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Die vorliegende Offenbarung betriff eine Übersetzungsverhältnissteuerung eines stufenlosen Getriebes während eines plötzlichen Fahrzeugstopps.
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HINTERGRUND
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Ein stufenloses Getriebe (CVT) ist ein Typ von Lastschaltgetriebe, der in der Lage ist, eine feine Variabilität zwischen einem höchsten und einem niedrigsten möglichen Drehzahlverhältnis zu erreichen. Anders als herkömmlich übersetzte Getriebe, die einen oder mehrere Planetenradsätze und mehrere rotierende und bremsende Reibkupplungen verwenden, um einen diskreten Übersetzungszustand herzustellen, verwendet ein CVT ein System mit Scheiben mit variablem Durchmesser, das als Variatorbaugruppe bekannt ist, um ein Übergang überall in einem kalibrierten Bereich von Drehzahlverhältnissen vorzunehmen.
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Eine typische Variatorbaugruppe umfasst zwei Variatorscheiben, die über ein endloses drehbares Antriebsbauteil, wie etwa eine Kette oder einen Riemen, miteinander verbunden sind. Das Antriebsbauteil läuft in einem Spalt mit variabler Breite, der durch konische Stirnflächen von passenden Halbscheiben der Scheiben definiert ist. Eine der Scheiben ist in der Regel mit einer Kurbelwelle der Kraftmaschine verbunden und wirkt somit als eine treibende, primäre Scheibe. Die andere Scheibe ist mit einer CVT-Ausgangswelle verbunden, um als eine angetriebene/sekundäre Scheibe zu wirken. Ein oder mehrere Zahnradsätze könnten an der Eingangs- und/oder Ausgangsseite der Variatorbaugruppe abhängig von der Konstruktion verwendet werden. Um ein CVT-Drehzahlverhältnis zu verändern, wird eine Verschiebekraft auf die primäre Scheibe und/oder die sekundäre Scheibe über einen oder mehrere Scheibenaktoren ausgeübt. Die Verschiebekraft quetscht die Scheibenhälften effektiv zusammen, um die Breite des Spaltes zwischen den konischen Scheibenstirnflächen zu verändern. Eine Veränderung der Scheibengröße, die auch als der Teilungsradius bezeichnet wird, bewirkt, dass das Antriebsbauteil innerhalb des Spaltes höher oder niedriger läuft. Dies wiederum verändert die effektiven Durchmesser der Variatorscheiben und somit das Drehzahlverhältnis des CVT.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Hierin ist ein Beispielfahrzeug offenbart, das eine Brennkraftmaschine, ein stufenloses Getriebe (CVT) und einen Controller umfasst, der programmiert ist, um ein Drehzahlverhältnis des CVT auf eine besondere Weise während/nach einem plötzlichen Stopp des Fahrzeugs zu steuern. Das CVT umfasst ein endloses drehbares Antriebsbauteil und eine Variatorbaugruppe von dem oben angegebenen Typ. Während des plötzlichen Stoppereignisses des Fahrzeugs werden die Scheibendrehzahlen schnell eine niedrige Schwellendrehzahl erreichen, bevor ein kalibriertes minimales CVT-Drehzahlverhältnis erzielt werden kann. Der Controller ist daher programmiert, um Schritte eines zugehörigen Steuerverfahrens auszuführen und schließlich geeignete Steueraktionen mit Bezug auf das CVT während eines solchen plötzlichen Stoppereignisses, d. h. zu jeder Zeit, zu der die Variatorscheibendrehzahlen ausreichend niedrig sind, so dass die Variatorscheibendrehzahlen nicht genau gemessen werden können, zu befehlen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein CVT ein Eingangselement, ein Ausgangselement, eine primäre Variatorscheibe, die betreibbar ist, um ein Eingangsdrehmoment aufzunehmen, eine sekundäre Variatorscheibe, die betreibbar ist, um ein Ausgangsdrehmoment zu übertragen, einen ersten und zweiten Drehzahlsensor, und einen Controller. Die primäre und sekundäre Variatorscheibe sprechen auf einen jeweiligen primären bzw. sekundären Druck an. Die Drehzahlsensoren sind betreibbar, um eine jeweilige Drehzahl der primären und sekundären Variatorscheibe zu messen. Der Controller steht mit dem ersten und zweiten Drehzahlsensor in Verbindung und ist programmiert, um die gemessenen Drehzahlen der primären und sekundären Variatorscheibe von dem ersten und zweiten Drehzahlsensor zu empfangen.
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Die Programmierung des Controllers ermöglicht auch, dass der Controller das gegenwärtige Drehzahlverhältnis des CVT über einem Schwellen-CVT-Drehzahlverhältnis unter Verwendung der gemessenen Drehzahlen berechnen und das berechnete gegenwärtige Drehzahlverhältnis mit einer Mehrzahl von kalibrierten Schwellenverhältnissen während eines plötzlichen Stoppereignisses des Fahrzeuges vergleichen kann. Der Controller führt selektiv eine von einer Mehrzahl von CVT-Steueraktionen aus, nachdem das berechnete gegenwärtige Drehzahlverhältnis (SR) während des plötzlichen Stoppereignisses unter das Schwellen-CVT-Drehzahlverhältnis abfällt, wobei die ausgeführte CVT-Steueraktion davon, welches der Mehrzahl von kalibrierten Schwellenverhältnissen von dem berechneten gegenwärtigen Drehzahlverhältnis (SR) überschritten wird, nachdem das berechnete gegenwärtige Drehzahlverhältnis das Schwellen-CVT-Drehzahlverhältnis erreicht und darunter abfällt, und den gemessenen Drehzahlen abhängt.
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Ein Verfahren zum Steuern eines Drehzahlverhältnisses des CVT umfasst ein Empfangen, über einen Controller, einer gemessenen Drehzahl einer primären und einer sekundären Variatorscheibe des CVT von einem ersten bzw. einem zweiten Drehzahlsensor. Das Verfahren umfasst auch ein Berechnen, über den Controller, eines gegenwärtigen Drehzahlverhältnisses des CVT über einem Schwellen-CVT-Drehzahlverhältnis unter Verwendung der gemessenen Drehzahlen und ein Vergleichen des berechneten gegenwärtigen Drehzahlverhältnisses mit einer Mehrzahl von kalibrierten Schwellenverhältnissen während eines plötzlichen Stoppereignisses des Fahrzeugs. Zusätzlich umfasst das Verfahren ein selektives Ausführen von einer von einer Mehrzahl von CVT-Steueraktionen, über den Controller, nachdem das berechnete gegenwärtige Drehzahlverhältnis während des plötzlichen Stoppereignisses unter das Schwellen-CVT-Drehzahlverhältnis abfällt, auf eine Weise, die davon, welches der Mehrzahl von kalibrierten Schwellenverhältnissen von dem berechneten gegenwärtigen Drehzahlverhältnis überschritten wird, nachdem das berechnete gegenwärtige Drehzahlverhältnis unter das Schwellen-CVT-Drehzahlverhältnis abfällt, und den gemessenen Drehzahlen abhängt.
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Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung leicht deutlich werden, wenn diese in Verbindungen mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugs, das ein stufenloses Getriebe (CVT) und einen Controller aufweist, der programmiert ist, um das CVT während eines plötzlichen Stoppereignisses des Fahrzeugs zu steuern, wie es hierin dargelegt wird.
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2 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern des Drehzahlverhältnisses des in 1 gezeigten CVT während des plötzlichen Stoppereignisses beschreibt.
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3 ist ein Zeitablaufdiagramm von sich verändernden Amplituden von unterschiedlichem Fahrzeugparametern, das eine Steueraktion veranschaulicht, in welchem das CVT-Verhältnis zu einem kalibrierten minimalen Verhältnis geschätzt oder extrapoliert wird, wobei die Zeit auf der x-Achse aufgetragen ist und die Amplitude auf der y-Achse aufgetragen ist.
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4 ist ein Zeitablaufdiagramm von sich verändernden Amplituden von unterschiedlichen Fahrzeugparametern, das eine Steueraktion veranschaulicht, in welcher das CVT-Drehzahlverhältnis konstant gehalten wird, wobei die Zeit auf der x-Achse aufgetragen ist und die Amplitude auf der y-Achse aufgetragen ist.
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5 ist ein Zeitablaufdiagramm von sich verändernden Amplituden von unterschiedlichen Fahrzeugparametern, das eine weitere Steueraktion veranschaulicht, in welcher das CVT-Verhältnis zu einem kalibrierten minimalen Verhältnis mit einer schnelleren Rate als die, die in 4 dargestellt ist, geschätzt oder extrapoliert wird, wobei die Zeit auf der x-Achse aufgetragen ist und die Amplitude auf der y-Achse.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleichen oder ähnlichen Komponenten überall in den verschiedenen Figuren entsprechen, ist in 1 ein Fahrzeug 10 schematisch gezeigt. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Drehmoment erzeugende Einrichtung 12, die als eine beispielhafte Brennkraftmaschine (E) gezeigt ist, die aber auch als eine Elektromaschine oder eine andere geeignete Einrichtung ausgeführt sein kann, die betreibbar ist, um Ausgangsdrehmoment zu erzeugen. Zur Konsistenz der Veranschaulichung wird die Drehmoment erzeugende Einrichtung 12 nachstehend als eine Kraftmaschine 12 beschrieben, ohne den Umfang auf eine solche Konstruktion zu beschränken.
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Das Fahrzeug 10 umfasst auch ein stufenloses Getriebe (CVT) 14 und einen Controller (C) 50. Wie es nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 2 dargelegt wird und unter zusätzlicher Bezugnahme auf die Zeitablaufdiagramme der 3–5 ist der Controller 50 programmiert, um ein gegenwärtiges Drehzahlverhältnis des CVT 14 zu berechnen und andere Aktionen mit Bezug auf das CVT 14 während eines plötzlichen Stoppereignisses des Fahrzeugs 10 durchzuführen, d. h. jedes Ereignis, bei welchem Drehzahlen einer primären und sekundären Variatorscheibe 18 und 20 zu niedrig für eine genaue Messung sind.
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Der Controller 50 ist auch programmiert, um Scheibendrucksteuersignale (Pfeil PCC) an die primäre und sekundäre Variatorscheibe 18 und 20 während/nach einem plötzlichen Stoppereignis zu senden, bei welchem ein programmiertes/kalibriertes minimales CVT-Drehzahlverhältnis, das zum Anfahren optimal ist, welches nachstehend als ein erstes Schwellenverhältnis (k1) bezeichnet wird, nicht erreicht wird, und um einen Zustand einer Drehzahlverhältnisunsicherheit an einen anderen Controller, z. B. an ein Kraftmaschinensteuermodul (ECM) 150, über ein Zustandssignal (Pfeil 11) nach eine solchen plötzlichen Stoppereignis zu übermitteln. Der Controller 50 schätzt auch selektiv das gegenwärtige CVT-Drehzahlverhältnis unter bestimmten Betriebsbedingungen, wenn die Drehzahlen ωP und ωS der primären und sekundären Scheibe, wie sie über jeweilige Scheibendrehzahlsensoren SP und SS ermittelt werden, unter einem zweiten Schwellenverhältnis (k2) liegen, welches das erste Schwellenverhältnis (k1) überschreitet, aber bei welchen die Scheibendrehzahlen ωP und ωS noch unter einer Sensorauflösung oder einer Schwelle für eine genaue Messung liegen.
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Wie es in der Technik bekannt ist, kann die Genauigkeit oder Auflösung von Drehzahlsensoren, wie etwa der Drehzahlsensoren S
P und S
S, bei niedrigen Drehzahlen relativ niedrig sein, und es kann daher schwierig sein, das gegenwärtige CVT-Verhältnis während und nach einem plötzlichen Stoppereignis des Fahrzeugs
10 genau zu berechnen. Der Controller
50 ist deshalb mit dem ersten, zweiten und dritten Schwellenverhältnis (k1, k2, k3) über eine Programmierung eines Speichers (M) des Controllers
50, z. B. in einer Nachschlagetabelle, programmiert. Der Controller
50 ermittelt, ob diese kalibrierten Schwellen während des plötzlichen Stoppereignisses beim Kreuzen oder Abfallen unter ein kalibriertes Drehzahlverhältnis, welches eine letzte bekannte gültige berechnete Messung angibt, erreicht werden. Ein derartiger Wert kann offline ermittelt und in dem Speicher (M) gespeichert werden und es kann erwartet werden, dass er auf der Basis der Konstruktion der besonderen verwendeten Sensoren S
P, S
S sowie der Fahrzeugplattform, dem Drehmomentwandler und der Variatorgeometrie variiert. Die ideale Situation ist, dass das erste Schwellenverhältnis (k1) erreicht wird, bevor die primäre und sekundäre Scheibe
18 und
20 aufgehört haben zu rotieren. Es sind keine zusätzlichen Steueraktionen erforderlich, wenn dieses Ergebnis auftritt. Wenn dieses Ergebnis nicht auftritt, führt jedoch der Controller
50 stattdessen eine von einer Anzahl von unterschiedlichen möglichen Steueraktionen mit Bezug auf das CVT
14 abhängig von dem berechneten gegenwärtigen Drehzahlverhältnis (SR) durch, wobei
und den Scheibendrehzahlen oder genauer abhängig davon, ob die primäre und sekundäre Scheibe
18 und
20 aufgehört haben zu rotieren, oder nicht, aus. Ein Verfahren
100 und die verschiedenen Bedingungen für die Steueraktionen wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
2–
5 ausgeführt.
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Mit Bezug auf das beispielhafte Fahrzeug 10 von 1 umfasst die Kraftmaschine 12 eine Ausgangswelle/Kurbelwelle 13. Die Kurbelwelle 13 ist mit dem CVT 14 verbunden, das wiederum eine Ausgangswelle 15 umfasst. Die Ausgangswelle 15 liefert schließlich Ausgangsdrehmoment (Pfeil TO) an einen Satz Antriebsräder 16. Das CVT 14 umfasst die primäre Variatorscheibe 18, die mit der Kurbelwelle 13 verbunden und durch diese angetrieben ist, die sekundäre Variatorscheibe 20, die mit der Ausgangswelle 15 verbunden ist, und ein kontinuierlich rotierendes Antriebsbauteil oder CVT-Riemen 22. Der Begriff ”Riemen”, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf jede geschlossene/endlose Schleife aus Kautschuk und/oder Metall, die zum Übertragen von Drehmoment von der primären Variatorscheibe 18 auf die sekundäre Variatorscheibe 20 geeignet ist, einschließlich einer Schleife einer Kette oder eines herkömmlichen Gummi- und Metall-CVT-Antriebsriemens. Der Einfachheit halber wird nachstehend der Begriff ”Riemen” dazu verwendet, sich auf jedes geeignete endlose drehbare Bauteil zu beziehen.
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Die primäre und sekundäre Variatorscheibe 18 und 20 weisen jeweils zusammengehörige Hälften 19 bzw. 21 auf, wobei jeweilige konische Stirnflächen 23 und 25, einen Spalt 26 mit variabler Breite definieren. Der Riemen 22 ist in dem Spalt 26 positioniert und läuft auf den konischen Stirnflächen 23 und 25, wenn die Kraftmaschine 12 die primäre Scheibe 18 mit Kraftmaschinen-Drehzahl (NE) beaufschlagt, welche somit als die Eingangsdrehzahl/primäre Drehzahl (ωP) der primären Scheibe 18 wirkt. Die sekundäre Scheibe 20 rotiert mit der zweiten Drehzahl (ωS). Wie oben angeführt, können beide Scheibendrehzahlen (ωP, ωS) über die Sensoren SP und SS gemessen und an den Controller 50 zum Beispiel als Signale über ein Controller-Area-Network oder andere geeignete Kanäle berichtet werden.
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Die Breite des Spaltes 26 kann über eine Bewegung der zusammengehörigen Hälften 19 und/oder 21 variiert werden, um das gegenwärtige Drehzahlverhältnis des CVT 14 zu ändern. Deshalb umfasst das Fahrzeug 10 von 1 einen jeweiligen ersten und zweiten Variatoraktor 28 und 30, die jeweils auf einen primären und sekundären Druck (Pfeile PP bzw. PS) ansprechen, welcher über entsprechende Scheibendrucksensoren (SPP, SPS) messbar sind, um die jeweilige primäre und sekundäre Variatorscheibe 18 und 20 aufeinander zu zu bewegen. Eine Rückstellfeder (nicht gezeigt) oder ein anderer Rückstellmechanismus innerhalb einer jeden der Variatorscheiben 18 und 20 bewegt die Variatorscheiben 18 und 20 voneinander weg, wenn der jeweilige primäre und sekundäre Druck (PP, PS) abgelassen wird. Obgleich es in 1 zur Vereinfachung der Veranschaulichung schematisch gezeigt ist, umfasst eine beispielhafte Ausführungsform des ersten und zweiten Aktors 28 und 30 ein hydraulisches Kolben/Zylinder-System, obwohl andere die Linearaktoren, wie elektromechanischer Einrichtungen oder pneumatische Kolben, verwendet werden können.
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Der erste Aktor 28 von 1 wirkt auf eine Bewegliche der zusammengehörigen Hälften 19 der primären Variatorscheibe 18 in Ansprechen auf die Ausübung des primären Drucks (Pfeil PP). Gleichermaßen wirkt der zweite Aktor 30 auf eine Bewegliche der zusammengehörigen Hälften 21 der sekundären Variatorscheibe 20 in Ansprechen auf den sekundären Druck (Pfeil PS). Leitungsdruck (Pfeil PL) kann an das CVT 14 über eine Fluidpumpe 32 wie gezeigt geliefert werden, wobei die Fluidpumpe 32 Fluid 33, wie etwa Öl, aus einem Sumpf 34 abzieht und das Fluid 33 zu dem CVT 14 über Schläuche, Fittinge und eine andere geeignete Fluidleitung (nicht gezeigt) umwälzt. In einer möglichen Ausführungsform ist der Leitungsdruck (Pfeil PL) gleich dem sekundären Druck (PS). Es können jedoch andere Ausführungsformen in Betracht gezogen werden, in welchen der primäre und sekundäre Druck (Pfeile PP bzw. PS) unabhängig von dem Leitungsdruck (Pfeil PL) sind.
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Der Controller 50 kann als eine oder mehrere Computereinrichtungen ausgestaltet sein, die einen Speicher (M) aufweisen. Der Controller 50 kann Hardwarebauteile, wie etwa einen Prozessor (P), Schaltung, die ein Zeitglied, einen Oszillator, Analog/Digital-Schaltung, Digital/Analog-Schaltung, Proportional-Integral-Differential-(PID-)Regelungslogik, einen digitalen Signalprozessor und jegliche notwendige Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen und andere Signalaufbereitungs- und/oder Signalpufferschaltung einschließt, umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein. Der Speicher (M) kann greifbaren, nicht vorübergehenden Speicher umfassen, wie etwa Nurlesespeicher, z. B. magnetischen, Festkörper-, Flash- und/oder optischen Speicher, sowie ausreichende Mengen von elektrisch löschbarem programmierbarem Nurlesespeicher und dergleichen. Schritte, die das Verfahren 100 verkörpern, können in dem Speicher (M) aufgezeichnet und vom dem Prozessor (P) bei der Gesamtsteuerung des Fahrzeugs 10 ausgeführt werden.
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Der Controller 50, der mit dem ersten und zweiten Aktor 28 und 30 in Verbindung steht, empfängt einen Satz Steuereingänge (Pfeil CCE) als Teil des nachstehend beschriebenen Verfahrens 100. Die Steuereingänge (Pfeil CCE) können die Fahrzeuggeschwindigkeit N10, wie von einem oder mehreren Rad- oder Getriebeausgangsdrehzahlsensoren S10 berichtet, berechnet oder gemessen, die Scheibendrehzahlen (ωP, ωS) und eine Ausgangsdrehmomentanforderung (Pfeil TREQ) umfassen. Wie es in der Technik bekannt ist, wird die Ausgangsdrehmomentanforderung (Pfeil TREQ) in der Regel durch Aktionen eines Fahrers des Fahrzeugs 10 ermittelt, wie etwa über eine gegenwärtige Gasgabeanforderung, Bremsniveaus, Gangzustand und dergleichen. Das Fahrzeug 10 kann optionale Schaltwippen 35, wie sie gestrichelt gezeigt sind, umfassen, so dass der Fahrer des Fahrzeugs 10 ein Schalten über ein Tasten von einer der Schaltwippen 35 anfordert. Bei einer solchen Konstruktion erzeugt die Bewegung der Schaltwippen 35 ein angefordertes Schaltsignal (Pfeil RS) als Teil des Satzes Steuereingänge (Pfeil CCI).
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Unter Bezugnahme auf 2 beginnt eine beispielhafte Ausführungsform des Verfahrens 100 bei Schritt S102, wobei der Controller 50 von 1 die Fahrzeuggeschwindigkeit N10 ermittelt. Schritt 102 kann ein Messen der Fahrzeuggeschwindigkeit N10 über den Drehzahlsensor/Drehzahlsensoren S10 zum Beispiel einen Raddrehzahlsensor oder einen Getriebeausgangsdrehzahlsensor, umfassen. Der Sensor SS in der beispielhaften Ausführungsform von 1 kann eine Getriebeausgangsdrehzahl messen, die die Drehzahl des Ausgangselements 15 ist. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt S104 fort, sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit N10 an den Controller 50 übertragen oder auf andere Weise diesem verfügbar gemacht worden ist.
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Bei Schritt S104 ermittelt der Controller 50 als nächstes, ob Fahrzeugbedingungen (COND) ein plötzliches Stoppereignis des Fahrzeugs 10 angeben. Derartige Bedingungen können Bremsniveaus und/eine Änderungsrate einer Fahrzeuggeschwindigkeit (N10) umfassen, zum Beispiel eine Schwellenrate einer Änderung der Drehzahl des Ausgangselements 15. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt S105 fort, wenn das Fahrzeug 10 plötzlich gestoppt hat oder dabei ist, dies zu tun, und wiederholt ansonsten Schritt S104.
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Schritt S105 umfasst ein Ermitteln, ob von dem CVT 14 von 1 Druck weggenommen worden ist (DP). Eine Druckwegnahme kann von dem Controller 50 leicht ermittelt werden, indem der Ein/Aus-Zustand der Kraftmaschine 12 von 1 ermittelt wird, welcher den Controller 50 über den gegenwärtigen Zündungszustand bekannt ist, zusammen mit dem Niveau der Drücke PP und PS von 1 relativ zu entsprechenden Druckschwellen. Wenn die Kraftmaschine 12 ausgeschaltet ist, sollte ein bestimmter Abfall im Fluiddruck über die Scheibendrucksensoren SPP und SPS von 1 detektiert werden. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt S116 fort, wenn von dem CVT 14 Druck weggenommen worden ist, und schreitet ansonsten zu Schritt S106 fort.
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Bei Schritt S106 berechnet der Controller
50 von
1 das gegenwärtige Drehzahlverhältnis des CVT
14, das in
2 als ”DET SR” abgekürzt ist. Wie es oben angeführt wurde, ist das gegenwärtige Drehzahlverhältnis des CVT
14 das Verhältnis der Ausgangsdrehzahl zu der Eingangsdrehzahl des CVT
14, d. h.
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Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt S107 fort, wenn das gegenwärtige Drehzahlverhältnis ermittelt worden ist.
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Schritt S107 bringt ein Vergleichen des berechneten gegenwärtigen Drehzahlverhältnisses (SR) von Schritt 106 mit einem kalibrierten minimalen CVT-Verhältnis, d. h. dem ersten Schwellenverhältnis (k1), mit sich. Das erste Schwellenverhältnis (k1) ist ein vorbestimmter/kalibrierter Wert, der mit der Konstruktion des Fahrzeugs 10 variieren wird. Er ist ein Wert, unter welchem das CVT 14 als optimal zum Anfahren des Fahrzeugs 10 angesehen wird. Das Verfahren 100 ist abgeschlossen, wenn das erste Schwellenverhältnis (k1) erreicht ist, d. h. keine zusätzlichen Steueraktionen von dem Controller 50 außerhalb des Anfahrens des Fahrzeugs 10, wenn dies angefordert wird, erforderlich sind. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt S108 fort, wenn das gegenwärtige Drehzahlverhältnis (SR) das erste Schwellenverhältnis (k1) während/nach dem plötzlichen Stoppereignis überschreitet.
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Schritt S108 umfasst ein Vergleichen des berechneten gegenwärtigen Drehzahlverhältnisses (SR) von Schritt S106 mit dem zweiten Schwellenverhältnis (k2) und ein Ermitteln, ob das berechnete gegenwärtige Drehzahlverhältnis kleiner als das zweite Schwellenverhältnis (k2) ist. Das zweite Schwellenverhältnis (k2) ist durch bekannte Sensorcharakteristiken der Drehzahlsensoren SP und SS von 1, Abtastzeit, konstruktionsspezifische Fahrqualitätskriterien und dergleichen vordefiniert, ist aber höher als das erste Schwellenverhältnis (k1) und niedriger als das dritte Schwellenverhältnis (k3). Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt S110 fort, wenn das gegenwärtige Drehzahlverhältnis des CVT 14 kleiner als das zweite Schwellenverhältnis (k2) ist. Ansonsten schreitet das Verfahren 100 zu Schritt S109 fort.
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Bei Schritt S109 ermittelt der Controller 50 von 1 als nächstes, ob das gegenwärtige Drehzahlverhältnis das dritte Schwellenverhältnis (k3) überschreitet. Über dem dritten Schwellenverhältnis wird ein Anfahren nicht freigegeben, bei oder unter der ersten Schwelle (k1) wird es als optimal erachtet, und zwischen dem zweiten und dritten Verhältnis (k2, k3) ist es möglich, aber nicht optimal, z. B. kann ein weniger als ideales Empfinden oder Effizienz haben. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt S111 fort, wenn das berechnete gegenwärtige Drehzahlverhältnis das dritte Schwellenverhältnis (k3) überschreitet, und zu Schritt S117, wenn alternativ das gegenwärtige Drehzahlverhältnis das dritte Schwellenverhältnis (k3) nicht überschreitet.
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Schritt S110 umfasst ein Ermitteln, ob die absoluten Scheibendrehzahlen ωP und ωS, gemeinsam nP in 2, nicht Null betragen, wie es in 2 als nP+ abgekürzt ist. Zu dem Zweck des Verfahrens 100 kann jede Drehzahl mit einem Absolutwert über Null oder über einem kalibrierten Nicht-Null-Wert, z. B. 5–10/min, verwendet werden. Das Verfahren 100 schreitet zu Schritt S112 fort, wenn die Scheibendrehzahlen nP nicht Null betragen und zu Schritt S114, wenn die Scheibendrehzahlen Null betragen.
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Schritt S111 ist effektiv gleich wie Schritt S110, der direkt oben beschrieben wurde. Jedoch wird Schritt S111 erreicht, wenn das berechnete gegenwärtige Drehzahlverhältnis des CVT 14 das dritte Schwellenverhältnis (k3) überschreitet, während Schritt S110 nur dann erreicht wird, wenn das gegenwärtige Drehzahlverhältnis kleiner als das zweite Schwellenverhältnis (k2) ist. Das Verfahren 100 schreitet von Schritt S111 zu Schritt S113 fort, wenn die absoluten Scheibendrehzahlen nP nicht Null betragen, und zu Schritt S115, wenn die Scheibendrehzahlen Null betragen, d. h. wenn die Scheiben 18 und 20 gestoppt haben oder auf unter die Nicht-Null-Drehzahl der unteren Schwelle verlangsamt haben, wie oben angeführt, so dass sie effektiv gestoppt haben.
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Schritt S112 umfasst ein Ausführen einer ersten Steueraktion (CA #1) über den Controller 50 mit Bezug auf das CVT 14. Dieser Schritt erfolgt, wenn das gegenwärtige Drehzahlverhältnis des CVT 14 beim Abfall unter das kalibrierte Drehzahlverhältnis, das die untere Begrenzung der Drehzahlsensorauflösung markiert, kleiner ist als das zweite Schwellenverhältnis (k2) und die Scheibendrehzahlen nicht Null betragen.
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Kurz unter Bezugnahme auf 3 markiert eine vertikale Linie 60 bei t1 einen Zeitpunkt, nach welchem das gegenwärtige Drehzahlverhältnis des DVT 14 nicht genau ermittelt werden kann. Wie es oben angemerkt wurde, ist die Auflösung von Drehzahlsensoren tendenziell bei niedrigeren Drehzahlen schlechter. Da der Controller 50 von 1 des gegenwärtigen CVT-Verhältnisses für die optimale Steuerung des CVT 14 bewusst sein muss, werden bei Schritt S112 spezifische Steuerschritte vorgenommen, um sicherzustellen, dass das gegenwärtige Drehzahlverhältnis das kalibrierte minimale CVT-Verhältnis, d. h. das erste Schwellenverhältnis (k1), das in 3 gezeigt ist, erreicht.
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Als Teil von Schritt S112, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (N10) während des rapiden Stoppereignisses zwischen t0 und t1 abnimmt, befiehlt der Controller 50 die Scheibendrücke PP und PS für die primäre und sekundäre Scheibe 18 und 20, so dass das gegenwärtige Drehzahlverhältnis des CVT 14 das erste Schwellenverhältnis (k1) zum Beispiel auf eine lineare Weise, wie gezeigt, erreicht, wobei dies über eine Übertragung der Drucksteuersignale (Pfeil PCC) von 1 vorgenommen wird. Die letzte bekannte gültige gegenwärtige Drehzahlverhältnisberechnung erfolgt bei t1 und ist im Speicher (M) des Controllers 50 aufgezeichnet, und das gegenwärtige Drehzahlverhältnis wird nach t1 unter Verwendung eines Satzes von CVT-Information geschätzt oder extrapoliert. Der letzte geschätzte/extrapolierte Wert kann verwendet werden, um das CVT 14 während eines nachfolgenden Anfahrens des Fahrzeugs 10 zu steuern, wie es in 3 gezeigt ist.
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CVT-Information, die verwendet werden kann, um das gegenwärtige CVT-Drehzahlverhältnis zu schätzen oder zu extrapolieren, kann die bekannten Rückstellfederkennlinien oder die Konstruktion der Scheiben 18 und 20, eine Temperatur des CVT 14, die spezifische Konstruktion des Riemens 20, hydraulische Eigenschaften oder Beschränkungen etc., umfassen. Die Charakteristiken werden mit jeder Konstruktion variieren und können daher offline kalibriert und in dem Speicher (M) des Controllers 50 aufgezeichnet werden, auf welchem von dem Prozessor (P) zugegriffen werden kann, wenn das gegenwärtige Drehzahlverhältnis Linie 60 bei t1 erreicht, und danach verwendet werden kann, um das gegenwärtige Drehzahlverhältnis zu schätzen. Der Controller 50 kann den Getriebezustand (Pfeil 11 von 1) an das ECM 150 oder andere Controller berichten, die zur Anfahrsteuerung benötigt werden, wobei die Unsicherheit des geschätzten gegenwärtigen Drehzahlverhältnisses angezeigt wird, und kann auch temporär die Proportional-Integral-(PI-)Rückkopplungskompensationslogik innerhalb des Controllers 50 zur Rückkopplungskompensation während dieser Phase temporär sperren.
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Schritt S113 umfasst ein Ausführen einer dritten Steueraktion (CA #3), wenn das gegenwärtige Drehzahlverhältnis des CVT 14 größer als ein drittes Schwellenverhältnis (k3) ist und die Scheibendrehzahlen nicht Null betragen. Die Druckbefehle für diese Steueraktion sind in 5 gezeigt, wobei die SR-Trajektorie unter dem dritten Schwellenverhältnis (k3) vor t1 gezeigt ist. Die dritte Steueraktion ist in Bezug auf die erste Steueraktion von Schritt S112 ähnlich. Die letzte bekannte gültige berechnete gegenwärtige Drehzahlverhältnisberechnung bei t1 ist in Speicher (M) des Controllers 50 aufgezeichnet, und das Drehzahlverhältnis wird danach unter Verwendung des Satzes von CVT-Information wie oben angeführt geschätzt oder extrapoliert.
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Anders als bei der in 3 gezeigten Steueraktion ist die Rate, mit welcher das Drehzahlverhältnis nach t1 in 5 reduziert wird, aufgrund der erhöhten Natur des gegenwärtigen Drehzahlverhältnisses bei t1 relativ zu dem dritten Schwellenverhältnis (k3) schneller. Ein Anfahren des Fahrzeugs ist über dem dritten Schwellenverhältnis (k3) nicht möglich/wird nicht freigegeben, ist aber unter dem zweiten Schwellenverhältnis (k2) möglich, obgleich nicht optimal, und so kann Schritt S113 ein Absenken des Drehzahlverhältnisses unter das zweite Schwellenverhältnis (k2) mit sich bringen. Wie bei Schritt S112 kann die CVT-Information verwendet werden, um das gegenwärtige CVT-Verhältnis unter Verwendung bekannter Rückstellfederkennlinien, der Konstruktion der Scheiben 18 und 20 und anderen Charakteristiken des CVT 14 von 1, z. B. Temperatur, die spezifische Konstruktion des Riemens 22 usw., geschätzt oder extrapoliert werden. Der Controller 50 kann den Getriebezustand (Pfeil 11) den ECM 150 oder anderen Controllern berichten, die zur Anfahrsteuerung benötigt werden, und kann während dieser Phase auch eine PI-Rückkopplungskompensationslogik temporär sperren.
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Schritt S114 von 2 umfasst ein Ausführen einer zweiten Steueraktion (CA #2), wenn das gegenwärtige Drehzahlverhältnis niedriger als das zweite Schwellenverhältnis (k2) ist und die Scheibendrehzahlen Null betragen. Diese Steueraktion ist in 4 gezeigt. Im Gegensatz zu 3 und der ersten Steueraktion von Schritt S112 friert die zweite Steueraktion das letzte gültige berechnete gegenwärtige Drehzahlverhältnis nach t1 ein/hält dieses aufrecht, und friert den primären und sekundären Druck ein. Die Fahrzeuggeschwindigkeit N10 nimmt weiterhin ab, bis das Fahrzeug 10 stoppt. Wie bei Schritt S112 berichtet der Controller 50 den CVT-Zustand (Pfeil 11) dem ECT 150 oder anderen Controllern, die zur Anfahrsteuerung benötigt werden, und sperrt temporär die PI-Logik während dieser Phase. Das heißt, unter Bedingungen niedriger Drehzahl kann das Drehzahlverhältnis des CVT 14 nicht genau gemessen und berechnet werden, und daher funktioniert eine PI-Rückkopplungskompensation nicht gut, und infolgedessen wird diese temporär gesperrt.
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Schritt S115 umfasst ein Ausführen einer vierten Steueraktion (CA #4), wenn das gegenwärtige Drehzahlverhältnis (SR) größer als ein drittes Schwellenverhältnis (k3) ist und die Scheibendrehzahlen Null betragen. Der Controller 50 kann den CVT-Zustand (Pfeil 11 von 1) berichten und andere notwendige Aktion vornehmen. Da zum Beispiel das gegenwärtige Verhältnis zu hoch zum Anfahren ist und das Fahrzeug 10 gestoppt hat, kann der Controller 50 eine Druckwegnahme des CVT 14 befehlen, um eine Abnahme des Drehzahlverhältnisses zu bewirken. Mit anderen Worten, das Verhältnis wird über Druckwegnahme des CVT 14 in Richtung des ersten Schwellenverhältnisses (k1) verringert, so dass ein Anfahren möglich ist.
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Bei Schritt S116 führt der Controller 50 eine fünfte Steueraktion (CA #5) aus, wenn die Ermittlung bei Schritt S105 vorgenommen wird, dass von dem CVT 14 Druck weggenommen worden ist. Wenn von dem CVT 14 Druck weggenommen worden ist, bewegt die Rückstellkraft der Rückstellfeder in der sekundären Scheibe und möglicherweise der primären Scheibe die Scheiben zurück zu dem minimalen Verhältnis, d. h. dem ersten Schwellenverhältnis (k1). Schritt S116 kann ein Extrapolieren des gegenwärtigen Drehzahlverhältnisses nach unten in Richtung des ersten Schwellenverhältnisses (k1) beginnend bei t1 von 3–5 mit sich bringen, wieder auf der Basis der Kennlinie der Rückstellfeder und anderer Eigenschaften des CVT 14, wie es oben angeführt wurde. In einer Ausführungsform kann der Controller 50 von 1 ein Zeitglied verwenden, um über eine kalibrierte Dauer, die angibt, dass die Scheiben 18 und 20 sich ausreichend bewegt haben, um das minimale oder erste Schwellenverhältnis (k1) zu erreichen, zu zählen, oder ein Modell oder dergleichen verwenden, so dass der Controller 50 sich bewusst ist, dass ausreichend Zeit dafür verstrichen ist, dass das erste Schwellenverhältnis (k1) erzielt wird.
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Schritt S117 bringt ein Ermitteln mit sich, ob die absoluten Scheibendrehzahlen nicht Null betragen. Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren 100 zu Schritt S119 fort. Wenn die Scheibendrehzahlen Null betragen, schreitet das Verfahren 100 alternativ zu Schritt S121 fort.
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Schritt 119 umfasst ein Ausführen einer sechsten Steueraktion (CA #6), wenn die Scheiben 18, 20 umlaufen und das Drehzahlverhältnis des CVT 14 ein zweites Schwellenverhältnis (k2) überschreitet, aber nicht das dritte Schwellenverhältnis (k3), wie es bei Schritt S117 ermittelt wird. Bei dieser Bedingung kann der Controller 50 von 1 versuchen, die Scheiben 18 und/oder 20 zum Herstellen eines niedrigeren Drehzahlverhältnisses über die Drucksteuersignale (Pfeil PCC) von 1 zu bewegen, die im Wesentlichen wie in 5 gezeigt aussehen.
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Schritt S121 bringt ein Ausführen einer siebten Steueraktion (CA #7) mit sich, wenn die Scheiben nicht rotieren und das Drehzahlverhältnis des CVT 14 das zweite Schwellenverhältnis (k2), aber nicht das dritte Schwellenverhältnis (k3) überschreitet, wie es bei Schritt S117 ermittelt wird. Bei dieser Bedingung kann der Controller 50 das gegenwärtige Drehzahlverhältnis halten, wie es in 4 gezeigt ist.
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Unter Verwendung des Verfahrens 100 ist der Controller 50 von 1 in der Lage, die Drucksteuersignale (Pfeil PCC) nach einem plötzlichen Stoppereignis, in welchem das kalibrierte minimale Drehzahlverhältnis/erste Drehzahlverhältnis (k1) nicht erreicht wird, anzupassen. Der Controller 50 kann die Unsicherheit des ermittelten Verhältnisses nach einem solchen Stopp, etwa über eine Übertragung eines Boolschen Werts, der eine solche Unsicherheit angibt, übermitteln, und kann fortfahren, über eine Schätzung des Drehzahlverhältnisses zu funktionieren. Infolgedessen kann das Fahrzeug 10 von 1 besser in der Lage sein, nach einem plötzlichen Stoppereignis anzufahren.
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Obgleich die besten Ausführungsarten der Offenbarung ausführlich beschrieben worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet, das diese Offenbarung betrifft, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.
