DE102017100555B4 - Verfahren zur steuerung eines stufenlosen automatikgetriebes - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern eines stufenlosen Getriebes (CVT) (140) für ein Fahrzeug einschließlich einer Variatoranordnung (30), umfassend:Überwachen eines Betriebszustands des Fahrzeugs mit einem Steuerungssystem (10) mit mindestens einer Steuerung (12) und einem oder mehreren Sensoren (32, 34, 112, 125, 162), in Kommunikation mit der mindestens einen Steuerung (12);Bestimmen eines anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses der Variatoranordnung (30);Erfassen eines Ereignisses, das zu einer Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs führt, indem mindestens ein Ereignis aus der Gruppe bestehend aus einer allgemeinen Straßenstörung, einem Verlust von Radtraktion, einer plötzlichen Abbremsung des Fahrzeugs und einer Änderung der Richtung des Fahrzeugs erfasst wird;Bestimmen einer Kompensationsstrategie mit dem Steuerungssystem (10), um das Variator-Übersetzungsverhältnis in Reaktion an das Ändern des Betriebszustands des Fahrzeugs anzupassen;Generieren eines angepassten Variator-Übersetzungsverhältnisses basierend auf der Kompensationsstrategie; undÜbertragen des angepassten Variator-Übersetzungsverhältnisses in Reaktion auf das Ändern des Betriebszustands des Fahrzeugs zur Variatoranordnung (30);dadurch gekennzeichnet , dassder Schritt des Bestimmens der Kompensationsstrategie in Reaktion auf die Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs Folgendes umfasst:Erfassen der Beschleunigung als Reaktion auf das Zusammenwirken des Fahrzeugs mit einem allgemeinen Straßenstörungsereignis mit dem einen oder mehreren Sensoren (32, 34, 112, 125, 162) in einem vordefinierten Zeitintervall, wobei das Erfassen solange durchgeführt wird, bis das vordefinierte Zeitintervall abgelaufen ist;Erzeugen der Anpassung des anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses durch Überklemmen eines Variator-Riemens (40) zur Begrenzung des Variator-Übersetzungsverhältnisses; undAufrechterhalten des angepassten Variator-Übersetzungsverhältnisses bis zum Wegfall des allgemeinen Straßenstörungsereignisses;oder dassder Schritt des Bestimmens der Kompensationsstrategie in Reaktion auf die Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs Folgendes umfasst:Erfassen der Raddrehzahl als Reaktion auf ein Ereignis des Verlusts von Radtraktion mit dem einen oder mehreren Sensoren (32, 34, 112, 125, 162) in einem vordefinierten Zeitintervall, wobei das Erfassen solange durchgeführt wird, bis das vordefinierte Zeitintervall abgelaufen ist;Erzeugen der Anpassung des anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses durch Überklemmen eines Variator-Riemens (40) zur Begrenzung des Variator-Übersetzungsverhältnisses; undAufrechterhalten des angepassten Variator-Übersetzungsverhältnisses in Reaktion auf die Kompensationsstrategie bis zum Wegfall des Traktionsverlustereignisses;oder dassder Schritt des Bestimmens der Kompensationsstrategie in Reaktion auf das Ändern des Betriebszustands des Fahrzeugs Folgendes umfasst:Erfassen von Bremspedalbetätigung, Änderungsrate der Bremspedalbetätigung und Getriebe-Turbinendrehzahl in Reaktion auf ein Fahrzeugverzögerungsereignis mit dem einen oder mehreren Sensoren (32, 34, 112, 125, 162) zu einem Zeitpunkt des Beginns eines vordefinierten Zeitintervalls, wobei das Erfassen solange durchgeführt wird, bis das vordefinierte Zeitintervall abgelaufen ist;Erzeugen der Anpassung des anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses an ein vordefiniertes minimales Variator-Übersetzungsverhältnis; undAufrechterhalten des angepassten Variator-Übersetzungsverhältnisses in Reaktion auf die Kompensationsstrategie bis zum Wegfall des Fahrzeugverzögerungsereignisses;oder dassder Schritt des Bestimmens der Kompensationsstrategie in Reaktion auf die Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs Folgendes umfasst:Überwachung einer Getriebesteuervorrichtung zum Bestimmen eines Übertragungsmodus und einer Fahrzeuggeschwindigkeit in Reaktion auf ein Rollrichtungsänderungsereignis mit dem einen oder mehreren Sensoren (32, 34, 112, 125, 162) in einem vordefinierten Zeitintervall, wobei die Überwachung solange durchgeführt wird, bis das vordefinierte Zeitintervall abgelaufen ist;Erzeugen der Anpassung des anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses durch Übertragen eines Vorwärts-/Rückwärts-Kupplungs-Sperrsignals an die Kupplung (126); undAufrechterhalten der Verringerung des Variator-Übersetzungsverhältnisses in Reaktion auf die Kompensationsstrategie bis zum Wegfall des Rollrichtungsänderungsereignisses.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft stufenlose Automatikgetriebe (CVT) und insbesondere ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Steuerung eines CVT. Solch ein Verfahren geht der Art nach im Wesentlichen aus der DE 10 2015 100 418 A1 hervor.
  • HINTERGRUND
  • Ein stufenloses Automatikgetriebe (CVT) ist ein Typ einer Kraftübertragung und in der Lage, eine Antriebs-/Abtriebsdrehzahlübersetzung über eine Spanne zwischen einem minimalen (Abwärts-) und einem maximalen (Aufwärts-)Verhältnis zu verändern, so dass eine unendlich variable Auswahl eines Motorbetriebs gestattet wird, die ein bevorzugtes Sollgleichgewicht des Kraftstoffverbrauchs und der Motorleistung als Reaktion auf eine Abtriebsdrehmomentanfrage erzielt. Anders als konventionell angetriebene Getriebe, die einen oder mehrere Planetenradsätzen und mehrere rotierende und Bremsreibungskupplungen zum Erreichen eines diskreten Zahnradzustandes verwenden, benutzt ein CVT ein im Durchmesser veränderbares Riemenscheibensystem.
  • Das Riemenscheibensystem, das gemeinhin als Variatoranordnung bezeichnet wird, kann innerhalb des kalibrierten Bereichs von Übersetzungsverhältnissen stufenlos übergehen. Eine typische Variatoranordnung beinhaltet zwei Variatorriemenscheiben, die miteinander über ein endloses drehbares Antriebselement wie eine Kette oder einen Riemen verbunden sind. Das endlose drehbare Antriebselement läuft innerhalb eines weitenvariablen Zwischenraums, der durch kegelige Riemenscheibenflächen definiert sind. Eine der Variatorriemenscheiben empfängt Motordrehmoment über eine Kurbelwelle, einen Drehmomentwandler und einen Antriebsradsatz und wirkt somit als Antriebs-/Primärscheibe. Die andere Riemenscheibe steht über zusätzliche Radsätze mit einer Abtriebswelle des CVT in Verbindung und wirkt somit als eine angetriebene/Sekundärscheibe. Eine oder mehrere Planetenradsätze können auf der Antriebsseite oder Abtriebsseite der Variatoranordnung in Abhängigkeit von der Konfiguration verwendet werden.
  • Zum Verändern eines CVT-Übersetzungsverhältnisses kann eine Klemmkraft über ein oder mehrere Riemenscheibenstellglieder auf die Variatorriemenscheiben angewendet werden. Die Klemmkraft klemmt effektiv die Riemenscheibenhälften zusammen zum Ändern der Breite des Spalts zwischen den Riemenscheibenflächen. Die Variation des Spaltmaßes, d. h. der Wirkradius, veranlasst das drehbare Antriebselement, innerhalb des Spalts höher oder niedriger zu laufen. Dies wiederum ändert die Wirkdurchmesser der Variatorriemenscheiben und verändert das Übersetzungsverhältnis des CVT.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Steuern eines stufenlosen Getriebes anzugeben, das das Übersetzungsverhältnis situationsbedingt steuert.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Steuern eines stufenlosen Getriebes gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
  • Ferner wird ein System zur Steuerung eines stufenlosen Getriebes (CVT) für ein Fahrzeug beschrieben, das ein CVT mit einem Antriebsglied, einem Abtriebsglied und einer Variatoranordnung mit einer Riemenscheibe, drehbar mit dem Antriebselement gekoppelt, und eine zweite Riemenscheibe umfasst, die drehbar mit dem Abtrieb verbunden ist. Die ersten und zweiten Riemenscheiben sind drehbar durch eine flexible kontinuierliche drehbare Vorrichtung verbunden.
  • Ein Steuerungssystem mit mindestens einer Steuerung und einem oder mehreren Sensoren in Kommunikation mit der mindestens einen Steuerung wird einschließlich eines ausführbaren Befehlssatzes zum Bestimmen einer anfänglichen Variatorübersetzung der Variatoranordnung und Erfassen eines Ereignisses zum Ändern des Betriebszustand des Fahrzeugs bereitgestellt. Das Steuerungssystem bestimmt eine Kompensationsstrategie zur Anpassung des Variatorübersetzungsverhältnisses in Reaktion auf die Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs und erzeugt ein angepasstes Variator-Geschwindigkeitsverhältnis basierend auf der Kompensationsstrategie. Die Steuerung überträgt das angepasste Variator-Übersetzungsverhältnis auf die Variatoranordnung.
  • Das Steuerungssystem erzeugt das angepasste Variatorgeschwindigkeitsverhältnis und überträgt das angepasste Variatorübersetzungsverhältnis auf die Kompensationsstrategie in Reaktion auf die Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs auf die Variatoranordnung. Das Steuerungssystem kann mindestens einen Betriebszustand aus einer Gruppe bestehend aus Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, Drehmomentwandler-Turbinendrehzahl, CVT-Variator-Antriebsdrehzahl, CVT-Variator-Abtriebsdrehzahl, Bremspedalbetätigung, Fahrpedalbetätigung, TCM-Gangzustand, Fahrzeugbeschleunigung, Motorbeschleunigung und Raddrehzahl überwachen. Das Steuerungssystem kann mindestens ein Ereignis erfassen, das eine Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs aus der Gruppe bestehend aus einer allgemeinen Straßenstörung, einem Verlust von Radtraktion, einer plötzlichen Abbremsung des Fahrzeuges und einer Änderung der Richtung des Fahrzeugs hervorruft.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Offenbarung erzeugt das Steuerungssystem eine Kompensationsstrategie in Reaktion auf die Änderung des Betriebszustandes des Fahrzeugs durch Erfassen der Beschleunigung als Reaktion auf das Einwirken des Fahrzeugs mit einem allgemeinen Straßenstörungsereignis mit dem einem oder mehreren Sensoren in einem vordefinierten Zeitintervall, bis die vorgegebene Zeitspanne erreicht ist. Das Steuerungssystem erzeugt die Verstellung des ersten Variatorgeschwindigkeitsverhältnisses durch Überklemmen eines Variatorriemens, um das Variatorverhältnis zu begrenzen und hält das angepasste Variator-Übersetzungsverhältnis in Reaktion auf die Kompensationsstrategie bis zum Wegfall des allgemeinen Straßenstörungsereignisses.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung generiert das Steuerungssystem eine Kompensationsstrategie in Reaktion auf das Ändern des Betriebszustandes des Fahrzeugs durch Erfassen der Radgeschwindigkeit als Reaktion auf ein Rad bei Antriebsschlupfregelung mit einem oder mehreren Sensoren in einem vordefinierten Zeitintervall bis zum Erreichen der vorgegebenen Zeitspanne. Das Steuerungssystem erzeugt die Anpassung an das anfängliche Variator-Übersetzungsverhältnis durch Überklemmen eines Variatorriemens zur Begrenzung der Variator-Übersetzung und hält das angepasste Variator-Übersetzungsverhältnis als Antwort auf die Kompensationsstrategie bis zum Wegfall des Verlusts des Radtraktionsereignisses aufrecht.
  • Das Steuerungssystem kann einen Unterschied zwischen Raddrehzahlen mit dem einem oder mehreren Sensoren zum Bestimmen, ob eine Schwelle zwischen den angetriebenen und nicht angetriebenen Rädern überschritten wurde, erfassen. Das Steuerungssystem kann auch einzelne Raddrehzahlen und Fahrzeugbeschleunigungen mit dem einem oder mehreren Sensoren zum Identifizieren eines Verlustes an Radtraktionsereignissen erfassen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung erzeugt das Steuerungssystem eine Kompensationsstrategie in Reaktion auf die Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs durch Erfassen einer Bremspedalbetätigung, einer Änderungsrate der Bremspedalbetätigung und der Getriebe-Turbinendrehzahl in Reaktion auf ein Fahrzeugverzögerungsereignis mit dem einem oder mehreren Sensoren zu einem Zeitpunkt der Eingabe eines vordefinierten Zeitintervalls, bis die vorgegebene Zeitspanne erreicht ist. Das Steuerungssystem erzeugt die Anpassung des anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses zu einem vordefinierten minimalen Variator-Übersetzungsverhältnis und hält das angepasste Variator-Übersetzungsverhältnis als Antwort auf die Kompensationsstrategie bis zum Wegfall des Fahrzeugverzögerungsereignisses.
  • In noch einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung erzeugt das Steuerungssystem eine Kompensationsstrategie in Reaktion auf die Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs durch Überwachung einer Getriebesteuervorrichtung, um einen Sendebetrieb und eine Fahrzeuggeschwindigkeit in Reaktion auf ein Rollrichtungsänderungsereignis mit dem einem oder mehreren Sensoren in einem vordefinierten Zeitintervall zu bestimmen, bis die vorgegebene Zeitspanne erreicht ist. Das Steuerungssystem erzeugt eine Verstellung des Variator-Übersetzungsverhältnisses durch Übertragen eines Antrieb-/Rückwärtskupplungs-Sperrsignals an die Kupplung und hält die Verringerung des Variator-Übersetzungsverhältnisses in Reaktion auf die Kompensationsstrategie bis zum Wegfall des Rollrichtung-Änderungsereignisses.
  • Das Steuerungssystem kann die Getriebesteuervorrichtung überwachen zum Identifizieren, ob das Getriebe sich in einem Fahrmodus befindet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit negativ ist und unterhalb einer kalibrierbaren Schwelle liegt. Alternativ kann die Steuerung die Getriebesteuervorrichtung überwachen, zum Identifizieren, ob das Getriebe aus einem neutralen in einen Vorwärts- oder einen Rückwärtsmodus geschaltet wird, wenn entweder starke Gaspedalbetätigung oder hohe Motordrehzahl durch den einen oder die mehreren Sensoren des Steuerungssystems erfasst werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung beinhaltet ein Fahrzeug einen Verbrennungsmotor und ein stufenloses Getriebe (CVT) mit einem Antriebsglied und einem Abtriebsglied. Eine Variatorvorrichtung mit einer ersten Riemenscheibe und einer zweiten Riemenscheibe, wobei die ersten und zweiten Riemenscheiben drehbar durch eine flexible kontinuierlich drehbare Vorrichtung gekoppelt sind, wobei die erste Riemenscheibe drehbar an ein Antriebselement und die zweite Riemenscheibe drehbar an ein Abtriebselement gekoppelt ist.
  • Die erste Riemenscheibe beinhaltet eine bewegliche Scheibe, die sich entlang einer ersten Achse relativ zu einer festen Scheibe als Reaktion auf die Bewegung eines ersten Stellglieds bewegt. Die zweite Riemenscheibe beinhaltet eine bewegliche Scheibe, die sich entlang einer zweiten Achse relativ zu einer festen Scheibe als Reaktion auf die Bewegung eines zweiten Stellglieds bewegt.
  • Steuerungssystem mit mindestens einer Steuerung und einem oder mehreren Sensoren in Kommunikation mit mindestens einer Steuerung, die einen ausführbaren Befehlssatz zur Bestimmung eines anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses der Variatoranordnung beinhaltet und Erfassung eines Ereignisses zu einer Änderung eines Betriebszustands des Fahrzeugs. Der Befehlssatz bestimmt eine Kompensationsstrategie zur Anpassung des Variator-Übersetzungsverhältnisses in Reaktion an die Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs und erzeugt das angepasste Variator-Übersetzungsverhältnis. Die Steuervorrichtung überträgt das angepasste Variator-Übersetzungsverhältnis auf die Kompensationsstrategie in Reaktion auf den Ereigniswechsel im Betriebszustand des Fahrzeugs auf die Variatoranordnung.
  • Die oben genannten Eigenschaften und Funktionen sowie anderen Eigenschaften und Funktionen der vorliegenden Darstellungen gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bestmöglichen praktischen Umsetzung der dargestellten Ansprüche in Verbindung mit den zugehörigen Abbildungen hervor.
  • Figurenliste
    • 1 stellt schematisch Elemente eines Antriebsstrangsystems dar, das einen Verbrennungsmotor beinhaltet, der drehbar mit einem stufenlosen Getriebe (CVT) über einen Drehmomentwandler und ein Getriebe gemäß der Offenbarung verbunden ist;
    • 2 stellt schematisch Elemente eines Variators eines Ketten-CVT gemäß der Offenbarung dar;
    • 3 stellt schematisch ein Blockdiagramm eines CVT-Steuerungssystems dar, das zum Anpassen des Variator-Übersetzungsverhältnisses eines Variators in einem CVT zum Steuern des CVT gemäß der Offenbarung verwendet werden kann.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszahlen in allen Figuren gleichen oder ähnlichen Komponenten, veranschaulicht 1 schematisch Elemente eines Antriebssystems 100 eines Fahrzeugs, das einen Verbrennungsmotor (Motor) 110, drehbar an ein stufenloses Getriebe (CVT) 140 über einen Drehmomentwandler 120 und ein Getriebe 130 gekoppelt, beinhaltet. Das Antriebsstrangsystem 100 ist mittels einer Kraftübertragung 150 mit einem oder mehreren Fahrzeugrädern 160 verbunden, um beim Einsatz in einem Fahrzeug Zugkraft bereitzustellen. Der Betrieb des Antriebsstrangsystems 100 kann überwacht und durch ein Steuerungssystem 10 als Reaktion auf Fahrerbefehle und andere Fahrzeugbetriebsfaktoren gesteuert werden. Das Antriebssystem 100 kann Teil einer Vorrichtung sein, die ein Fahrzeug, ein Fahrrad, ein Roboter, landwirtschaftliches Gerät, Sportausrüstung oder jede beliebige andere Transportvorrichtung sein kann.
  • Der Motor 110 kann jeder geeignete Verbrennungsmotor sein, der in der Lage ist, Treibstoffe auf Kohlenwasserstoffbasis in mechanische Leistung umzuwandeln, um als Reaktion auf die Steuerbefehle vom Steuerungssystem 10 Drehmoment zu erzeugen. Der Drehmomentwandler 120 ist eine Vorrichtung, die eine Fluidkopplung zwischen dessen Antriebs- und Abtriebsgliedern zur Übertragung von Drehmoment aufweist und vorzugsweise eine Pumpe 122 beinhaltet, die mit dem Motor 110 gekoppelt ist sowie eine Turbine 124, die über das Abtriebsglied mit dem Getriebe 130 und einer Drehmomentwandlerkupplung 126 gekoppelt ist, die die Rotation der Pumpe 122 und der Turbine 124 verriegelt und die durch die Steuereinheit 10 gesteuert wird.
  • Das Abtriebsglied des Drehmomentwandlers 120 ist mit dem Getriebe 130 drehbar gekoppelt, das im Eingriff befindliche Zahnräder oder andere geeignete Getriebemechanismen beinhaltet, die Untersetzungen zwischen dem Drehmomentwandler 120 und dem CVT 140 erzeugen. Alternativ kann das Getriebe 130 eine andere geeignete Konfiguration zur Herstellung eines Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Motor 110, dem Drehmomentwandler 120 und dem CVT 140 annehmen, einschließlich, als nichteinschränkende Beispiele, einer Kettentrieb- oder Planetengetriebekonfiguration. In alternativen Ausführungsformen können der Drehmomentwandler 120 und das Getriebe 130 entfallen.
  • Das Getriebe 130 beinhaltet ein Abtriebsglied, das über ein Antriebsglied 51 mit dem CVT 140 drehgekoppelt ist. Eine Ausführungsform des CTV 140 ist mit Bezug auf 2 beschrieben. Ein Abtriebsglied 61 des CVT 140 ist mit dem Antriebsstrang 150 drehgekoppelt, der über eine Achse, eine Halbwelle oder ein anderes geeignetes Element zur Drehmomentübertragung mit den Fahrzeugrädern 160 drehgekoppelt ist. Der Antriebsstrang 150 kann ein Differentialgetriebe, ein Kettengetriebe oder eine andere geeignete Getriebeanordnung zum Übertragen von Drehmoment auf ein oder mehrere Fahrzeugräder 160 beinhalten.
  • Das Antriebsstrangsystem 100 beinhaltet bevorzugt eine oder mehrere Sensoren zur Überwachung von Drehzahlen verschiedener Vorrichtungen, einschließlich beispielsweise einem Motordrehzahlsensor 112, einem Sensor für die Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers 125, einem Sensor für die Antriebsgeschwindigkeit des CVT-Variators 32, einem Sensor für die Abtriebsgeschwindigkeit des CVT-Variators 34 und einem Radgeschwindigkeitssensor 162. Jeder der vorher genannten Geschwindigkeitssensoren kann jede geeignete Positions/Drehzahlmessvorrichtung sein wie etwa ein Hall-Effekt-Sensor sein. Jeder der genannten Drehzahlsensoren steht mit dem Steuerungssystem 10 in Verbindung. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff ‚Geschwindigkeit‘ und ähnliche Begriffe auf eine Drehzahl eines rotierenden Elements, soweit nicht ausdrücklich anderweitig angegeben. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff ‚Position‘ und ähnliche Begriffe auf eine Dreh- oder Winkelposition eines rotierenden Elements, soweit nicht ausdrücklich anderweitig angegeben.
  • Das Steuerungssystem 10 beinhaltet vorzugsweise eine Steuereinheit 12 und eine Benutzeroberfläche 14. Eine einzelne Steuerung 12 wird zur Vereinfachung der Darstellung dargestellt. Die Steuerung 12 kann eine Vielzahl von Steuerungsvorrichtungen beinhalten, wobei jede Steuerung 12 im Zusammenhang mit der Überwachung und Steuerung eines einzelnen Systems steht. Dies kann ein Motorsteuergerät (ECM) zur Steuerung des Motors 110 und eine Getriebesteuerung (TCM) zur Steuerung des CVT 140 und zur Überwachung und Steuerung eines einzelnen Subsystems beinhalten, beispielsweise eine Drehmomentwandlerkupplung.
  • Die Steuerung 12 beinhaltet vorzugsweise mindestens einen Prozessor und mindestens eine Speichervorrichtung 11 (oder ein anderes nicht flüchtiges, greifbares und computerlesbares Speichermedium), auf dem sich die aufgezeichneten Anweisungen zur Umsetzung von Befehlssätzen zur Steuerung des CVT und ein Zwischenspeicher 13 befinden. Die Speichervorrichtung 11 kann von der Steuerung ausführbare Anweisungssätze speichern und der Prozessor kann den auf dem Speicher 11 gespeicherten und von der Steuerung ausführbaren Anweisungssatz ausführen.
  • Die Benutzeroberfläche 14 kommuniziert mit und überwacht Bedienereingabevorrichtungen, einschließlich beispielsweise einem Gaspedal 15, einem Bremspedal 16 und einem Getriebegangwahlhebel 17. Die Benutzeroberfläche 14 bestimmt eine Drehmomentanfrage eines Bedieners basierend auf den erwähnten Bedienereingängen. In einer Ausführungsform beinhaltet der Getriebegangwahlhebel 17 eine Hoch-Tipp-/Runter-Tipp-Funktion, wodurch ein Fahrer manuell eine Getriebeübersetzung auswählen kann und somit eine Getriebesteuerung außer Kraft setzen kann. Ein Hoch-Tipp-Befehl resultiert in einem Befehl an das CVT 140 zum Erhöhen von dessen Getriebeübersetzungsverhältnis, das durch Erhöhen eines Drehzahlübersetzungsverhältnisses im CVT 140 erzielt wird. Ein Runter-Tipp-Befehl resultiert in einem Befehl an den CVT 140, das Getriebeübersetzungsverhältnis durch Verringern des Drehzahlübersetzungsverhältnisses im CVT 140 zu erhöhen.
  • Die Begriffe Steuerung, Steuermodul, Modul, Steuerung, Steuereinheit, Prozessor und Ähnliches beziehen sich auf eine oder mehrere Kombinationen anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise (ASIC), elektronische(r) Schaltkreis(e), Zentraleinheit(en), wie z. B. Mikroprozessor(en) und diesen zugeordneten nichttransitorische Speicherkomponenten in Form von Speicher- und Speichergeräten (Lesespeicher, programmierbarer Lesespeicher, Direktzugriff, Festplatte usw.). Die nicht transitorische Speicherkomponente ist in der Lage, maschinenlesbare Anweisungen in der Form eines oder mehrerer Software- oder Firmware-Programme oder -Routinen, kombinatorischen Logikschaltung(en), Antriebs/Abtriebsschaltung(en) und -Vorrichtungen, Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen und anderen Komponenten zu speichern, auf die durch den einen oder mehrere Prozessoren zugegriffen werden kann, um eine beschriebene Funktionalität bereitzustellen.
  • Antriebs-/Abtriebsschaltung(en) und Vorrichtungen beinhalten Analog/Digitalwandler-verwandte Geräte, die Sensoreingaben mit einer vorgegebenen Abruffrequenz oder als Reaktion auf ein Auslöseereignis überwachen. Software, Firmware, Programme, Anweisungen, Steuerroutinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe beziehen sich auf jedwede von einer Steuerung ausführbare Befehlssätze wie Kalibrierungen und Nachschlagtabellen. Jede Steuerung führt für die gewünschten Funktionen (eine) Steuerroutine(n) aus, so auch die Überwachung der Eingaben von Messvorrichtungen und anderen vernetzten Steuerungen und führt Steuer- und Diagnoseroutinen zum Steuern der Betätigung von Stellgliedern durch. Die Routinen können in regelmäßigen Intervallen ausgeführt werden, wie z. B. während des laufenden Betriebs alle 100 Mikrosekunden. Alternativ können Routinen als Reaktion auf ein Auslöseereignis ausgeführt werden.
  • Die Kommunikation zwischen den Steuerungen und Kommunikation zwischen Steuerungen, Stellgliedern und/oder Sensoren kann über eine direkte Kabelverbindung, eine vernetzte Kommunikationsbus-Verbindung, eine drahtlose Verbindung oder jede andere geeignete Kommunikationsverbindung bewerkstelligt werden. Kommunikationsinhalte umfassen das Austauschen von Datensignalen auf jede beliebige geeignete Art, einschließlich z. B. elektrischer Signale über ein leitfähiges Medium, elektromagnetischer Signale über die Luft, optischer Signale über Lichtwellenleiter und dergleichen.
  • Datensignale können unter anderem Signale umfassen, die Eingaben von Sensoren repräsentieren, Signale, die Stellgliedbefehle und Kommunikationssignale zwischen Steuerungen repräsentieren. Der Begriff „Modell“ bezeichnet einen prozessorbasierten oder eines mittels des Prozessors ausführbaren Codes und der zugehörigen Kalibrierung, die die physische Existenz einer Vorrichtung oder eines physischen Prozesses simuliert. Wie hier verwendet, beschreibt der Begriff „dynamisch“ Schritte oder Prozesse, die in Echtzeit ausgeführt werden und durch das Überwachen oder sonstige Ermitteln von Parameterzuständen und dem regelmäßigen oder periodischen Aktualisieren von Parameterzuständen beim Ausführen einer Routine oder zwischen Iterationen beim Ausführen der Routine gekennzeichnet sind.
  • 2 stellt schematisch Elemente einer Variatoranordnung oder Variatoranordnung 30 eines stufenlosen Ketten-Typ-Automatikgetriebes (CVT) 140 dar, das vorteilhaft durch eine Steuereinheit mit mindestens einer Steuerung 12 gesteuert werden kann. Der Variator 30 überträgt Drehmoment zwischen dem ersten Drehelement 51 und dem zweiten Drehelement 61. Das erste Drehelement 51 wird im Folgenden namentlich als Antriebsglied 51 bezeichnet und das zweite Drehelement 61 wird namentlich im Folgenden als Abtriebsglied 61 bezeichnet.
  • Die Variatoranordnung 30 beinhaltet ein erstes bzw. Primärlaufrad 36, ein zweites bzw. Sekundärlaufrad 38 und eine flexible kontinuierliche drehbare Vorrichtung 40, die drehbar mit dem ersten und zweiten Laufrad 36, 38 zum Übertragen von Drehmoment zwischen diesen verbunden ist. Das erste Laufrad 36 ist drehbar mit Antriebsglied 51 und das zweite Laufrad 38 ist drehbar mit dem Abtriebsglied 61 verbunden und die drehbare Vorrichtung 40 wird dazu angepasst, das Drehmoment zwischen dem ersten und zweiten Laufrad 36, 38 und damit zwischen Antriebs- und Abtriebsglied 51, 61 zu übertragen. Das erste Laufrad 36 und Antriebsglied 51 drehen sich um eine erste Achse 48 und das zweite Laufrad 38 und das Abtriebsglied 61 drehen sich um eine zweite Achse 46.
  • Die kontinuierliche drehbare Vorrichtung 40 kann einen Riemen, eine Kette oder eine andere geeignete flexible kontinuierliche Vorrichtung sein. Der Antriebsdrehzahlsensor 32 kann zur Erzeugung einer CVT-Antriebsdrehzahl 33, die mit der Drehzahl des ersten bzw. Antriebslaufrads 36 in Verbindung steht, nahe dem Antriebsglied 51 montiert werden, und der Abtriebsdrehzahlsensor 34 kann zur Erzeugung einer CVT-Abtriebsdrehzahl 35, die mit der Drehzahl des zweiten bzw. Abtriebslaufrads 38 in Verbindung steht, nahe dem Abtriebsglied 61 montiert werden. Eines der ersten und zweiten Laufräder 36, 38 wirkt als Verhältnislaufrad zum Aufbau eines Übersetzungsverhältnisses und das andere der ersten und zweiten Laufräder 36, 38 wirkt als Klemmlaufrad zum Erzeugen einer zur Übertragung von Drehmoment ausreichenden Klemmkraft.
  • Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff ‚Übersetzungsverhältnis‘ ein Variator-Übersetzungsverhältnis, also ein Verhältnis zwischen der CVT-Abtriebsdrehzahl und der CVT-Antriebsdrehzahl. Die CVT-Antriebsdrehzahl kann ausgehend von den Signaleingaben des Motordrehzahlsensors 112, des Drehmomentwandler-Turbinendrehzahlsensors 125 oder des Antriebsdrehzahlsensors 32, wie hierin beschrieben oder eines anderen geeigneten Drehzahl/Stellungssensors bestimmt werden. Die CVT-Abtriebsdrehzahl kann ausgehend von einem Eingabesignal des Abtriebsdrehzahlsensors 34 oder des Raddrehzahlsensor 162, wie hier beschrieben oder eines anderen geeigneten Drehzahl/Stellungssensors bestimmt werden. Die Übersetzungsverhältnisparameter werden ausgehend von der CVT-Antriebsdrehzahl und der CVT-Abtriebsdrehzahl ermittelt.
  • Die erste Riemenscheibe 36 kann senkrecht zur ersten Drehachse 48 abgeteilt sein, um eine erste ringförmige Nut 50 zu definieren, die zwischen einer beweglichen Scheibe 52 und einer feststehenden Scheibe 54 gebildet wurde. Die bewegliche Scheibe 52 bewegt sich oder wird entlang der ersten Achse 48 übertragen, die sich gegenüber der feststehenden Scheibe 54 befindet. Beispielsweise kann die erste bewegliche Scheibe 52 mit einem Antriebselement 51 über eine Kerbverzahnungsverbindung verbunden sein, wodurch eine Axialbewegung der ersten beweglichen Scheibe 52 entlang der ersten Achse 48 ermöglicht wird. Die feststehende erste Scheibe 54 ist gegenüber von der beweglichen ersten Scheibe 52 angeordnet. Die feststehende erste Scheibe 54 ist axial am Antriebsglied 51 entlang der ersten Achse 48 befestigt. Als solches bewegt sich die feststehende erste Scheibe 54 nicht in achsenförmiger Richtung der ersten Achse 48.
  • Die bewegliche erste Scheibe 52 und die erste feststehende Scheibe 54 beinhalten jeweils eine erste Nutoberfläche 56. Die ersten Nutoberflächen 56 der beweglichen ersten Scheibe 52 und der feststehenden ersten Scheibe 54 sind gegenüberliegend angeordnet, um dazwischen die erste ringförmige Nut 50 zu definieren. Die gegenüberliegenden ersten Nutoberflächen 56, die bevorzugt eine umgekehrt kegelstumpfförmige Form bilden, so dass eine Bewegung der beweglichen ersten Scheibe 52 in Richtung der feststehenden ersten Scheibe 54 einen äußeren Laufraddurchmesser der ringförmigen ersten Nut 50 erhöht. Ein Stellglied 55 kann so angeordnet sein, dass das erste Laufrad 36 eine axiale Position der beweglichen Scheibe 52 als Reaktion auf ein Steuersignal 53 steuert, einschließlich des Zusammendrückens der beweglichen ersten Scheibe 52 in Richtung der feststehenden ersten Scheibe 54. In einer Ausführungsform kann das Stellglied 55 eine hydraulisch gesteuerte Vorrichtung und das Steuersignal 53 ein Hydraulikdrucksignal sein.
  • Die zweite Riemenscheibe 38 ist senkrecht zur zweiten Achse 46 abgeteilt, um dazwischen eine zweite ringförmige Nut 62 auszubilden. Die ringförmige zweite Nut 62 kann rechtwinklig zur zweiten Achse 46 angeordnet sein. Die zweite Riemenscheibe 38 beinhaltet eine bewegliche Scheibe 64 und eine feststehende Scheibe 66. Die bewegliche Scheibe 64 bewegt sich in Richtung einer Achse oder wird entlang der zweiten Achse 46 bewegt, die sich gegenüber der feststehenden Scheibe 66 befindet. Beispielsweise kann die bewegliche zweite Scheibe 64 mit dem Abtriebselement 61 über eine Kerbverzahnungsverbindung verbunden werden, wodurch eine Axialbewegung der zweiten beweglichen Scheibe 64 entlang der zweiten Achse 46 ermöglicht wird.
  • Die feststehende zweite Scheibe 66 ist gegenüber der beweglichen zweiten Scheibe 64 angeordnet. Die feststehende zweite Scheibe 66 kann axial am Abtriebsglied 61 entlang der zweiten Achse 46 befestigt sein. Als solche bewegt sich die feststehende zweite Scheibe 66 nicht in Richtung der zweiten Achse 46. Die bewegliche zweite Scheibe 64 und die feststehende zweite Scheibe 66 beinhalten jeweils eine zweite Nutoberfläche 68. Die zweite Nutoberfläche 68 der beweglichen zweiten Scheibe 64 und der feststehenden zweiten Scheibe 66 sind gegenüberliegend angeordnet und dazwischen befindet sich die zweite ringförmige Nut 62.
  • Die gegenüberliegende zweite Nutoberfläche 68 bildet bevorzugt eine umgekehrt kegelstumpfförmige Form, so dass eine Bewegung der beweglichen zweiten Scheibe 64 in Richtung der feststehenden zweiten Scheibe 66 einen äußeren Riemenscheibendurchmesser der zweiten ringförmigen Nut 62 erweitert. Ein Stellglied 65 kann so angeordnet sein, um mit der zweiten Riemenscheibe 38 eine axiale Position der beweglichen zweiten Scheibe 64 als Reaktion auf ein angetriebenes Signal 63 zu steuern, einschließlich des Zusammendrückens der beweglichen zweiten Scheibe 64 in Richtung der feststehenden zweiten Scheibe 66. In einer Ausführungsform kann das Stellglied 65 eine hydraulisch gesteuerte Vorrichtung und das Steuersignal 63 ein Hydraulikdrucksignal. Ein Verhältnis zwischen dem Außendurchmesser des ersten Laufrads 36 und dem Außendurchmesser des zweiten Laufrads 38 definiert ein Getriebe-Drehmomentverhältnis. Andere Elemente, wie beispielsweise Kupplungsanordnungen in Form von wählbaren Einweg-Kupplungen und dergleichen, können zwischen dem Variator 30 und anderen Kraftübertragungs- und Antriebsstrang-Komponenten und -Systemen zur Anwendung kommen.
  • Das Steuerungssystem 10 aus 1 kann zur Ausführung der Schritte des Verfahrens gemäß 3 und wie später detaillierter diskutiert werden wird, programmiert werden. Nun bezugnehmend auf 3 wird ein Flussdiagramm des Verfahrens 200 abgebildet, das auf der Steuerung 40 aus 1 gespeichert und von dieser ausgeführt werden kann. Das Verfahren 200 muss nicht in der bestimmten, hier genannten Reihenfolge angewendet werden. Darüber hinaus muss beachtet werden, dass einige Schritte eliminiert werden müssen.
  • Verfahren 200 kann mit Schritt oder Block 202 beginnen, wobei die Steuerung zur Überwachung und Erfassung des Betriebszustandes des Fahrzeuges programmiert oder konfiguriert sein kann. Der eine oder die mehreren Sensoren oder Erfassungsmittel wirken mit dem Steuerungssystem zur Überwachung des Betriebszustands des Fahrzeugs zusammen. Der eine oder die mehreren Sensoren, die mindestens einen Betriebszustand überwachen, können, jedoch nicht beschränkt auf Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, Drehmomentwandler Turbinendrehzahl, CVT-Variator-Antriebsdrehzahl, CVT-Variator-Abtriebsdrehzahl, Bremspedalbetätigung, Fahrpedalbetätigung, TCM-Gangzustand, Fahrzeugbeschleunigung, Motorbeschleunigungen und Raddrehzahlsensoren beinhalten. Das Steuerungssystem kann ein anfängliches Variator-Übersetzungsverhältnis identifizieren und das gewünschte Variator-Übersetzungsverhältnis bewerten, das basierend auf überwachten und geschätzten Betriebsbedingungen in Bezug auf eine Ausgabeleistungsbefehl, Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehmoment und anderen Faktoren unter Verwendung einer Vielzahl von Sensoren zur Auswertung von Geschwindigkeitsverhältnis-Parametern zum Identifizieren der CVT-Antriebsdrehzahl und der CVT-Abtriebsdrehzahl wie oben beschrieben bestimmt werden kann.
  • Bei Schritt oder Block 204 erfasst das Steuerungssystem und bestimmt, ob ein kritisches Fahrzeugereignis vorliegt oder ob eine Fahrzeug-Feedback-Analyse ausgeführt werden kann, die das CVT potentiell stören oder beschädigen könnte. In einer Ausführungsform der Offenbarung überwacht das Steuerungssystem Kriterien zu bestimmten Typen von Fahrzeugereignissen oder Fahreraktionen, die das CVT beschädigen könnten, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf eine verallgemeinerte Straßenstörung, schlagartiges Stoppen oder Abbremsung des Fahrzeugs, einen Verlust der Fahrzeugtraktion oder dergleichen oder eine Rollrichtungsänderung des Fahrzeugs.
  • Wenn die Steuerung kein Vorhandensein oder keine Durchführung einer kritischen Fahrzeugfeedbackanalyse oder ein Ereignis identifiziert, überträgt die Steuerung Vorwärts-Anweisungen an das CVT mit einem gewünschten Variator-Übersetzungsverhältnis zum Betrieb des CVT bei Schritt oder Block 206. Sollte der eine oder die mehreren Sensoren das Vorhandensein oder das Durchführung einer kritischen Fahrzeugmanövers oder -ereignisses erkennen, evaluiert das Steuerungssystem in einer elektrischen Kommunikation mit dem einen oder den mehreren Sensoren in Schritt oder Block 208 das Sensorfeedback, um das Ereignis oder das Manöver zu identifizieren und den Betrieb des CVT anzupassen, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben ist. Schritt oder Block 208 stellt im Allgemeinen eine durch das Steuerungssystem zur Identifikation der Art des kritischen Ereignisses oder Manövers verwendete Kompensationsstrategie dar und wendet zur Vermeidung von Schäden oder Missständen mindestens ein Steuerungselement auf die Variatoranordnung des CVT an.
  • In einer Ausführungsform der Offenbarung identifiziert die Erfassungsstrategie des Steuerungssystems eine allgemeine Straßenstörung als kritischen Fall, der den Betrieb des Fahrzeugs bei Schritt oder Block 210 hervorruft. Eine allgemeine Straßenstörung kann ein oder mehrere der nicht einschränkenden Ereignisse, wie den Betrieb des Fahrzeugs über Fahrbahnunebenheiten, Schotter oder verschmutzte Straßen, Bahnübergänge, Schlaglöcher und dergleichen, in einem Zeitraum beinhalten. Das Steuerungssystem erfasst die allgemeine Straßenstörungsbedingung basierend auf Rückmeldungen des einen oder der mehreren Sensoren, welche die Beschleunigung des Fahrzeugs in Kombination mit einem Aufprallereignis in einer definierten Zeitspanne identifizieren.
  • Bei Identifikation des allgemeinen Straßenstörungsereignisses wird das Steuerungssystem Abhilfemaßnahmen zum Schutz der Variatoranordnung des CVT bei Schritt oder Block 212 anordnen. Das Steuerungssystem weist die Variatoranordnung zum Überklemmen des Riemens zum Begrenzen des Variator-Übersetzungsverhältnisses auf einen Bereich des Weges auf der Grundlage des anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses zum Moment des Ereigniseintritts an. Das angepasste Variator-Übersetzungsverhältnis kann auf einen Bereich höher als das anfängliche Variator-Übersetzungsverhältnis begrenzt sein, um das Aufbringen von mehr Drehmoment an den Rädern zu vermeiden, wodurch das Phänomen des Auftretens von Antriebsschlupf verstärkt würde. Die Anpassung des Variator-Übersetzungsverhältnisses im CVT kann möglicherweise eine ähnliche Wirkung wie ein Zurückschalten in einem Stufengetriebe zum Schutz des CVT vor Beschädigungen erreichen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung identifiziert die Erkennungsstrategie des Steuerungssystems einen Verlust von Radtraktion als kritischen Fall, der den Betrieb des Fahrzeugs bei Schritt oder Block 214 bewirkt. Ein Verlust von Radtraktion kann ein oder mehrere der folgenden nicht einschränkenden Ereignisse wie ein Verlust von Radtraktion auf der Grundlage des Zusammenwirkens mit einer Eis-, Schnee-, Schotter- oder Splitreibungsfläche beinhalten. Es versteht sich, dass das Steuerungssystem mehrere Bedingungen zur Erzielung der Ergebnisse der Offenbarung wie die Erkennung einer plötzlichen Abbremsung des Fahrzeugs kombiniert mit dem Verlust von Antriebsschlupf erfassen kann.
  • Das Steuerungssystem kann den Verlust von Radtraktion durch Auswerten des Drehzahlunterschieds von Radgeschwindigkeiten, die als Radschlupf identifiziert werden können, überwachen und erfassen, um festzustellen, ob eine Schwelle zwischen den angetriebenen und nicht angetriebenen Rädern überschritten wurde. In einer anderen Ausführungsform der Offenbarung kann das Steuerungssystem Traktionsverlustereignisse basierend auf individuellen Raddrehzahlen oder Verwendung einzelner Radgeschwindigkeiten und Fahrzeugbeschleunigung zum Identifizieren eines Traktionsverlustereignisses identifizieren und klassifizieren.
  • Bei Identifikation von Traktionsverlust des Rades wird das Steuerungssystem Abhilfemaßnahmen zum Abschwächen von Beschädigung oder Missstand des CVT anordnen und die Variatoranordnung des CVT wie in Schritt oder Block 212 beschrieben schützen. Das Steuerungssystem kann die Variatoranordnung zum Überklemmen des Riemens zum Anpassen des Variator-Übersetzungsverhältnisses auf einen Bereich des Weges auf der Grundlage des anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses im Moment des Ereigniseintritts anweisen. Das angepasste Variator-Übersetzungsverhältnis kann auf einen Bereich höher als das anfängliche Variator-Übersetzungsverhältnis begrenzt sein, um das Aufbringen von mehr Drehmoment auf die Räder zu vermeiden, wodurch das Phänomen des Auftretens von Antriebsschlupf verstärkt würde. Die Anpassung des Variator-Übersetzungsverhältnisses des CVT kann möglicherweise eine ähnliche Wirkung zu einer Rückschaltung in einem Stufengetriebe zum Schutz des CVT vor Beschädigungen haben.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung identifiziert die Erkennungsstrategie des Steuerungssystems eine erhebliche Abbremsung des Fahrzeugs in einer definierten Zeitspanne als den kritischen Fall, der den Betrieb des Fahrzeugs bei Schritt oder Block 216 bewirkt. Eine plötzliche oder erhebliche Abbremsung des Fahrzeugs kann ein oder mehrere der folgenden nicht einschränkenden Ereignisse wie eine Fahrzeugkollision oder Anwendung der Bremsen beinhalten, wodurch eine Reduzierung der Drehzahl innerhalb der Zeitspanne hervorgerufen wird, die zu erhöhter Belastung der Riemenscheiben führen können oder Schlupf am Riemen oder an der Kette des CVT verursachen und Beschädigungen der Variatoranordnung hervorrufen.
  • Das Steuerungssystem kann das Bremssystem des Fahrzeugs durch Prüfen der Bremspedalbetätigung oder Anwendung des Prozentsatzes und der Änderungsrate der Bremspedalbetätigung oder Anwendung gekoppelt mit anderen Kriterien wie die Schwellen der Getriebe-Turbinendrehzahl beim Zeitpunkt des Eintritts überwachen. Alternativ kann das Steuerungssystem die Motorbeschleunigung oder Fahrzeugbeschleunigung zum Identifizieren einer Abbremsung unter eine Schwelle überwachen. Das Steuerungssystem kann Faktoren einschließlich derjenigen, ob sich das Fahrzeug in einem Vorwärts- oder Rückwärtsgang befindet, zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindigkeit auswerten, ob sich das Fahrzeug oberhalb einer Drehzahl befindet, anzuzeigen, dass das Fahrzeug in Bewegung ist und dass das Gaspedal unterhalb einer Schwelle stehen kann, um anzuzeigen, dass der Fahrer das Fahrzeug nicht beschleunigen will.
  • Bei Identifikation des Abbremsungsereignisses wird das Steuerungssystem Abhilfemaßnahmen zum Schutz der Variatoranordnung des CVT bei Schritt oder Block 218 anordnen. Das Steuerungssystem weist die Variatoranordnung an, das Variator-Übersetzungsverhältnis sofort anzupassen oder dem minimalen vordefinierten Variator-Übersetzungsverhältnis anzupassen, um zu verhindern, dass das Variator-Übersetzungsverhältnis nach dem Ereignis hoch bleibt, da die Variatoranordnung sich nicht ändern kann, außer wenn sich das Fahrzeug bewegt.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung identifiziert die Erkennungsstrategie des Steuerungssystems eine Rollrichtungsänderung des Fahrzeugs in einer definierten Zeitspanne als den kritischen Fall, der den Betrieb des Fahrzeugs bei Schritt oder Block 220 bewirkt. Eine Rollrichtungsänderung des Fahrzeugereignisses kann eine Fahrerrichtungsanforderung beinhalten, die außerhalb des Bereiches für die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit liegt, einschließlich, jedoch nicht beschränkt darauf, dass der Fahrer das Getriebe des Fahrzeugs in einen Fahrmodus schaltet, während sich das Fahrzeug in einer beabsichtigten rückwärtigen Richtung bewegt, der Fahrer das Getriebe des Fahrzeugs in den Rückwärtsgang schaltet, während das Fahrzeug sich in einer beabsichtigten Vorwärtsrichtung bewegt, eine Bewegung des Fahrzeugs aus einem abgestellten Zustand oder ein Schalten des Getriebes des Fahrzeugs aus einem neutralen Modus in einen Vorwärts- oder Rückwärtsmodus erfolgt, während das Gaspedal betätigt wird.
  • Das Steuerungssystem kann das TCM des Fahrzeuggetriebes zur Bestimmung der Position des Getriebes in Kombination mit der Erfassung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs überwachen. Das Steuerungssystem kann eine Rollrichtungsänderung identifizieren, wenn das Getriebe im Rückwärtsgang arbeitet und die Fahrzeuggeschwindigkeit positiv oberhalb einer kalibrierbaren Schwelle liegen kann. Alternativ kann die Steuerung eine Rollrichtungsänderung identifizieren, wenn das Getriebe im Vorwärtsgang arbeitet und die Fahrzeuggeschwindigkeit negativ unterhalb einer kalibrierbaren Schwelle liegt. In einer noch weiteren Alternative kann die Steuerung eine Rollrichtungsänderung identifizieren, wenn das Getriebe aus einem neutralen in einen Vorwärts- oder Rückwärtsgang unter entweder starker Fahrpedalbetätigung oder hohen Motordrehzahlen geschaltet wird.
  • Bei Erkennung des Richtungsänderungsereignisses wird das Steuerungssystem Abhilfemaßnahmen zum Schutz der Variatoranordnung des CVT bei Schritt oder Block 222 anordnen. Das Steuerungssystem überwacht die TCM auf eine Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle zum Bestimmen, ob die Drehzahl möglicherweise außerhalb des Bereichs für den Vorwärts- oder Rückwärtsgang liegt. Ist der Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert für das Getriebe überschritten, wird das Steuerungssystem ein Vorwärts-/Rückwärtsmodus-Kupplungs-Sperrsignal anordnen.
  • In einer alternativen Ausführungsform der Offenbarung weist die Steuerung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt und das Getriebe in einen neutralen Modus geschaltet ist, oder die Sperre, wenn die Kupplungssteuerung außerhalb des Bereichs ist, aktiviert ist, das CVT an, ein minimales Variator-Übersetzungsverhältnis oder angepasstes Variator-Übersetzungsverhältnis anzunehmen. Alternativ führt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt und die Sperre, wenn die Kupplungssteuerung außerhalb des Bereichs ist, aktiv ist, das Steuerungssystem eine Variator-Übersetzungsverhältnisanpassung durch, anhand von Motordrehzahl, Antriebsriemenscheiben-Geschwindigkeit und dem angewiesenen Verhältnis, angeordnet durch die Fahrzeuggeschwindigkeitskarte, sodass, wenn sich der Fahrer innerhalb des akzeptablen Bereichs für einen Übertragungsmodus befindet, das angepasste Variator-Geschwindigkeitsverhältnis bereits zum erwarteten Variator-Übersetzungsverhältnis angeordnet sein.
  • In Schritt oder Block 224 wendet die Steuerung, basierend auf dem Nachweis des kritischen Ereignisses oder Manövers die in Block 208 identifizierten Abhilfemaßnahmen zum Einstellen des entsprechenden Grenzverhältnisses oder angepassten Variator-Übersetzungsverhältnisses aus der Kompensationsstrategie zur Korrektur des kritischen Ereignisses an. Das angepasste Variator-Übersetzungsverhältnis von Block 224 oder das zugelassene Grenzwert-Variator-Übersetzungsverhältnis von Schritt oder Block 206 werden bei Schritt oder Block 226 zum Anwenden des gewünschten Variator-Übersetzungsverhältnisses an das CVT übertragen.
  • Die Steuerung 12 des Steuerungssystems 10 beinhaltet ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet), einschließlich aller nicht-transitorischen (z. B. konkreten) Medien, die an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt sind, die von einem Computer gelesen werden könnten (z. B. durch den Prozessor eines Computers). Ein solches Medium kann in einem beliebigen Format vorliegen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf nichtflüchtige Medien und flüchtige Medien. Nichtflüchtige Medien können beispielsweise optische oder magnetische Disketten und andere persistente Speicher sein. Flüchtige Medien können zum Beispiel dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) umfassen, welcher einen Hauptspeicher bilden kann. Derartige Anweisungen können von einem oder mehreren Übertragungsmedien, einschließlich Koaxialkabel, Kupferdraht und Faseroptik übertragen werden, einschließlich der Drähte, die einen mit dem Prozessor gekoppelten Systembus beinhalten. Einige Formen von einem Computer lesbarer Medien beinhalten beispielsweise eine Floppy Disk, eine flexible Platte, Festplatte, Magnetband, ein anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, DVD, ein anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein anderes physisches Medium mit Lochmustern, einen RAM, einen PROM, einen EPROM, einen FLASH-EEPROM, einen anderen Speicherchip oder eine Speicherkassette oder ein anderes Medium, von dem ein Computer lesen kann.
  • Nachschlagetabellen, Datenbanken, Datendepots oder andere hier beschriebene Datenspeicher können verschiedene Arten von Mechanismen zur Speicherung, zum Zugriff und zum Abrufen verschiedener Arten von Daten beinhalten, einschließlich einer hierarchischen Datenbank, eines Satzes von Dateien in einem Dateisystem, einer Anwendungsdatenbank in einem proprietären Format, eines relationalen Datenbankverwaltungssystems (RDBMS) usw. Jeder dieser Datenspeicher kann in einem Computergerät beinhaltet sein, das ein Computerbetriebssystem, wie beispielsweise eines der vorstehend aufgeführten, einsetzt und auf das über ein Netzwerk in einer oder mehreren der Vielzahl von Arten zugegriffen werden kann. Ein Dateisystem kann durch ein Computerbetriebssystem zugänglich sein und Dateien beinhalten, die in verschiedenen Formaten gespeichert sind. Ein RDBMS kann zusätzlich zu einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Bearbeiten und Ausführen gespeicherter Prozeduren, wie beispielsweise die oben aufgeführte PL/SQL-Sprache, die Structured Query Language (SQL) einsetzen.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Steuern eines stufenlosen Getriebes (CVT) (140) für ein Fahrzeug einschließlich einer Variatoranordnung (30), umfassend: Überwachen eines Betriebszustands des Fahrzeugs mit einem Steuerungssystem (10) mit mindestens einer Steuerung (12) und einem oder mehreren Sensoren (32, 34, 112, 125, 162), in Kommunikation mit der mindestens einen Steuerung (12); Bestimmen eines anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses der Variatoranordnung (30); Erfassen eines Ereignisses, das zu einer Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs führt, indem mindestens ein Ereignis aus der Gruppe bestehend aus einer allgemeinen Straßenstörung, einem Verlust von Radtraktion, einer plötzlichen Abbremsung des Fahrzeugs und einer Änderung der Richtung des Fahrzeugs erfasst wird; Bestimmen einer Kompensationsstrategie mit dem Steuerungssystem (10), um das Variator-Übersetzungsverhältnis in Reaktion an das Ändern des Betriebszustands des Fahrzeugs anzupassen; Generieren eines angepassten Variator-Übersetzungsverhältnisses basierend auf der Kompensationsstrategie; und Übertragen des angepassten Variator-Übersetzungsverhältnisses in Reaktion auf das Ändern des Betriebszustands des Fahrzeugs zur Variatoranordnung (30); dadurch gekennzeichnet , dass der Schritt des Bestimmens der Kompensationsstrategie in Reaktion auf die Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs Folgendes umfasst: Erfassen der Beschleunigung als Reaktion auf das Zusammenwirken des Fahrzeugs mit einem allgemeinen Straßenstörungsereignis mit dem einen oder mehreren Sensoren (32, 34, 112, 125, 162) in einem vordefinierten Zeitintervall, wobei das Erfassen solange durchgeführt wird, bis das vordefinierte Zeitintervall abgelaufen ist; Erzeugen der Anpassung des anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses durch Überklemmen eines Variator-Riemens (40) zur Begrenzung des Variator-Übersetzungsverhältnisses; und Aufrechterhalten des angepassten Variator-Übersetzungsverhältnisses bis zum Wegfall des allgemeinen Straßenstörungsereignisses; oder dass der Schritt des Bestimmens der Kompensationsstrategie in Reaktion auf die Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs Folgendes umfasst: Erfassen der Raddrehzahl als Reaktion auf ein Ereignis des Verlusts von Radtraktion mit dem einen oder mehreren Sensoren (32, 34, 112, 125, 162) in einem vordefinierten Zeitintervall, wobei das Erfassen solange durchgeführt wird, bis das vordefinierte Zeitintervall abgelaufen ist; Erzeugen der Anpassung des anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses durch Überklemmen eines Variator-Riemens (40) zur Begrenzung des Variator-Übersetzungsverhältnisses; und Aufrechterhalten des angepassten Variator-Übersetzungsverhältnisses in Reaktion auf die Kompensationsstrategie bis zum Wegfall des Traktionsverlustereignisses; oder dass der Schritt des Bestimmens der Kompensationsstrategie in Reaktion auf das Ändern des Betriebszustands des Fahrzeugs Folgendes umfasst: Erfassen von Bremspedalbetätigung, Änderungsrate der Bremspedalbetätigung und Getriebe-Turbinendrehzahl in Reaktion auf ein Fahrzeugverzögerungsereignis mit dem einen oder mehreren Sensoren (32, 34, 112, 125, 162) zu einem Zeitpunkt des Beginns eines vordefinierten Zeitintervalls, wobei das Erfassen solange durchgeführt wird, bis das vordefinierte Zeitintervall abgelaufen ist; Erzeugen der Anpassung des anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses an ein vordefiniertes minimales Variator-Übersetzungsverhältnis; und Aufrechterhalten des angepassten Variator-Übersetzungsverhältnisses in Reaktion auf die Kompensationsstrategie bis zum Wegfall des Fahrzeugverzögerungsereignisses; oder dass der Schritt des Bestimmens der Kompensationsstrategie in Reaktion auf die Änderung des Betriebszustands des Fahrzeugs Folgendes umfasst: Überwachung einer Getriebesteuervorrichtung zum Bestimmen eines Übertragungsmodus und einer Fahrzeuggeschwindigkeit in Reaktion auf ein Rollrichtungsänderungsereignis mit dem einen oder mehreren Sensoren (32, 34, 112, 125, 162) in einem vordefinierten Zeitintervall, wobei die Überwachung solange durchgeführt wird, bis das vordefinierte Zeitintervall abgelaufen ist; Erzeugen der Anpassung des anfänglichen Variator-Übersetzungsverhältnisses durch Übertragen eines Vorwärts-/Rückwärts-Kupplungs-Sperrsignals an die Kupplung (126); und Aufrechterhalten der Verringerung des Variator-Übersetzungsverhältnisses in Reaktion auf die Kompensationsstrategie bis zum Wegfall des Rollrichtungsänderungsereignisses.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Überwachens des Betriebszustands des Fahrzeugs ferner Überwachung mindestens eines Betriebszustands aus einer Gruppe bestehend aus Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, Drehmomentwandler Turbinengeschwindigkeit, CVT-Variator-Antriebsdrehzahl, CVT-Variator-Abtriebsdrehzahl, Bremspedalbetätigung, Fahrpedalbetätigung, TCM-Gangzustand, Fahrzeugbeschleunigung, Motorbeschleunigung und Raddrehzahl.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Überwachen der Getriebesteuervorrichtung zum Identifizieren, ob sich das Getriebe im Vorwärtsgang befindet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit negativ unterhalb einer kalibrierbaren Schwelle liegt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Überwachen der Getriebesteuervorrichtung zum Identifizieren, ob das Getriebe aus einem neutralen in einen Vorwärts- oder einen Rückwärtsmodus geschaltet wird, wenn entweder starke Gaspedalbetätigung oder hohe Motordrehzahlen durch den einen oder mehrere Sensoren (32, 34, 112, 125, 162) des Steuerungssystems (10) erkannt werden.
  5. Fahrzeug, umfassend: einen Verbrennungsmotor (110); ein stufenloses Getriebe (CVT) (140), umfassend: ein Antriebselement (51); ein Abtriebselement (61); einen Variator (30) mit einer ersten Riemenscheibe (36) und einer zweiten Riemenscheibe (38), die ersten und zweiten Riemenscheiben (36, 38) drehbar durch eine flexible kontinuierliche drehbare Vorrichtung gekoppelt, wobei die erste Riemenscheibe (36) drehbar an das Antriebselement (51) und die zweite Scheibe (38) drehbar an das Abtriebselement (38) gekoppelt ist; die erste Riemenscheibe (36) mit einer beweglichen Scheibe (52), die sich entlang einer ersten Achse relativ zu einer festen Scheibe (54) als Reaktion auf die Bewegung eines ersten Stellglieds (55) bewegt; die zweite Riemenscheibe (38) mit einer beweglichen Scheibe (64), die sich entlang einer zweiten Achse relativ zu einer festen Scheibe (66) als Reaktion auf das Bewegen eines zweiten Stellglieds (65) bewegt; und ein Steuerungssystem (10) mit mindestens einer Steuerung (12) und einem oder mehreren Sensoren (32, 34, 112, 125, 162) in Kommunikation mit mindestens einer Steuerung (12), wobei das Steuerungssystem (10) einen Befehlssatz beinhaltet und der Befehlssatz ausführbar ist zum Ausführen des Verfahrens gemäß Anspruch 1.
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