucks anhand des garantierten Drehmoments.
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Durch Berechnen des garantierten Drehmoments, das unterschiedlich ist, wenn sich das Motorfahrzeug im normalen Betriebszustand und in Niedriglastzustand befindet, können die Zylinder der Antriebs- und Abtriebsscheiben unter angemessenen Kräften betätigt werden, und die zum Betreiben der Zylinder erforderliche Kraft kann reduziert werden. Der Kraftstoffverbrauch durch das Motorfahrzeug wird reduziert, und die Lebensdauer des Riemens, der um die Antriebsscheibe und die Abtriebsscheibe gespannt ist, wird erhöht.
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Das Garantiedrehmomentberechnungsmittel umfasst erste arithmetische Mittel zum Berechnen eines ersten garantierten Drehmoments durch Addieren einer ersten Konstante zum berechneten theoretischen Drehmoment; zweite arithmetische Mittel zum Berechnen eines zweiten garantierten Drehmoments durch Multiplizieren einer zweiten Konstante mit dem berechneten theoretischen Drehmoment; und Garantiedrehmoment-Auswahlmittel zum Auswählen eines kleineren Drehmoments aus dem ersten garantierten Drehmoment und dem zweiten garantierten Drehmoment, wenn sich das Motorfahrzeug in dem Niedriglastzustand befindet; und das Arbeitsfluiddruck-Einstellmittel stellt den Arbeitsfluiddruck gemäß einem Druckkraftberechnung-Referenzdrehmoment ein, das mittels des Garantiedrehmoment-Auswahlmittels ausgewählt worden ist.
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Wenn sich das Motorfahrzeug im Niedriglastzustand befindet, wird von dem ersten garantierten Drehmoment und dem zweiten garantierten Drehmoment das Kleinere ausgewählt, um die Zylinder der Antriebs- und Abtriebsscheiben unter angemessenen Kräften zu betätigen, und die zum Betreiben der Zylinder erforderliche Kraft kann reduziert werden.
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Der Niedriglastzustand kann einen stabilen Fahrzustand umfassen, der gemäß vorbestimmten Bedingungen bestimmt wird.
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Wenigstens eine der vorbestimmten Bedingungen kann eine Bedingung auf Grundlage eines gemessenen Straßenwiderstands, eine Bedingung auf Grundlage einer gemessenen Neigung einer Straße, auf der das Motorfahrzeug fährt, eine Bedingung auf Grundlage eines Schlupfverhältnisses eines Drehmomentwandlers, eine Bedingung auf Grundlage einer Drosselklappenöffnung der Maschine, eine Bedingung auf Grundlage der Tatsache, ob das stufenlos verstellbare Getriebe sich in einem manuellen Modus befindet, oder dergleichen umfassen. Das Motorfahrzeug kann entsprechend einer dieser Bedingungen als in einem stabilen Fahrzustand befindlich bestimmt werden.
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Die Steuervorrichtung für ein stufenlos verstellbares Getriebe kann ferner einen Drehmomentwandler umfassen, der zwischen der Maschine und dem stufenlos verstellbaren Getriebe angeordnet ist, und der Niedriglastzustand kann einen Zustand umfassen, in dem das Motorfahrzeug gestoppt ist, während eine Fahrkupplung desselben eingerückt ist, das Motorfahrzeug gebremst ist und der Drehmomentwandler durchrutscht.
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Wenn das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment vom Garantiedrehmoment-Auswahlmittel verändert wird, kann der Arbeitsfluiddruck, der auf den Antriebszylinder und den Abtriebszylinder ausgeübt wird, allmählich verändert werden, um somit zu verhindern, dass in den Zylindern Stöße erzeugt werden.
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Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, in welchen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielhaft gezeigt ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine teilweise in Blockform gezeigte Querschnittsansicht eines Antriebsmechanismus eines Motorfahrzeuges, der eine Steuervorrichtung für ein stufenlos verstellbares Getriebe (CVT) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält;
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2 ist ein Blockschaltbild einer in 1 gezeigten CVT-Steuervorrichtung;
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3 ist ein Graph, der ein Soll-Maschinendrehzahl-Kennfeld zeigt;
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4 und 5 sind ein Flussdiagramm einer Verarbeitungssequenz der CVT-Steuervorrichtung;
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6 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitungssequenz eines Drehmomentermittlungsprozesses;
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7 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitungssequenz eines Drehmomentänderung-Glättungsprozesses; und
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8 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Art zeigt, in der ein Druckkraftberechnung-Referenzdrehmoment durch den Drehmomentänderung-Glättungsprozess verändert wird.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Im Folgenden wird mit Bezug auf die 1 bis 8 eine Steuervorrichtung für ein stufenlos verstellbares Getriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt ist, steuert eine Steuervorrichtung 10 für ein stufenlos verstellbares Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung ein stufenlos verstellbares Getriebe (CVT) 16 zum Übertragen einer Drehzahl einer Ausgangswelle 12a einer Maschine 12 in einem Motorfahrzeug mit stufenlos verstellbarem Übersetzungsverhältnis auf eine Radachse 14. Die Steuervorrichtung 10 für ein stufenlos verstellbares Getriebe weist eine Hauptsteuervorrichtung 20 zum Steuern der Maschine 12 und Betreiben des Motorfahrzeugs in einem Automatikreisemodus unter einer Anweisung vom Fahrer des Motorfahrzeuges, eine CVT-Steuervorrichtung (Arbeitsfluiddruck-Einstellmittel) 22 zum Steuern des Übersetzungsverhältnisses des CVT 16, Steuerventile 56, 58 zum Zuführen eines Arbeitsöls zu den Arbeitsölkammern 50, 52 des CVT 16 unter der Steuerung der CVT-Steuervorrichtung 22, und verschiedene (später beschriebene) Sensoren, die mit der Hauptsteuervorrichtung 20 und der CVT-Steuervorrichtung 22 verbunden sind, auf.
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Das CVT 16 und ein Antriebsmechanismus des Motorfahrzeugs, das mit dem CVT 16 ausgestattet ist, werden im Folgenden mit Bezug auf 1 beschrieben.
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Eine Drosselklappe 28 ist in einem Einlassrohr 26 angeordnet, das mit der Maschine 12 verbunden ist. Die Drosselklappe 28 ist mit dem (nicht gezeigten) Gaspedal verbunden, das beim Fahrersitz angeordnet ist, und kann unter der Steuerung der Hauptsteuervorrichtung 20 und eines Vakuumventils 30 geöffnet und geschlossen werden.
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Die Maschine 12 weist eine Ausgangswelle 12a auf, die mit einem Drehmomentwandler 32 verbunden ist. Der Drehmomentwandler 32 weist eine Drehmomentwandlerabdeckung 32a auf, die mit der Ausgangswelle 12a verbunden ist. Wenn die Drehmomentwandlerabdeckung 32a durch die Ausgangswelle 12a gedreht wird, dreht die Drehmomentwandlerabdeckung 32a ein Pumpenflügelrad 32b, und dreht ferner ein Turbinenflügelrad 32c bezüglich einer Drehmomentwandlerwelle 34 durch Öl, das in den Drehmomentwandler 32 gefüllt ist. Das vom Drehmomentwandler 32 übertragene Drehmoment wird mittels eines Stators 32d erhöht. Wenn eine Überbrückungskupplung 32e eingerückt ist, werden die Drehmomentwandlerabdeckung 32a und die Drehmomentwandlerwelle 34 miteinander verbunden, wodurch die Drehung der Ausgangswelle 12a direkt auf die Drehmomentwandlerwelle 34 übertragen wird.
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Die Drehmomentwandlerwelle 34 ist mit einem Vorwärts/Rückwärts-Umschaltmechanismus 36 des CVT 16 verbunden. Der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltmechanismus 36 umfasst einen Planetengetriebemechanismus, der einen integral mit der Drehmomentwandlerwelle 34 verbundenen Eingangsrotor 36a, eine Vorwärtskupplung 36b zum Verbinden des Eingangsrotors 36a und einer Eingangswelle 38 des CVT 16, und ein integral mit dem Eingangsrotor 36a ausgebildetes Ringzahnrad 36c aufweist. Der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltmechanismus 36 weist ferner ein Sonnenzahnrad 36d auf, das auf einer Eingangswelle 38 montiert ist, mehrere Planetenzahnräder 36e, die in Eingriff mit dem Sonnenzahnrad 36d und dem Ringzahnrad 36c gehalten sind, einen Träger 36f, auf dem die Planentenzahnräder 36e drehbar unterstützt sind, und eine Umkehrkupplung 36g zum Halten eines äußeren Umfangsabschnitts des Trägers 36f in Eingriff mit einem Gehäuse.
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Der Vorwärts/Rückwärts-Umschaltmechanismus 36 arbeitet wie folgt: Wenn die Vorwärtskupplung 36b eingerückt ist, sind der Eingangsrotor 36a und die Eingangswelle 38 für eine Rotation im Gleichklang in einer Richtung miteinander in Eingriff. Wenn die Vorwärtskupplung 36b ausgerückt ist und die Umkehrkupplung 36g eingerückt ist, sind der Träger 36f und das Gehäuse mit der Umkehrkupplung 36g in Eingriff, und der Träger 36f ist in Stellung fixiert, was die Planetenräder 36e veranlasst, die Eingangswelle 38 zu drehen. Die Eingangswelle 38 wird nun in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung gedreht, in der der Eingangsrotor 36a rotiert, wodurch das Motorfahrzeug rückwärts fährt.
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Das CVT 16 umfasst den Vorwärts/Rückwärts-Umschaltmechanismus 36, eine Antriebsscheibe 40, die auf der Eingangswelle 38 für eine Rotation mit dieser unterstützt ist, eine Abtriebsscheibe 44, die von der Antriebsscheibe 40 über einen Metallriemen 42 gedreht wird, der um die Antriebs- und Abtriebsscheiben 40, 44 gespannt ist, und eine Ausgangswelle 48 zum Übertragen der Rotation der Abtriebsscheibe 44 auf eine Zwischenwelle 46. Der Metallriemen 42 umfasst z. B. zwei Bänder und mehrere Schieberelemente, die auf den Bändern montiert sind.
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Die Antriebsscheibe 40 umfasst ein festes Scheibenelement 40a, das an der Eingangswelle 38 befestigt ist, und ein bewegliches Scheibenelement 40b, das unter einem in einer Arbeitsölkammer 50 herrschenden Öldruck axial zur Eingangswelle 38 in Richtung zum festen Scheibenelement 40a hin und von diesem weg verschiebbar ist. Die Breite, d. h. die Scheibenbreite, einer Rille 40c, die in der Antriebsscheibe 40 definiert ist, d. h. zwischen den festen und beweglichen Scheibenelementen 40a, 40b definiert ist, kann in Abhängigkeit von der Position verändert werden, in die das bewegliche Scheibenelement 40b verschoben wird. Das bewegliche Scheibenelement 40b wird mittels eines Zylinders (Antriebszylinder) 51 verschoben, in welchem die Arbeitsölkammer 50 vorgesehen ist.
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In ähnlicher Weise umfasst die Abtriebsscheibe 44 ein festes Scheibenelement 44a, das an der Ausgangswelle 48 befestigt ist, und ein bewegliches Scheibenelement 44b, das unter einem in einer Arbeitsölkammer 52 herrschenden Öldruck axial zur Ausgangswelle 48 in Richtung zum festen Scheibenelement 44a hin und von diesem weg verschiebbar ist. Die Breite, d. h. die Scheibenbreite, einer Rille 44c, die in der Abtriebsscheibe 44 definiert ist, d. h. zwischen den festen und beweglichen Scheibenelementen 44a, 44b definiert ist, kann in Abhängigkeit von der Position, in die das bewegliche Scheibenelement 44b verschoben wird, verändert werden. Das bewegliche Scheibenelement 44b wird durch einen Zylinder (Abtriebszylinder) 53 verschoben, in welchem die Arbeitsölkammer 52 vorgesehen ist.
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Das in der Arbeitsölkammer 50 wirkende Arbeitsöl wird von einer Pumpe 54 durch das Steuerventil 56 und einen Öldurchlass 38a, der sich in der Eingangswelle 38 längs deren Achse erstreckt, zugeführt. Die Pumpe 54 wird von der Maschine 12 über ein (nicht gezeigtes) Kraftübertragungsmittel, wie z. B. einen Ketten- und Ritzelmechanismus, betätigt. Wenn das Arbeitsmaß der Pumpe 54 groß ist, ist auch die Kraft, die vom Motor 12 zum Betätigen der Pumpe 54 gefordert wird, groß, weshalb die Maschine 12 mehr Kraftstoff verbraucht.
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Die Steuerventile 56, 58 arbeiten unter der Steuerung der CVT-Steuervorrichtung 22, um den Öldruck in den Arbeitsölkammern 50, 52 zu ändern. Die beweglichen Scheibenelemente 40b, 44b können somit in verbundener Beziehung zueinander axial verschoben werden, um die Breiten der Rillen 40c, 44c stufenlos zu ändern. Daher kann das Verhältnis der Durchmesser der Kreise, um die der Metallriemen 42 auf den Antriebs- und Abtriebsscheiben 40, 44 gespannt ist, d. h. das Übersetzungsverhältnis des CVT 16, stufenlos verändert werden.
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Ferner kann die Kraft, mit der der Metallriemen 42 von den feststehenden und beweglichen Scheibenelementen 40a, 40b gedrückt wird, eingestellt werden, indem der Öldruck in der Arbeitsölkammer 50 verändert wird. In ähnlicher Weise kann die Kraft, mit der der Metallriemen 42 von den feststehenden und beweglichen Scheibenelementen 44a, 44b gedrückt wird, eingestellt werden, indem der Öldruck in der Arbeitskammer 52 verändert wird. Wenn der Öldruck in den Arbeitsölkammern 50, 52 hoch eingestellt wird, wird der Metallriemen 42 effektiver am Durchrutschen auf den Antriebs- und Abtriebsscheiben 40, 44 gehindert, jedoch wird das Arbeitsmaß der Pumpe 54 größer.
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Die Steuerventile 56, 58 sind nicht auf den Typ beschränkt, der von der CVT-Steuervorrichtung 22 direkt gesteuert wird, sondern kann dem Typ entsprechen, der mittels gewisser Steuervorrichtungen servogesteuert wird.
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In 1 sind die Antriebsscheibe 40 und die Abtriebsscheibe 44 so gezeigt, dass sie jeweils obere Hälften oberhalb der Achsen der Eingangswelle 38 und der Ausgangswelle 48 aufweisen, die für ein OD-Übersetzungsverhältnis (OD = over drive, Schongang) positioniert sind, und jeweils untere Hälften aufweisen, die unterhalb der Achsen der Eingangswelle 38 und der Ausgangswelle 48 angeordnet sind, die für ein niedriges Übersetzungsverhältnis positioniert sind.
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Die Drehzahl der Eingangswelle 38 wird auf die Ausgangswelle 48 mit einem stufenlos verstellbaren Übersetzungsverhältnis übertragen, das mittels des CVT 16 eingerichtet wird. Die Drehzahl der Ausgangswelle 48 wird auf ein Differentialgetriebe 60 mit einem Untersetzungsverhältnis übertragen, das von der Zwischenwelle 46 eingerichtet wird.
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Das Differentialgetriebe 60 treibt die Radachse 14 und die Antriebsräder 64 (in 1 ist eines gezeigt) an, um das Motorfahrzeug voranzutreiben, und zwar mittels eines Getriebemechanismus 60a, der so arbeitet, dass er die Differenz zwischen den Drehzahlen der inneren und äußeren Räder des Motorfahrzeuges absorbiert, wenn das Motorfahrzeug eine Kurve fährt.
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Mit der Hauptsteuervorrichtung 20 sind ein Drosselklappenöffnungssensor 70 zum Erfassen einer Drosselklappenöffnung TH, die die Öffnung der Drosselklappe 28 repräsentiert, ein Drucksensor 72 zum Erfassen eines absoluten Drucks PB stromabwärts der Drosselklappe 28, ein Kurbelwellenwinkelsensor 74 zum Erfassen eines Kurbelwellenwinkels der Maschine 12, ein Kühlmitteltemperatursensor 76 zum Erfassen einer Maschinenkühlmitteltemperatur, ein Drehzahlsensor 78 zum Erfassen einer Drehzahl Ne der Maschine 12, ein Drehzahlsensor 80 zum Erfassen einer Drehzahl der Drehmomentwandlerwelle 34, und Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren 82 zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit V verbunden. Es gibt vier Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren 82, die an den linken und rechten Antriebsrädern 64 und linken und rechten Laufrädern vorgesehen sind.
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Mit der CVT-Steuervorrichtung 22 sind ein Drehzahlsensor 83 zum Erfassen einer Drehzahl der Eingangswelle 38 auf Grundlage der Zähne der Außenumfangsoberfläche des feststehenden Scheibenelements 40a, ein Drehzahlsensor 84 zum Erfassen einer Drehzahl der Ausgangswelle 48 auf Grundlage der Zähne auf der Außenumfangsoberfläche des feststehenden Scheibenelements 44a, und ein Positionsschalter 86 zum Ausgeben eines Signals, das einen vom Fahrer des Motorfahrzeugs ausgewählten Schaltbereich (D, N, P, etc.) repräsentiert, verbunden. Der Drosselklappenöffnungssensor 70, der Drucksensor 72, der Kurbelwellenwinkelsensor 74, die Drehzahlsensoren 78, 80 und die Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren 82 sind ebenfalls mit der CVT-Steuervorrichtung 22 verbunden.
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Das Gaspedal und das (nicht gezeigte) Bremspedal des Motorfahrzeugs sind mit einem Gaspedalschalter (oder -sensor) und einem Bremspedalschalter zum Erfassen des Niederdrückens der entsprechenden Pedale versehen. Der Gaspedalschalter und der Bremspedalschalter sind mit der CVT-Steuervorrichtung 22 verbunden.
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Die Hauptsteuervorrichtung 20 und die CVT-Steuervorrichtung 22 sind mittels einer Kommunikationsleitung 88 zum gegenseitigen Datenaustausch miteinander verbunden.
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Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die CVT-Steuervorrichtung 22 eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 100 als Hauptsteuereinheit, einen RAM (Schreib/Lese-Speicher) 102 und einen ROM (Nur-Lese-Speicher) 104 als Speichereinheit, eine Eingangsschnittstelle (IF) 106 zum Eingeben von Signalen von den Sensoren, einen Treiber 108 zum Betätigen der Steuerventile 56, 58, und einen Bus 110 für die Verbindung dieser Komponenten der CVT-Steuervorrichtung 22.
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Die CPU 100 liest ein Programm 112, das im ROM 104 gespeichert ist, und führt einen Prozess auf Grundlage der Inhalte des Programms in Kooperation mit dem RAM 102, dem ROM 104, der Eingangsschnittstelle 106a und dem Treiber 108 aus.
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Im Folgenden wird mit Bezug auf die 3 bis 8 die Funktion der so konstruierten Steuervorrichtung 10 für ein stufenlos verstellbares Getriebe beschrieben.
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Die CVT-Steuervorrichtung 22 führt einen Grundübertragungsprozess unter der Steuerung der CPU 100 aus, wobei sie auf ein Soll-Maschinendrehzahl-Kennfeld 120 (siehe 3) Bezug nimmt, das im ROM 104 gespeichert ist. Das Soll-Maschinendrehzahl-Kennfeld 120 weist mehrere aufgezeichnete Drosselklappenöffnungskurven 120a auf. Eine der Drosselklappenöffnungskurven 120a wird in Abhängigkeit von der erfassten Drosselklappenöffnung TH ausgewählt, oder es wird eine Drosselklappenöffnungskurve 120a in Abhängigkeit von der erfassten Drosselklappenöffnung TH interpoliert und ausgewählt. In 3 entspricht eine höhere Drosselklappenöffnungskurve 120a einer größeren Drosselklappenöffnung TH, während eine niedrigere Drosselklappenöffnungskurve 120a einer kleineren Drosselklappenöffnung TH entspricht.
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Im Folgenden wird mit Bezug auf die 4 bis 8 ein Prozess zum Ermitteln einer Kraft zum Drücken des Metallriemens 42 mit den Zylindern 51, 53 beim Steuern des Übersetzungsverhältnisses des CVT 16 beschrieben. Eine Verarbeitungssequenz, die in den 4 und 5 gezeigt ist, wird hauptsächlich von der CPU 100 ausgeführt, und für einen Echtzeit-Verarbeitungsbetrieb in aufeinander folgenden kurzen Zeitspannen wiederholt ausgeführt. Es wird angenommen, dass die Verarbeitungssequenz in der Reihenfolge der beschriebenen Schrittnummern ausgeführt wird, sofern nichts anderes erwähnt wird.
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In dem in 4 gezeigten Schritt S1 liest die CPU 100 Signale, die die Drosselklappenöffnung TH, die Motordrehzahl Ne, die Fahrzeuggeschwindigkeit V und dergleichen repräsentieren, vom Drosselklappenöffnungssensor 70, vom Drehzahlsensor 78, vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 82 und dergleichen.
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Im Schritt S2 berechnet die CPU
100 ein theoretisches Drehmoment Ti, das vom CVT
16 übertragen wird. Die CPU
100 kann das theoretische Drehmoment Ti auf Grundlage eines Maschinenausgangsdrehmoments, eines Trägheitssystem-Trägheitsmoments, einer Klimaanlagenantriebsreibung, einer Pumpenantriebsreibung und dergleichen berechnen, wie z. B. in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-288488 offenbart ist.
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Im Schritt S3 (erstes arithmetisches Mittel) berechnet die CPU 100 das erste garantierte Drehmoment T1 durch Addieren eines vorbestimmten Spielraumdrehmoments (erste Konstante) K1 zum theoretischen Drehmoment Ti.
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Genauer, wenn der Metallriemen 42 mittels der Zylinder 51, 53 gedrückt wird, um den Metallriemen 42 und die beweglichen Scheibenelemente 40b, 44b ohne Schlupf zwischen diesen zu drehen, ist es notwendig, die Zylinder 51, 53 mit einer Kraft in Abhängigkeit von dem vom CVT 16 übertragenen Drehmoment zu drücken. Es ist nicht angemessen, den Wert des theoretischen Drehmoments Ti direkt als das Drehmoment zu verwenden, das vom CVT 16 übertragen wird, um die Kraft zu berechnen, mit der die Zylinder 51, 53 drücken sollen (d. h. den Druck in den Arbeitsölkammern 50, 52), da das theoretische Drehmoment Ti ein theoretischer Wert ist und in der Praxis tendenziell unter Drehmomentschwankungen oder Ausgangsschwankungen leidet.
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Im Schritt S3 wird das Spielraumdrehmoment K1 zum theoretischen Drehmoment Ti addiert, um das erste garantierte Drehmoment T1 zu berechnen, das das theoretische Drehmoment Ti garantiert.
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Im Schritt S4 bestätigt die CPU 100, ob der Bremspedalschalter eingeschaltet ist oder nicht. Wenn der Bremspedalschalter eingeschaltet ist, d. h. wenn das Bremspedal niedergedrückt ist, springt die Steuerung zum Schritt S16 (siehe 5). Wenn der Bremspedalschalter ausgeschaltet ist, geht die Steuerung zum Schritt S5 über.
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Im Schritt S5 ermittelt die CPU 100 einen Straßenwiderstandswert. Genauer ermittelt die CPU 100 Drehzahlen der Antriebsräder 64 und der (nicht gezeigten) Laufräder anhand der Ausgangssignale der vier Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren 82. Wenn die Differenz zwischen diesen Drehzahlen groß ist, zeigt dies an, dass eines der Antriebsräder 64 durchrutscht, und die CPU 100 stellt fest, dass der Straßenwiderstandswert gering ist. Wenn die Differenz zwischen diesen Drehzahlen klein ist, stellt die CPU 100 fest, dass der Straßenwiderstandswert hoch ist. Wenn der Straßenwiderstandswert niedrig ist, geht die Steuerung zu Schritt S11 über. Wenn der Straßenwiderstandswert hoch ist, geht die Steuerung zu Schritt S6 über.
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Im Schritt S6 bestätigt die CPU 100, ob sich das CVT 16 in einem manuellen Modus befindet oder nicht. Der manuelle Modus ist ein Modus, in welchem das CVT 16 wie ein Getriebe mit diskreten Gängen arbeitet, und ist für sportliches Fahren geeignet, bei dem der Fahrer die Maschinendrehzahl Ne wunschgemäß erhöhen oder verringern kann. Der manuelle Modus wird gewählt, wenn der Fahrer einen gegebenen Schalter betätigt.
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Wenn das CVT 16 sich im manuellen Modus befindet, geht die Steuerung zu Schritt S11 über. Wenn das CVT 16 sich in einem normalen Modus befindet, geht die Steuerung zu Schritt S7 über.
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Im Schritt S7 bestätigt die CPU
100, ob die Straße, auf der das Motorfahrzeug fährt, eine geneigte Straße ist oder nicht. Genauer berechnet die CPU
100 eine Neigung der Straße. Wenn der Absolutwert der berechneten Neigung kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, geht die Steuerung zu Schritt S8 über. Wenn der Absolutwert der berechneten Neigung den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, geht die Steuerung zu Schritt S11 über. Die Neigung der Straße kann anhand eines Fahrwiderstands und einer Radantriebskraft ermittelt werden. Genauer kann die Neigung der Straße mittels eines Prozesses ermittelt werden, der in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-182760 vorgeschlagen worden ist. Alternativ kann die Neigung der Straße mittels einer geeigneten Näherungsgleichung ermittelt werden, oder kann direkt unter Verwendung eines Neigungsmessers oder dergleichen erfasst werden.
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Im Schritt S8 bestätigt die CPU 100, ob ein Schlupfverhältnis des Drehmomentwandlers 32, d. h. ein Wert, der durch Teilen der Drehzahl der Drehmomentwandlerwelle 34 durch die Maschinendrehzahl Ne erzeugt wird, gleich 1,0 oder einem Wert nahe diesem ist. Wenn das Schlupfverhältnis gleich 1,0 oder einem Wert nahe diesem ist, d. h. wenn der Drehmomentwandler 32 nahezu keinen Schlupf aufweist, geht die Steuerung zum Schritt S9 über. Wenn das Schlupfverhältnis einen größeren Wert aufweist, geht die Steuerung zum Schritt S11 aber.
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Im Schritt S9 bestätigt die CPU 100 den Wert der Drosselklappenöffnung TH. Wenn der Wert der Drosselklappenöffnung TH etwa gleich 0 ist, d. h. wenn das Gaspedal losgelassen ist, geht die Steuerung zu Schritt S11 über. Wenn der Wert der Drosselklappenöffnung TH nicht 0 ist, d. h. wenn das Gaspedal niedergedrückt ist, geht die Steuerung zu Schritt S10 über.
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Im Schritt S10 bestätigt die CPU 100, ob die Drosselklappenöffnung TH einen Wert aufweist, der der Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, oder nicht. Wenn die Drosselklappenöffnung TH einen Wert aufweist, der der Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, kann festgestellt werden, dass das Motorfahrzeug mit einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit fährt und weder beschleunigt noch verzögert. Wenn die Drosselklappenöffnung TH einen Wert aufweist, der der Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, geht die Steuerung zum Schritt S13 über. Andernfalls geht die Steuerung zum Schritt S11 über.
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Die Verarbeitung in den Schritten S4 bis S10 ermöglicht es, zu ermitteln, ob das Motorfahrzeug stabil fährt (oder im Reisemodus fährt). Genauer, wenn die Steuerung von der Verarbeitung in den Schritten S4 bis S10 schließlich zum Schritt S13 vorrückt, wird das Motorfahrzeug als stabil fahrend beurteilt. Wenn die Steuerung von der Verarbeitung in den Schritten S4 bis S10 zum Schritt S11 übergeht, wird das Motorfahrzeug als instabil fahrend beurteilt, z. B. als bergauffahrend oder als beschleunigt oder verzögert fahrend.
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Die Schritte S4 bis S10 können durch einen Vergleich mit jeweiligen Schwellenwerten beurteilt werden. Andere Bedingungen als die Schritte S4 bis S10 können hinzugefügt werden, um zu ermitteln, ob das Motorfahrzeug stabil fährt oder nicht.
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In einem Schritt S11 wird ein Zeitzähler TM1 zum Bestätigen des Ablaufs einer Zeitspanne auf einen vorbestimmten Anfangswert C1 gesetzt. Der Zeitzähler TM1 wird periodisch mittels einer vorbestimmten (nicht gezeigten) Unterbrechungsroutine um ”1” dekrementiert. Die Zeitspanne, die seit dem Setzen des Zeitzählers TM1 auf den Anfangswert C1 verstrichen ist, kann festgestellt werden, indem auf den Wert des Zeitzählers TM1 Bezug genommen wird. Der Zeitzähler TM1 wird jedes Mal dann auf den Anfangswert C1 zurückgesetzt, wenn die Verarbeitung im Schritt S11 ausgeführt wird. Während der Verarbeitung im Schritt S11 wird der Zeitzähler TM1 von der Unterbrechungsroutine nicht dekrementiert und wird nicht heruntergezählt.
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Nach dem Schritt S11 geht die Steuerung zu Schritt S12 über, in welchem das erste garantierte Drehmoment T1 in einem Puffer Tx gespeichert wird. Nach dem Schritt S12 geht die Steuerung zum Schritt S15 über. Der Puffer Tx dient als Parameter zum Ermitteln eines Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoments T0 auf Grundlage des ersten garantierten Drehmoments T1 und eines zweiten garantierten Drehmoments T2 im Schritt S25, der später beschrieben wird.
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Im Schritt S13 bestätigt die CPU 100 den Wert des Zeitzählers TM1, um zu ermitteln, ob er gleich 0 ist oder nicht. Die Zeitspanne, die seit dem letzten Setzen des Zeitzählers TM1 auf den Anfangswert C1 im Schritt S11 verstrichen ist, kann somit festgestellt werden, indem der Wert des Zeitzählers TM1 bestätigt wird. Anders ausgedrückt kann die CPU 100 bestätigen, dass der stabile Fahrzustand des Motorfahrzeugs für eine vorbestimmte Zeitspanne angedauert hat. Wenn der Wert des Zeitzählers TM1 gleich 0 ist und festgestellt wird, dass der stabile Fahrzustand des Motorfahrzeugs für eine vorbestimmte Zeitspanne angedauert hat, geht die Steuerung zu Schritt S14 über. Ansonsten geht die Steuerung zu Schritt S12 über.
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Im Schritt S14 (Garantiedrehmoment-Auswahlmittel) führt die CPU 100 einen Drehmomentermittlungsprozess durch. Der Drehmomentermittlungsprozess wird als Unterroutine ausgeführt, um ein übertragenes Drehmoment zu ermittele, das zu dem Zeitpunkt zu übertragen ist.
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Im Schritt S15 führt die CPU 100 einen Drehmomentänderung-Glättungsprozess durch. Der Drehmomentänderung-Glättungsprozess wird als Unterroutine ausgeführt, um den Wert eines Drehmoments, das vom CVT 16 übertragen werden kann, zu glätten, um somit zu verhindern, dass das CVT 16 Stöße erleidet.
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Der Drehmomentermittlungsprozess im Schritt S14 und der Drehmomentänderung-Glättungsprozess im Schritt S15 werden später beschrieben.
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Im Schritt S16 (wenn das Bremspedal niedergedrückt ist), der in 5 gezeigt ist, bestätigt die CPU 100 den Wert der Drosselklappenöffnung TH. Wenn die Drosselklappenöffnung TH kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, d. h. wenn das Gaspedal praktisch nicht niedergedrückt ist, geht die Steuerung zum Schritt S17 über. Wenn die Drosselklappenöffnung TH größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, geht die Steuerung zum Schritt S19 über.
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Im Schritt S17 ermittelt die CPU 100, ob das Schlupfverhältnis des Drehmomentwandlers 32 kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist oder nicht. Wenn das Schlupfverhältnis des Drehmomentwandlers 32 kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist, d. h. wenn der Drehmomentwandler 32 stark durchrutscht, geht die Steuerung zum Schritt S18 über. Wenn das Schlupfverhältnis des Drehmomentwandlers 32 größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, geht die Steuerung zum Schritt S19 über.
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Im Schritt S18 bestätigt die CPU 100, ob das Motorfahrzeug vollständig stillsteht oder nicht. Wenn das Motorfahrzeug vollständig stillsteht, d. h. wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich 0 ist, geht die Steuerung zum Schritt S22 über. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V ungleich 0 ist, geht die Steuerung zum Schritt S19 über.
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Gemäß der Verarbeitung in den Schritten S16 bis S18 wird bestätigt, dass, während die Vorwärtskupplung 36b (siehe 1) eingerückt ist und der Drehmomentwandler 32 durchrutscht, das Motorfahrzeug vollständig stillsteht, d. h. das Motorfahrzeug befindet sich in einem Leerlaufzustand mit eingelegtem Gang. Genauer, wenn die Steuerung von der Verarbeitung in den Schritten S16 bis S18 schließlich zum Schritt S22 vorrückt, wird das Motorfahrzeug als im Leerlaufzustand mit eingelegtem Gang befindlich beurteilt. Wenn die Steuerung von der Verarbeitung in den Schritten S16 bis S18 zum Schritt S19 übergeht, wird das Motorfahrzeug als fahrend oder in einer Neutralgangposition befindlich beurteilt.
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Andere Bedingungen als die Schritte S16 bis S18 können hinzugefügt werden, um zu bestimmen, ob sich das Motorfahrzeug im Leerlaufzustand mit eingelegtem Gang befindet oder nicht.
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Im Schritt S19 wird ein Zeitzähler TM2 zum Bestätigen des Ablaufs einer Zeitspanne auf einen vorbestimmten Anfangswert C2 gesetzt. Wie beim Zeitzähler TM1 wird der Zeitzähler TM2 mittels einer vorbestimmten (nicht gezeigten) Unterbrechungsroutine periodisch um ”1” dekrementiert. Die Zeitspanne, die seit dem Setzen des Zeitzählers TM2 auf den Anfangswert C2 verstrichen ist, kann festgestellt werden, indem auf den Wert des Zeitzählers TM2 Bezug genommen wird.
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Nach dem Schritt S19 geht die Steuerung zum Schritt S20 über, in welchem der Zeitzähler TM1 auf den Anfangswert C1 gesetzt wird.
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Im Schritt S21 wird der Puffer Tx auf das erste garantierte Drehmoment T1 gesetzt und das Druckkraftberechnung-Referenzdrehmoment T0.
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Im Schritt S22 bestätigt die CPU 100 den Wert des Zeitzählers TM2, um zu ermitteln, ob dieser gleich 0 ist oder nicht. Die Zeitspanne, die seit dem letzten Setzen des Zeitzählers TM2 auf den Anfangswert C2 im Schritt S19 verstrichen ist, kann somit festgestellt werden, indem der Wert des Zeitzählers TM2 bestätigt wird. Anders ausgedrückt kann die CPU 100 bestätigen, dass der Leerlaufzustand mit eingelegtem Gang des Motorfahrzeugs für eine vorbestimmte Zeitspanne angedauert hat. Wenn der Wert des Zeitzählers TM2 gleich 0 ist und festgestellt wird, dass der Leerlaufzustand mit eingelegtem Gang des Motorfahrzeugs für eine vorbestimmte Zeitspanne angedauert hat, geht die Steuerung zum Schritt S23 über. Ansonsten geht die Steuerung zum Schritt S20 über.
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Im Schnitt S23 (Garantiedrehmoment-Auswahlmittel) führt die CPU 100 den gleichen Drehmomentermittlungsprozess aus wie im Schritt S14. Nach dem Schritt S23 führt die CPU 100 im Schritt S24 den gleichen Drehmomentänderung-Glättungsprozess aus wie im Schritt S15.
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Nach dem Schritt S15, S21 oder S24 geht die Steuerung zum Schritt S25 (Arbeitsfluiddruck-Einstellmittel) über, in welchem die CPU 100 Druckwerte in den Arbeitsölkammern 50, 52 zum Drücken des Metallriemens 42 auf Grundlage des Druckkraftberechnung-Referenzdrehmoments T0 ermittelt und die Steuerventile 56, 58 steuert, um die Druckwerte zu erzeugen.
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Die Zylinder 51, 53 werden nun betätigt, um die beweglichen Scheibenelemente 40b, 44b zu veranlassen, den Metallriemen 42 unter angemessenen Kräften zu drücken.
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Der Drehmomentermittlungsprozess, der in den Schritten S14, S23 ausgeführt wird, wird im Folgenden mit Bezug auf 6 beschrieben.
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Im Schritt S101 (zweites arithmetisches Mittel) multipliziert die CPU 100 das theoretische Drehmoment Ti, das im Schritt S2 berechnet worden ist, mit einem vorbestimmten Sicherheitsfaktor (zweite Konstante) K2, um somit ein zweites garantiertes Drehmoment T2 zu berechnen.
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Wie bei dem ersten garantierten Drehmoment T1, das im Schritt S3 berechnet worden ist, wird das zweite garantierte Drehmoment T2 an Stelle des theoretischen Drehmoments Ti verwendet, hinsichtlich der Drehmomentschwankungen oder Ausgangsschwankungen, um Kräfte zu berechnen, mit denen die Zylinder 51, 53 drücken sollen (d. h. Druckwerte in den Arbeitsölkammern 50, 52). Das erste garantierte Drehmoment T1 und das zweite garantierte Drehmoment T2 werden entsprechend dem nachfolgend zu beschreibenden Beurteilungsprozess ausgewählt.
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Im Schritt S102 bestätigt die CPU 100, ob das zweite garantierte Drehmoment T2 kleiner ist als ein vorbestimmter unterer Grenzwert Ta oder nicht. Wenn das zweite garantierte Drehmoment T2 kleiner ist als der untere Grenzwert Ta, geht die Steuerung zum Schritt S103 über. Wenn das zweite garantierte Drehmoment T2 größer ist als der untere Grenzwert Ta, geht die Steuerung zum Schrift S104 über.
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Im Schritt S103 wird das zweite garantierte Drehmoment T2 auf den unteren Grenzwert Ta gesetzt.
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Im Schritt S104 vergleicht die CPU 100 das erste garantierte Drehmoment T1 und das zweite garantierte Drehmoment T2 miteinander. Wenn das erste garantierte Drehmoment T1 größer ist als das zweite garantierte Drehmoment T2, geht die Steuerung zum Schritt S105 über. Wenn das erste garantierte Drehmoment T1 kleiner ist als das zweite garantierte Drehmoment T2, geht die Steuerung zum Schritt S106 über.
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Im Schritt S105 wird der Puffer Tx auf das erste garantierte Drehmoment T1 gesetzt. Im Schritt S106 wird der Puffer Tx auf das zweite garantierte Drehmoment T2 gesetzt.
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Wenn z. B. das Spielraumdrehmoment K1 und der Sicherheitsfaktor K2 jeweils K1 = 5 und K2 = 1,5 sind, sind dann, wenn das theoretische Drehmoment Ti gleich Ti = 10 ist, das erste garantierte Drehmoment T1 und das zweite garantierte Drehmoment T2 gleich, d. h. T1 = T2 = 15.
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Wenn das theoretische Drehmoment Ti größer als 10 ist, dann gilt T1 > T2, wobei Schritt S106 ausgeführt wird. Wenn das theoretische Drehmoment Ti kleiner als 10 ist, dann gilt T1 < T2, wobei Schritt S105 ausgeführt wird. Daher wird der Puffer Tx auf das kleinere Drehmoment unter dem ersten garantierten Drehmoment T1 und dem zweiten garantierten Drehmoment T2 gesetzt.
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Nach dem Schritt S105 oder dem Schrift S106 kommt die in 6 gezeigte Verarbeitungssequenz zum Ende.
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Der Drehmomentermittlungsprozess wird in den Schritten S14, S23 ausgeführt. In Abhängigkeit davon, ob der Drehmomentermittlungsprozess vom Schritt S14 (stabiler Fahrzustand) oder vom Schritt S23 (Leerlaufzustand mit eingelegtem Gang) aufgerufen wird, kann der untere Grenzwert Ta auf einen anderen Wert gesetzt sein, der für den stabilen Fahrzustand oder den Leerlaufzustand mit eingelegtem Gang besser geeignet ist.
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Der Drehmomentänderung-Glättungsprozess, der in den Schritten S15, S24 ausgeführt wird, wird im Folgenden mit Bezug auf die 7 und 8 beschrieben. Es wird angenommen, dass das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 seinen Wert aus dem vorangehenden Zyklus beibehält.
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Im Schritt S201 subtrahiert die CPU 100 das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 vom Puffer Tx und ermittelt so eine Abweichung ε.
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Im Schritt S202 bestätigt die CPU 100, ob die Abweichung ε kleiner als 0 ist oder nicht. Wenn die Abweichung ε kleiner als 0 ist, d. h. wenn die Abweichung ε negativ ist, geht die Steuerung zum Schritt S203 über. Wenn die Abweichung ε größer als 0 ist, geht die Steuerung zum Schritt S204 über.
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Im Schritt S203 subtrahiert die CPU 100 einen kleinen Subtraktionswert Δ1 vom Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0, um das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 zu aktualisieren. Wie in 8 gezeigt ist, wird das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 schrittweise allmählich gesenkt, was verhindert, dass in den Zylindern 51, 53 Stöße erzeugt werden.
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Im Schritt S204 bestätigt die CPU 100, ob die Abweichung ε größer als ein Erhöhungsbeurteilungsschwellenwert DTQ ist oder nicht. Wenn die Abweichung ε kleiner als der Erhöhungsbeurteilungsschwellenwert DTQ ist, geht die Steuerung zum Schritt S205 über. Wenn die Abweichung ε größer als der Erhöhungsbeurteilungsschwellenwert DTQ ist, geht die Steuerung zum Schritt S207 über.
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Der Erhöhungsbeurteilungsschwellenwert DTQ wird auf einen relativ kleinen Wert gesetzt, der größer als ein kleiner Additionswert Δ2 ist. Wenn die Steuerung zum Schritt S207 übergeht, ist die Abweichung ε relativ klein, so dass in den Zylindern 51, 53 selbst dann keine Stöße erzeugt werden, wenn das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 direkt auf den Wert des Puffers Tx gesetzt wird.
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Im Schritt S205 bestätigt die CPU 100, ob der Absolutwert einer Änderung ΔTH der Drosselklappenöffnung TH kleiner als ein Drosselklappenöffnungsschwellenwert DTH ist oder nicht. Wenn der Absolutwert der Änderung ΔTH der Drosselklappenöffnung TH kleiner ist als der Drosselklappenöffnungsschwellenwert DTH, geht die Steuerung zum Schritt S206 über. Wenn der Absolutwert der Änderung ΔTH der Drosselklappenöffnung TH größer ist als der Drosselklappenöffnungsschwellenwert DTH, geht die Steuerung zum Schritt S207 über.
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Im Schritt S206 wird der kleine Additionswert Δ2 zum Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 addiert, um das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 zu aktualisieren. Wie in 8 gezeigt ist, wird das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 schrittweise allmählich erhöht, wodurch verhindert wird, dass in den Zylindern 51, 53 Stöße erzeugt werden.
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Im Schritt S207 wird das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 auf den Wert des Puffers Tx gesetzt. Daher wird das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 für ein verbessertes Ansprechverhalten unmittelbar auf den Wert des Puffers Tx erhöht, wie durch eine Stufe A in 8 gezeigt ist. Wenn die Steuerung vom Schritt S204 zum Schritt S207 übergeht, ist die Abweichung ε relativ klein, so dass keine Stöße in den Zylindern 51, 53 erzeugt werden.
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Wenn die Steuerung vom Schritt S205 zum Schritt S207 übergeht, ist der Absolutwert der Änderung ΔTH der Drosselklappenöffnung TH relativ groß, was anzeigt, dass der Fahrer des Motorfahrzeugs deutlich beabsichtigt, das Motorfahrzeug zu beschleunigen oder zu verzögern. Da in diesem Fall der Fahrer der Fähigkeit zum Beschleunigen oder Verzögern des Motorfahrzeugs gegenüber der Erleidung von Stößen Priorität gibt, können die Zylinder 51, 53 gewisse Stöße erzeugen, jedoch wird das Ansprechverhalten des CVT 16 verbessert, um besser an die Absicht des Fahrers angepasst zu sein, das Motorfahrzeug zu beschleunigen oder zu verzögern.
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Mit der Steuervorrichtung 10 für ein stufenlos verstellbares Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn sich das Motorfahrzeug in einem stabilen Fahrzustand oder im Leerlaufzustand mit eingelegtem Gang befindet, d. h. in einem Niedriglastzustand, das kleinere Drehmoment des ersten garantierten Drehmoments T1 und des zweiten garantierten Drehmoments T2 als Wert des vom CVT 16 übertragenen Drehmoments ausgewählt.
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Genauer wird unter der Annahme, dass das Spielraumdrehmoment K1 und der Sicherheitsfaktor K2 jeweils K1 = 5 und K2 = 1,5 sind, dann, wenn das theoretische Drehmoment Ti größer als 10 ist, das erste garantierte Drehmoment T1 ausgewählt, während dann, wenn das theoretische Drehmoment Ti kleiner als 10 ist, das zweite garantierte Drehmoment T2 ausgewählt wird. Anschließend wird das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 allmählich konform mit einem ausgewählten kleineren Drehmoment des ersten garantierten Drehmoments T1 und des zweiten garantierten Drehmoments T2 gemäß dem Drehmomentänderungs-Glättungsprozess in den Schritten S15 oder S24 verändert.
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In einem Hochlastbereich des Motorfahrzeugs, während das Fahrzeug fährt, können instabile Faktoren, wie z. B. Drehmomentschwankungen oder Hydraulikdruckschwankungen, abgedeckt werden, wenn das Spielraumdrehmoment K1 (genauer ein Wert von 0 oder höher) groß genug ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat das Spielraumdrehmoment K1 eine solche Einstellung.
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In einem Niedriglastbereich (stabile Last) des Motorfahrzeugs sind Drehmomentschwankungen klein, wobei selbst dann, wenn das Spielraummaß kleiner als ein Drehmoment ist, das dem Spielraumdrehmoment K1 entspricht, das Durchrutschen des Metallriemens 42 kompensiert werden kann. In diesem Fall sollte der Sicherheitsfaktor nach Wunsch in linearer Beziehung zu einer Änderung des Eingangsdrehmoments geändert werden, und es ist bevorzugt, das theoretische Drehmoment Ti mit dem Sicherheitsfaktor K2 (genauer einem Wert von 1,0 oder höher) zu multiplizieren. Gemäß der vorliegenden Erfindung hat der Sicherheitsfaktor K2 eine solche Einstellung.
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Somit wird verhindert, dass das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 einen unnötig großen Wert annimmt, mit dem Ergebnis, dass den Zylindern 51, 53 erlaubt wird, angemessene Kräfte zu erzeugen, um den Metallriemen 42 unter geeigneten Kräften zu drücken. Genauer, wenn das Motorfahrzeug sich in einem stabilen Fahrzustand oder im Leerlaufzustand mit eingelegtem Gang befindet und das theoretische Drehmoment Ti kleiner als 10 ist, ist das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 konform mit dem zweiten garantierten Drehmoment T2, was verhindert, dass unzulässig große Kräfte auf den Metallriemen 42 ausgeübt werden. Die zum Betreiben der Pumpe 54 benötigte Kraft wird somit reduziert, wobei die von der Maschine 12 verbrauchte Leistung ebenfalls gesenkt wird, um den Kraftstoffverbrauch zu senken. Ferner wird die Reibung zwischen dem Metallriemen 42 und den Antriebs- und Abtriebsscheiben 40, 44 reduziert, um die Lebensdauer des Metallriemens 42 zu erhöhen.
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Insofern, als das zweite garantierte Drehmoment T2 durch die Verarbeitung in den Schritten S102, S203 (siehe 6) auf einen Wert eingestellt wird, der nicht kleiner als der untere Grenzwert Ta ist, wird verhindert, dass das zweite garantierte Drehmoment T2 ein äußerst kleiner Wert wird, was erlaubt, dass wenigstens eine minimale Kraft erzeugt wird, um den Metallriemen 42 zu drücken.
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Selbst wenn das zweite garantierte Drehmoment T2 kleiner als das erste garantierte Drehmoment T1 ist, wenn sich das Motorfahrzeug nicht in einem stabilen Fahrzustand befindet, was mittels der Schritte S4 bis S10 beurteilt wird, oder im Leerlaufzustand mit eingelegtem Gang befindet, was mittels der Schritte S16 bis S18 beurteilt wird, wird der Drehmomentermittlungsprozess im Schritt S14 oder S23 nicht ausgeführt, sondern die Verarbeitung im Schritt S12 oder S21 wird statt dessen ausgeführt. Da im Schritt S12 oder S21 das Druckkraftberechnungs-Referenzdrehmoment T0 über den Puffer Tx direkt auf das erste garantierte Drehmoment T1 gesetzt wird, wird der Metallriemen 42 gegen ein Durchrutschen auf den Antriebs- und Abtriebsscheiben 40, 44 zuverlässig gedrückt.
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Ein theoretisches Drehmoment (Ti), das über einen Riemen übertragen wird, wird berechnet, und ein erstes garantiertes Drehmoment (T1) wird berechnet durch Addieren eines Spielraumdrehmoments (K1) zum theoretischen Drehmoment (Ti). Im Schritt S101 wird das theoretische Drehmoment (Ti) mit einem Sicherheitsfaktor (K2) multipliziert, wodurch ein zweites garantiertes Drehmoment (T2) berechnet wird. Das zweite garantierte Drehmoment (T2) wird auf einen Wert gesetzt, der größer als ein unterer Grenzwert (Ta) ist (Schritte S102, S103). Ein kleineres Drehmoment des ersten garantierten Drehmoments (T1) und des zweiten garantierten Drehmoments (T2) wird in einem Puffer (Tx) gespeichert, und ein Druckkraftberechnung-Referenzdrehmoment (T0) wird über den Puffer (Tx) gesetzt.
