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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltsteuereinrichtung und
ein zugehöriges
Verfahren für
ein stufenloses Riemengetriebe, die einen Riemenschlupf infolge
eines abrupten Schaltvorgangs verhindern können.
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Seit
kurzem wurde einem stufenlose Getriebe Beachtung geschenkt, das
ein Untersetzungsverhältnis
oder Übersetzungsverhältnis (nachstehend zusammenfassend
als Untersetzungsverhältnis
bezeichnet) (oder Drehzahlverhältnis)
stufenlos steuert, damit ein Schaltstoß vermieden werden kann, oder ein
besserer Kraftstoffverbrauchwirkungsgrad erzielt werden kann. Insbesondere
wurden zahlreiche Fahrzeuge entwickelt, die mit einem stufenlosen
Getriebe ausgerüstet
sind. Ein stufenloses Getriebe, das momentan in die Praxis umgesetzt
wird, umfasst ein stufenloses Riemengetriebe für Brennkraftmaschinen mit relativ
niedriger Ausgangsleistung und ein stufenloses Getriebe des Toroidtyps
für Brennkraftmaschinen
mit relativ hoher Ausgangsleistung. Das stufenlose Riemengetriebe
weist eine primäre
Riemenscheibe auf, die mit einer Ausgangswelle einer Brennkraftmaschine
verbunden ist, eine sekundäre Riemenscheibe,
die mit Antriebsrädern
verbunden ist, und einen Riemen, der um diese beiden Riemenscheiben
herumgeschlungen ist. Von der Brennkraftmaschine erzeugte Leistung
wird von der primären Riemenscheibe
auf die sekundäre
Riemenscheibe über
den Riemen übertragen,
und an die Antriebsräder übertragen.
Hierbei wirkt ein Hydraulikdruck (ein Druck für die sekundäre Riemenscheibe),
der in Abhängigkeit
von einer grundlegenden Eigenschaft der sekundären Riemenscheibe eingestellt
ist, beispielsweise dem übertragenen
Drehmoment, auf die sekundäre
Riemenscheibe ein, um eine Klemmkraft für den Riemen zur Verfügung zu
stellen. Ein Hydraulikdruck (ein Primärdruck), der auf die primäre Riemenscheibe
einwirkt, wird so eingestellt, dass das Untersetzungsverhältnis (das
Drehzahlverhältnis)
eingestellt wird (oder ein effektives Radiusverhältnis der primären und
der sekundären
Riemenscheibe). Auf diese Weise wird ein Gangschaltvorgang durchgeführt. Üblicherweise
wird bei einer derartigen Gangschaltsteuerung, wie sie voranstehend
beschrieben wurde, eine Solldrehzahl der primären Riemenscheibe auf Grundlage
der Fahrzeuggeschwindigkeit oder des Öffnungsgrades der Drosselklappe
einer Brennkraftmaschine eingestellt, und wird der Primärdruck so
gesteuert, dass die tatsächliche
Drehzahl der primären
Riemenscheibe mit deren Soll-Drehzahl übereinstimmt. Anders ausgedrückt wird
eine Regelgröße für den Primärdruck in
Abhängigkeit
von einer Abweichung zwischen der tatsächlichen Drehzahl der primären Riemenscheibe
und deren Solldrehzahl festgelegt. Wenn die Abweichung zwischen
der tatsächlichen
Drehzahl und der Solldrehzahl groß wird, wird die Regelgröße für den Primärdruck groß, so dass die
Schaltgeschwindigkeit (die Änderungsgeschwindigkeit
des Untersetzungsverhältnisses)
hoch wird. Wenn daher ein abruptes Betätigen eines Gaspedals während des
Fahrens im Leerlauf, bei welchem das Gaspedal nicht betätigt wird,
durchgeführt
wird, wird die Solldrehzahl auf einen hohen Wert entsprechend dem Öffnungswinkel
der Drosselklappe eingestellt. Daher wird die Abweichung zwischen
der tatsächlichen
Drehzahl und der Solldrehzahl plötzlich
groß, und
wird die Schaltgeschwindigkeit extrem hoch. Obwohl die schnelle
Schaltgeschwindigkeit eine hohe Beschleunigung ermöglicht,
und dies in Bezug auf die Schaltleistung wünschenswert ist, führt die
extrem hohe Schaltgeschwindigkeit wiederum dazu, dass das Untersetzungsverhältnis abrupt
geändert wird,
so dass ein Riemenschlupf auftritt. Im schlimmsten Fall besteht
daher die Möglichkeit,
dass der Riemen und die Riemenscheiben beschädigt werden.
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Um
einen derartigen Riemenschlupf zu verhindern, wie er voranstehend
beschrieben wurde, wird in der japanischen ersten Veröffentlichung
der Patentanmeldung Nr. 2001-304389, veröffentlicht am 31. Oktober 2001,
eine bereits vorgeschlagene Schaltsteuereinrichtung beschrieben,
bei welcher dann, wenn die Schaltgeschwindigkeit größer oder gleich
einem voreingestellten, vorbestimmten Wert ist, eine Voreilung der
Untersetzungssteuerung unterdrückt
wird, um die Schaltgeschwindigkeit herabzusetzen. Im Einzelnen wird
bei der Schaltsteuereinrichtung, bei welcher die Größe (des
primären
(Riemenscheiben-)Drucks mit Hilfe einer Rückkopplungsregelung korrigiert
wird, wenn die Schaltgeschwindigkeit einen Schwellenwert überschreitet,
der auf die Nähe
einer Obergrenze für
die Schaltgeschwindigkeit gesetzt ist, unterhalb welcher kein Riemenschlupf
auftritt, eine Korrekturgröße (beispielsweise
eine Integralkorrekturgröße, eine
Proportionalkorrekturgröße, oder
eine Differentialkorrekturgröße) einer
Hydrauliksteuerung unter Rückkopplungskorrekturgrößen in einem
Fall, in welchem eine Zeitverzögerung
des Anstiegs der tatsächlichen
Drehzahl in Bezug auf eine Änderung
des Primärdrucks
infolge einer mechanischen Reaktionsverzögerung der primären Riemenscheibe auftritt,
auf Null zurückgesetzt.
Wenn die Schaltgeschwindigkeit kleiner oder gleich einem Schwellenwert
Vo ist, kann daher die Korrektur der Rückkopplungssteuerung oder Rückkopplungsregelung
die Schaltleistung verbessern. Wenn die Schaltgeschwindigkeit den
Schwellenwert Vo überschreitet,
wird die Korrekturgröße für die Rückkopplungssteuerung
oder Rückkopplungsregelung
verkleinert, und kann ein Anstieg der Schaltgeschwindigkeit unterdrückt werden.
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Allerdings
gibt es jenen Fall, in welchem die bereits vorgeschlagene Schaltsteuereinrichtung,
die in der voranstehend genannten ersten Veröffentlichung einer japanischen
Patentanmeldung vorgeschlagen wurde, nicht die Erhöhung der
Schaltgeschwindigkeit unterdrücken
kann. Wenn beispielsweise die tatsächliche Drehzahl der primären Riemenscheibe
etwas niedriger ist als die Solldrehzahl infolge der Reaktionsverzögerung,
wird die Solldrehzahl abrupt erhöht,
und wird die Rückkopplungskorrekturgröße verkleinert,
so dass die Hydraulikregelgröße ebenfalls
verkleinert werden kann. Daher kann eine Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit
unterdrückt
werden. Wenn jedoch im Gegensatz die tatsächliche Drehzahl der primären Riemenscheibe
etwas höher
ist als die Solldrehzahl, wird die Solldrehzahl abrupt erhöht, und
nimmt die Rückkopplungskorrekturgröße einen
negativen Wert an. Selbst wenn die Rückkopplungskorrekturgröße verkleinert
wird, kann daher nicht die Auswirkung erreicht werden, den Anstieg
der Schaltgeschwindigkeit zu unterdrücken.
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Daher
besteht ein Vorteil der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung
einer Schaltsteuereinrichtung und eines zugehörigen Verfahrens für stufenlose
Riemengetriebe, welche wirksam einen Riemenschlupf bei einer abrupten Änderung
des Untersetzungsverhältnisses
verhindern können,
jedoch die Schaltleistung des stufenlosen Getriebes sicherstellen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltsteuereinrichtung
für stufenlose
Getriebe zur Verfügung
gestellt, bei welcher vorgesehen sind: eine primäre Riemenscheibe; eine sekundäre Riemenscheibe;
ein Endlosriemen, der um die primäre und die sekundäre Riemenscheibe
herumgeschlungen ist; ein Untersetzungsverhältnissteuerabschnitt, der das
Untersetzungsverhältnis
zwischen der primären
Riemenscheibe und der sekundären
Riemenscheibe steuert; ein Schaltgeschwindigkeitserfassungsabschnitt,
der eine Schaltgeschwindigkeit erfasst, wobei die Schaltgeschwindigkeit
eine Änderungsgröße des Untersetzungsverhältnisses
pro Zeiteinheit ist; und ein Schaltgeschwindigkeitsunterdrückungsabschnitt,
der ein Voreilen der Untersetzungsverhältnissteuerung unterdrückt, mit Hilfe
des Untersetzungsverhältnissteuerabschnitts, um
die Schaltgeschwindigkeit herabzusetzen, wenn die Größe der Schaltgeschwindigkeit
größer oder gleich
einem vorbestimmten Wert ist, wobei der Schaltgeschwindigkeitsunterdrückungsabschnitt eine
Unterdrückungsgröße einstellt,
um das Voreilen der Untersetzungsverhältnissteuerung zu unterdrücken, und
so die Schaltgeschwindigkeit herabzusetzen.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Schaltsteuerverfahren
für ein
stufenloses Getriebe zur Verfügung
gestellt, welches aufweist: eine primäre Riemenscheibe; eine sekundäre Riemenscheibe;
und einen Endlosriemen, der sowohl um die primäre als auch die sekundäre Riemenscheibe
herumgeschlungen ist, wobei das Schaltsteuerverfahren umfasst: Steuern
eines Untersetzungsverhältnisses
zwischen der primären
Riemenscheibe und der sekundären
Riemenscheibe; Erfassung einer Schaltgeschwindigkeit, welche eine Änderungsgröße des Untersetzungsverhältnisses pro
Zeiteinheit ist; und Unterdrücken
eines Voreilens der Untersetzungsverhältnissteuerung, um die Schaltgeschwindigkeit
herabzusetzen, wenn die Größe der Schaltgeschwindigkeit
größer oder
gleich einem vorbestimmten Wert ist, wobei während des Herabsetzens der
Schaltgeschwindigkeit eine Unterdrückungsgröße so eingestellt wird, dass
sie das Voreilen der Untersetzungsverhältnissteuerung unterdrückt, um
so die Schaltgeschwindigkeit herabzusetzen.
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Diese
Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise
alle erforderlichen Merkmale, so dass die vorliegende Erfindung
auch eine Unterkombination der geschilderten Merkmale sein kann.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgerufen. Es zeigt.
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1 den
Aufbau eines Kraftübertragungssystems
und eines Steuersystems eines Kraftfahrzeugs, bei welchem eine Schaltsteuereinrichtung
für ein
stufenloses Riemengetriebe gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzbar ist;
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2 ein
Funktionsblockdiagramm zur Erläuterung
von Funktionen einer Schaltsteuerung der Schaltsteuereinrichtung
bei der in 1 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform;
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3 ein
Beispiel für
ein Steuerkennfeld für die
Schaltsteuerung in der in 1 gezeigten
Schaltsteuereinrichtung;
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4 ein
Flussdiagramm zur Erläuterung von
Steuervorgängen
der Schaltsteuereinrichtung der in 1 gezeigten,
bevorzugten Ausführungsform;
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5 ein
Flussdiagramm zur Erläuterung von
Steuervorgängen
der Schaltsteuereinrichtung bei der in 1 gezeigten,
bevorzugten Ausführungsform;
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6A, 6B und 6C eine
Zusammenfassung eines Zeitablaufdiagramms zur Erläuterung
der Auswirkungen der Schaltsteuerung der Schaltsteuereinrichtung
bei der in 1 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform;
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7 ein
Funktionsblockdiagramm eines Berechnungsabschnitts für die Schaltbezugseinschaltdauer
der in 1 gezeigten Schaltsteuereinrichtung; und
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8 ein
Funktionsblockdiagramm der Schaltsteuereinrichtung für das stufenlose
Riemengetriebe gemäß einer
Abänderung
der bevorzugten Ausführungsform.
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Um
ein besseres Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, wird nachstehend Bezug
auf die Zeichnungen genommen.
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Die 1 bis 8 zeigen
eine Schaltsteuereinrichtung für
ein stufenloses Riemengetriebe gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt
schematisch eine Darstellung zur Erläuterung eines Kraftübertragungssystems
und eines Steuersystems, bei welchem eine Schaltsteuereinrichtung
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
einsetzbar ist. 2 zeigt ein Funktionsblockdiagramm
zur Erläuterung
der Funktionen einer Schaltsteuerung bei der in 1 gezeigten
Schaltsteuereinrichtung. 3 zeigt ein Steuerkennfeld für die Schaltsteuerung
bei der Schaltsteuereinrichtung bei dieser Ausführungsform. Die 4 und 5 zeigen
Steuerflussdiagramme zur Erläuterung
von Steuervorgängen
der in 1 gezeigten Schaltsteuereinrichtung. 6A zeigt
ein Diagramm, das die Änderung
einer tatsächlichen
Schalteinschaltdauer D zeigt, die an einen Elektromagneten zum Zwecke
der Schaltsteuerung ausgegeben wird. 6B zeigt
ein Diagramm, das die Änderung
eines Untersetzungsverhältnisses
zwischen einer primären Riemenscheibe
und einer sekundären
Riemenscheibe zeigt. 6C zeigt ein Diagramm, das eine Änderung
einer Änderungsgeschwindigkeit
zeigt. 7 zeigt ein Funktionsblockdiagramm, welches einen Berechnungsabschnitt
für die
Schaltbezugseinschaltdauer bei der Schaltsteuereinrichtung zeigt. 8 zeigt
ein Funktionsblockdiagramm einer Abänderung der Schaltsteuereinrichtung
gemäß der bevorzugten
Ausführungsform.
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Zuerst
wird unter Bezugnahme auf 1 ein Fahrzeugkraftübertragungsmechanismus
erläutert, bei
welchem eine Schaltsteuereinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
einsetzbar ist. Ein Fahrzeug, bei welchem die Schaltsteuereinrichtung gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
einsetzbar ist, ist ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb. Die Drehung,
die von einer Brennkraftmaschine 1 ausgegeben wird, wird
an Vorderräder 3, 3 in
einem Gang ausgegeben, der mit Hilfe eines stufenlosen Getriebes
geschaltet wird. Das stufenlose Getriebe 2 weist einen
Drehmomentwandler 4 auf, einen Schaltmechanismus 5 der
Drehung in Vorwärtsrichtung
und in Rückwärtsrichtung,
einen stufenlosen Riemengetriebemechanismus 6, einen Drehzahluntersetzungsmechanismus 7,
und einen Differentialmechanismus (vorderes Differential) 8.
Der Drehmomentwandler 4 ist mit einer Ausgangswelle (Achse) 1a der
Brennkraftmaschine 1 verbunden. Die Drehung der Brennkraftmaschine 1 wird
an den Schaltmechanismus 5 der Drehung in Vorwärtsrichtung
bzw. Rückwärtsrichtung über den
Drehmomentwandler 4 übertragen, und
wird an den stufenlosen Riemengetriebemechanismus 6 über den
Schaltmechanismus 5 für
Drehung in Vorwärtsrichtung
bzw. Rückwärtsrichtung übertragen.
Wenn dann im stufenlosen Riemengetriebe 6 der richtige
Gang eingestellt ist, wird die Leistung an den Differentialmechanismus 8 über den Drehzahluntersetzungsmechanismus 7 übertragen, und
an das linke und rechte Vorderrad 3, 3 verteilt.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Drehmomentwandler 4,
der Schaltmechanismus 5 für Drehung in Vorwärtsrichtung
und Rückwärtsrichtung,
der Drehzahluntersetzungsmechanismus 7, und der Differentialmechanismus 8 bereits
bekannt sind, und daher nicht im Einzelnen beschrieben werden.
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Das
stufenlose Riemengetriebe 6 weist eine primäre Riemenscheibe 21 auf,
eine sekundäre
Riemenscheibe 22, und einen Riemen 23. Die Drehung, die
von dem Schaltmechanismus 5 für Drehung in Vorwärtsrichtung
oder Rückwärtsrichtung
einer Primärwelle 24 zugeführt wird,
wird von einer primären Riemenscheibe,
die koaxial mit der Primärwelle 24 verbunden
ist, einer sekundären
Riemenscheibe über
den Riemen 23 zugeführt.
Die primäre
Riemenscheibe 21 und die sekundäre Riemenscheibe 22 werden
durch zwei Antriebsscheiben 21a, 21b bzw. 22a, 22b gebildet,
die sich jeweils zusammen drehen. Eine der Antriebsscheiben 21a, 22a ist
eine in Axialrichtung ortsfeste Antriebsscheibe, und die andere
Antriebsscheibe 21b, 22b, ist eine in Axialrichtung
bewegbare Scheibe mit Hilfe eines Hydraulikkolbens 21c, 22c.
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Jeder
Hydraulikkolben 21c, 22c empfängt einen gesteuerten Hydraulikdruck,
der dadurch erhalten wird, dass eine Ölpumpe 42 Druck auf
ein Arbeitsöl
in einem Öltank 41 ausübt. Im einzelnen
empfängt
der Hydraulikkolben 22c der sekundären Riemenscheibe 22 einen
Leitungsdruck PL, der mit Hilfe eines Druckregelventils
(Leitungsdruckeinstellventils) 43 eingestellt wird, und
empfängt
der Hydraulikkolben 21c der primären Riemenscheibe 21 ein
Arbeitsöl,
dessen Flussmenge mit Hilfe eines Flussmengensteuerventils (Untersetzungsverhältniseinstellventils) 44 eingestellt
wird. Das Arbeitsöl,
das der sekundären
Riemenscheibe 22 zugeführt
wird, wirkt als Hydraulikdruck (Sekundärdruck) zum Klemmen des Riemens 23,
und das Arbeitsöl,
das der primären Riemenscheibe 21 zugeführt wird,
wirkt als Untersetzungsverhältniseinstellöldruck (Primärdruck)
PP. Es wird darauf hingewiesen, dass die Ölpumpe 42 durch die
Ausgangsachse 1a der Brennkraftmaschine 1 zur Drehung
veranlasst wird.
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Als
nächstes
wird das Fahrzeugsteuersystem beschrieben. Der voranstehend geschilderte Kraftübertragungsmechanismus
wird insgesamt mit Hilfe einer ECU (elektronische Steuereinheit) 30 gesteuert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
umfassen Erfassungsvorrichtungen zum Erfassen verschiedener Arten
von Information in Bezug auf den Fahrzustand des Fahrzeugs: einen
primären
Drehsensor 51, der eine Drehzahl (primäre Drehzahl) NP der
primären
Riemenscheibe 21 erfasst; einen sekundären Drehsensor 52,
der eine Drehzahl (sekundäre
Drehzahl) NS der sekundären Riemenscheibe 22 erfasst;
einen Leitungsdrucksensor 53, der einen Leitungsdruck PL erfasst, einen primären Drucksensor 54,
der den Primärdruck
PP erfasst; und einen Drosselklappenöffnungssensor 55,
der den Drosselklappenöffnungswinkel θs der Brennkraftmaschine 1 erfasst.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Brennkraftmaschinendrehzahl
(die Drehzahl der Ausgangsachse der Brennkraftmaschine 1)
aus der primären
Drehzahl NP berechnet wird, die von dem
primären
Drehsensor 51 erfasst wird. Die Fahrzeuggeschwindigkeit
(die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs) kann aus der sekundären Drehzahl
NS berechnet werden, die von dem sekundären Drehsensor 52 berechnet
wird.
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Die
ECU 30 empfängt
Mess- oder Erfassungssignale von den verschiedenen Sensoren 51 bis 55.
Die ECU 30 steuert die Brennkraftmaschine 1 und
das stufenlose Getriebe 2 auf Grundlage dieser Messsignale
und von Auswahlsignalen. Genauer gesagt steuert zum Steuern des
stufenlosen Getriebes 2 die ECU 30 das Druckregelventil 43 und
das Flussmengensteuerventil 44, die in einem Hydrauliksystem
vorgesehen sind, für
jede Riemenscheibe 21, 22. Es wird darauf hingewiesen,
dass das Druckregelventil 43 dadurch gesteuert wird, dass
ein Leitungsdrucksteuerelektromagnet 43A gesteuert wird,
unter Verwendung einer Einschaltdauer (Tastverhältnis) eines dort zugeführten elektrischen
Signals, und dass das Flussmengensteuerventil 44 dadurch
gesteuert wird, dass ein Untersetzungsverhältnissteuerelektromagnet 44A unter
Verwendung einer Einschaltdauer (Tastverhältnis) eines dort zugeführten elektrischen Signals
gesteuert wird.
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Im
einzelnen weist die ECU 30 einen Untersetzungsverhältnissteuerabschnitt 31 auf,
um das Flussmengensteuerventil zu steuern (Untersetzungsverhältnissteuerung),
und einen Leitungsdrucksteuerabschnitt 32 zum Steuern des
Druckregelventils 43 (Leitungsdrucksteuerung). Bei der
vorliegenden Ausführungsform
bildet der Untersetzungsverhältnissteuerabschnitt 31 einen
Rückkopplungsregelabschnitt,
der eine Rückkopplungsregelung
des Flussmengensteuerventils 44 durchführt, welches das Hydrauliksteuersystem
der primären Riemenscheibe 21 darstellt.
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Wie
in 2 gezeigt, weist der Untersetzungsverhältnissteuerabschnitt
(Ganguntersetzungssteuerabschnitt) 31 auf: einen Soll-Primärdrehzahleinstellabschnitt 33;
einen Subtrahierer 34; einen PID-Steuerabschnitt 35,
einen Untersetzungsverhältnisbezugseinschaltdauerberechnungsabschni
tt 36; einen Addierer 37; einen Schaltgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 38,
einen Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39;
und einen Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40.
Jedes Funktionselement wird nachstehend genauer erläutert. Der
Soll-Primärdrehzahleinstellabschnitt 33 stellt
die Solldrehzahl NP0 der primären Riemenscheibe 41 ein,
aus einem Parameter entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit (im
vorliegenden Fall der Drehzahl (der sekundären Drehzahl) der sekundären Riemenscheibe 22 entsprechend
der Fahrzeuggeschwindigkeit), und der Belastung (Drosselklappenöffnungswinkel θs) der Brennkraftmaschine 1.
Hierbei wird die Soll-Primärdrehzahl
NP0 aus einem in 3 dargestellten Steuerkennfeld
bestimmt.
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Bei
dem in 3 gezeigten Steuerkennfeld M1 wird die Soll-Primärdrehzahl
NP0 höher
eingestellt, wenn der Drosselklappenöffnungsgrad θs größer wird,
und wird maximal zum Zeitpunkt eines Zustands mit voller Belastung
(der Drosselklappenöffnungswinkel θs befindet
sich auf 100 %). Weiterhin ist eine Linie FL, die im Steuerkennfeld
M1 dargestellt ist, eine Schaltlinie, wenn das Untersetzungsverhältnis maximal
ist (also bei vollständiger
Belastung), und ist eine Linie OD eine Schaltlinie, wenn das Untersetzungsverhältnis minimal
ist (also ein Overdrive). Die Soll-Primärdrehzahl NP0 wird
innerhalb eines Bereiches eingestellt, der von der Linie FL und der
Linie OD begrenzt wird.
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Wenn
bei unbetätigtem
Gaspedal der Drosselklappenöffnungswinkel θs einer
vollständig
geschlossenen Drosselklappe entspricht, wird die Soll-Primärdrehzahl
NP0 auf die Linie OD eingestellt. Wenn dann
die Fahrzeuggeschwindigkeit (nämlich die
sekundäre
Drehzahl NS) abnimmt, wird die Soll-Primärdrehzahl
NP0 verringert, und entlang der Linie OD
eingestellt. Wenn jedoch die sekundäre Drehzahl NS kleiner
oder gleich einem vorbestimmten Wert NS1 ist,
wird die Soll-Primärdrehzahl
NP0 auf einem vorbestimmten Wert NP1 außerhalb
der Linie OD gehalten.
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Der
Subtrahierer 34 berechnet eine Abweichung ΔNP (=NP0-NP) zwischen der tatsächlichen Drehzahl (der tatsächlichen
primären
Drehzahl) der primären
Riemenscheibe 21, die von dem Primärdrehzahlsensor 51 erfasst
wird, und der Soll-Primärdrehzahl
NP0. Die berechnete Abweichung ΔNP wird an den PID-Steuerabschnitt 35 ausgegeben.
Der PID-Steuerabschnitt 35 führt eine Korrektur für die Abweichung ΔNP(NP0-NP)
durch, die vom Subtrahierer 34 berechnet wird, mit Hilfe
einer PID-Steuerung (Proportional-Integral-Differential-Steuerung).
Genauer gesagt, weist der PID-Steuerabschnitt 35 auf: einen
Proportionalkorrekturgrößenberechnungsabschnitt 60 zur
Berechnung einer Rückkopplungskorrekturgröße mit Hilfe
einer Proportionalsteuerung (P-Steuerung); einen Integralkorrekturgrößenberechnungsabschnitt 61 zur
Berechnung einer Rückkopplungskorrekturgröße mit Hilfe
einer Integralsteuerung (I-Steuerung); einen Differentialkorrekturgrößenberechnungsabschnitt 62 zur
Berechnung einer Rückkopplungskorrekturgröße mit Hilfe
einer Differentialsteuerung (D-Steuerung); und einen Addierer 63,
bei welchem sämtliche
Rückkopplungskorrekturgrößen miteinander
addiert werden.
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Der
Proportionalkorrekturgrößenberechnungsabschnitt 60 berechnet
eine Proportionalkorrekturgröße DFP (=KP × ΔNP) (Rückkopplungskorrekturgröße mit Hilfe
der Proportionalsteuerung), durch Multiplizieren der Abweichung ΔNP mit einer vorbestimmten Proportionalsteuerverstärkung KP. Der Integralkorrekturgrößenberechnungsabschnitt 61 berechnet
eine Integralkorrekturgröße DFI[⨜(KI × ΔNP)dt] (Rückkopplungskorrekturgröße mit Hilfe
der Integralsteuerung), durch Integrieren der Abweichung ΔNP, multipliziert mit einer vorbestimmten
Integrationssteuerverstärkung
KI. Weiterhin berechnet der Differentialkorrekturgrößenberechnungsabschnitt 62 eine
Differentialkorrekturgröße DFD [=d(KD × ΔNP)/dt] (Rückkopplungskorrekturgröße mit Hilfe
der Differentialsteuerung) durch Differenzieren der Abweichung ΔNP, multipliziert mit einer vorbestimmten
Differentialsteuerverstärkung
KD. Es wird darauf hingewiesen, dass jede
Verstärkung
KP, KI, und KD mit der Primärdrehzahl NP,
der Sekundärdrehzahl
NS, und der Öltemperatur als Parameter eingestellt
wird. Sämtliche Korrekturgrößen DFP, DFI, und DFD, die von dem jeweiligen Korrekturgrößenberechnungsabschnitt 60, 61 bzw. 62 berechnet
wird, wird am Addierer 63 addiert, und an einen Addierer 37 als
Rückkopplungskorrekturgröße DF ausgegeben (= DFP +
DFI + DFD )
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Der
Addierer 37 empfängt
zusätzlich
zur Rückkopplungskorrekturgröße DF eine Schaltbezugseinschaltdauer DBASE von einem Schaltbezugseinschaltdauerberechnungsabschnitt 36.
Die Schaltbezugseinschaltdauer DBASE ist
eine Einschaltdauer für das
Zuführen
eines erforderlichen Öldrucks
(Primärdrucks)
zur Aufrechterhaltung der momentanen Untersetzung. Der Schaltbezugseinschaltdauerberechnungsabschnitt 36 wandelt
den Leitungsdruck PL, der von dem Leitungsdrucksensor 53 erfasst
wird, in eine Einschaltdauer um, unter Verwendung eines vorher gespeicherten
Kennfeldes, und berechnet die Schaltbezugseinschaltdauer DBASE mittels Durchführung einer Korrektur in Abhängigkeit
von dem Öldruck,
dem Untersetzungsverhältnis
(NP/NS), einem Eingangsdrehmoment,
und der Brennkraftmaschinendrehzahl NE.
Dieser Addierer 37 addiert die Rückkopplungskorrekturgröße DF zur Schaltbezugseinschaltdauer DBASE, und gibt das Ergebnis der Addition
als eine Schalteinschaltdauer DD (= DBASE + DF) am dem Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 aus.
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Der
Schaltbezugseinschaltdauerberechnungsabschnitt 36 weist,
wie in 7 gezeigt, einen Wandler 71 auf, der
den vom Leitungsdrucksensor 53 erfassten Leitungsdruck
PL in die Einschaltdauer umwandelt, sowie
einen Öldruckkorrekturabschnitt 76,
einen Lernwertkorrekturabschnitt 77, einen Drehzahlkorrekturabschnitt 78,
und einen Korrekturabschnitt 79 für externe Störungen.
Diesen Korrekturabschnitten 76, 77, 78 und 79 wird
jeweils die Öltemperatur
bzw. der Primärdruck
PP, die Brennkraftmaschinendrehzahl NE, ein Eingangsdrehmoment, und das Untersetzungsverhältnis NP/NS zugeführt. Es wird
der Korrekturwert für
die Einschaltdauer entsprechend diesen Parametern berechnet. Im
Einzelnen wird ein Kennfeld entsprechend dem Korrekturwert für die Einschaltdauer
für jeden
Parameter auf Grundlage von Experimenten erzeugt. Jeder Korrekturwert
wird Addierern 72, 73, 74, und 75 für die Einschaltdauer
hinzuaddiert, die vom Wandler 71 ausgegeben wird.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass ein Lernwertkorrekturabschnitt (eine
Lernwertkorrektur) 77 eine Differenz zwischen der Schaltbezugseinschaltdauer
DBASE (nämlich
einer Einschaltdauer-Regelgröße als Sollwert
der primären
Riemenscheibe), die von dem Schaltbezugseinschaltdauerberechnungsabschnitt 36 selbst
berechnet wird, und der Einschaltdauer entsprechend dem tatsächlichen
Primärdruck speichert,
bei welchem das Untersetzungsverhältnis des Fahrzeugs in einem
vollständig
niedrigen Zustand gehalten wird (maximales Untersetzungsverhältnis),
im angehaltenen Zustand des Fahrzeugs (in einem Zustand, bei welchem
ein Schalthebel auf den Bereich D geschaltet ist), als einen Lernwert.
Es wird die Korrektur entsprechend dem Lernwert durchgeführt. (Es
wird darauf hingewiesen, dass für
die Korrektur entsprechend dem Lernwert ein entsprechendes Kennfeld
zwischen dem Lernwert und dem Korrekturwert eingesetzt werden kann).
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Weiterhin
wird in einem Anfangszustand (einem Zustand, in welchem das Getriebe
zum ersten Mal eingesetzt wurde, und die Zeit seit dem ersten Einsatz
des Getriebes nicht lang ist), die Schaltbezugseinschaltdauer DBASE die von dem Schaltbezugseinschaltdauerberechnungsabschnitt 36 berechnet
wird, so eingestellt, dass sie zu einer niedrigen Einschaltdauer
tendiert. Der Lernwertkorrekturabschnitt 77 korrigiert
zusätzlich
die Schaltbezugseinschaltdauer DBASE entsprechend
dem Lernen. Im einzelnen wird, verglichen mit der Einschaltdauer entsprechend
dem tatsächlich
Primärdruck,
die Schaltbezugseinschaltdauer DBASE als
geringfügig kleiner
Wert berechnet, und wird ihre Differenz als der Lernwert gespeichert.
Entsprechend dieser Speicherung können Änderungen des Berechnungsergebnisses
für die
Schaltbezugseinschaltdauer DBASE, die infolge
unterschiedlicher Getriebe auftreten, ausgeglichen werden.
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Ein
Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt (Schaltgeschwindigkeitsverringerungsvorrichtung) 40 berechnet
eine tatsächliche
Schalteinschaltdauer D durch Multiplizieren der Schalteinschaltdauer
DD, die vom Addierer 37 eingegeben
wird, mit einem vorbestimmten Koeffizienten, und gibt die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D an den Schaltsteuerelektromagneten 44A aus.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 einen
vorbestimmten Koeffizienten einstellen kann, zur Berechnung der
tatsächlichen Schalteinschaltdauer
D in Abhängigkeit
von einer Schaltgeschwindigkeit (genauer gesagt, in Abhängigkeit
von einem Schalteinschaltdauerverringerungssignal), wie dies nachstehend
erläutert
wird. Es wird darauf hingewiesen, dass der vorbestimmte Koeffizient
einen Prozentsatz zwischen der Schalteinschaltdauer DD,
die von dem Untersetzungsverhältnissteuerabschnitt 31 berechnet
wird, und der tatsächlichen
Schalteinschaltdauer D repräsentiert,
die tatsächlich
beim Steuern des Schaltsteuerelektromagneten 44A verwendet
wird. Ein Schalteinschaltverhältnis
DD wird verkleinert, um die tatsächliche Schalteinschaltdauer
D zu berechnen, durch Multiplizieren der Schalteinschaltdauer DD mit einem vorbestimmten Koeffizienten.
Im einzelnen kann die Größe der Einschaltdauer,
die zum tatsächlichen
Steuern des Schaltsteuerelektromagneten 44A verwendet wird,
vereinigt zu einem Zeitpunkt verringert werden, unmittelbar bevor
die Einschaltdauer an den Schaltsteuerelektromagneten 44A ausgegeben
wird.
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Der
Schaltsteuerelektromagnet 44A betreibt das Flussmengensteuerventil 44 entsprechend
der Schalteinschaltdauer D, die von dem Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 eingegeben
wird. Daher wird der Primärdruck
so eingestellt, dass die tatsächliche
primäre
Drehzahl NP der primären Riemenscheibe 21 sich
an die primäre Solldrehzahl
NP0 annähert.
-
Als
nächstes
werden nachstehend ein Schaltgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt (Schaltgeschwindigkeitserfassungsabschnitt) 38 und ein
Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 nachstehend
beschrieben. Dieser Funktionsabschnitt arbeitet so, dass er einen
Riemenschlupf verhindert, durch Verringerung der Schaltgeschwindigkeit
in einem Fall, in welchem die Schaltgeschwindigkeit, nämlich die Änderungsgeschwindigkeit
des Untersetzungsverhältnisses,
zu hoch ist. Deswegen berechnet der Schaltgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 38 die
Schaltgeschwindigkeit von dem primären Drehzahlsensor 51 und
auch der sekundären
Drehzahl NS, die von dem sekundären Drehzahlsensor 52 erfasst
wird. Der primäre
Drehzahlsensor 51, der sekundäre Drehzahlsensor 52,
und der Schaltgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 38 bilden
daher einen Schaltgeschwindigkeitserfassungsabschnitt (eine entsprechende
Vorrichtung) zur Erfassung der Schaltgeschwindigkeit. Die Verwendung
der Schlupfgeschwindigkeit als Kriterium zur Bestimmung einer Verhinderung
des Riemenschlupfes liegt an folgendem: der Riemenschlupf steht
nämlich
in Beziehung zur Bewegungsgeschwindigkeit des Riemens 23 in Radialrichtung. Überschreitet
diese Bewegungsgeschwindigkeit eine vorbestimmte Geschwindigkeit, so
tritt ein Riemenschlupf auf. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Riemens 23 entspricht
exakt der Schaltgeschwindigkeit in einer Beziehung von 1:1. Wenn
die Schaltgeschwindigkeit als Kriterium für die Festlegung verwendet
wird, kann daher der Riemenschlupf exakt bestimmt werden. Wenn andererseits beispielsweise
die Brennkraftmaschinenbeschleunigung als das Kriterium für die Bestimmung
verwendet wird, entspricht die Brennkraftmaschinenbeschleunigung
nicht direkt der Bewegungsgeschwindigkeit in Radialrichtung. Selbst
bei derselben Beschleunigung kann die Bewegungsgeschwindigkeit in
Radialrichtung des Riemens 23 unterschiedlich sein, abhängig von
der Fahrzeuggeschwindigkeit. Daher ist die Brennkraftmaschinenbeschleunigung
ungeeignet als Festlegungskriterium zum Verhindern des Riemenschlupfes.
-
Im
Einzelnen berechnet der Schaltgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 38 ein
Verhältnis
zwischen der primären
Drehzahl NP und der sekundären Drehzahl
NS für
jeden Berechnungszeitraum, also das Untersetzungsverhältnis (oder
so genannte Drehzahlverhältnis)
Ratio (= NP/NS).
Dann berechnet der Schaltgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 38 eine
Abweichung ΔRatio
(= Ratio – Ratioold)
aus dem Untersetzungsverhältnis
Ratioold, das im vorherigen Berechnungszeitraum berechnet wurde,
und dividiert diese Abweichung durch den Berechnungszeitraum Δt, um die
Schaltgeschwindigkeit VRatio (= ΔRatio/Δt) zu bestimmen.
-
Der
Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 stellt
eine Änderung
einer Unterdrückungsgröße zum Unterdrücken eines
Voreilens der Untersetzungsverhältnissteuerung
entsprechend der Schaltgeschwindigkeit VRatio ein,
die von dem Schaltgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt berechnet
wird. Auf diese Weise wird die Schaltgeschwindigkeit VRatio unterdrückt oder
verringert. Bei der vorliegenden Ausführungsform stellt der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 fest,
ob die Größe der Schaltgeschwindigkeit
VRatio berechnet vom Schaltgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 38,
größer oder
gleich mehreren vorbestimmten Schwellenwerten ist, und zwar schrittweise.
Auf Grundlage des Ermittlungsergebnisses wird eine Unterdrückungssteuerung
für die Schaltgeschwindigkeit
am PID-Steuerabschnitt 35 und am Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt
durchgeführt.
-
Zuerst
stellt der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 fest,
ob die Schaltgeschwindigkeit VRatio größer oder
gleich einem ersten Schwellenwert (einem vorbestimmten Wert) RATlimit1 ist. Dieser erste Schwellenwert RATlimit1 ist auf einen Wert eingestellt, der
ausreichend kleiner ist als eine Schaltgeschwindigkeitsgrenze (ein
zulässiger
Wert für
die Schaltgeschwindigkeit), an welcher der Riemen schlupft. Andererseits
wird bei der früher vorgeschlagenen
Schaltsteuereinrichtung, die in der ersten Veröffentlichung der japanischen
Patentanmeldung Nr. 2001-304389 beschrieben wird, der Schwellenwert
Vo aus Versuchen bestimmt, und wird so eingestellt, dass der Schwellenwert
Vo in der Nähe
einer Obergrenze für
die Schaltgeschwindigkeit liegt, bei welcher kein Schlupf des Riemens
auftritt. Bei der vorliegenden Ausführungsform jedoch werden mehrere
Schwellenwerte eingestellt. Der erste Schwellenwert RATlimit ist
so eingestellt, dass er kleiner ist als der Schwellenwert Vo.
-
Wenn
die Größe der Schaltgeschwindigkeit Vratio kleiner ist als der erste Schwellenwert
RATlimit1, wird kein Signal an den PID-Steuerabschnitt 35 und den
Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 ausgegeben.
Wenn jedoch die Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio als größer oder gleich dem ersten
Schwellenwert RATlimit1 festgestellt wird,
gibt der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 ein
erstes Schaltgeschwindigkeitseinschaltdauerverringerungssginal an
den PID-Steuerabschnitt 35 und den Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 aus.
Im Einzelnen wird, wenn die Schaltgeschwindigkeit (deren Größe) kleiner
ist als der erste Schwellenwert RATlimit1,
eine normale Schaltsteuerung durchgeführt, da keine Möglichkeit für einen
Riemenschlupf besteht. Ist die Schaltgeschwindigkeit größer oder
gleich dem ersten Schwellenwert, wird eine Schaltgeschwindigkeitsverringerungssteuerung
durchgeführt.
-
Weiterhin
stellt der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 fest,
ob die Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio größer oder gleich einem zweiten Schwellenwert
RATlimit2 ist, der größer ist als der erste Schwellenwert
RATlimit1, jedoch kleiner als der zulässige Wert
für die
Schaltgeschwindigkeit. Wenn von der Schaltgeschwindigkeit Vratio festgestellt wird, dass sie kleiner
ist als der zweite Schwellenwert RATlimit2, werden
der Vergleich und die Bestimmung zwischen der Schaltgeschwindigkeit
Vratio und dem ersten Schwellenwert RATlimit1 wiederholt, da die Schaltgeschwindigkeit
Vratio zu diesem Zeitpunkt innerhalb eines
Bereiches von dem ersten Schwellenwert RATlimit1 bis
zum zweiten Schwellenwert RATlimit2 liegt. Wenn
andererseits von der Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio festgestellt wird, dass sie größer oder
gleich dem zweiten Schwellenwert RATlimit2 ist, gibt
der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 ein
zweites Schalteinschaltdauerverringerungssignal an den Schalteinschaltdauerverringerungsabschnitt 40 aus.
Weiterhin stellt der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 fest,
ob die Schaltgeschwindigkeit Vratio größer oder
gleich einem dritten Schwellenwert RATlimit3 ist,
der so eingestellt ist, dass er größer ist als der zweite Schwellenwert,
jedoch kleiner als der zulässige
Wert für
die Schaltgeschwindigkeit. Wenn in diesem Fall die Schaltgeschwindigkeit
Vratio kleiner ist als der dritte Schwellenwert
RATlimit3, werden der Vergleich und die
Bestimmung zwischen der Schaltgeschwindigkeit Vratio und
dem zweiten Schwellenwert RATlimit2 wiederholt.
Ist die Schaltgeschwindigkeit Vratio größer oder
gleich dem dritten Schwellenwert RATlimit3,
gibt der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 ein
drittes Schalteinschaltdauerverringerungssignal an den PID-Steuerabschnitt 35 und
den Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 aus.
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Auf
diese Weise bestimmt der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 die
Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio schrittweise, und gibt das Schalteinschaltdauersignal
entsprechend einem zugehörigen
Schritt aus. Die Einzelheiten der Unterdrückungssteuerung oder Verringerungssteuerung
der Schaltgeschwindigkeit Vratio mit Hilfe
des Schalteinschaltdauerverringerungssignals werden nachstehend
erläutert.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei der vorliegenden Ausführungsform
unter Verwendung von drei Schwellenwerten, nämlich des ersten Schwellenwertes
RATlimit1, des zweiten Schwellenwertes RATlimit2 und des dritten Schwellenwertes RATlimit3 die Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio schrittweise bestimmt wird, und drei
Arten von Schalteinschaltdauerverringerungssignalen ausgegeben werden.
Allerdings ist die Anzahl an Schritten zur Bestimmung der Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio frei wählbar. So kann beispielsweise
die Größe der Schaltgeschwindigkeit
kontinuierlich bestimmt werden, und die Unterdrückungssteuerung oder Verringerungssteuerung
entsprechend dem bestimmten Wert durchgeführt werden.
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Wenn
eines der voranstehend geschilderten Schalteinschaltdauerverringerungssignalen
dem PID-Steuerabschnitt 35 und dem Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 zugeführt wird,
wird die Verringerungssteuerung oder Unterdrückungssteuerung entsprechend
dem zugeführten
Schalteinschaltdauerverringerungssignal durchgeführt. Zuerst addiert der PID-Steuerabschnitt 35 jede
Korrekturgröße, die
von jedem Steuerabschnitt berechnet wird, nämlich dem Proportionalkorrekturgrößenberechnungsabschnitt 60,
dem Integralkorrekturgrößenberechnungsabschnitt 61,
und dem Differentialkorrekturgrößenberechnungsabschnitt 62, um
eine Rückkopplungskorrekturgröße DF wie voranstehend geschildert zu berechnen,
in einem Fall, in welchem kein Schalteinschaltdauerverringerungssignal
eingegeben wird. Wenn jedoch das erste Schalteinschaltdauerverringerungssignal
eingegeben wird, stellt der PID-Steuerabschnitt 35 die Rückkopplungskorrekturgröße DF so ein, dass sie verkleinert wird. Zu diesem
Zeitpunkt wird bei der vorliegenden Ausführungsform ein Wert der Addition
(nachstehend als Rückkopplungsadditionswert
bezeichnet) jeder Korrekturgröße, die
vom Proportionalkorrekturgrößenberechnungsabschnitt 60 berechnet
wird, vom Integralkorrekturgrößenberechnungsabschnitt 61,
und vom Differentialkorrekturgrößenberechnungsabschnitt 62,
multipliziert mit einer ersten Korrekturverstärkung J1(0 < J1 < 1), als Rückkopplungskorrekturgröße DF ausgegeben. Weiterhin wird in einem Fall,
in welchem das zweite Schalteinschaltdauerverringerungssignal eingegeben
wird, der Wert des Rückkopplungsadditionswertes,
multipliziert mit einer zweiten Korrekturverstärkung J2(J2 < J1, 0 < J2 < 1)
als Rückkopplungskorrekturgröße DF ausgegeben. In einem Fall, in welchem das
dritte Schalteinschaltdauerverringerungssignal eingegeben wird,
wird der Wert des Rückkopplungsadditionswertes,
multipliziert mit einer dritten Korrekturverstärkung J3,
die so eingestellt ist, dass sie noch kleiner ist als die zweite Korrekturverstärkung J2, als Rückkopplungskorrekturwert
Durchführung
ausgegeben. Auf diese Weise wird im PID-Steuerabschnitt 35 die
Rückkopplungskorrekturgröße DF, die in Abhängigkeit von der Schaltgeschwindigkeit
berechnet wird, so eingestellt, dass sie verkleinert wird.
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Im
Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 wird eine
derartige normale Unterdrückungssteuerung
durchgeführt,
dass die tatsächliche Schalteinschaltdauer
D dadurch berechnet wird, dass die Schalteinschaltdauer DD mit einem vorbestimmten, normalen Koeffizienten
K0(D = K0 × DD) multipliziert wird, in einem Fall, in
welchem kein Schalteinschaltdauerverringerungssignal eingegeben
wird. Wenn jedoch das erste Schalteinschaltdauerverringerungssignal eingegeben
wird, wird die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D dadurch berechnet, dass der erste Koeffizient
K1 mit der Schalteinschaltdauer DD multipliziert wird (D = K1 × DD). Weiterhin wird, wenn das zweite Schalteinschaltdauerverringerungssignal
eingegeben wird, ein zweiter Koeffizient K2,
der auf einen Wert kleiner als jenen des ersten Koeffizienten K1 eingestellt ist, mit der Schalteinschaltdauer
DD multipliziert, um die tatsächliche Schalteinschaltdauer
D zu berechnen (D = K2 × DD). Weiterhin
wird, wenn das dritte Schalteinschaltdauerverringerungssignal eingegeben
wird, ein dritter Koeffizient K3, der auf
einen kleineren Wert eingestellt als jenen des zweiten Koeffizienten
K2, mit der Schalteinschaltdauer DD multipliziert, um die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D zu berechnen (D = K3 × DD).
-
Auf
diese Weise wird in dem Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 auf
dieselbe Weise wie beim PID-Steuerabschnitt 35 die Verringerungsgröße zum Verringern
oder Unterdrücken
des Voreilens der Untersetzungsverhältnissteuerung entsprechend
der Schaltgeschwindigkeit eingestellt. Hierbei wird, wenn die Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio größer oder gleich dem ersten Schwellenwert
RATlimit1 ist, der mit der Schalteinschaltdauer
DD multiplizierte Koeffizient klein, und wird
die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D verkleinert ( nämlich K3 < K2 < K1 < K0)
.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass bei der vorliegenden Ausführungsform
sowohl der erste Koeffizient K1 als auch
der zweite Koeffizient K2 und der dritte
Koeffizient K3 auf einen festen Wert eingestellt werden.
Es ist vorzuziehen, dass jeder Koeffizient in Abhängigkeit
von einer Eigenschaft des Flussmengensteuerventils 44 eingestellt
wird. Darüber
hinaus kann beispielsweise jeder Koeffizient als Funktion eingestellt
werden, mit dem Untersetzungsverhältnis Ratio und der primären Drehzahl
NP als Parameter. Da die Schaltsteuereinrichtung
für ein
stufenloses Riemengetriebe bei der bevorzugten Ausführungsform
so ausgebildet ist, wie dies voranstehend geschildert wurde, wird
die Schaltsteuerung für
das stufenlose Riemengetriebe so durchgeführt, wie dies in den Flussdiagrammen
der 4 und 5 angegeben ist.
-
Bei
dem in 4 dargestellten Flussdiagramm bestimmt der Untersetzungsverhältnissteuerabschnitt 31 im
Schritt A10 die Soll-Primärdrehzahl NP0 aus einem Steuerkennfeld auf Grundlage
der Sekundärdrehzahl
NS und des Drosselklappenöffnungswinkels θs. Im nächsten Schritt
A20 liest der Untersetzungsverhältnissteuerabschnitt 31 die
tatsächliche
Primärdrehzahl
NP, die mit Hilfe eines Primärdrehzahlsensors 51 erfasst
wird, und berechnet eine Rückkopplungskorrekturgröße D (=
DFP + DFI + DFD), mittels einer Proportional-, Integral-
und Differentialsteuerung, auf Grundlage der Abweichung ΔNP (= NPD – NP) zwischen der Soll-Primärdrehzahl
NP0 und der tatsächlichen Primärdrehzahl
NP.
-
Dann
berechnet in einem Schritt A40 der Untersetzungsverhältnissteuerabschnitt 31 das
Untersetzungsverhältnis
Ratio (= NP/NS)
auf Grundlage der Primärdrehzahl
NP und der Sekundärdrehzahl NS, und
berechnet in einem Schritt A50 die Schaltgeschwindigkeit Vratio (= ΔRatio/Δt), auf der
Grundlage der Abweichung ΔRatio
(= Ratio – Ratioold)
zwischen dem momentan berechneten Untersetzungsverhältnis Ratio
und dem vorher berechneten Untersetzungsverhältnis Ratioold. Dann wird in
einem Schritt A60 das Untersetzungsverhältniseinschaltdauerverringerungssignal
gelesen. Dann liest in einem Schritt S60 der Untersetzungsverhältnissteuerabschnitt 31 das
Einschaltdauerverringerungssignal. Dann wird in einem Schritt S70
die Verringerungssteuerung für
die Schaltgeschwindigkeit entsprechend dem Schalteinschaltdauerverringerungssignal
durchgeführt.
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Bei
dem im Flussdiagramm dargestellten Vorgang wird das Schalteinschaltdauersignal,
das im Schritt A60 gelesen wurde, von dem Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 durch
das in 5 gezeigte Flussdiagramm ausgegeben. Dies bedeutet,
dass der Untersetzungsverhältnissteuerabschnitt 31 wiederholt
die Betriebsabläufe
der Flussdiagramme der 4 und 5 parallel
zueinander steuert. Die berechneten Daten und Ermittlungsergebnisse
bei den beiden Betriebsabläufen
werden aneinander übertragen.
-
Bei
dem in 5 gezeigten Flussdiagramm bestimmt der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 in
einem Schritt B10, ob die Schaltgeschwindigkeit Vratio,
berechnet im Schritt A50, größer oder
gleich dem ersten Schwellenwert RATlimit1 ist
. Für Vratio ≥ RATlimit1 geht der Betriebsablauf zu einem Schritt
B20 über.
Im Schritt B20 gibt der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 ein
erstes Einschaltdauerverringerungssignal an den PID-Steuerabschnitt 35 und
den Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 aus,
und dann geht der Betriebsablauf zu einem Schritt B30 über. Für Vratio ≤ RATlimit1 (NEIN) im Schritt B10 wird kein Schalteinschaltdauerverringerungssignal
ausgegeben, und endet dieser Betriebablauf. Im Schritt B30 stellt
der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 fest,
ob die Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio größer oder gleich dem zweiten
Schwellenwert RATlimit2 ist. Für Vratio ≥ RATlimit2 geht der Betriebsablauf zu einem Schritt
B40 über.
Im Schritt B40 gibt der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 ein
zweites Schalteinschaltdauerverringerungssignal an den PID-Steuerabschnitt 35 und den
Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 40 aus.
Dann geht der Betriebsablauf zu einem Schritt B50 über. Wenn
in diesem Schritt B30 die Bedingung Vratio < RATlimit2 erfüllt ist, kehrt
der Betriebsablauf zum Schritt B10 zurück.
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Es
wird angenommen, dass dieser Betriebsablauf beendet wurde, wenn
die Bedingung für
die Abfrage im Schritt B30 nicht erfüllt ist. Wird dieser Betriebsablauf
durchgeführt,
empfängt
der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 das
erste Schalteinschaltdauerverringerungssignal. Daher wird die Verringerungssteuerung für die Schaltgeschwindigkeit
in jedem der Schritte A60 und A70 durchgeführt. In diesem Fall hängt der Zeitraum,
in welchem das Schalteinschaltdauersignal aktualisiert wird, von
dem Zeitraum für
die Ausführung
dieses Betriebsablaufs ab. Zumindest wird der Zeitraum länger als
der Ausführungszeitraum
für diesen
Betriebsablauf.
-
Daher
kehrt bei der vorliegenden Ausführungsform,
wenn die Bedingung für
die Abfrage im Schritt B30 nicht erfüllt ist, der Betriebsablauf
zum Schritt B10 zurück.
Im Schritt B10 wird der Vergleich zwischen der Schaltgeschwindigkeit
Vratio und dem ersten Schwellenwert RATlimit1 erneut durchgeführt, so dass eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit
erreicht werden kann. Im einzelnen wird der Zeitraum für den Vergleich
zwischen der Schaltgeschwindigkeit Vratio und
dem Schwellenwert auf den kürzest
möglichen Zeitraum
verkürzt,
und kann das Schalteinschaltdauerverringerungssignal mit einer schnellen
Reaktionsantwort auf die Änderung
der Schaltgeschwindigkeit Vratio ausgegeben
werden.
-
Dann
bestimmt im Schritt B50 der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39,
ob die Größe der Schaltgeschwindigkeit Vratio größer oder
gleich dem dritten Schwellenwert RATlimit3 ist.
Für Vratio ≥ RATlimit3 geht der Betriebsablauf zum Schritt
B60 über.
Im Schritt B60 gibt der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 39 ein
drittes Schalteinschaltdauerverringerungssignal an den PID-Steuerabschnitt 35 und
an den Schaltgeschwindigkeitsverringerungsbestimmungsabschnitt 40 aus.
Dann kehrt der Betriebsablauf zum Schritt B50 zurück, in welchem
der Vergleich zwischen der Schaltgeschwindigkeit Vratio und dem
dritten Schwellenwert RATlimit3 wiederholt
durchgeführt
wird. Falls im Schritt B50 die Bedingung Vratio < RATlimit2 erfüllt ist,
kehrt der Betriebsablauf zum Schritt B30 zurück.
-
Der
in 5 dargestellte Betriebsablauf wird in einem im
Wesentlichen konstanten Zeitraum durchgeführt, wenn die Schaltgeschwindigkeit
Vratio kleiner ist als der erste Schwellenwert
RATlimit1 (in diesem Fall wird das Schalteinschaltdauerverringerungssignal
nicht ausgegeben). Sobald die Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio größer oder gleich dem ersten
Schwellenwert RATlimit1 ist, wird das Schalteinschaltdauerverringerungssignal
ausgegeben, und endet der Betriebsablauf nicht, bis die Schaltgeschwindigkeit
Vratio kleiner ist als der erste Schwellenwert
RATlimit1
-
Wie
voranstehend geschildert, führt
der in 5 dargestellte Betriebsablauf dazu, dass entweder
das erste, zweite oder dritte Schalteinschaltdauerverringerungssignal
von dem Schaltgeschwindigkeitssteuerbestimmungsabschnitt 39 ausgegeben wird.
Wenn dieses Signal in dem in 4 gezeigten Schritt
A60 gelesen wird, wird die Steuerung entsprechend dem gelesenen
Schalteinschaltdauerverringerungssignal am PID-Steuerabschnitt 35 und
am Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 durchgeführt. Zuerst
gibt der PID-Steuerabschnitt 35, wenn das erste Schalteinschaltdauerverringerungssignal
zugeführt
wird, den Rückkopplungsadditionswert,
multipliziert mit der ersten Korrekturverstärkung J1,
an den Addierer 37 als Rückkopplungskorrekturgröße DF aus. Wenn das zweite Schalteinschaltdauersignal
zugeführt
wird, gibt der PID-Steuerabschnitt 35 den Rückkopplungsadditionswert,
multipliziert mit der zweiten Korrekturverstärkung J2,
an den Addierer 37 als Rückkopplungskorrekturgröße DF aus. Andererseits multipliziert der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 die
Schalteinschaltdauer DD, die vom Addierer 37 ausgegeben
wird, mit dem ersten Koeffizienten K1, um
die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D zu berechnen, und gibt die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D an den Schaltsteuerelektromagneten 44A aus,
um das Flussmengensteuerventil 44 zu steuern, wenn das
erste Schalteinschaltdauerverringerungssignal zugeführt wird.
Weiterhin multipliziert, wenn das zweite Schalteinschaltdauerverringerungssignal
zugeführt
wird, der Schalteinschaltdauerverringerungsabschnitt 40 die Schalteinschaltdauer
DD, die vom Addierer 37 ausgegeben
wird, mit dem zweiten Koeffizient K2, um
die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D zu berechnen, und gibt die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D an den Schaltsteuerelektromagneten 44A aus,
um das Flussmengensteuerventil 44 zu steuern. Auf dieselbe Weise
multipliziert, wenn das dritte Schalteinschaltdauerverringerungssignal
zugeführt
wird, der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 die
Schalteinschaltdauer DD, die vom Addierer 37 ausgegeben
wird, mit dem dritten Koeffizient K3, um die
tatsächliche
Schalteinschaltdauer D zu berechnen, und gibt die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D an den Schaltsteuerelektromagneten 44A aus,
um das Flussmengensteuerventil 44 zu steuern.
-
Auf
diese Weise berechnet bei dieser Ausführungsform der PID-Steuerabschnitt 35 die
Rückkopplungskorrekturgröße DF (= DFP + DFI + DFD), multipliziert
mit der ersten Korrekturverstärkung
J1, falls die Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio größer oder gleich dem vorbestimmten
ersten Schwellenwert RATlimit1 ist. Daher
wird die Rückkopplungskorrekturgröße DF, die an den Addierer 37 ausgegeben wird,
verkleinert, verglichen mit einem Fall, in welchem die Schaltgeschwindigkeit
Vratio kleiner ist als der vorbestimmte
erste Schwellenwert RATlimit1. Weiterhin
wird in einem Fall, in welchem die Schaltgeschwindigkeit Vratio groß ist, die Rückkopplungskorrekturgröße DF noch weiter verkleinert, entsprechend dem
Ausmaß der
Größe der Schaltgeschwindigkeit Vratio Daher wird ein Anstieg des Primärdrucks
PP, welcher der primären Riemenscheibe 21 zugeführt wird,
unterdrückt.
Daher wird die Änderungsgeschwindigkeit
des Untersetzungsverhältnisses
Ratio (= NP/NS),
nämlich
die Schaltgeschwindigkeit Vratio, verringert.
-
Wenn
beispielsweise das Gaspedal abrupt beim Fahren im Leerlauf mit freigegebenem
Gaspedal betätigt
wird, oder falls mechanische Reaktionsverzögerungen der Riemenscheiben
auftreten, kann die Schaltgeschwindigkeit wirksam verringert werden.
Während
die Schaltleistung des Automatikgetriebes sichergestellt wird, kann
ein Riemenschlupf infolge einer abrupten Änderung des Untersetzungsverhältnisses
wirksam verhindert werden. Weiterhin wird das Ausmaß der Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio schrittweise bestimmt, mit Hilfe
von drei Schwellenwerten, nämlich
dem ersten Schwellenwert RATlimit1 dem zweiten
Schwellenwert RATlimit2, und dem dritten
Schwellenwert RATlimit3 (also entsprechend
dem Ausmaß einer
abrupten Änderung
des Untersetzungsverhältnisses).
Wenn die Schaltgeschwindigkeit Vratio groß wird,
wird die Rückkopplungskorrekturgröße DF verkleinert (also wird das Ausmaß der Unterdrückung groß). Durch
einen einfachen Aufbau kann daher die Untersetzungsverhältnissteuerung
einfach durchgeführt
werden. Daher kann die Schaltgeschwindigkeit Vratio wirksam
begrenzt werden.
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Gleichzeitig
mit der Begrenzungssteuerung für
die Schaltgeschwindigkeit Vratio im PID-Steuerabschnitt 35 multipliziert
dann, wenn die Schaltgeschwindigkeit Vratio größer oder
gleich dem ersten Schwellenwert RATlimit1 ist,
der Schaltgeschwindigkeitsverringerungsabschnitt 40 die
Schalteinschaltdauer DD, die vom Addierer
ausgegeben wird, mit dem ersten Koeffizient K1,
um die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D zu berechnen. Daher wird die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D, die an den Schaltsteuerelektromagneten 44A ausgegeben
wird, noch weiter verkleinert. Daher wird ein Anstieg des Primärdrucks
PP unterdrückt, welcher der primären Riemenscheibe 21 zugeführt wird.
Daher wird die Änderungsgeschwindigkeit
des Untersetzungsverhältnisses
Ratio (= NP/NS),
nämlich
die Schaltgeschwindigkeit Vratio, noch stärker begrenzt.
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Weiterhin
wird das Ausmaß der
Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio schrittweise bestimmt, mit Hilfe
von drei Schwellenwerten, einem ersten Schwellenwert RATlimit1, einem zweiten Schwellenwert RATlimit2, und einem dritten Schwellenwert RATlimit3. Wenn die Schaltgeschwindigkeit Vratio größer wird,
wird der mit der Schalteinschaltdauer DD multiplizierte
Koeffizient kleiner (also wird die Begrenzung größer). Mit einem einfachen Aufbau
kann daher die Untersetzungsverhältnissteuerung
einfach durchgeführt
werden, und kann die Schaltgeschwindigkeit Vratio wirksam
begrenzt werden.
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Da
die Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio schrittweise festgestellt wird, wird
darüber
hinaus eine schrittweise Begrenzung in Abhängigkeit von der Größe der Schaltgeschwindigkeit
(also von dem Ausmaß der
abrupten Änderung
des Untersetzungsverhältnisses)
ermöglicht.
Die Schaltgeschwindigkeit überschreitet
nicht die Schaltgeschwindigkeitsgrenze (den zulässigen Wert für die Schaltgeschwindigkeit), und
es kann die Zulässigkeitsgrenze
für die
Schaltgeschwindigkeit sichergestellt werden. Dies bedeutet, dass
dann, wie dies in 6C mit einer durchgezogenen
Linie dargestellt ist, wenn der Fahrer des Fahrzeugs das Gaspedal
zu einem Zeitpunkt t0 betätigt, die
Schaltgeschwindigkeit Vratio anzusteigen
beginnt. Wie in 6A gezeigt, wird als übliche Begrenzungssteuerung
ein vorbestimmter, normaler Koeffizient K0 mit
der Schalteinschaltdauer DD multipliziert, um
die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D zu berechnen. Danach steigt die Schaltgeschwindigkeit Vratio weiter an. Wird die Schaltgeschwindigkeit
größer oder
gleich dem ersten Schwellenwert RATlimit1, wird
der erste Koeffizient K1, der kleiner ist
als der vorbestimmte, normale Koeffizient K0,
mit der Schalteinschaltdauer DD multipliziert,
und wird die Schaltgeschwindigkeit durch die begrenzte Einschaltdauer
D gesteuert (wie in 6A durch die durchgezogene Linie
angedeutet). Wenn die Schaltgeschwindigkeit Vratio größer oder
gleich dem zweiten Schwellenwert RATlimit2 zu
einem Zeitpunkt t2 wird, wird der zweite Koeffizient
K2, der kleiner ist als der vorbestimmte erste
Koeffizient K1, mit der Schalteinschaltdauer
DD multipliziert. Die Schaltgeschwindigkeit
wird durch die weiter begrenzte, tatsächliche Schalteinschaltdauer
D gesteuert. Wenn die Schaltgeschwindigkeit Vratio kleiner
ist als der zweite Schwellenwert RATlimit2 zu
einem Zeitpunkt t3, wird die Schaltgeschwindigkeit durch
die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D gesteuert, die sich aus der Multiplikation
der Schalteinschaltdauer DD mit dem ersten
Koeffizienten K1 ergibt. Wenn die Schaltgeschwindigkeit
Vratio kleiner ist als der erste Schwellenwert
RATlimit1 zum Zeitpunkt t4, wird
der vorbestimmte, normale Koeffizient K0 mit
der Schalteinschaltdauer DD wie bei der üblichen
Steuerung multipliziert.
-
Es
wird angenommen, dass während
eines Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t2 und
t3 (also gesteuert durch das zweite Schalteinschaltdauerverringerungssignal)
die Schaltgeschwindigkeit Vratio größer oder
gleich dem dritten Schwellenwert RATlimit3 wird
(also in dem durch das dritte Schalteinschaltdauerverringerungssignal
gesteuerten Zustand). In diesem Fall ist das Ausmaß der Verringerung
nicht ausreichend, das entsprechend dem zweiten Schwellenwert RATlimit2 eingestellt wird. Da bei der vorliegenden
Ausführungsform
durch die noch größere Verringerungsgröße, die
durch den dritten Schwellenwert RATlimit3 eingestellt
wird, die Steuerung der Schaltgeschwindigkeit durchgeführt wird, wird
die Verringerungssteuerung entsprechend dem zweiten Schwellenwert
RATlimit2 durch die Verringerungssteuerung
entsprechend dem dritten Schwellenwert RATlimit3 garantiert.
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Da
bei dem in den 6A bis 6C gezeigten
Beispiel in dem gesteuerten Zustand mit Hilfe des ersten Schalteinschaltdauerverringerungssignals
die Schaltgeschwindigkeit Vratio größer oder gleich
dem zweiten Schwellenwert RATlimit2 wird
(also in dem gesteuerten Zustand mit Hilfe des zweiten Schalteinschaltdauerverringerungssignals),
zum Zeitpunkt t2, ist das Ausmaß der Verringerung
nicht ausreichend, das durch den ersten Schwellenwert RATlimit1 eingestellt wird, und wird zu diesem
Zeitpunkt ein noch größeres Ausmaß der Verringerung durch
den zweiten Schwellenwert RATlimit2 eingestellt. Anders
ausgedrückt,
wird die Verringerungssteuerung entsprechend dem ersten Schwellenwert RATlimit1 durch die Verringerungssteuerung entsprechend
dem zweiten Schwellenwert RATlimit2 garantiert.
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Wie
voranstehend geschildert, wird die Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio schrittweise bestimmt, so dass die
Verringerungssteuerung für
die Schaltgeschwindigkeit für
jeden Schritt garantiert werden kann (es wird darauf hingewiesen,
dass im Falle einer Steuerung, wie sie in der ersten Veröffentlichung
der japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-304389 beschrieben wird,
selbst dann, wenn beispielsweise der ersten Schwellenwert RATlimit1 als Schwellenwert Vo für die Schaltgeschwindigkeit
Vratio eingestellt wird, keine Garantie
für die
Verringerungssteuerung vorhanden ist). Daher kann, wie durch eine
dick gepunktete Linie in 6C angedeutet,
in einem Fall, in welchem die Schaltgeschwindigkeit den zulässigen Wert überschreitet,
das Auftreten eines Riemenschlupfes nicht verhindert werden.
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Andererseits
ist in einem Fall, in welchem die Schaltgeschwindigkeit Vratio nicht größer oder gleich dem zweiten
Schwellenwert RATlimit2 nach der Verringerungssteuerung
entsprechend dem ersten Schwellenwert RATlimit1 seit
dem Zeitpunkt t1 ist, das Ausmaß der Verringerung
ausreichend, das mit Hilfe des ersten Schwellenwertes RATlimit1 eingestellt wird. Im einzelnen kann,
statt in jenem Fall, in welchem eine große Verringerungsgröße vorher
eingestellt wird, unter der Annahme, dass die Größe der Verringerung nicht ausreicht,
die entsprechend dem ersten Schwellenwert RATlimit1 eingestellt
wird, eine noch kleinere Verkleinerungsgröße die Steuerung durchführen, zusätzlich zur
Sicherstellung eines ausreichenden Ausmaßes der Verkleinerung. Während wirksam
ein Riemenschlupf infolge einer Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit
verhindert wird, kann die Schaltleistung sichergestellt werden.
Dies führt
dazu, dass unter wirksamer Verhinderung eines Riemenschlupfes, wie
durch eine durchgezogene Linie in 6B angedeutet,
die Schaltleistung im selben Ausmaß wie im Falle der Steuerung
(angedeutet durch eine gepunktete Linie in 6B) erhalten
werden kann, wie sie in der ersten Veröffentlichung der japanischen
Patentanmeldung Nr. 2001-304389 beschrieben wird.
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Weiterhin
wird bei der vorliegenden Ausführungsform
die Schaltbezugseinschaltdauer DBASE, die von
dem Schaltbezugseinschaltdauerberechnungsabschnitt 36 berechnet
wird, so eingestellt, dass sie eine Tendenz zu einer kurzen Einschaltdauer
aufweist, und wird die Differenz zwischen der Schalteinschaltdauer
und der tatsächlichen
Einschaltdauer entsprechend dem Primärdruck gelernt und korrigiert.
Selbst wenn beispielsweise das Gaspedal abrupt betätigt wird,
beim Fahren im Leerlauf mit freigegebenem Gaspedal, wird daher die
Solldrehzahl auf einen hohen Wert entsprechend dem Drosselklappenöffnungsgrad
eingestellt, und wird die Abweichung zwischen der tatsächlichen
Drehzahl und der Solldrehzahl plötzlich
groß,
jedoch kann die Schaltgeschwindigkeit wirksam begrenzt werden, kann
ein Riemenschlupf infolge der abrupten Änderung des Untersetzungsverhältnisses
wirksam verhindert werden, während
die Schaltleistung des stufenlosen Getriebes sichergestellt bleibt.
Wie voranstehend erwähnt,
ist die Begrenzung der Schaltgeschwindigkeit im Anfangszustand des
Getriebes effektiv.
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Voranstehend
wurde die Schaltsteuereinrichtung für ein stufenloses Getriebe
gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf
beschränkt.
Verschiedene Änderungen
und Modifikationen lassen sich vornehmen, ohne vom Wesen und Umfang
der vorliegenden Erfindung abzuweichen. So wird beispielsweise bei
der voranstehend geschilderten Ausführungsform die vorliegende
Erfindung bei einer Schaltsteuereinrichtung für ein stufenloses Getriebe
(des Riementyps) eingesetzt, das einen Untersetzungsverhältnissteuerabschnitt 31 aufweist, in
welchem die PID-Steuerung durchgeführt wird. Wie in 8 gezeigt
(in welcher dieselben Bezugszeichen gleiche Funktionselemente bezeichnen), kann
die vorliegende Erfindung auch bei einer Alternative für die Schaltsteuereinrichtung
eingesetzt werden, bei welcher der Untersetzungsverhältnissteuerabschnitt
nicht die PID-Steuerung
durchführt.
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Im
einzelnen wird bei der üblichen
Steuerung, wie anhand der voranstehend geschilderten Ausführungsform
beschrieben, die Solldrehzahl der primären Riemenscheibe auf Grundlage
der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Drosselklappenöffnungswinkels
eingestellt, und wird mit dem Druck für die primäre Riemenscheibe eine Rückkopplungsregelung
durchgeführt,
so dass die tatsächliche
Drehzahl der primären
Riemenscheibe mit dieser Solldrehzahl übereinstimmt. Als eine Betriebsart
des stufenlosen Getriebes ist eine so genannte Sportbetriebsart
vorgesehen. Da hierbei eine schnelle Schaltreaktion zum Zeitpunkt
des Heraufschaltens und des Herunterschaltens benötigt wird,
ist ein Obergrenzen- oder Untergrenzen-Einstellabschnitt 70 vorgesehen,
um eine Regelgröße für den tatsächlichen
Primärdruck
auf eine mechanische Obergrenze oder Untergrenze einzustellen (vgl. 8).
Eine Summe aus dem Obergrenzenwert oder dem Untergrenzenwert für die Schalteinschaltdauer,
der von dem Einstellabschnitt 70 für die Obergrenze oder Untergrenze
eingestellt wird, und der Schaltbezugseinschaltdauer DBASE,
die von dem Schaltbezugseinschaltdauerberechnungsabschnitt 36 berechnet
wird, wird an den Schaltsteuerelektromagneten 44A ausgegeben.
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In
diesem Fall nimmt die PID-Steuerung nicht direkt an der Regelgröße für den Primärdruck teil.
Daher kann die Schaltgeschwindigkeit nicht durch Verringerung der
Rückkopplungskorrekturgröße begrenzt
werden. Allerdings kann bei dieser Alternative die tatsächliche
Schalteinschaltdauer D dadurch verringert werden, dass die Schalteinschaltdauer
DD, vom Addierer 37 ausgegeben
wird, mit dem Koeffizient multipliziert wird, der in Abhängigkeit von
der Größe der Schaltgeschwindigkeit
eingestellt wird. Der Anstieg des Primärdrucks PP,
welcher der primären
Riemenscheibe 21 zugeführt
wird, wird so begrenzt, so dass die Änderungsgeschwindigkeit von Ratio
(= NP/NS), also
die Schaltgeschwindigkeit Vratio, begrenzt
werden kann.
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Darüber hinaus
werden die Koeffizienten, die mit der Schalteinschaltdauer DD multipliziert werden sollen, der Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio eingestellt, welche schrittweise
bestimmt wird. Hierdurch wird eine schrittweise Begrenzung entsprechend
der Größe der Schaltgeschwindigkeit
ermöglicht.
Die Schaltgeschwindigkeit überschreitet
nicht die Schaltgeschwindigkeitsgrenze (den zulässigen Wert für die Schaltgeschwindigkeit),
und die Zulässigkeitsgrenze
für die
Schaltgeschwindigkeit kann sichergestellt werden. Weiterhin werden
die Koeffizienten, die mit der Schalteinschaltdauer DD multipliziert werden
sollen, entsprechend der Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio eingestellt, welche schrittweise bestimmt
wird. Hierdurch wird eine schrittweise Begrenzung in Abhängigkeit
von der Größe der Schaltgeschwindigkeit
ermöglicht.
Die Schaltgeschwindigkeit überschreitet
nicht die Schaltgeschwindigkeitsgrenze (den zulässigen Wert für die Schaltgeschwindigkeit),
und die Zulässigkeitsgrenze
für die
Schaltgeschwindigkeit kann sichergestellt werden. Weiterhin wird
bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform die Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio schrittweise mit Hilfe von drei Schwellenwerten
bestimmt, nämlich
einem ersten Schwellenwert RATlimit1, einem
zweiten Schwellenwert RATlimit2, und einem
dritten Schwellenwert RATlimit3, und werden drei
Arten von Schalteinschaltdauerbegrenzungssignalen ausgegeben. Allerdings
ist die Anzahl an Schritten zur Bestimmung der Größe der Schaltgeschwindigkeit
frei wählbar.
Wenn daher die Anzahl an Schritten zur Bestimmung der Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio vergrößert wird, kann der Bereich für die Schaltgeschwindigkeit
Vratio, über
welchen die garantierte Begrenzungssteuerung durchgeführt werden
kann, erweitert werden. Zusammen mit der Erhöhung der Anzahl an Schritten
zur Bestimmung der Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio wird die Breite der Größe der Schaltgeschwindigkeit Vratio fein so eingestellt, dass die Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio kontinuierlich bestimmt werden kann.
In diesem Fall können
dieselben Vorteile wie im Falle der zweiten Ausführungsform erreicht werden.
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Die
Größe der Schaltgeschwindigkeit
Vratio entsprechend der Begrenzungssteuerung
wird als Funktion eingestellt. Für
die Änderung
der Größe kann
die Begrenzungsgröße kontinuierlich
eingestellt werden. Bei einer derartigen Ausbildung wird die Entsprechungsbeziehung
zwischen der Schaltgeschwindigkeit und der Begrenzungsgröße zum Begrenzen des
Voreilens der Untersetzungsverhältnissteuerung klar.
Es kann eine exakte Steuerung erreicht werden. Zusätzlich ist
bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform der Lernwertkorrekturabschnitt 77 vorhanden
(eine Lernwertkorrektur in 7), der eine
Differenz zwischen der Schaltbezugseinschaltdauer DBASE und
der Einschaltdauer entsprechend dem tatsächlichen Primärdruck lernt
und korrigiert, so dass die Schaltbezugseinschaltdauer DBASE, die durch die Schaltbezugseinschaltdauer
berechnet wird, die vom Schaltbezugseinschaltdauerberechnungsabschnitt 36 berechnet
wird, so eingestellt wird, dass sie eine Tendenz zu einer kurzen
Einschaltdauer aufweist. Allerdings sind diese Situationen nicht
unbedingt erforderlich.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass bei der voranstehend geschilderten
Ausführungsform
ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb beschrieben wurde. Die Antriebsart
des Fahrzeugs ist jedoch frei wählbar.
So ist beispielsweise die vorliegende Erfindung bei einem Fahrzeug
mit Vierradantrieb einsetzbar, oder bei einem Fahrzeug mit Hinterradantrieb.
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Der
gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-091307 (in Japan
am 26. März 2004
eingereicht) wird durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung
eingeschlossen. Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus der Gesamtheit
der vorliegenden Anmeldeunterlagen und soll von den beigefügten Patentansprüchen umfasst
sein.