DE102015100420A1

DE102015100420A1 - Schaltsteuerung für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe

Info

Publication number: DE102015100420A1
Application number: DE102015100420.8A
Authority: DE
Inventors: Hiromichi YAHAGI; Keisuke Ajimoto
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2015-01-13
Publication date: 2015-07-16
Anticipated expiration: 2035-01-14
Also published as: US9175767B2; CN104776211A; JP5906262B2; US20150198247A1; DE102015100420B4; JP2015132347A; CN104776211B

Abstract

Es wird eine Schaltsteuerung (1) für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe (30) geschaffen. Wenn ein stufenweiser Schaltsteuerungsmodus durch einen Betriebsmodus-Wählschalter (61) und einen Schalthebel (51) ausgewählt worden ist und ein Gaspedal-Betätigungsausmaß größer ist als ein erforderliches Gaspedal-Betätigungsausmaß, das durch inverse Berechnung aus der von einer Fahrassistenzeinrichtung (70) ermittelten erforderlichen Antriebskraft festgestellt wird, führt ein Schaltsteuerungsmodul (42) einer Getriebesteuereinheit (40) eine Schaltsteuerung durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus aus. Wenn das Gaspedal-Betätigungsausmaß geringer ist als das erforderliche Gaspedal-Betätigungsausmaß, führt das Schaltsteuerungsmodul (42) eine Schaltsteuerung durch einen stufenlosen Schaltsteuerungsmodus aus.

Description

HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltsteuerung für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe und befasst sich insbesondere mit einer Schaltsteuerung für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe, die in einem Fahrzeug installiert ist, das mit einer Fahrassistenzeinrichtung ausgestattet ist, und die in der Lage ist, Steuerungsarten in Abhängigkeit von Betätigungen durch einen Fahrer umzuschalten.
2. Einschlägiger Stand der Technik
In der heutigen Zeit sind Fahrzeuge im praktischen Einsatz, die eine Auswahl (Umschalten) aus mehreren Betriebsmoden, beispielsweise einer Motorausgangscharakteristik (Ausgangsmodus), einem kontinuierlich verstellbaren Getriebeumschaltcharakteristik- und/oder einem Gangumschaltmodus, in Abhängigkeit von der Präferenz eines Nutzers ermöglichen (siehe z. B. ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP 2012-092 843 A ).
Ein Beispiel für derartige Fahrzeuge ist ein Fahrzeug, das dem Fahrer die Auswahl einer Motorausgangscharakteristik aus drei Ausgangsmoden in Abhängigkeit von seinen Präferenzen ermöglicht. Bei den drei Motorausgangsmoden bzw. Motorleistungsmoden handelt es sich um einen normalen Modus, der für normales Fahren geeignet ist, einen Spar-Modus (oder wirtschaftlichen Modus), in dem das Ausgangsdrehmoment unterdrückt wird, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, sowie einen Leistungs-Modus, der Priorität auf die Leistung setzt und eine Ausgangscharakteristik mit einem guten Ansprechverhalten von einem Bereich mit niedriger Drehzahl bis zu einem Bereich mit hoher Drehzahl aufweist.
Das Fahrzeug ermöglicht auch ein selektives Umschalten des Schaltsteuerungsmodus des kontinuierlich verstellbaren Getriebes zwischen einem normalen, stufenlosen Schaltsteuerungsmodus, in dem das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeugs, wie z. B. einer Gaspedalposition und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, stufenlos geändert wird, und einem stufenweisen Schaltsteuerungsmodus, in dem das Übersetzungsverhältnis wie bei einem Stufenautomatikgetriebe (Stufen-AT) in Abhängigkeit von dem gewählten Ausgangsmodus geändert wird.
Beispielsweise wird eine normale stufenlose Schaltsteuerung ausgeführt, wenn der Spar-Modus oder der normale Modus gewählt ist, und eine stufenweise Schaltsteuerung, bei der eine stufenweise Beschleunigung erfolgt, wird bei Auswahl des Leistungs-Modus ausgeführt.
Ferner sind Fahrassistenzeinrichtungen im Einsatz, die Fahrvorgänge des Fahrers unterstützen, indem sie die Fahrumgebung vor dem Fahrzeug erkennen und eine Warnung hinsichtlich eines vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernisses abgeben, ein vorausfahrendes Fahrzeug aus der nach vorn erkannten Fahrumgebung detektieren sowie eine Nachfolgesteuerung oder Warnsteuerung hinsichtlich eines vorausfahrenden Fahrzeugs ausführen (siehe z. B. JP 2012-192 843 A und JP 2012-206 699 A ).
Insbesondere offenbart die JP 2012-206 699 A eine Technik für eine adaptive Cruise Control (ACC) bzw. adaptive Geschwindigkeitsregulierung, die eine Nachfolgefunktion hinsichtlich eines vorausfahrenden Fahrzeugs aufweist. Insbesondere wird das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit gefahren, wenn kein Fahrzeug in Richtung nach vorn detektiert wird, wobei bei der Detektion eines vorausfahrenden Fahrzeugs das Fahrzeug derart gesteuert wird, dass es dem vorausfahrenden Fahrzeug nachfolgt.
Wenn das Fahrzeug so gesteuert wird, dass es dem vorausfahrenden Fahrzeug derart nachfolgt, dass eine Distanz zu dem vorausfahrenden Fahrzeug konstant gehalten wird, kann die Fahrassistenzeinrichtung, wie diese vorstehend beschrieben worden ist, zum Berechnen der erforderlichen Antriebskraft konfiguriert sein, die erforderlich ist, damit das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug folgen kann, und sie kann das erforderliche Motordrehmoment auf der Basis des berechneten Resultats an den Motor abgeben sowie an das kontinuierlich verstellbare Getriebe ein erforderliches Übersetzungsverhältnis oder eine erforderliche Drehzahl (z. B. eine erforderliche Turbinendrehzahl) abgeben, die mit dem erforderlichen Übersetzungsverhältnis definiert wird.
Wenn der vorstehend beschriebene Leistungs-Modus, d. h. der stufenweise Schaltsteuerungsmodus, bei einem Fahrzeug ausgewählt wird, das mit einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe ausgestattet ist, das zwischen Antriebsmoden (Schaltsteuerungsmoden) umschalten kann, wie dies vorstehend beschrieben worden ist, ist das Übersetzungsverhältnis, das die stufenweise Schaltsteuerung annehmen kann, begrenzt.
Somit ist das durch das kontinuierlich verstellbare Getriebe berechnete Ziel-Übersetzungsverhältnis (oder die aus dem Ziel-Übersetzungsverhältnis ermittelte Zieldrehzahl) möglicherweise nicht das gleiche wie das von der Fahrassistenzeinrichtung berechnete erforderliche Übersetzungsverhältnis (oder die aus dem erforderlichen Übersetzungsverhältnis ermittelte erforderliche Drehzahl).
Wenn somit das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug in Abhängigkeit von Anweisungen der Fahrassistenzeinrichtung (erforderliches Motordrehmoment und erforderliches Übersetzungsverhältnis) folgt und dann das vorausfahrende Fahrzeug die Straße verlässt, so dass der Fahrer des mit der Fahrassistenzeinrichtung ausgestatteten Fahrzeugs auf das Gaspedal tritt, kann z. B. eine stufenweise Beschleunigung entgegen der Absicht des Fahrers zu einer stufenweisen Beschleunigung nicht ausgeführt werden, so dass sich bei dem Fahrer das Gefühl einer Fehlfunktion einstellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht des vorstehend geschilderten Problems erfolgt, und somit besteht ihre Aufgabe in der Schaffung einer Schaltsteuerung eines kontinuierlich verstellbaren Getriebes, das einen stufenlosen Schaltsteuerungsmodus sowie einen stufenweisen Schaltsteuerungsmodus wählen kann sowie eine konsistente Schaltsteuerung ohne Gegensatz zu der Absicht des Fahrers auch dann ausführen kann, wenn ein seitens eines kontinuierlich verstellbaren Getriebes berechnetes Ziel-Übersetzungsverhältnis (oder Zieldrehzahl) nicht das gleiche ist wie das von der Fahrassistenzeinrichtung berechnete erforderliche Übersetzungsverhältnis (oder die von dieser berechnete erforderliche Drehzahl).
Gemäß einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Schaltsteuerung für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe, das einen stufenlosen Schaltsteuerungsmodus, in dem ein Übersetzungsverhältnis in stufenloser Weise automatisch geschaltet wird, sowie einen stufenweisen Schaltsteuerungsmodus aufweist, in dem ein Übersetzungsverhältnis in der gleichen Weise wie bei einem Stufenautomatikgetriebe in abgestufter Weise automatisch geschaltet wird.
Die Schaltsteuerung weist Folgendes auf:

– ein Auswählvorgang-Annahmemodul bzw. Eingabemodul, das einen Auswählvorgang eines Fahrers zwischen dem stufenlosen Schaltsteuerungsmodus und dem stufenweisen Schaltsteuerungsmodus annimmt;
– eine Fahrassistenzeinrichtung, die eine Umgebung außerhalb eines Fahrzeugs erkennt und eine erforderliche Antriebskraft für das Fahrzeug berechnet;
– ein Indikatorwert-Ermittlungsmodul, das einen angenommenen Wert eines Indikators ermittelt, der mit einer Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer in Beziehung steht; und
– ein Schaltsteuerungsmodul, das dann, wenn der stufenweise Steuerungsmodus von der Auswählvorgang-Annahmeeinheit ausgewählt worden ist und der angenommene Wert größer ist als ein erforderlicher Wert des Indikators, der aus einer von der Fahrassistenzeinrichtung berechneten erforderlichen Antriebskraft berechnet wird, eine Schaltsteuerung in dem stufenweisen Schaltsteuerungsmodus ausführt, sowie dann, wenn der angenommene Wert kleiner ist als der erforderliche Wert, eine Schaltsteuerung in dem stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausführt.

Die Fahrassistenzeinrichtung kann ein erforderliches Übersetzungsverhältnis oder eine erforderliche Drehzahl auf der Basis der erforderlichen Antriebskraft vorgeben. Bei der Ausführung eines Steuervorgangs durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus kann das Schaltsteuerungsmodul eine Schaltsteuerung auf der Basis eines Ziel-Übersetzungsverhältnis oder einer Zieldrehzahl ausführen, das bzw. die in Abhängigkeit von einem Fahrzustand des Fahrzeugs vorgegeben wird.
Wenn eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausgeführt wird, kann das Schaltsteuerungsmodul das erforderliche Übersetzungsverhältnis mit dem Ziel-Übersetzungsverhältnis vergleichen oder die erforderliche Drehzahl mit der Zieldrehzahl vergleichen und eine Schaltsteuerung auf der Basis des größeren Werts ausführen.
Das Indikatorwert-Ermittlungsmodul kann ein Gaspedal-Betätigungsausmaß durch den Fahrer als den angenommenen Wert bzw. Ermittlungswert ermitteln. Wenn das von dem Indikatorwert-Ermittlungsmodul ermittelte Gaspedal-Betätigungsausmaß größer ist als ein erforderliches Gaspedal-Betätigungsausmaß, das aus der von der Fahrassistenzeinrichtung ermittelten erforderlichen Antriebskraft berechnet wird, kann das Schaltsteuerungsmodul eine Schaltsteuerung durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus ausführen. Wenn das Gaspedal-Betätigungsausmaß geringer ist als das erforderliche Gaspedal-Betätigungsausmaß, kann das Schaltsteuerungsmodul eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausführen.
Das Indikatorwert-Ermittlungsmodul kann einen Wert von einem Ziel-Übersetzungsverhältnis und einer Zieldrehzahl, das bzw. die in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeugs vorgegeben wird, als den Ermittlungswert ermitteln.
Wenn ein angenommenes Ziel-Übersetzungsverhältnis, das von dem Indikatorwert-Ermittlungsmodul ermittelt wird, größer ist als das erforderliche Übersetzungsverhältnis, oder eine angenommene Zieldrehzahl, die von dem Indikatorwert-Ermittlungsmodul ermittelt wird, höher ist als die erforderliche Drehzahl, kann das Schaltsteuerungsmodul eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausführen.
Wenn das angenommene Ziel-Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das erforderliche Übersetzungsverhältnis oder die angenommene Zieldrehzahl geringer ist als die erforderliche Drehzahl, kann das Schaltsteuerungsmodul eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausführen.
Das Indikatorwert-Ermittlungsmodul kann eine geschätzte Antriebskraft, die in Abhängigkeit von einem Gaspedal-Betätigungsausmaß vorgegeben wird, als angenommen Wert ermitteln. Wenn eine angenommene geschätzte Antriebskraft, die von dem Indikatorwert-Ermittlungsmodul ermittelt wird, größer ist als die erforderliche Antriebskraft, kann das Schaltsteuerungsmodul eine Schaltsteuerung durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus ausführen. Wenn die angenommene geschätzte Antriebskraft kleiner ist als die erforderliche Antriebskraft, kann das Schaltsteuerungsmodul eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausführen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Konfiguration einer Schaltsteuerung für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Diagramm zur Erläuterung von Übersetzungsverhältnis-Vorgaben des kontinuierlich verstellbaren Getriebes gemäß dem Ausführungsbeispiel; und
3 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Ablaufs von Verarbeitungsvorgängen für eine Schaltsteuerung (Schaltsteuerungsmodus-Umschaltverarbeitung) durch eine Schaltsteuerung für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Komponenten, die in den mehreren Zeichnungen miteinander identisch oder äquivalent sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Gleiche Komponenten in den Zeichnungen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine redundante Beschreibung derselben verzichtet wird.
Als erstes wird die Konfiguration einer Schaltsteuerung 1 für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe gemäß dem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. In den Zeichnungen zeigt 1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Konfiguration der Schaltsteuerung 1 für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe 30 sowie eines kontinuierlich verstellbaren Getriebes 30 oder dergleichen, bei dem die Schaltsteuerung 1 des kontinuierlich verstellbaren Getriebes angewendet wird.
Bei einem Motor 10 kann es sich um einen beliebigen Typ handeln, wobei das vorliegende Ausführungsbeispiel einen Vierzylinder-Boxer-Benzinmotor als Beispiel verwendet. Bei diesem Motor 10 wird Luft, die von einem Luftfilter (nicht dargestellt) angesaugt worden ist, durch eine in einem Ansaugrohr vorgesehene, elektronisch gesteuerte Drosselklappe 13 (die im Folgenden einfach als ”Drosselklappe” bezeichnet wird) gedrosselt, durch ein Saugrohr geleitet sowie in die in dem Motor 10 ausgebildeten Zylinder angesaugt.
Die von dem Luftfilter angesaugte Luftmenge wird durch einen Luftströmungsmesser detektiert. Die Drosselklappe 13 ist mit einem Drosselklappen-Positionssensor 14 versehen, der die Position der Drosselklappe 13 detektiert. Jeder Zylinder ist mit einer Einspritzeinrichtung versehen, die Kraftstoff in den Zylinder einspritzt.
Ferner weist jeder Zylinder eine Zündkerze, die ein Luft-Kraftstoff-Gemisch entzündet, sowie eine daran angebrachte Zündspule auf, die die Zündkerze mit einer hohen Spannung beaufschlagt. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch der angesaugten Luft sowie der durch die Einspritzeinrichtung eingespritzte Kraftstoff werden durch die Zündkerze in jedem Zylinder des Motors 10 entzündet und somit verbrannt. Das Abgas wird nach der Verbrennung durch ein Austrittsrohr ausgeleitet.
Der Motor 10 ist in der Lage, zwischen drei Ausgangskennlinien-Moden (drei Stufen) umzuschalten. Insbesondere ist der Motor 10 derart eingestellt, dass sich das Ausgangsdrehmoment desselben im Wesentlichen linear mit dem Niederdrückausmaß bzw. Betätigungsausmaß des Gaspedals (Gaspedalposition) ändert.
Ein Umschalten zwischen einem normalen Modus, der für normales Fahren geeignet ist, einem Spar-Modus, in dem das Ausgangsdrehmoment unterdrückt wird, um sowohl ein leichtes Fahren als auch einen günstigen Kraftstoffverbrauch zu realisieren (wirtschaftlicher Modus), sowie ein Leistungs-Modus, der Priorität auf die Leistung setzt, um ein gutes Ansprechen von einem niedrigen Drehzahlbereich bis zu einem hohen Drehzahlbereich zu erzielen, kann durch Betätigung eines Betriebsmodus-Wählschalters 61 ausgeführt werden, der z. B. an einer Mittelkonsole oder dergleichen angeordnet ist.
Zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Luftströmungsmesser und dem Drosselklappen-Positionssensor 14 ist ein Nockenwellen-Winkelsensor in der Nähe der Kurbelwelle des Motors 10 angebracht, um die Zylinder des Motors 10 zu unterscheiden. Außerdem ist ein Kurbelwellen-Winkelsensor in der Nähe der Kurbelwelle des Motors 10 angebracht, um die rotationsmäßige Position der Kurbelwelle zu detektieren. Diese Sensoren sind mit einer später noch beschriebenen Motorsteuereinheit 60 (die auch als ”ECU” bezeichnet wird) verbunden.
Der vorstehend beschriebene Betriebsmodus-Wählschalter 61 ist mit der Motorsteuereinheit 60 verbunden. Ferner sind auch verschiedene Sensoren mit der Motorsteuereinheit 60 verbunden, wie z. B. ein Gaspedalsensor 62, der die Position des Gaspedals, d. h. das Ausmaß, in dem das Gaspedal niedergedrückt worden ist, detektiert, und ein Wassertemperatursensor, der die Temperatur von Kühlwasser für den Motor 10 detektiert.
Eine Ausgangswelle 15 des Motors 10 ist mit dem kontinuierlich verstellbaren Getriebe 30, das Antriebskraft von dem Motor 10 umwandelt und abgibt, über einen Drehmomentwandler 20 verbunden, der eine Kupplungsfunktion und eine Drehmomentverstärkungsfunktion aufweist.
Der Drehmomentwandler 22 weist in erster Linie ein Pumpenlaufrad 21, einen Turbineneinsatz 22 und einen Stator 23 auf. Das Pumpenlaufrad 21, das mit der Ausgangswelle 15 verbunden ist, erzeugt eine Ölströmung, und der Turbineneinsatz 22, der dem Pumpenlaufrad 21 zugewandt gegenüberliegend angeordnet ist, wird über das Öl mit der Kraft des Motors 10 beaufschlagt, um dadurch die Ausgangswelle anzutreiben. Der Stator 23, der zwischen den beiden angeordnet ist, nimmt eine Vergleichmäßigung der Austrittsströmung (Rücklauf) von dem Turbineneinsatz 22 vor und führt diese zurück zu dem Pumpenlaufrad 21, wobei auf diese Weise ein Drehmomentverstärkungseffekt realisiert wird.
Der Drehmomentwandler 20 besitzt ferner eine Überbrückungskupplung 24, die den Eingang und den Ausgang in einen direkt gekoppelten Zustand versetzt. Der Drehmomentwandler 20 verstärkt das Drehmoment der Antriebskraft des Motors 10, wenn die Überbrückungskupplung 24 nicht eingerückt ist (wenn sich diese in einem nicht überbrückenden Zustand befindet), und überträgt das verstärkte Drehmoment zu dem kontinuierlich verstellbaren Getriebe 30, während der Drehmomentwandler 20 die Antriebskraft des Motors 10 direkt zu dem kontinuierlich verstellbaren Getriebe 30 überträgt, wenn die Überbrückungskupplung 24 eingerückt ist (sich in einem überbrückenden Zustand befindet).
Die Drehzahl des Turbineneinsatzes 22 (Turbinendrehzahl), der den Drehmomentwandler 20 bildet, wird von einem Turbinendrehzahlsensor 56 detektiert. Die detektierte Turbinendrehzahl wird an eine später noch zu beschreibende Getriebesteuereinheit 70 (die hier auch als ”TCU” bezeichnet wird) abgegeben.
Das kontinuierlich verstellbare Getriebe 30 weist eine Primärwelle 32, die mit einer Ausgangswelle 25 des Drehmomentwandlers 20 über ein Untersetzungsgetriebe 31 verbunden ist, sowie eine Sekundärwelle 37 auf, die parallel zu der Primärwelle 32 angeordnet ist.
Die Primärwelle 32 ist mit einer Primärscheibe 34 versehen. Die Primärscheibe 34 weist ein feststehendes Scheibenelement 34a, das auf der Primärwelle 32 angebracht ist, sowie ein bewegliches Scheibenelement 34b auf, das dem feststehenden Scheibenelement 34a zugewandt gegenüberliegt und in Axialrichtung der Primärwelle verschiebbar ist, so dass die Beabstandung zwischen den konischen Flächen der Scheibenelemente 34a und 34b, d. h. die Scheiben-Nutbreite, verändert werden kann.
Andererseits besitzt die Sekundärwelle 37 eine Sekundärscheibe 35. Die Sekundärscheibe 35 weist ein feststehendes Scheibenelement 35a, das auf der Sekundärwelle 37 angebracht ist, und ein bewegliches Scheibenelement 35b auf, das dem feststehenden Scheibenelement 35a zugewandt gegenüberliegt und in Axialrichtung der Sekundärwelle 37 verschiebbar ist, so dass die Scheiben-Nutbreite verändert werden kann.
Eine Kette 36 läuft zwischen der Primärscheibe 34 und der Sekundärscheibe 35, um die Antriebskraft zu übertragen. Das Übersetzungsverhältnis wird durch das Ändern der Nutbreiten der Primärscheibe 34 und der Sekundärscheibe 35 und somit durch das Ändern des Verhältnisses des Umschlingungsradius der auf den Scheiben 34 und 35 laufenden Kette 36 (Scheibenverhältnis) stufenlos geändert. Das Übersetzungsverhältnis i kann ausgedrückt werden durch i = Rs/Rp, wobei Rp den Teilkreisradius der Kette 36 in Bezug auf die Primärscheibe 34 darstellt und Rs den Teilkreisradius in Bezug auf die Sekundärscheibe 35 darstellt.
Eine Hydraulikkammer 34c ist in der Primärscheibe 34 (dem beweglichen Scheibenelement 34b) gebildet, und eine Hydraulikkammer 35c ist in der Sekundärscheibe 35 (dem beweglichen Scheibenelement 35b) gebildet. Die Nutbreiten der Primärscheibe 34 und der Sekundärscheibe 35 werden durch Einstellen eines Primäröldrucks, der in die Hydraulikkammer 34c der Primär-scheibe 34 eingeleitet wird, sowie eines Sekundäröldrucks, der in die Hydraulik-kammer 35c der Sekundärscheibe 35 eingeleitet wird, vorgegeben und verändert.
Der Öldruck zum Ändern der Drehzahl des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 30, d. h. der vorstehend genannte Primäröldruck und Sekundäröldruck werden durch einen Ventilkörper (Steuerventil) 50 gesteuert. Der Ventilkörper 50 stellt den Öldruck des von einer Ölpumpe abgegebenen Öls ein, und zwar durch Öffnen und Schließen einer in dem Ventilkörper 50 gebildeten Ölpassage unter Verwendung eines Schieberventils und eines Solenoidventils (Elektromagnetventil), welches das Schieberventil bewegt.
Der Ventilkörper 50 versorgt dann die Hydraulikkammer 34c der Primärscheibe 34 sowie die Hydraulikkammer 35c der Sekundärscheibe 35 mit dem in dieser Weise eingestellten Öldruck. Der Ventilkörper 50 liefert den Öldruck ferner zu einem Vorwärts-/Rückwärts-Umschaltmechanismus, der die Vorwärts-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs umschaltet, usw.
Ein Schalthebel (Wählhebel) 51, der Betätigungen durch einen Fahrer annimmt, um in einen von einem automatischen Schaltmodus (Bereich ”D”) und einem manuellen Schaltmodus (Bereich ”M”) zu schalten, ist am Boden (Mittelkonsole) oder dergleichen des Fahrzeugs vorgesehen. Ein Bereichsschalter 59 ist mit dem Schalthebel 51 verbunden, um in Verbindung mit diesem zu arbeiten, und detektiert die ausgewählte Position des Schalthebels 51.
Die Getriebesteuereinheit 40 ist mit dem Bereichsschalter 59 verbunden und liest die ausgewählte Position des Schalthebels 51, die von dem Bereichsschalter 59 detektiert worden ist. Der Schalthebel 51 wird zum selektiven Umschalten zwischen dem Bereich ”D” und dem Bereich ”M”, sowie zwischen einem Bereich ”P” für Parken, einem Bereich ”R” für Rückwärtsfahren sowie einem Bereich ”N” für Neutralstellung verwendet.
Der Schalthebel 51 weist einen M-Bereichsschalter 52 auf, der eingeschaltet wird, wenn sich der Schalthebel 51 in der ”M”-Bereichsposition befindet, d. h. wenn der manuelle Schaltmodus ausgewählt ist, und der ausgeschaltet wird, wenn sich der Schalthebel 51 in dem Bereich ”D” befindet, d. h. wenn der automatische Schaltmodus ausgewählt ist. Der M-Bereichsschalter 52 ist auch mit der Getriebesteuereinheit 40 verbunden.
Weiterhin sind an der Rückseite eines Lenkrads 53 ein Plus-(+)Paddelschalter 54 und ein Minus-(–)Paddelschalter 55 vorgesehen, die Gangschaltvorgänge (Gangschaltanforderungen) durch den Fahrer annehmen, wenn der manuelle Schaltmodus ausgewählt ist. Im Folgenden können der Plus-Paddelschalter 54 und der Minus-Paddelschalter 55 auch kollektiv als ”Paddelschalter 54 und 55” bezeichnet werden. Der Plus-Paddelschalter 54 wird zum manuellen Hochschalten verwendet, und der Minus-Paddelschalter 55 wird zum manuellen Herunterschalten verwendet.
Der Plus-Paddelschalter 54 und der Minus-Paddelschalter 55 sind mit der Getriebesteuereinheit 40 verbunden, und die Getriebesteuereinheit 40 liest von den Paddelschaltern 54 und 55 abgegebene Schaltsignale. Die Getriebesteuereinheit 40 ist ferner mit einem Primärscheiben-Rotationssensor 57, der die Rotationsgeschwindigkeit der Primärscheibe 34 detektiert, einem Ausgangswellen-Rotationssensor (Fahrzeugsensor) 58, der die Rotationsgeschwindigkeit der Sekundärwelle 37 detektiert, usw. versehen.
Wie vorstehend beschrieben, weist das kontinuierlich verstellbare Getriebe 30 die beiden Schaltmoden auf, die durch Betätigen des Schalthebels 51 selektiv umgeschaltet werden können; und zwar den Automatikgetriebemodus sowie den manuellen Schaltmodus. Der automatische Schaltmodus wird gewählt, indem der Schalthebel 51 in den Bereich D betätigt wird, und in diesem Modus wird das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeugs automatisch geändert. Der manuelle Schaltmodus wird durch Betätigen des Schalthebels 51 in den Bereich M ausgewählt, und in diesem Modus wird das Übersetzungsverhältnis durch die Gangschaltbetätigungen des Fahrers (Betätigungen der Paddelschalter 54 und 55) geschaltet.
Insbesondere wird der Schaltsteuerungsmodus des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 30 durch die Kombination des vorstehend beschriebenen Ausgangsmodus des Motors 10 (Betätigungsstellung des Betriebsmodus-Wählschalters 61) und der Betätigungsstellung des Schalthebels 51 (Gangschaltmodus) bestimmt.
Genauer gesagt, es wird dann, wenn der Spar-Modus oder der normale Modus gewählt worden ist und der Schalthebel 51 in den Bereich D (automatischer Schaltmodus) geschoben wird, eine normale stufenlose Schaltsteuerung ausgeführt, und wenn der Leistungsmodus gewählt worden ist und der Schalthebel 51 in den Bereich D geschoben wird, wird eine stufenweise Schaltsteuerung für eine stufenweise Beschleunigung ausgeführt.
Wenn dagegen einer von dem Spar-Modus und dem normalen Modus ausgewählt worden ist und der Schalthebel 51 in den Bereich M (manueller Schaltmodus) geschoben wird, dann wird eine manuelle Schaltsteuerung mit sechs Drehzahlen ausgeführt, und wenn der Leistungsmodus ausgewählt worden ist und der Schalthebel 51 in den Bereich M geschoben wird, wird eine manuelle Schaltsteuerung mit acht Drehzahlen ausgeführt. Auf diese Weise dienen der Betriebsmodus-Wählschalter 61 und der Schalthebel 51 als die bei der vorliegenden Erfindung beschriebene Wählvorgang-Annahmeeinheit bzw. Eingabeeinheit.
Die Schaltsteuerung des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 30 wird von der Getriebesteuereinheit (TCU) 40 ausgeführt. Die Getriebesteuereinheit 40 steuert den Antrieb des Solenoidventils (elektromagnetisches Ventil) des vorstehend genannten Ventilkörpers 50, um dadurch den der Hydraulikkammer 34c der Primärscheibe 34 zugeführten Öldruck sowie den der Hydraulikkammer 35c der Sekundärscheibe 35 zugeführten Öldruck einzustellen und dadurch das Übersetzungsverhältnis des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 30 zu ändern.
Die Getriebesteuereinheit 40 ist mit der Motorsteuereinheit 60, die den Motor 10, eine Fahrassistenzeinrichtung 70 usw. zentral steuert, beispielsweise über ein Controller Area Network (CAN) bzw. Steuergerätenetz 100 kommunikativ verbunden.
Die Getriebesteuereinheit 40, die Motorsteuereinheit 60 und die Fahrassistenzeinrichtung 70 beinhalten jeweils einen Rechenvorgänge ausführenden Mikroprozessor, einen Nur-Lesespeicher (ROM), der Programme usw. speichert und zusammen mit dem Mikroprozessor die verschiedenen Prozesse ausführt, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), der verschiedene Arten von Daten, wie z. B. Rechenresultate usw. speichert, einen Sicherungs-RAM, der den gespeicherten Inhalt mittels einer 12 V-Batterie erhält, eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle usw.
Die Motorsteuereinheit 60 unterscheidet die Zylinder auf der Basis des Ausgangssignals des Nockenwellen-Winkelsensors und berechnet die Motordrehzahl auf der Basis einer Änderung der Drehstellung der Kurbelwelle, die mittels des Ausgangssignals des Kurbelwellen-Winkelsensors detektiert wird. Ferner ermittelt die Motorsteuereinheit 60 verschiedene Arten von Information aus Detektionssignalen, die von den verschiedenen vorstehend genannten Sensoren eingegeben werden, wie z. B. Luftansaugmenge, Gaspedalposition, Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemisches sowie Motorkühlmittel-Temperatur. Auf der Basis der ermittelten verschiedenen Arten von Information steuert die Motorsteuereinheit 60 den Motor 10 zentral durch Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge sowie des Zündzeitpunkts sowie durch Steuern von verschiedenen Einrichtungen.
Die Motorsteuereinheit 60 schaltet die Motorausgangscharakteristik bzw. Motorausgangskennlinie (Ausgangsmodus) in drei Stufen (Leistungs-Modus, normaler Modus und Spar-Modus) durch Schalten eines Kraftstoffeinspritzmengen-Kennfelds, eines Zündzeitpunkt-Kennfelds usw. beispielsweise in Abhängigkeit von der Position des Betriebsmodus-Wählschalters 61.
Die Motorsteuereinheit 60 überträgt solche Information, wie etwa die Motordrehzahl, die Position des Betriebsmodus-Wählschalters 61 (oder den Ausgangsmodus (normaler Modus/Spar-Modus/Leistung-Modus)), Gaspedalposition usw. über das CAN 100 zu der Getriebesteuereinheit 40.
Ferner wird dann, wenn die Fahrassistenzeinrichtung 70 aktiviert ist und beispielsweise eine konstante Geschwindigkeitsregelung oder Nachfolgesteuerung in Bezug auf ein vorausfahrendes Fahrzeug ausgeführt wird, von der Motorsteuereinheit 60 das Ausgangsdrehmoment des Motors 10 auf der Basis einer von der Fahrassistenzeinrichtung 70 eingegebenen Anweisung (nachfolgend noch ausführlich beschrieben) hinsichtlich eines erforderlichen Motordreh-moments gesteuert. Die Motorsteuereinheit 60 korrigiert z. B. die Position der Drosselklappe 13, um das Ausgangsdrehmoment des Motors 10 in Abhängigkeit von dem erforderlichen Motordrehmoment einzustellen.
Die Fahrassistenzeinrichtung 70 erkennt die äußere Umgebung (z. B. die Fahrumgebung vor dem Fahrzeug) und gibt eine Warnung hinsichtlich eines nach vorn vorhandenen Hindernisses ab, detektiert ein vorausfahrendes Fahrzeug in der erkannten Fahrumgebung und führt eine Nachfolgesteuerung und/oder Warnungssteuerung hinsichtlich des vorausfahrenden Fahrzeugs aus, um dadurch Fahrvorgänge des Fahrers unterstützen.
Insbesondere verarbeitet die Fahrassistenzeinrichtung 70 Bilder, die von einer Stereokameraanordnung 71 aufgenommen werden, die ein Paar Kameras aufweist, um dadurch die äußere Fahrumgebung (beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug) zu erkennen.
Die Fahrassistenzeinrichtung 70 veranlasst dann das mit der Fahrassistenzeinrichtung 70 ausgestattete Fahrzeug (das im Folgenden auch als ”betreffendes Fahrzeug” bezeichnet wird), mit einer von dem Fahrer vorgegebenen Geschwindigkeit zu fahren (Antriebssteuerung mit konstanter Geschwindigkeit), wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug auf der Basis der Erkennungsresultate (Information wie z. B. vorausfahrendes Fahrzeug) detektiert wird. Wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert wird, so wird eine derartige Steuerung ausgeführt, dass das betreffende Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt (Nachfolgesteuerung in Bezug auf ein vorausfahrendes Fahrzeug).
Wenn eine konstante Geschwindigkeitsregelung ausgeführt wird, ermittelt die Fahrassistenzeinrichtung 70 die erforderliche Antriebskraft, die für das betreffende Fahrzeug zum Fahren mit der konstanten Geschwindigkeit erforderlich ist, und sie berechnet das erforderliche Motordrehmoment und die erforderliche Turbinendrehzahl auf der Basis der ermittelten erforderlichen Antriebskraft.
Wenn dagegen eine Nachfolgesteuerung in Bezug auf ein vorausfahrendes Fahrzeug ausgeführt wird, ermittelt die Fahrassistenzeinrichtung 70 die erforderliche Antriebskraft, die erforderlich ist, damit das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug nachfolgt, auf der Basis einer Distanz von dem betreffenden Fahrzeug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, und sie berechnet das erforderliche Motordrehmoment sowie die erforderliche Turbinendrehzahl auf der Basis der ermittelten erforderlichen Antriebskraft.
Die Fahrassistenzeinrichtung 70 übermittelt dann das erforderliche Motordrehmoment, das berechnet worden ist, über das CAN 100 an die Motorsteuereinheit 60 und übermittelt ferner die erforderliche Turbinendrehzahl an die Getriebesteuereinheit 40. Es sei erwähnt, dass anstatt der erforderlichen Turbinendrehzahl die Fahrassistenzeinrichtung 70 auch eine erforderliche Motordrehzahl, eine erforderliche Primärscheiben-Drehzahl oder ein erforderliches Übersetzungsverhältnis berechnen und übermitteln kann.
Wenn der Spar-Modus oder der normale Modus gewählt ist und gleichzeitig der automatische Schaltmodus gewählt ist, führt die Getriebesteuereinheit 40 den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus in Abhängigkeit von einem stufenlosen Gangschalt-Kennfeld aus, und dadurch wird das Übersetzungsverhältnis auf der Basis des Fahrzustands des betreffenden Fahrzeugs (z. B. Gaspedalposition, Fahrzeuggeschwindigkeit usw.) automatisch und stufenlos geschaltet.
Wenn der Leistungsmodus gewählt ist und gleichzeitig der automatische Schaltmodus gewählt ist, führt die Getriebesteuereinheit 40 den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus in Abhängigkeit von einem stufenweisen Gangschalt-Kennfeld aus, und dadurch wird das Übersetzungsverhältnis auf der Basis des Fahrzustands des betreffenden Fahrzeugs automatisch stufenweise geschaltet. Die Gangschalt-Kennfelder, die dem stufenlosen Schaltsteuerungsmodus und dem stufenweisen Schaltsteuerungsmodus entsprechen, sind jeweils in dem ROM innerhalb der Getriebesteuereinheit 40 gespeichert.
2 zeigt ein Gangschalt-Kennliniendiagramm zur Erläuterung der Relation zwischen der Motordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Entlang der horizontalen Achse in 2 ist die Fahrzeuggeschwindigkeit (km/h) aufgetragen, und entlang der vertikalen Achse ist die Motordrehzahl (min^–1) aufgetragen. Die acht durchgezogenen Linien veranschaulichen jeweils die Relation zwischen der Motordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn das Übersetzungsverhältnis (in der jeweiligen Stufe) konstant gehalten wird (d. h. die Übersetzungsverhältnis-Charakteristik im stufenweisen Schaltsteuerungsmodus und dem manuellen Schaltmodus).
In dem stufenlosen Schaltmodus wird ein beliebiges Übersetzungsverhältnis von einer ersten Drehzahl (niedrig) bis zu einer achten Drehzahl (Übersteuerung) gemäß der Darstellung in 2 (die in 2 in strichpunktierter Linie dargestellte Region) in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeugs automatisch vorgegeben.
Dagegen steuert die Getriebesteuereinheit 40 bei der Auswahl des manuellen Schaltmodus das Übersetzungsverhältnis auf der Basis der Schaltvorgänge, die von den Paddelschaltern 54 und 55 angenommen werden.
Wenn der Leistungsmodus gewählt worden ist und gleichzeitig der automatische Getriebemodus gewählt worden ist, d. h. wenn der stufenweise Schaltsteuerungsmodus gewählt worden ist, führt die Getriebesteuereinheit ferner eine konsistente Schaltsteuerung aus, die der Absicht des Fahrers nicht entgegensteht, selbst wenn die von dem kontinuierlich verstellbaren Getriebe 30 berechnete Ziel-Turbinendrehzahl nicht die gleiche ist wie die von der Fahrassistenzeinrichtung 70 berechnete erforderliche Turbinendrehzahl.
Daher weist die Getriebesteuereinheit 40 funktionsmäßig ein Indikatorwert-Ermittlungsmodul 41 und ein Schaltsteuerungsmodul 42 auf. In der Getriebesteuereinheit 40 führt der Mikroprozessor ein in dem ROM gespeichertes Programm aus, um dadurch die Funktionen des Indikatorwert-Ermittlungsmoduls 41 und des Schaltsteuerungsmodus 42 zu realisieren.
Das Indikatorwert-Ermittlungsmodul 41 ermittelt einen angenommenen bzw. erreichten Wert eines Indikators, der mit der Beschleunigungsanforderung des Fahrers in Beziehung steht. Insbesondere ermittelt das Indikatorwert-Ermittlungsmodul 41 als Ermittlungswerte von Indikatoren das Betätigungs-ausmaß des Gaspedals durch den Fahrer (wie stark der Fahrer das Gaspedal in Richtung einer Beschleunigung betätigt hat), die geschätzte Antriebskraft, die in Abhängigkeit von dem Betätigungsausmaß des Gaspedals bestimmt wird, sowie die Ziel-Turbinendrehzahl, die in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des betreffenden Fahrzeugs bestimmt wird und die von der Getriebesteuereinheit 40 berechnet worden ist und über das CAN 100 der Motorsteuereinheit 60 zugeführt wird.
Das jeweilige Betätigungsausmaß des Gaspedals, die geschätzte Antriebskraft sowie die Ziel-Turbinendrehzahl, die von dem Indikatorwert-Ermittlungsmodul 41 ermittelt worden sind, werden an das Schaltsteuerungsmodul 42 abgegeben.
Wenn mit dem Betriebsmodus-Wählschalter 61 der Leistung-Modus gewählt worden ist, d. h. wenn der stufenweise Schaltsteuerungsmodus gewählt worden ist, und der von dem Indikatorwert-Ermittlungsmodul 41 ermittelte angenommene Wert größer ist als der erforderliche Wert für den gleichen Indikator, der aus der von der Fahrassistenzeinrichtung 70 ermittelten erforderlichen Antriebskraft berechnet wird, führt das Schaltsteuerungsmodul 42 eine Schaltsteuerung durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus aus.
Wenn der angenommene Wert des Indikators kleiner ist als der erforderliche Wert für den gleichen Indikator, der aus der erforderlichen Antriebskraft berechnet wird, führt das Schaltsteuerungsmodul 42 eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus aus.
Genauer gesagt, es führt das Schaltsteuerungsmodul 42 eine Schaltsteuerung durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus aus, wenn das von dem Indikatorwert-Ermittlungsmodul 41 ermittelte Betätigungsausmaß des Gaspedals (oder die tatsächliche Position der Drosselklappe 13) größer ist als das erforderliche Betätigungsausmaß des Gaspedals (oder die erforderliche Position der Drosselklappe 13), das anhand der von der Fahrassistenzeinrichtung 70 ermittelten erforderlichen Antriebskraft berechnet wird.
Wenn die Ziel-Turbinendrehzahl höher ist als die erforderliche Turbinendrehzahl, führt das Schaltsteuerungsmodul 42 in der gleichen Weise eine Schaltsteuerung durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus aus. Wenn die geschätzte Antriebskraft größer ist als die erforderliche Antriebskraft, führt das Schaltsteuerungsmodul 42 ferner eine Schaltsteuerung durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus aus.
Wenn dagegen der Leistungsmodus mit dem Betriebsmodus-Wählschalter 61 gewählt worden ist, d. h. der stufenweise Schaltsteuerungsmodus gewählt worden ist, und wenn das Betätigungsausmaß des Gaspedals (wie stark der Fahrer das Gaspedal in Richtung einer Beschleunigung betätigt hat) kleiner ist als das anhand der erforderlichen Antriebskraft berechnete erforderliche Betätigungsausmaß des Gaspedals, wenn die Ziel-Turbinendrehzahl niedriger als die erforderliche Turbinendrehzahl ist und die geschätzte Antriebskraft kleiner ist als die erforderliche Antriebskraft, führt das Schaltsteuerungsmodul 42 eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus aus.
Es ist darauf hinzuweisen, dass bei der Ausführung einer Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus (d. h. wenn der normale Modus oder der Spar-Modus durch den Betriebsmodus-Wählschalter 61 gewählt worden ist und wenn der Leistung-Modus durch den Betriebsmodus-Wählschalter 61 gewählt worden ist und auch die von dem Fahrer angeforderte erforderliche Antriebskraft kleiner ist als die von der Fahrassistenzeinrichtung 70 ermittelte erforderliche Antriebskraft), vergleicht das Schaltsteuerungsmodul 42 die erforderliche Turbinendrehzahl mit der Ziel-Turbinendrehzahl und verwendet den größeren Wert der beiden Werte.
Alternativ hierzu kann ein beliebiger Wert von einer erforderlichen Motordrehzahl, einer erforderlichen Primärscheiben-Drehzahl und eines erforderlichen Übersetzungsverhältnisses anstelle der erforderlichen Turbinendrehzahl verwendet werden, und entsprechend kann in beliebiger Weise eine Ziel-Motordrehzahl, eine Ziel-Primärscheibendrehzahl und ein Ziel-Übersetzungsverhältnis anstelle der Ziel-Turbinendrehzahl verwendet werden.
Im Folgenden werden die Arbeitsweisen der Schaltsteuerung 1 des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 30 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Ablaufs von Verarbeitungsvorgängen für eine Schaltsteuerung (Schaltsteuerungsmodus-Umschaltverarbeitung) durch die Schaltsteuerung 1 für das kontinuierlich verstellbare Getriebe 30. Diese Verarbeitung wird von der Getriebesteuereinheit 40 jeweils in bestimmten Zeitintervallen (z. B. alle 10 ms) wiederholt.
Als erstes wird in einem Schritt S100 festgestellt, ob der Bereich D (automatischer Schaltmodus) gewählt worden ist oder nicht und ob der Leistungs-Modus gewählt worden ist oder nicht, d. h. der Schaltsteuerungsmodus gewählt worden ist oder nicht. Wenn der Leistungs-Modus (der stufenweise Schaltsteuerungsmodus) nicht gewählt worden ist, fährt der Ablauf mit einem Schritt S102 fort. Wenn dagegen der Leistungs-Modus (der stufenweise Schaltsteuerungsmodus) gewählt worden ist, fährt der Ablauf mit einem Schritt S104 fort.
In dem Schritt S102 wird der Schaltsteuerungsmodus des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 30 (Getriebesteuereinheit 40) auf den Schaltsteuerungsmodus eingestellt, der auf der Basis der Betätigungsposition des Betriebsmodus-Wählschalters 61 ausgewählt wird und bei dem es sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um den normalen Modus oder den Spar-Modus (stufenweiser Schaltsteuerungsmodus) handelt, und die Schaltsteuerung wird ausgeführt.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der größere Wert der von der Fahrassistenzeinrichtung 70 vorgegebenen erforderlichen Turbinendrehzahl sowie der in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeugs vorgegebenen Ziel-Turbinendrehzahl zum Ausführen der Schaltsteuerung verwendet wird. Danach endet der Prozessablauf.
In dem Schritt S104 erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob oder ob nicht die Fahrassistenzeinrichtung 70 aktiviert worden ist und die erforderliche Turbinendrehzahl (alternativ die erforderliche Motordrehzahl, die erforderliche Primärscheiben-Drehzahl, das erforderliche Übersetzungsverhältnis) eingegeben ist, die in Abhängigkeit von der erforderlichen Antriebskraft von der Fahrassistenzeinrichtung 70 vorgegeben wird. Wenn die Fahrassistenzeinrichtung 70 nicht aktiviert worden ist, fährt der Prozessablauf mit dem Schritt S102 fort. Wenn dagegen die Fahrassistenzeinrichtung 70 aktiviert worden ist und die erforderliche Turbinendrehzahl eingegeben ist, dann fährt der Ablauf mit einem Schritt S106 fort.
Wie vorstehend beschrieben, wird in dem Schritt S102 der Schaltsteuerungsmodus des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 30 (Getriebesteuereinheit 40) auf den auf der Basis der Betätigungsposition des Betriebsmodus-Wählschalters 61 ausgewählten Schaltsteuerungsmodus eingestellt, bei dem es sich bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um den Leistungsmodus (stufenloser Schaltsteuerungsmodus) handelt, und die Schaltsteuerung wird ausgeführt. Danach endet der Prozessablauf.
In dem Schritt S106 erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob das Betätigungsausmaß des Gaspedals (wie stark der Fahrer das Gaspedal in Richtung einer Beschleunigung betätigt hat) kleiner ist als das erforderliche Betätigungsausmaß des Gaspedals, das durch inverse Berechnung aus der von der Fahrassistenzeinrichtung 70 berechneten erforderlichen Antriebskraft ermittelt wird.
Wenn das Betätigungsausmaß des Gaspedals gleich dem oder größer ist als das erforderliche Betätigungsausmaß, fährt der Prozessablauf mit einem Schritt S108 fort. Wenn dagegen das Betätigungsausmaß des Gaspedals kleiner ist als das erforderliche Betätigungsausmaß, fährt der Prozessablauf mit einem Schritt S110 fort.
In dem Schritt S108 wird der Schaltsteuerungsmodus des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 30 auf den Leistungs-Modus (stufenweiser Schaltsteuerungsmodus) eingestellt, und die stufenweise Schaltsteuerung wird auf der Basis des Ziel-Übersetzungsverhältnisses oder der Zieldrehzahl ausgeführt, das bzw. die in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeugs vorgegeben ist. Danach endet der Prozessablauf.
In dem Schritt S110 erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob die durch das kontinuierlich verstellbare Getriebe 30 berechnete Ziel-Turbinendrehzahl (alternativ Ziel-Motordrehzahl, Ziel-Primärscheibendrehzahl, Ziel-Übersetzungsverhältnis) kleiner ist als die erforderliche Turbinendrehzahl (alternativ erforderliche Motordrehzahl, erforderliche Primärscheiben-Drehzahl, erforderliche Übersetzungsverhältnis) oder nicht, die von der Fahrassistenzeinrichtung 70 gefordert wird.
Wenn die Ziel-Turbinendrehzahl gleich der erforderlichen Turbinendrehzahl oder größer als diese ist, wird der Schaltsteuerungsmodus des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 30 auf den Leistungs-Modus (stufenweiser Schaltsteuerungsmodus) eingestellt, und es wird die stufenweise Schaltsteuerung ausgeführt. Danach endet der Prozessablauf. Wenn dagegen die Ziel-Turbinendrehzahl niedriger ist als die erforderliche Turbinendrehzahl, fährt der Prozessablauf mit einem Schritt S112 fort.
In dem Schritt S112 erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob die geschätzte Antriebskraft, die in Abhängigkeit von dem Betätigungsausmaß des Gaspedals vorgegeben wird, kleiner ist als die von der Fahrassistenzeinrichtung 70 berechnete, erforderliche Antriebskraft oder nicht.
Wenn die geschätzte Antriebskraft gleich der oder größer als die erforderliche Antriebskraft ist, wird in dem Schritt S108 der Schaltsteuerungsmodus des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 30 auf den Leistungs-Modus (stufenweiser Schaltsteuerungsmodus) eingestellt, und es wird die stufenweise Schaltsteuerung ausgeführt. Anschließend endet der Prozessablauf. Wenn dagegen die geschätzte Antriebskraft geringer ist als die erforderliche Antriebskraft, fährt der Prozessablauf mit einem Schritt S114 fort.
In dem Schritt S114 wird der Schaltsteuerungsmodus des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 30 auf den normalen Modus oder den Spar-Modus (stufenloser Schaltsteuerungsmodus) eingestellt, und die Schaltsteuerung wird auf der Basis des größeren Werts der von der Fahrassistenzeinrichtung 70 vorgegebenen erforderlichen Turbinendrehzahl und der von dem kontinuierlich verstellbaren Getriebe 30 bestimmten Ziel-Turbinendrehzahl ausgeführt. Anschließend endet der Prozessablauf.
Wie vorstehend ausführlich beschrieben, wird gemäß dem Ausführungsbeispiel, wenn der Betriebsmodus-Wählschalter 61 von dem Fahrer zum Auswählen des stufenweisen Schaltsteuerungsmodus betätigt worden ist und der stufenweise Schaltsteuerungsmodus durch den Betriebsmodus-Wählschalter 61 ausgewählt worden ist, die Schaltsteuerung durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus ausgeführt, wenn ein angenommener Wert eines Indikators, der zu der Beschleunigungsanforderung des Fahrers (Beschleunigungsabsicht) in Beziehung steht, größer ist als ein erforderlicher Wert des gleichen Indikators, der anhand der von der Fahrassistenzeinrichtung 70 berechneten erforderlichen Antriebskraft berechnet wird.
Dagegen wird eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausgeführt, wenn ein erreichter bzw. angenommener Wert eines Indikators, der zu der Beschleunigungsanforderung des Fahrers in Beziehung steht, kleiner ist als der erforderliche Wert des gleichen Indikators, der aus der erforderlichen Antriebskraft berechnet wird.
Das bedeutet, wenn festgestellt wird, dass die Antriebskraft-Anforderung des Fahrers größer ist als die erforderliche Antriebskraft der Fahrassistenzeinrichtung 70, wird eine Schaltsteuerung durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus ausgeführt. Wenn dagegen festgestellt wird, dass die Antriebskraft-Anforderung des Fahrers kleiner ist als die erforderliche Antriebskraft der Fahrassistenzeinrichtung 70, wird eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausgeführt.
Infolgedessen kann auch dann, wenn die Ziel-Turbinendrehzahl oder das Ziel-Übersetzungsverhältnis, die bzw. das von dem kontinuierlich verstellbaren Getriebe 30 berechnet wird, nicht die gleiche ist wie die erforderliche Turbinendrehzahl oder das erforderliche Übersetzungsverhältnis, die bzw. das von der Fahrassistenzeinrichtung 70 berechnet wird, eine konsistente Schaltsteuerung ausgeführt werden, die nicht im Gegensatz zu der Absicht des Fahrers steht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei der Auswahl des stufenlosen Schaltsteuerungsmodus der größere Wert von dem erforderlichen Übersetzungsverhältnis auf der Basis der von der Fahrassistenzeinrichtung 70 vorgegebenen erforderlichen Antriebskraft und dem aufgrund der Fahrbedingungen des betreffenden Fahrzeugs vorgegebenen Ziel-Übersetzungsverhältnis gewählt.
Somit können das Ziel-Übersetzungsverhältnis oder die Zieldrehzahl, das bzw. die von dem kontinuierlich verstellbaren Getriebe 30 berechnet wird, und das erforderliche Übersetzungsverhältnis oder die erforderliche Zieldrehzahl, das bzw. die von der Fahrassistenzeinrichtung 70 vorgegeben wird, in angemessener und konsistenter Weise verwendet werden.
Insbesondere wird dann, wenn das Betätigungsausmaß des Gaspedals durch den Fahrer größer ist als das erforderliche Gaspedal-Betätigungsausmaß, das durch inverse Berechnung aus der von der Fahrassistenzeinrichtung 70 berechneten erforderlichen Antriebskraft ermittelt wird, wenn die gemäß dem Fahrzustand des betreffenden Fahrzeugs vorgegebene Ziel-Turbinendrehzahl größer ist als die von der Fahrassistenzeinrichtung 70 berechnete erforderliche Turbinendrehzahl, und wenn die in Abhängigkeit von dem Betätigungsausmaß des Gaspedals durch den Fahrer vorgegebene geschätzte Antriebskraft größer ist als die erforderliche Antriebskraft von der Fahrassistenzeinrichtung 70, d. h. wenn die Antriebskraft-Anforderung durch den Fahrer als größer festgestellt wird als die erforderliche Antriebskraft der Fahrassistenzeinrichtung 70, eine Schaltsteuerung durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus ausgeführt. Auf diese Weise kann ein Schaltvorgang ausgeführt werden, der die Beschleunigungsabsicht des Fahrers erfüllt.
Wenn das Gaspedal nun zur Beschleunigung niedergedrückt wird, erfolgt eine stufenweise Beschleunigung in dem stufenweisen Schaltsteuerungsmodus. Dabei wird z. B. beim Hochschalten von dem dritten Gang in den vierten Gang Motordrehmoment vermindert, um die Schaltgeschwindigkeit zu erhöhen. Selbst wenn die Fahrassistenzeinrichtung 70 als erforderliches Übersetzungsverhältnis ein Übersetzungsverhältnis (oder eine äquivalente erforderliche Turbinendrehzahl) von etwa 3,5 zum Zeitpunkt des Hochschaltens übermittelt, führt gemäß der vorliegenden Erfindung das kontinuierlich verstellbare Getriebe 30 den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus aus (d. h. es wird die Ziel-Turbinendrehzahl des kontinuierlich verstellbaren Getriebes 30 verwendet), da das Gaspedal niedergedrückt bzw. betätigt ist, so dass das Übersetzungsverhältnis nicht bei 3,5 stoppt und in den vierten Gang hochgeschaltet wird. Dadurch stellt sich bei dem Fahrer kein Gefühl einer Fehlfunktion ein.
Dagegen wird gemäß der Erfindung, bei der Feststellung, dass das Gaspedal-Betätigungsausmaß kleiner ist als das erforderliche Gaspedal-Betätigungsausmaß, das aus der erforderlichen Antriebskraft berechnet wird, dass die Ziel-Turbinendrehzahl geringer ist als die erforderliche Turbinendrehzahl und dass der geschätzte Antriebsbetrag kleiner ist als die erforderliche Antriebskraft, eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausgeführt. Somit führt die Ausführung einer Übersetzungsverhältnis-Steuerung in Abhängigkeit von der erforderlichen Antriebskraft der Fahrassistenzeinrichtung 70 nicht dazu, dass bei dem Fahrer das Gefühl einer Fehlfunktion entsteht.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Während die vorliegende Erfindung in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel bei einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe (CVT) vom Ketten-Typ eingesetzt wird, kann die vorliegende Erfindung auch bei einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe vom Riemen-Typ oder auch bei einem kontinuierlich verstellbaren Toroid-Getriebe anstatt einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe vom Ketten-Typ verwendet werden.
Während die Konfiguration der Erfindung als in drei Stufen schaltbare Ausgangscharakteristik bzw. Ausgangskennlinie des Motors 10 beschrieben worden ist, kann auch eine Konfiguration verwendet werden, bei der die Ausgangscharakteristik in zwei Stufen oder in vier oder mehr Stufen schaltbar ist.
Während die den Motor 10 steuernde Motorsteuereinheit 60 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als separate Hardware von der das kontinuierlich verstellbare Getriebe 30 steuernden Getriebesteuereinheit 40 beschrieben worden ist, kann auch eine integrierte Hardware-Konfiguration verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Schaltsteuerung
10: Motor
13: Drosselklappe
14: Drosselklappen-Positionssensor
15: Ausgangswelle
20: Drehmomentwandler
21: Pumpenlaufrad
22: Turbineneinsatz
23: Stator
24: Überbrückungskupplung
25: Ausgangswelle
30: kontinuierlich verstellbares Getriebe
31: Untersetzungsgetriebe
32: Primärwelle
34: Primärscheibe
34a: feststehendes Scheibenelement
34b: bewegliches Scheibenelement
34c: Hydraulikkammer
35: Sekundärscheibe
35a: bewegliches Scheibenelement
35b: feststehendes Scheibenelement
35c: Hydraulikkammer
36: Sekundärscheibe
37: Sekundärwelle
40: Getriebesteuereinheit (TCU)
41: Indikatorwert-Ermittlungsmodul
42: Schaltsteuerungsmodul
50: Ventilkörper
51: Schalthebel
52: M-Bereichsschalter
53: Lenkrad
54: Plus-(+)Paddelschalter
55: Minus-(–)Paddelschalter
56: Turbinendrehzahlsensor
60: Motorsteuereinheit (ECU)
61: Betriebsmodus-Wählschalter
62: Gaspedalsensor
70: Fahrassistenzeinrichtung
71: Stereokameraanordnung
100: CAN

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-092843 A [0002]
JP 2012-192843 A [0006]
JP 2012-206699 A [0006, 0007]

Claims

Schaltsteuerung (1) für ein kontinuierlich verstellbares Getriebe (30), das einen stufenlosen Schaltsteuerungsmodus, in dem ein Übersetzungsverhältnis in stufenloser Weise automatisch geschaltet wird, sowie einen stufenweisen Schaltsteuerungsmodus aufweist, in dem ein Übersetzungsverhältnis in der gleichen Weise wie bei einem Stufenautomatikgetriebe in abgestufter Weise automatisch geschaltet wird, wobei die Schaltsteuerung (1) Folgendes aufweist: – eine Auswählvorgang-Annahmeeinheit (51, 61), die einen Auswählvorgang eines Fahrers zwischen dem stufenlosen Schaltsteuerungsmodus und dem stufenweisen Schaltsteuerungsmodus annimmt; – eine Fahrassistenzeinrichtung (70), die eine Umgebung außerhalb eines Fahrzeugs erkennt und eine erforderliche Antriebskraft für das Fahrzeug berechnet; – ein Indikatorwert-Ermittlungsmodul (41), das einen angenommenen Wert eines Indikators ermittelt, der mit einer Beschleunigungsanforderung durch den Fahrer in Beziehung steht; und – ein Schaltsteuerungsmodul (42), das dann, wenn der stufenweise Steuerungsmodus von der Auswählvorgang-Annahmeeinheit (51, 61) ausgewählt worden ist und der angenommene Wert größer ist als ein erforderlicher Wert des Indikators, der aus einer von der Fahrassistenzeinrichtung (70) berechneten erforderlichen Antriebskraft berechnet wird, eine Schaltsteuerung in dem stufenweisen Schaltsteuerungsmodus ausführt, sowie dann, wenn der angenommene Wert kleiner ist als der erforderliche Wert, eine Schaltsteuerung in dem stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausführt.
Schaltsteuerung (1) nach Anspruch 1, wobei die Fahrassistenzeinrichtung (70) ein erforderliches Übersetzungsverhältnis oder eine erforderliche Drehzahl auf der Basis der erforderlichen Antriebskraft vorgibt, und wobei – bei der Ausführung einer Schaltsteuerung durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus das Schaltsteuerungsmodul (42) eine Schaltsteuerung auf der Basis eines Ziel-Übersetzungsverhältnisses oder einer Zieldrehzahl ausführt, das bzw. die in Abhängigkeit von einem Fahrzustand des Fahrzeugs vorgegeben wird, und – bei der Ausführung einer Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus das Schaltsteuerungsmodul (42) das erforderliche Übersetzungsverhältnis mit dem Ziel-Übersetzungsverhältnis vergleicht oder die erforderliche Drehzahl mit der Zieldrehzahl vergleicht, und eine Schaltsteuerung auf der Basis des größeren Werts ausführt.
Schaltsteuerung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Indikatorwert-Ermittlungsmodul (41) ein Gaspedal-Betätigungsausmaß durch den Fahrer als den angenommenen Wert ermittelt, und wobei, – wenn ein angenommenes Gaspedal-Betätigungsausmaß, das von dem Indikatorwert-Ermittlungsmodul (41) ermittelt wird, größer ist als ein erforderliches Gaspedal-Betätigungsausmaß, das aus der von der Fahrassistenzeinrichtung (70) ermittelten erforderlichen Antriebskraft berechnet wird, das Schaltsteuerungsmodul (42) eine Schaltsteuerung durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus ausführt, und – wenn das Gaspedal-Betätigungsausmaß geringer ist als das erforderliche Gaspedal-Betätigungsausmaß, das Schaltsteuerungsmodul (42) eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausführt.
Schaltsteuerung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Indikatorwert-Ermittlungsmodul (41) einen Wert von dem Ziel-Übersetzungsverhältnis und der Zieldrehzahl, das bzw. die in Abhängigkeit von dem Fahrzustand des Fahrzeugs vorgegeben wird, als den angenommenen Wert ermittelt, und wobei, – wenn ein angenommenes Ziel-Übersetzungsverhältnis, das von dem Indikatorwert-Ermittlungsmodul (41) ermittelt wird, größer ist als das erforderliche Übersetzungsverhältnis, oder eine angenommene Zieldrehzahl, die von dem Indikatorwert-Ermittlungsmodul (41) ermittelt wird, höher ist als die erforderliche Drehzahl, das Schaltsteuerungsmodul (42), eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausführt, und – wenn das angenommene Ziel-Übersetzungsverhältnis kleiner ist als das erforderliche Übersetzungsverhältnis oder die angenommene Zieldrehzahl geringer ist als die erforderliche Drehzahl, das Schaltsteuerungsmodul (42) eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausführt.
Schaltsteuerung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Indikatorwert-Ermittlungsmodul (41) eine geschätzte Antriebskraft, die in Abhängigkeit von einem Gaspedal-Betätigungsausmaß vorgegeben wird, als den angenommenen Wert ermittelt, und wobei, – wenn eine angenommene geschätzte Antriebskraft, die von dem Indikatorwert-Ermittlungsmodul (41) ermittelt wird, größer ist als die erforderliche Antriebskraft, das Schaltsteuerungsmodul (42) eine Schaltsteuerung durch den stufenweisen Schaltsteuerungsmodus ausführt, und – wenn die angenommene geschätzte Antriebskraft kleiner ist als die erforderliche Antriebskraft, das Schaltsteuerungsmodul (42) eine Schaltsteuerung durch den stufenlosen Schaltsteuerungsmodus ausführt.