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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Steuerung eines Fahrzeuges mit einem stufenlosen Getriebe sowie auf ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4 zur Ausführung des Verfahrens, wie der Art nach im Wesentlichen aus der
DE 197 03 684 B4 bekannt.
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HINTERGRUND
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Ein stufenloses Getriebe (CVT) ist eine Art von Getriebe, die fähig ist, ein Abtriebs-/Antriebsdrehzahlverhältnis über eine Spanne zwischen einem minimalen (Kriechgang) und einem maximalen (Schnellgang) Verhältnis zu verändern, so dass eine unendlich variable Auswahl eines Motorbetriebs gestattet wird, welche ein bevorzugtes Gleichgewicht des Kraftstoffverbrauchs und der Motorleistung als Reaktion auf eine Abtriebsdrehmomentanfrage erzielt. Anders als konventionell verzahnte Getriebe, die einen oder mehreren Planetenradsätze und mehrere rotierende und bremsende Reibungskupplungen verwenden, um einen diskreten Getriebezustand herzustellen, verwendet ein CVT ein System aus Riemenscheiben mit variablem Durchmesser.
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Das Riemenscheibensystem, das gemeinhin als Variator-Baugruppe bezeichnet wird, kann überall innerhalb des kalibrierten Bereichs von Drehzahlverhältnissen wechseln. Eine typische Variator-Baugruppe beinhaltet zwei Variator-Riemenscheiben, die über ein endlos drehbares Antriebselement, wie eine Antriebskette oder -riemen miteinander verbunden sind. Das endlos drehbare Antriebselement läuft innerhalb eines Spalts von variabler Weite, die durch die konischen Riemenscheibenflächen definiert wird. Eine der Variator-Riemenscheiben empfängt Motordrehmoment über eine Kurbelwelle, einen Drehmomentwandler einen und einen Eingangsgetriebesatz, und wirkt somit als Antriebs-/Primärscheibe. Die andere Riemenscheibe ist über zusätzliche Zahnradsätze mit einer Abtriebswelle des CVT verbunden und wirkt somit als Abtriebs-/Sekundärscheibe. Einer oder mehrere Planetenradsätze können je nach Konfiguration auf der Antriebs- oder Abtriebsseite der Variator-Baugruppe verwendet werden.
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Um ein CVT-Drehzahlverhältnis zu ändern, wird eine Klemmkraft auf die Variator-Riemenscheiben über eines oder mehrere Riemenscheiben-Stellglieder ausgeübt. Die Klemmkraft presst quasi die Riemenscheibenhälften zusammen, um die Weite des Spalts zwischen den Riemenscheibenflächen zu ändern. Die Variation der Größe des Spaltmaßes, d. h., der Teilkreisradius, veranlasst das drehbare Antriebselement höher oder niedriger innerhalb des Spalts zu laufen. Dies wiederum ändert die Wirkdurchmesser der Variator-Riemenscheiben und das Drehzahlverhältnis des CVT.
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Fahrzustände, wie das Auftreten eines Traktionssteuerungsereignisses oder dergleichen, können den Betriebszustand oder die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs beeinflussen. Die aus den Fahrbedingungen resultierende Wirkung kann dazu führen, dass das CVT im Vergleich zu normalen Fahrbedingungen in der Leistung zurückfällt oder sich überanstrengt.
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KURZDARSTELLUNG
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einem stufenlosen Getriebe (CVT) vorgestellt, das sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 auszeichnet.
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Das Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einem stufenlosen Getriebes (CVT) kann des Weiteren den Schritt umfassen, dass das Steigungsbeschleunigungssignal während der Änderung im Betriebszustand des Fahrzeugs auf einem konstanten Wert gehalten wird. Das Verfahren kann auch der Schritt des Berechnens der angepassten Fahrzeuggeschwindigkeit durch nummerische Integration der angepassten Fahrzeugbeschleunigung unter Verwendung der Integration nach der Simpsonregel beinhalten.
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Einer oder mehrere Raddrehzahlsensoren können nahe einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs angeordnet sein, um eine Drehzahl des einen oder der mehreren Räder zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu erfassen. Das Variator-Drehzahlverhältnis kann auf Grundlage der von dem einem oder mehreren Raddrehzahlsensoren erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt werden, wenn das Steuersystem keine Änderung im Betriebszustand des Fahrzeugs erfasst. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Verfahren zum Erfassen der Raddrehzahl das Erfassen der Differenz zwischen Raddrehzahlen mit einem oder mehreren Sensoren beinhalten, um zu bestimmen, ob eine Schwelle zwischen den angetriebenen und nicht angetriebenen Rädern überschritten wurde.
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In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Verfahren zum Erfassen der Raddrehzahl das Erfassen individueller Raddrehzahlen und Fahrzeugbeschleunigungen mit dem Beschleunigungsmesser und einem oder mehreren Sensoren beinhalten, um ein Radtraktionsverlustereignis zu erkennen. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren zur Bestimmung der Änderung im Betriebszustand des Fahrzeugs des Weiteren das Identifizieren eines Traktionssteuerungsereignisses mit einem Traktionssteuerungsmodul in elektrischer Kommunikation mit dem Steuersystem, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vordefinierten Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle überschreitet. Das Verfahren kann des Weiteren den Schritt der Beibehaltung des angepassten Variator-Drehzahlverhältnisses in Reaktion auf die Änderung im Betriebszustand des Fahrzeugs umfassen, bis das Traktionssteuerungsereignis beendet ist.
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Ferner wird erfindungsgemäß ein Fahrzeug vorgestellt, das sich durch die Merkmale des Anspruchs 4 auszeichnet.
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In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können einer oder mehrere Raddrehzahlsensoren nahe einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs angeordnet sein, um eine Drehzahl des einen oder der mehreren Räder zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu erfassen. Das Variator-Drehzahlverhältnis kann auf Grundlage der von dem einem oder mehreren Raddrehzahlsensoren erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt werden, wenn das Steuersystem keine Änderung im Betriebszustand des Fahrzeugs erfasst. Das vom Steuersystem erzeugte angepasste Variator-Drehzahlverhältnis kann in Reaktion auf die Änderung im Betriebszustand des Fahrzeugs aufrechterhalten werden, bis das Traktionssteuerungsereignis beendet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, umfasst ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs mit einem stufenlosen Getriebe (CVT),das eine Variator-Baugruppe beinhaltet, die Schritte der Überwachung eines Betriebszustands des Fahrzeugs mit einem Steuersystem, das mindestens eine Steuerung, einen Beschleunigungsmesser und einen oder mehreren Sensoren in Kommunikation mit der mindestens einen Steuerung aufweist. Ein Ereignis, das eine Änderung der Betriebszustand des Fahrzeugs verursacht, wird mit dem Beschleunigungsmesser und einem oder mehreren Sensoren erfasst. Eine Fahrzeugbeschleunigungsrate und ein Steigungsbeschleunigungssignal werden mit dem Beschleunigungsmesser bestimmt.
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Das Steigungsbeschleunigungssignal wird während der Änderung im Betriebszustand des Fahrzeugs auf einem konstanten Wert gehalten. Das Steuersystem bestimmt eine angepasste Fahrzeugbeschleunigungsrate durch Berechnen der Differenz zwischen der Fahrzeugbeschleunigungsrate und dem Steigungsbeschleunigungssignal. Das Steuersystem berechnet die angepasste Fahrzeuggeschwindigkeit während der Änderung im Betriebszustand des Fahrzeugs durch nummerische Integration der angepassten Fahrzeugbeschleunigung.
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Ein Variator-Drehzahlverhältnis wird auf Grundlage der angepassten Fahrzeuggeschwindigkeit generiert und der Variator-Baugruppe in Reaktion auf die Änderung im Betriebszustand des Fahrzeugs übermittelt. Das angepasste Variator-Drehzahlverhältnis kann in Reaktion auf die Änderung im Betriebszustand des Fahrzeugs aufrechterhalten werden, bis das Traktionssteuerungsereignis beendet ist.
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Die oben genannten Eigenschaften und Funktionen sowie anderen Eigenschaften und Funktionen der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen leicht erkennbar.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangsystems, das einen Verbrennungsmotor beinhaltet, der drehbar mit einem stufenlosen Getriebe (CVT) über einen Drehmomentwandler und ein Getriebe, gemäß der Erfindung, verbunden ist; und
- 2 stellt schematisch ein Blockdiagramm eines Steuersystems dar, das zur Anpassung eines Variator-Drehzahlverhältnisses in einem CVT in Reaktion auf einen Fahrzeugzustand verwendet werden kann, gemäß der Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nachfolgend werden mehrere Ausführungsformen der Erfindung detailliert beschrieben, die in beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Wenn möglich werden die gleichen oder ähnliche Verweisziffern in den Zeichnungen und der Beschreibung für gleiche oder ähnliche Teile bzw. Schritte verwendet. Die Zeichnungen sind vereinfacht und nicht im exakten Maßstab dargestellt. Zur besseren Übersichtlichkeit und Verständlichkeit werden Richtungsbezeichnungen, wie oben, unten, links, rechts, nach oben, über, unter, unterhalb, hinten und vorn mit Bezug auf die Zeichnungen verwendet.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, worin gleiche Bezugszahlen in allen Figuren gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, stellt 1 schematisch ein Antriebsstrangsystem 100 eines Fahrzeugs dar, das eine Drehmoment erzeugende Vorrichtung wie einen Verbrennungsmotor (Motor) 110 beinhaltet, der drehbar mit einem stufenlosen Getriebe (CVT)140 über einen Drehmomentwandler 120 und ein Getriebe 130 verbunden ist. Das Fahrzeug kann zu Illustrationszwecken als Motorfahrzeug ausgebildet sein. Es versteht sich jedoch, dass das Fahrzeug jede Art mobiler Plattform sein kann, wie ein Flugzeugs, ein Geländefahrzeug (ATV), ein Boot, eine persönliche Bewegungsvorrichtung, ein Roboter und dergleichen, um die Zwecke der vorliegenden Erfindung zu erfüllen.
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Zum Zweck der Konsistenz in der Darstellung wird die Drehmoment erzeugende Vorrichtung nachfolgend als ein Motor 110 beschrieben. Die Drehmoment erzeugende Vorrichtung kann jeder geeignete Verbrennungsmotor sein, der in der Lage ist, Kraftstoffe auf Kohlenwasserstoffbasis in mechanische Leistung umzuwandeln, um in Reaktion auf Befehle aus dem Steuersystem Drehmoment zu erzeugen. Alternativ kann die Drehmoment erzeugende Vorrichtung die Form eines Elektromotors oder einer anderen Vorrichtung haben, die zum Erzeugen von Abtriebsmoment betrieben werden kann.
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Das Antriebsstrangsystem 100 ist mittels eines Antriebssystems 150 mit einem oder mehreren Fahrzeugrädern 160 verbunden, um beim Einsatz in einem Fahrzeug Zugkraft zu erzeugen. Der Betrieb des Antriebsstrangsystems 100 wird überwacht und durch ein Steuersystem 10 gesteuert, als Reaktion auf Fahrerbefehle und andere Faktoren. Das Antriebsstrangsystem 100 kann Teil einer Vorrichtung sein, die ein Fahrzeug, ein Fahrrad, ein Roboter, ein landwirtschaftliches Gerät, eine Ausrüstung zu Sportzwecken oder jede andere Transportvorrichtung sein kann.
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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 verbunden ist, sowie eine Turbine 124, die über das Abtriebsglied mit dem Getriebe 130 und einer Drehmomentwandlerkupplung 126 verbunden ist, die die Rotation der Pumpe 122 und der Turbine 124 verriegelt und die durch das Steuersystem 10 gesteuert wird.
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Das Abtriebsglied des Drehmomentwandlers 120 ist mit dem Getriebe 130 drehbar verbunden, 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 Getriebekonfiguration zur Herstellung eines Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Motor 110, dem Drehmomentwandler 120 und dem CVT 140 sein, einschließlich, im Sinne nicht einschränkender Beispiele, einer Ketten- oder Planetengetriebekonfiguration. In alternativen Ausführungsformen können der Drehmomentwandler 120 und/oder das Getriebe 130 wegfallen.
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Das Getriebe 130 beinhaltet ein Abtriebsglied 61, das über ein Antriebsglied 51 mit dem CVT 140 drehbar verbunden ist. Eine Ausführungsform des CVT 140 ist mit Bezug auf 2 beschrieben. Ein Abtriebsglied 61 des CVT 140 ist mit dem Antriebsstrang 150 drehbar verbunden, der über eine Achse, eine Halbwelle oder ein anderes geeignetes Element zur Drehmomentübertragung mit den Fahrzeugrädern 160 drehbar verbunden ist. Das Antriebssystem 150 kann einen Differentialgetriebesatz, einen Kettengetriebesatz oder eine andere geeignete Getriebeanordnung zum Übertragen von Drehmoment auf ein oder mehrere Fahrzeugräder 160 beinhalten.
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Das Antriebsstrangsystem 100 beinhaltet bevorzugt einen oder mehrere Sensoren oder Messgeräte zur Überwachung von Drehzahlen verschiedener Geräte, einschließlich beispielsweise einem Motordrehzahlsensor 112, einem Drehmomentwandler-Turbinendrehzahlsensor 125, einem CVT-Variator-Antriebsdrehzahlsensor 32, einem CVT-Variator-Abtriebsdrehzahlsensor 34 und einem Raddrehzahlsensor 162. Jeder der vorgenannten Drehzahlsensoren kann jedes geeignete Drehstellungs-/Drehzahlmessgerät, wie etwa ein Hall-Effekt-Sensor, sein. Jeder der vorgenannten Drehzahlsensoren steht mit dem Steuersystem 10 in Verbindung. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Geschwindigkeit“ und ähnliche Begriffe auf eine Drehzahl eines rotierenden Elementes, soweit nicht ausdrücklich anderweitig angegeben. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Position“ und ähnliche Begriffe auf eine Dreh- oder Winkelposition eines rotierenden Elementes, soweit nicht ausdrücklich anderweitig angegeben.
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Das Steuersystem 10 beinhaltet vorzugsweise eine Steuerung 12 und eine Benutzeroberfläche 14. Eine einzelne Steuerung 12 wird zur Vereinfachung der Darstellung angezeigt. Die Steuerung 12 kann eine Vielzahl von Steuerungsvorrichtungen beinhalten, worin 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.
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Die Steuerung 12 beinhaltet vorzugsweise mindestens einen Prozessor und mindestens eine Speichervorrichtung 11 (oder irgendein nicht-transitorisches, konkretes und computerlesbares Speichermedium), auf der Anweisungen zur Ausführung von Befehlssätzen zur Steuerung des CVT und ein Speicher-Cache 13 aufgezeichnet sind. Die Speichervorrichtung 11 kann von der Steuerung ausführbare Befehlssätze speichern, und der Prozessor kann die in der Speichervorrichtung 11 gespeicherten und von der Steuerung ausführbaren Befehlssätze ausführen. Die Benutzeroberfläche 14 kommuniziert mit und überwacht Bedienereingabevorrichtungen, einschließlich z. B. einem Gaspedal 15, einem Bremspedal 16 und einem Getriebeschalthebel oder Getriebesteuermodul (TCM) 17.
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Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „Drehzahlverhältnis“ ein Variator-Drehzahlverhältnis, 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 Drehzahlverhältnisparameter werden ausgehend von der CVT-Antriebsdrehzahl und der CVT-Abtriebsdrehzahl ermittelt.
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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 nicht-transitorische 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 von einem oder mehreren Software- oder Firmware-Programmen oder -Routinen, kombinatorischen Logikschaltung(en), Eingangs-/Ausgangsschaltung(en) und -Vorrichtungen, Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen und anderen Komponenten zu speichern, auf die durch einen oder mehrere Prozessoren zugegriffen werden kann, um eine beschriebene Funktionalität bereitzustellen.
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Die Vorrichtung(en) und Kreis(e) für Ein- und Ausgabe beinhalten Analog-/Digitalwandler und verwandte Vorrichtungen, die Sensoreingaben überwachen, wobei solche Eingaben mit einer vorgegebenen Abruffrequenz oder als Reaktion auf ein Auslöseereignis überwacht werden. Software, Firmware, Programme, Anweisungen, Steuerroutinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe beziehen sich auf jedwede von einer Steuerung ausführbare Befehlssätze, wie Kalibrierungen und Nachschlagetabellen. Jede Steuerung führt für die gewünschten Funktionen (eine) Steuerroutine(n) aus, so auch die Überwachung der Eingaben von Sensorgeräten 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.
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Die Kommunikation zwischen den Steuerungen und zwischen Steuerungen, Stellgliedern und/oder Sensoren kann über eine Direktverkabelung, 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.
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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 hierin 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.
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Das Steuersystem 10 aus 1 ist programmiert, die Schritte des Verfahrens auszuführen, wie sie in 2 definiert sind und weiter unten detaillierter erörtert werden. Unter nunmehriger Bezugnahme auf 2 wird dort ein Flussdiagramm des Verfahrens 200 abgebildet, das in einem Befehlssatz der Steuerung des Steuersystems gespeichert ist und von dieser ausgeführt werden kann. Es versteht sich, dass das Verfahren 200 nicht in der bestimmten, hierin genannten Reihenfolge angewendet werden muss. Darüber hinaus muss beachtet werden, dass einige Schritte ausgelassen werden können. Das Verfahren 200 kann angewendet werden, wenn sich der Betriebszustand des Fahrzeugs derart ändert, dass traditionelle Vorrichtungen zur Überwachung der Fahrzeuggeschwindigkeit dem Steuersystem ungenaue Informationen bereitstellen könnten.
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Nach der Initialisierung kann das Verfahren 200 bei Schritt oder Block 202 einsetzen, worin das Steuersystem zur Überwachung und Erfassung des Betriebszustandes des Fahrzeugs programmiert oder konfiguriert ist. Die eine oder mehrere Sensoren oder Messgeräte wirken mit dem Steuersystem zur Überwachung des Betriebszustandes des Fahrzeugs zusammen und erfassen, ob das Fahrzeug in einem Normalbetriebsmodus läuft oder ob eine Änderung des Betriebszustandes des Fahrzeuges vorliegt, wie beispielsweise, dass das Fahrzeug in einem Traktionssteuermodus oder anderen Betriebszustand betrieben wird.
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Der Traktionssteuerungs-Betriebszustand kann eine Reihe von Anweisungen durch das Steuersystem zur Verbesserung der Fähigkeit eines Fahrzeugs sein, besser auf der Fahrbahn zu greifen, wenn das Fahrzeug auf stehendes Wasser, Eis und dergleichen auf der Fahrbahnoberfläche trifft. Es versteht sich, dass das hierin beschriebene Verfahren in Kombination mit einer Vielzahl von anderen Fahrzeugbedienelementen verwendet werden kann, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Bremsanlagen, Kraftstoffzufuhr des Motors und Drosselklappensteuerung.
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Es versteht sich ferner, dass der eine oder die mehreren Sensoren, die mindestens einen Betriebszustand des Fahrzeugs überwachen, Sensoren für die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl, den Drehmomentwandler, die Turbinendrehzahl, die Antriebsdrehzahl des CVT-Variators, die Abtriebsdrehzahl des CVT-Variators, die Bremspedalbedienung, die Gaspedalbedienung, den Gangzustand des Getriebesteuermoduls (TCM), die Fahrzeugbeschleunigung, die Motorbeschleunigung und die Raddrehzahl beinhalten können, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein. Das Steuersystem kann ein anfängliches Variator-Drehzahlverhältnis identifizieren und das gewünschte Variator-Drehzahlverhältnis evaluieren, welches auf Grundlage von überwachten und geschätzten Betriebsbedingungen in Bezug auf einen Ausgabeleistungsbefehl, die Fahrzeuggeschwindigkeit, das Motordrehmoment und anderen Faktoren bestimmt werden kann, unter Verwendung einer Vielzahl von Sensoren zur Evaluierung von Drehzahlverhältnisparametern, um die CVT-Antriebsdrehzahl und die CVT-Abtriebsdrehzahl zu identifizieren, wie oben beschrieben.
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Bei Schritt oder Block 204, erfasst der eine oder die mehreren Sensoren des Steuersystems die Eingabe der Fahrzeuggeschwindigkeit von einem oder mehreren Geschwindigkeitssensoren oder Raddrehzahlsensoren. Zu Veranschaulichungszwecken wird der Begriff Raddrehzahlsensor anstelle von Geschwindigkeitssensor verwendet werden. Es versteht sich, dass die Eingabe der Fahrzeuggeschwindigkeit durch Evaluierung der erfassten Drehzahl bei jedem Fahrzeug oder Rad oder an jedem Radpaar bestimmt werden kann.
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Bei Schritt oder Block 206 steht das Steuersystem in elektrischer Kommunikation mit mindestens einem Beschleunigungsmesser, um ein Steigungsbeschleunigungssignal und eine Fahrzeugbeschleunigungsrate von dem Beschleunigungsmesser zu bestimmen. Der Beschleunigungsmesser kann verwendet werden, um eine Anzahl von statischen und/oder dynamischen Fahrzeugbetriebsparametern zu erfassen, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Kraft, Masse, Beschleunigung und Neigungswinkel des Fahrzeugs. In einer Ausführungsform der Erfindung kann der Beschleunigungsmesser verwendet werden, um auf das Fahrzeug einwirkende Kräfte zu bestimmen und zu bestimmen, ob das Fahrzeug auf einer ebenen Fläche oder ob das Fahrzeug über einen gewissen Zeitraum auf einer geneigten Fläche fährt.
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Bei Schritt oder Block 208 erfasst und bestimmt das Steuersystem, ob das Fahrzeug einer Änderung im Betriebszustand des Fahrzeugs ausgesetzt ist, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, einem Traktionssteuerungsereignis, einem Radschlupfereignis, einem Radblockierereignis oder einem plötzlichen Stopp. In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Steuerung der in elektrischer Kommunikation mit dem Getriebesteuermodul (TCM) des Fahrzeugs stehen und bestimmen, ob das TCM in einem aktiven Betriebsmodus ist. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung überwacht das Steuersystem Kriterien zu bestimmten Typen von Fahrzeugereignissen oder Fahreraktionen, die das CVT beschädigen können, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, eine generelle Störung auf der Straße, einen plötzlichen Stopp oder Abbremsung des Fahrzeugs, einen Verlust der Fahrzeugtraktion wie ein Radschlupfereignis oder dergleichen, eine Änderung der Rollrichtung des Fahrzeugs.
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Wenn das Steuersystem keine Aktivierung des Getriebesteuermoduls (TCM) oder ein Traktionssteuerungsereignis erfasst, dann nutzt das Steuersystem die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von einem oder mehreren Raddrehzahlsensoren bei Schritt oder Block 210 gewonnen wurde, um ein gewünschtes Variator-Drehzahlverhältnis zur Verwendung durch den und zum Betrieb des CVT herzustellen und anzuwenden, wie weiter unten ausführlicher beschrieben werden wird. Das Vorliegen eines Radschlupfs, einer Radblockierung oder Kontrollpanikereignisses kann den einen oder die mehreren Raddrehzahlsensoren veranlassen, eine ungenaue Fahrzeuggeschwindigkeit zu erfassen.
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Sollte der eine oder die mehreren Sensoren das Vorhandensein oder die Durchführung eines kritischen Fahrzeugmanövers oder -ereignisses erfassen, dann wird das in elektrischer Kommunikation mit einem oder mehreren Sensoren stehende Steuersystem die Sensor-Rückmeldung auswerten, um das Ereignis oder Manöver zu identifizieren und den Betrieb des CVT anzupassen, wie weiter unten ausführlicher beschrieben werden wird. Das Steuersystem kann eine Kompensationsstrategie nutzen, um die Art des kritischen Ereignisses oder Manövers zu identifizieren und mindestens ein Steuerelement auf die Variator-Baugruppe des CVT anzuwenden, um Schäden oder Missbrauch am CVT zu verhindern.
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Die Verwendung einer falschen Fahrzeuggeschwindigkeit kann beispielsweise zum Überdrehen des Motors führen oder zur Erzeugung von übermäßigem Drehmoment, insofern die Raddrehzahl während eines Traktionssteuerungsereignisses zu hoch oder zu niedrig sein. Wenn das Steuersystem eine Änderung im Betriebszustand des Fahrzeugs erfasst, wie eine Aktivierung des Getriebesteuermoduls (TCM) oder ein Traktionssteuerungsereignis, dann erhält das Steuersystem bei Schritt oder Block 212 vom Beschleunigungsmesser die Fahrzeugbeschleunigungsrate.
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In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Steuersystem ein konstantes oder aufrechterhaltenes Steigungsbeschleunigungssignal in Kombination mit der Fahrzeugbeschleunigungsrate verwenden, die es von dem Beschleunigungsmesser zur Berechnung einer angepassten Fahrzeuggeschwindigkeit empfangenen hat. Die Verwendung eines konstanten oder aufrechterhaltenen Steigungsbeschleunigungssignals mit der Beschleunigungsrate kann potenzielle Abweichungen ausschalten, die mit der Verwendung eines berechneten Steigungsbeschleunigungssignals einhergehen. Zum Zweck der vorliegenden Erfindung stellt ein konstantes oder aufrechterhaltenes Steigungsbeschleunigungssignal ein Steigungsbeschleunigungssignal dar, das sich über eine definierte Zeitspanne nicht ändert. Bei Schritt oder Block 214 subtrahiert das Steuersystem den Wert des konstanten Steigungsbeschleunigungssignals von der Fahrzeugbeschleunigungsrate, die durch den Beschleunigungsmesser erfasst wurde, um eine angepasste Fahrzeugbeschleunigungsrate zu berechnen.
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Bei Schritt oder Block 216 führt das Steuersystem eine nummerische Integration der angepassten Fahrzeugbeschleunigungsrate durch, um eine angepasste Fahrzeuggeschwindigkeit zu identifizieren. In einer Ausführungsform der Erfindung führt das Steuersystem an der resultierenden angepassten Beschleunigungsrate aus Block 214 eine Integration nach der Simpsonregel durch, um die angepasste Fahrzeuggeschwindigkeit zu erzeugen. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Arten von Integration verwendet werden können, um die Zwecke der Erfindung zu erreichen.
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Bei Schritt oder Block 218 evaluiert das Steuersystem die angepasste Fahrzeuggeschwindigkeit aus Schritt oder Block 216 anhand eines Referenzdatensatzes von Variator-Drehzahlverhältnissen für das CVT. Basierend auf dem Betriebszustand des Fahrzeugs und der bei Schritt oder Block 210 bzw. 218 erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit, wendet das Steuersystem ein Variator-Drehzahlverhältnis zur Verwendung durch das CVT an und passt das CVT dahingehend an, dass es ein angepasstes Variator-Verhältnis zur Vermeidung einer Unterbrechung oder Beschädigung des CVT verwendet.
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Bei Schritt oder Block 220 wendet das Steuersystem, basierend auf der Erfassung der Änderung im Betriebszustand des Fahrzeugs wie beispielsweise eines kritischen Ereignisses oder Manövers, die in Block 208 identifizierte Korrekturmaßnahme an, um das angemessene Variator-Drehzahlverhältnis bzw. Kompensation für das CVT einzustellen, damit dieses das kritische Ereignis korrigieren kann. Das korrigierte Variator-Drehzahlverhältnis wird dem CVT bei Schritt oder Block 222 übermittelt. um das gewünschte Variator-Drehzahlverhältnis auf das CVT anzuwenden.
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Die Steuerung 12 des Steuersystems 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.
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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.
