DE102017120432A1 - Stufenloses automatikgetriebe und system und verfahren zur steuerung von ereignissen mit hohem drehmoment - Google Patents

Stufenloses automatikgetriebe und system und verfahren zur steuerung von ereignissen mit hohem drehmoment Download PDF

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Alexander S. Barath
Crystal J. Nassouri
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GM Global Technology Operations LLC
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Abstract

Bereitgestellt werden ein stufenloses Automatikgetriebe, ein Getriebesteuersystem und ein Verfahren. Das Steuersystem ist dazu konfiguriert, einen anfänglichen minimalen Klemmdruck anzuweisen, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, um eine gewünschte Drehmomentkapazität zu erreichen. Das Steuersystem bestimmt einen oder mehrere Fahrzeugbetriebsparameter und bestimmt einen Fahrzeugzustand basierend auf dem/den Fahrzeugbetriebsparameter(n). Der Fahrzeugzustand ist aus mindestens einem Basiszustand, einem erhöhten Zustand und einem hohen Zustand auswählbar. Das Steuersystem wählt eine Kompensationsstrategie basierend auf dem Fahrzeugzustand aus. Wenn eine erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt wurde und ein vorgegebener Zustand erfüllt wurde, weist das Steuersystem das Anlegen eines erhöhten Klemmdrucks an die Variatoranordnung an. Wenn eine hohe Kompensationsstrategie ausgewählt wurde, weist das Steuersystem einen hohen Klemmdruck an, der an die Variatoranordnung anzulegen ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein stufenloses Automatikgetriebe (CVT), ein Getriebesteuersystem und ein Verfahren zur Steuerung des CVT.
  • EINLEITUNG
  • 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, sodass eine unendlich variable Auswahl eines Motorbetriebs gestattet wird, die ein bevorzugtes Sollgleichgewicht des Kraftstoffverbrauchs und der Motorleistung als Reaktion auf eine Abtriebsdrehmomentanfrage erzielen kann. Anders als konventionell angetriebene Getriebe, die einen oder mehreren Planetenradsätze und mehrere rotierende und Bremsreibungskupplungen zum Erreichen eines diskreten Zahnradzustandes verwenden, benutzt ein CVT ein im Durchmesser veränderbares Riemenscheibensystem, um die unendlich variable Auswahl an Übersetzungsverhältnissen zu erzielen.
  • Das Riemenscheibensystem, das gemeinhin als Variatoranordnung bezeichnet wird, kann innerhalb des kalibrierten Bereichs von Übersetzungsverhältnissen stufenlos übergehen. Eine typische Riemen- oder Kettenvariatoranordnung 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. Einer oder mehrere Planetenradsätze können auf der Antriebsseite oder Abtriebsseite der Variatoranordnung in Abhängigkeit von der Konfiguration verwendet werden.
  • Zum Verändern eines CVT-Übersetzungsverhältnisses und zum Übertragen von Drehmoment an den Antriebsstrang kann eine Klemmkraft (die durch Hydraulikdruck aufgebracht wird) über ein oder beide 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 kann das Übersetzungsverhältnis des CVT verändern. Eine Klemmkraft kann auch verwendet werden zur Übertragung einer gewünschten Menge an Drehmoment von einer Riemenscheibe zur anderen durch die durchgehenden Teile, wo der Aufwand der angewandten Klemmkraft verhindern soll, dass das durchgehende Teil von den Riemenscheiben rutscht.
  • Ein CVT-Steuersystem kann so programmiert werden, dass es auf äußere Ereignisse reagiert, wie z. B. Radschlupf oder andere Ereignisse, die die Notwendigkeit einer hohen Drehmomentbelastbarkeit durch das durchgehende CVT-Teil veranlassen. Wenn beispielsweise die Räder durchdrehen, kann dies ein Zeichen dafür sein, dass die Variatoranordnung aufgrund einer Spitze oder Störung beim Abtriebmoment bald zusätzliche Drehmomentbelastbarkeit benötigt. Dementsprechend kann ein CVT-Steuersystem einen maximalen Klemmdruck auf die CVT-Riemenscheiben ausüben, wenn ein Radschlupf erkannt wird, um zu verhindern, dass das durchgehende Teil rutscht. Ein solcher maximaler Klemmdruck wirkt sich jedoch negativ auf die Kraftstoffeinsparung aus.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Offenbarung stellt ein Steuersystem bereit, das den Betrag der Klemmkraft in Abhängigkeit von der Größe der Drehmomentstörung einstellt.
  • In einer Form, welche mit anderen hier beschriebenen Formen kombiniert oder von ihnen getrennt werden kann, wird ein Verfahren zur Steuerung eines stufenlosen Automatikgetriebes (CVT) mit einer Variatoranordnung für ein KFZ bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet Schritte zum Anweisen eines anfänglichen minimalen Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, um eine gewünschte Drehmomentbelastbarkeit zu erreichen, zum Ermitteln von mindestens einem Fahrzeugbetriebsparameter und Ermitteln eines Fahrzeugzustands basierend auf dem mindestens einen Fahrzeugbetriebsparameter. Der Fahrzeugzustand ist aus mindestens einem Basiszustand, einem erhöhten Zustand und einem hohen Zustand auswählbar. Das Verfahren beinhaltet auch einen Schritt des Auswählens einer Kompensationsstrategie basierend auf dem Fahrzeugzustand, wobei die Kompensationsstrategie aus mindestens einer Basiskompensationsstrategie, einer erhöhten Kompensationsstrategie und einer hohen Kompensationsstrategie auswählbar ist. Die Basiskompensationsstrategie wird ausgewählt, wenn der Basiszustand bestimmt wurde, die erhöhte Kompensationsstrategie wird ausgewählt, wenn der erhöhte Zustand bestimmt wurde, und die hohe Kompensationsstrategie wird ausgewählt, wenn der hohe Zustand bestimmt wurde. Das Verfahren beinhaltet das Anweisen eines erhöhten Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, wenn die erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt wurde und ein vorgegebener Zustand erfüllt wurde. Das Verfahren beinhaltet das Anweisen eines hohen Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, wenn die hohe Kompensationsstrategie ausgewählt wurde.
  • In einer anderen Form, welche mit anderen hier beschriebenen Formen kombiniert oder von ihnen getrennt werden kann, wird ein Getriebesteuersystem für die Steuerung eines stufenlosen Automatikgetriebes (CVT) offenbart, das mit einer Variatoranordnung ausgestattet ist. Das Getriebesteuersystem beinhaltet einen Anweisungssatz, wobei der Anweisungssatz ausführbar ist zum: Anweisen eines anfänglichen minimalen Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, zum Erreichen einer gewünschten Drehmomentkapazität; Ermitteln mindestens einen Fahrzeugbetriebsparameters; Ermitteln eines Fahrzeugzustands basierend auf dem/den Fahrzeugbetriebsparameter(n), wobei der Fahrzeugzustand aus mindestens einem Basiszustand, einem erhöhten Zustand und einem hohen Zustand auswählbar ist; Auswählen einer Kompensationsstrategie basierend auf dem Fahrzeugzustand, wobei die Kompensationsstrategie aus mindestens einer Basiskompensationsstrategie, einer erhöhten Kompensationsstrategie und einer hohen Kompensationsstrategie auswählbar ist, wobei die Basiskompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der Basiszustand bestimmt wurde, die erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der erhöhte Zustand bestimmt wurde und die hohe Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der hohe Zustand bestimmt wurde; wenn die erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt wurde und ein vorgegebener Zustand erfüllt wurde, das Anweisen eines erhöhten Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist; und wenn die hohe Kompensationsstrategie ausgewählt wurde, das Anweisen eines hohen Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist.
  • In einer weiteren Form, welche mit anderen hier beschriebenen Formen kombiniert oder von ihnen getrennt werden kann, wird eine Getriebesteuerung für die Steuerung eines stufenlosen Automatikgetriebes (CVT) offenbart, die mit einer Variatoranordnung ausgestattet ist. Die Getriebesteuerung weist eine erste Steuerlogik auf, die dazu konfiguriert ist, einen anfänglichen minimalen Klemmdruck anzuweisen, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, um eine gewünschte Drehmomentkapazität zu erreichen, und eine zweite Steuerlogik, die dazu konfiguriert ist, mindestens einen Fahrzeugbetriebsparameter zu bestimmen. Die Getriebesteuerung beinhaltet auch eine dritte Steuerlogik, die dazu konfiguriert ist, einen Fahrzeugzustand basierend auf dem/den Fahrzeugbetriebsparameter(n) zu bestimmen, wobei der Fahrzeugzustand aus mindestens einem Basiszustand, einem erhöhten Zustand und einem hohen Zustand auswählbar ist. Die Getriebesteuerung beinhaltet eine vierte Steuerlogik, die dazu konfiguriert ist, eine Kompensationsstrategie basierend auf dem Fahrzeugzustand auszuwählen. Die Kompensationstrategie ist aus mindestens einer Basiskompensationsstrategie, einer erhöhten Kompensationsstrategie und einer hohen Kompensationsstrategie auswählbar. Die Basiskompensationsstrategie wird ausgewählt, wenn der Basiszustand bestimmt wurde, die erhöhte Kompensationsstrategie wird ausgewählt, wenn der erhöhte Zustand bestimmt wurde, und die hohe Kompensationsstrategie wird ausgewählt, wenn der hohe Zustand bestimmt wurde. Die Getriebesteuerung beinhaltet des Weiteren eine fünfte Steuerlogik, die dazu konfiguriert ist, einen erhöhten Klemmdruck anzuweisen, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, wenn die erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt wurde und ein vorgegebener Zustand erfüllt wurde, und die Getriebesteuerung beinhaltet eine sechste Steuerlogik, die dazu konfiguriert ist, einen hohen Klemmdruck anzuweisen, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, wenn die hohe Kompensationsstrategie ausgewählt wurde.
  • In einer weiteren Form, die kombiniert mit oder separat von den anderen Formen hier offenbart sein kann, wird ein stufenloses Automatikgetriebe (CVT) für ein KFZ bereitgestellt. Das CVT beinhaltet eine Variatoranordnung mit einer ersten Riemenscheibe und einer zweiten Riemenscheibe. Die erste und zweite Riemenscheibe sind drehbar mit einer kontinuierlichen drehbaren Vorrichtung verbunden, worin die erste Riemenscheibe mit einem Antriebselement und die zweite Riemenscheibe mit einem Abtriebselement verbunden ist. Die erste Riemenscheibe beinhaltet eine erste bewegliche Scheibe, die sich entlang einer ersten Achse relativ zu einer ersten festen Scheibe als Reaktion auf die Bewegung eines ersten Stellglieds bewegt. Die zweite Riemenscheibe beinhaltet eine zweite bewegliche Scheibe, die sich entlang einer zweiten Achse relativ zu einer zweiten festen Scheibe als Reaktion auf die Bewegung eines zweiten Stellglieds bewegt. Das CVT beinhaltet ein Steuersystem mit mindestens einer Steuerung und einen oder mehrere Sensoren in Kommunikation mit der Steuerung.
  • Das Steuersystem des CVT beinhaltet einen Anweisungssatz, wobei der Anweisungssatz ausführbar ist zum: Anweisen eines anfänglichen minimalen Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, zum Erreichen einer gewünschten Drehmomentkapazität; Ermitteln von mindestens einem Fahrzeugbetriebsparameter; Ermitteln eines Fahrzeugzustands basierend auf dem/den Fahrzeugbetriebsparameter(n), wobei der Fahrzeugzustand aus mindestens einem Basiszustand, einem erhöhten Zustand und einem hohen Zustand auswählbar ist; Auswählen einer Kompensationsstrategie basierend auf dem Fahrzeugzustand, wobei die Kompensationsstrategie aus mindestens einer Basiskompensationsstrategie, einer erhöhten Kompensationsstrategie und einer hohen Kompensationsstrategie auswählbar ist, wobei die Basiskompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der Basiszustand bestimmt wurde, wobei die erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der erhöhte Zustand bestimmt wurde und die hohe Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der hohe Zustand bestimmt wurde; wenn die erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt wurde und ein vorgegebener Zustand erfüllt wurde, das Anweisen eines erhöhten Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist; und wenn die hohe Kompensationsstrategie ausgewählt wurde, das Anweisen eines hohen Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist.
  • Zusätzliche Funktionen können optional in dem offenbarten Verfahren, der Steuerung/dem Steuersystem und/oder dem CVT beinhaltet sein, wie z. B.: dass das Verfahren oder die Steuerung/das Steuersystem/das CVT konfiguriert wird, um, oder eine Steuerlogik aufweist, um den anfänglichen minimalen Klemmdruck an die Variatoranordnung anzulegen, wenn die Basiskompensationsstrategie ausgewählt wurde; das Verfahren oder die Steuerung/das Steuersystem/das CVT konfiguriert wird, um, oder eine Steuerlogik aufweist, um einen Zeitgeber zu aktivieren, wenn der erhöhte Zustand bestimmt wird, wobei in der erhöhten Kompensationsstrategie der vorgegebene Zustand zum Anweisen des erhöhten Klemmdrucks das Ermitteln beinhaltet, dass der Zeitgeber einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht hat; wobei der Fahrzeugzustand des Weiteren aus einem schweren Zustand und einem unzuverlässigen Straßenzustand auswählbar ist; die Kompensationsstrategie des Weiteren aus einer schweren Kompensationsstrategie und einer Kompensationsstrategie für eine unzuverlässige Straße auswählbar ist; die schwere Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der schwere Zustand bestimmt wurde; die Kompensationsstrategie für eine unzuverlässige Straße ausgewählt wird, wenn der unzuverlässige Straßenzustand bestimmt wurde; das Verfahren oder die Steuerung/das Steuersystem/das CVT dazu konfiguriert ist, oder eine Steuerlogik aufweist, um einen schweren Klemmdruck anzuweisen, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, und Anweisen einer Verringerung auf ein maximal mögliches Motordrehmoment, wenn die schwere Kompensationsstrategie ausgewählt wurde; Anweisen eines Klemmdrucks für unzuverlässigen Straßenzustand, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, wenn die unzuverlässige Straßenkompensationsstrategie ausgewählt wurde; wobei das Ermitteln der Fahrzeugbetriebsparameter das Ermitteln der Radschlupfgröße, der Radschlupfbeschleunigung, der Getriebeausgangsbeschleunigung, Längsbeschleunigung, seitlichen Beschleunigung und/oder Motordrehzahl beinhaltet; das Verfahren oder die Steuerung/das Steuersystem/das CVT so dazu konfiguriert ist, oder eine Steuerlogik aufweist, um zu bestimmen, ob der Radschlupf einen ersten Radschlupfschwellenwert für mindestens eine Rückpralldauer überschreitet; das Verfahren oder die Steuerung/das Steuersystem/das CVT so dazu konfiguriert ist, oder eine Steuerlogik aufweist, um eine von der erhöhten Kompensationsstrategie, der Kompensationsstrategie für eine unzuverlässige Straße, der hohen Kompensationsstrategie und der schweren Kompensationsstrategie auszuwählen, wenn die Radschlupfgröße den anfänglichen Radschlupfgrößenschwellenwert für mindestens die Rückpralldauer überschreitet.
  • Weitere Zusatzmerkmale können folgende ohne Einschränkung beinhalten: dass das Verfahren oder die Steuerung/das Steuersystem des CVT dazu konfiguriert ist, oder eine Steuerlogik aufweist, um den anfänglichen Radschlupfgrößenschwellenwert zu einem abgesenkten Radschlupfgrößenschwellenwert abzusenken, wenn der eine der folgenden Klemmdrücke dahingehend angewiesen wird, dass er an die Variotoranordnung angelegt wird: den Klemmdruck für die unzuverlässige Straße, der erhöhte Klemmdruck, der hohe Klemmdruck und der schwere Klemmdruck; wobei der schwere Zustand beinhaltet, dass der Radschlupf einen schweren Schwellenwert überschreitet; die schwere Schwellenwert größer als der anfängliche Radschlupfschwellenwert ist; worin der unzuverlässige Straßenzustand mindestens eines von Folgendem beinhaltet: eine vorgegebene Anzahl an Unebenheiten in einem Unebenheitenschwellenwertzeitrahmen, Radschlupf, der nicht länger als ein Haltezeitrahmen auftritt, und eine vorgegebene Anzahl an Radschlupferkennungen in einem Zeitrahmen einer unzuverlässigen Straße; wobei der Klemmdruck für eine unzuverlässige Straße niedriger als der erhöhte Klemmdruck ist; wobei der Klemmdruck für eine unzuverlässige Straße basierend auf mindestens folgenden Kriterien bestimmt wird: Größe des Radschlupfs, Fahrzeuggeschwindigkeit, Antriebsdrehmoment, Gaspedaleingabe und Fahrzeugbeschleunigung.
  • Weitere Ziele, Vorteile und Anwendungsgebiete werden aus der hierin vorgestellten Beschreibung offensichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht dazu beabsichtigt sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur dem Zweck der Veranschaulichung und sind nicht dazu beabsichtigt, den Umfang der vorliegenden Offenbarung auf irgendeine Weise zu begrenzen.
  • 1 ist eine schematische Darstellung des Antriebsstrangsystems eines KFZ, das einen Verbrennungsmotor beinhaltet, der drehbar mit einem stufenlosen Automatikgetriebe (CVT) über einen Drehmomentwandler und ein Getriebe gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung verbunden ist;
  • 2 ist eine schematische Darstellung zusätzlicher Elemente des CVT aus 1, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
  • 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines beispielhaften CVT-Steuersystems und -Verfahrens, das eingesetzt werden kann, um die Variator-Drehmomentkapazität und/oder den Klemmdruck des CVT aus 1–2 zur Steuerung des CVT gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung anzupassen;
  • 4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines weiteren beispielhaften CVT-Steuersystems und -Verfahrens, das eingesetzt werden kann, um die Variator-Drehmomentkapazität und/oder den Klemmdruck des CVT aus 1–2 zur Steuerung des CVT gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung anzupassen;
  • 5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines noch weiteren CVT-Steuersystems und -Verfahrens, das eingesetzt werden kann, um die Variator-Drehmomentkapazität und/oder den Klemmdruck des CVT aus 1–2 zur Steuerung des CVT gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung anzupassen; und
  • 6 ist ein Graph zur Veranschaulichung verschiedener Parameter eines hierin verwendeten CVT-Steuersysteme in Abhängigkeit von der Zeit nach den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Nachfolgend werden mehrere Beispiele der Offenbarung ausführlich beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Wenn möglich, werden die gleichen oder ähnliche Verweisziffern in den Zeichnungen und der Beschreibung für gleiche oder ähnliche Teile oder 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. Diese und ähnliche richtungsweisende Begriffe sind in keiner Weise zur Begrenzung des Umfangs der Offenbarung auszulegen.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, worin gleiche Bezugszahlen in allen Figuren gleichen oder ähnlichen Komponenten, veranschaulicht 1 schematisch Elemente eines Antriebssystems 100 eines Fahrzeugs, das einen Motor 110, wie beispielsweise einen Verbrennungsmotor, drehbar an ein stufenloses Automatikgetriebe (CVT) 140 über einen Drehmomentwandler 120 und ein Getriebe 130 gekoppelt, beinhaltet. Das KFZ-Antriebssystem 100 ist mittels einer Kraftübertragung 150 mit einem Satz Kraftfahrzeugrädern 160 verbunden, um beim Einsatz in einem Fahrzeug Zugkraft bereitzustellen. Der Betrieb des KFZ-Antriebssystems 100 kann überwacht und durch ein Steuersystem 10 als Reaktion auf Fahrerbefehle und andere Fahrzeugbetriebsfaktoren gesteuert werden. Das KFZ-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 Motor sein, wie beispielsweise ein Verbrennungsmotor, der in der Lage ist, Treibstoffe auf Kohlenwasserstoffbasis in mechanische Leistung umzuwandeln, um als Reaktion auf die Steuerbefehle vom Steuersystem 10 Drehmoment zu erzeugen. Der Motor 110 kann auch oder alternativ einen Elektromotor beinhalten (nicht dargestellt). Der Drehmomentwandler 120 kann eine Vorrichtung sein, die eine fluidische Verbindung zwischen seinen Antriebs- und Abtriebselementen zur Übertragung von Drehmoment herstellt.
  • 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 Beispielen können der Drehmomentwandler 120 und das Getriebe 130 entfallen.
  • Das Getriebe 130 beinhaltet ein Abtriebsglied, das über ein Antriebsglied 51 mit dem CVT 140 drehbar verbunden ist. Ein Beispiel des CTV 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. 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 KFZ-Antriebssystem 100 beinhaltet bevorzugt einen 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 einen oder mehrere Raddrehzahlsensoren 162 für jedes Rad des Radsatzes 160. Jeder der vorher genannten Geschwindigkeitssensoren kann jede geeignete Positions-/Drehzahlmessvorrichtung sein wie etwa ein Halleffekt-Sensor sein. Jeder der genannten Drehzahlsensoren steht mit dem Steuerungssystem 10 in Verbindung.
  • Das Steuersystem 10 beinhaltet vorzugsweise eine Steuereinheit 12 und möglicherweise eine Benutzeroberfläche 14. Eine einzelne Steuerung 12 wird zur Vereinfachung der Darstellung dargestellt. 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.
  • 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 140 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, wie beispielsweise einem Gaspedal 15, einem Bremspedal 16 und einem Getriebegangwahlhebel 17. Die Benutzeroberfläche 14 bestimmt eine Drehmomentanfrage eines Bedieners basierend auf den erwähnten Bedienereingaben. In einem Beispiel 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.
  • Die Begriffe Steuereinheit, Steuermodul, Modul, Steuerung, Steuergerät, Prozessor und Ähnliches beziehen sich auf eine oder mehrere Kombinationen anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise (ASIC), elektronische(r) Schaltkreis(e), Zentraleinheit(en), z. B. Mikroprozessor(en) und deren zugeordneten nicht-transitorische Speicherkomponenten in Form von Arbeitsspeicher- und Datenspeichergeräten (Lesespeicher, programmierbarer Lesespeicher, Direktzugriffsspeicher, Festplattenspeicher 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, Befehle, Steuerroutinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe beziehen sich auf sämtliche von einer Steuereinheit ausführbaren Befehlssätze, wie z. B. Kalibrierungen und Nachschlagetabellen. Jede Steuereinheit führt für Steuerroutine(n) aus, um die gewünschten Funktionen, darunter auch die Überwachung der Eingaben von Sensorgeräten und anderen vernetzten Steuereinheiten, bereitzustellen, und führt zudem Steuer- und Diagnoseroutinen aus, um die Betätigung von Stellgliedern zu steuern. Die Routinen können in regelmäßigen Intervallen, wie z. B. während des laufenden Betriebs alle 100 Mikrosekunden, ausgeführt werden. Alternativ dazu 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 beinhalten das Austauschen von Datensignalen auf jede beliebige geeignete Art und Weise, 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 bezeichnet einen prozessorbasierten oder einen mittels des Prozessors ausführbaren Code und der zugehörigen Kalibrierung, die die physische Existenz einer Vorrichtung oder eines physischen Prozesses simuliert. Wie hier verwendet, beschreibt der Begriff 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- oder Riemen-Typ-Automatikgetriebes (CVT) 140 dar, das vorteilhaft durch eine Steuereinheit mit mindestens einem Steuersystem 10 gesteuert werden kann. Der Variator 30 überträgt Drehmoment zwischen dem ersten Drehelement 51 oder dem Antriebsglied und dem zweiten Drehelement 61 oder dem Abtriebsglied. Die Variatoranordnung 30 beinhaltet eine erste Riemenscheibe 36, eine zweite Riemenscheibe 38 und eine kontinuierliche drehbare Vorrichtung 40, wie einen Riemen oder eine Kette, oder eine andere flexible, sich ständig drehende Vorrichtung, die die erste und zweite Riemenscheibe 36, 38 drehbar miteinander verbindet, um Drehmoment zwischen beiden zu übertragen. Die erste Riemenscheibe 36 ist drehbar mit dem Antriebsglied 51 verbunden, die zweite Riemenscheibe 38 ist drehbar mit dem Abtriebsglied 61 verbunden, und die drehbare Vorrichtung 40 wird dazu angepasst, das Drehmoment zwischen der ersten und zweiten Riemenscheibe 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 erste oder die zweite Riemenscheibe 36, 38 kann als Verhältnisriemenscheibe zum Aufbau eines Übersetzungsverhältnisses dienen, und die andere beiden Riemenscheiben 36, 38 kann als Klemmriemenscheibe zum Erzeugen einer zur Übertragung von Drehmoment ausreichenden Klemmkraft dienen. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff Übersetzungsverhältnis ein Variator-Übersetzungsverhältnis, also ein Verhältnis zwischen der CVT-Abtriebsdrehzahl und der CVT-Antriebsdrehzahl.
  • 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. So kann beispielsweise 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, ohne dass eine Drehbewegung um die erste Achse 48 zugelassen wird. Die feststehende erste Scheibe 54 ist gegenüber 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, sodass eine Bewegung der beweglichen ersten Scheibe 52 in Richtung der feststehenden ersten Scheibe 54 einen äußeren Riemenscheibendurchmesser 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.
  • Ähnlich wie die erste Riemenscheibe 36 ist die zweite Riemenscheibe 38 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 übertragen, im Verhältnis zur feststehenden Scheibe 66, beispielsweise entlang einer Kerbverzahnung auf dem Abtriebsglied 61.
  • 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 zweiten Scheiben 64, 66 sind gegenüberliegend angeordnet, dazwischen befindet sich die zweite ringförmige Nut 62.
  • Die gegenüberliegende zweite Nutoberfläche 68 bildet vorzugsweise eine umgekehrt kegelstumpfförmige Form, sodass 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 einem Beispiel können die Stellglieder 55, 65 hydraulisch gesteuerte Vorrichtungen sein und die Steuersignale 53, 63 können Hydraulikdrucksignale sein. 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 Steuersystem 10 aus 1 kann zur Ausführung der Schritte eines Verfahrens 200, 300, 400 gemäß 3–6 und wie später ausführlicher diskutiert werden wird, programmiert werden.
  • Unter nun folgender Bezugnahme auf 3 wird ein Flussdiagramm einer Variante eines Verfahrens 200 abgebildet, das auf einem Anweisungssatz gespeichert ist und durch die Steuerung 12 des Steuersystems 10 ausgeführt werden kann. Das Verfahren 200 ist beispielsweise ein Verfahren zum Steuern eines stufenlosen Automatikgetriebes (CVT) einschließlich einer Variatoranordnung für ein KFZ.
  • Das Verfahren 200 kann mit Schritt oder Block 202 beginnen, wo das Verfahren 200 das Anweisen eines anfänglichen minimalen Klemmdrucks beinhaltet, der an die Variatoranordnung 30 des CVT 140 anzulegen ist. So kann beispielsweise der Schritt 202 anweisen, dass ein Klemmdruck für normale Betriebsbedingungen auf das CVT 140 des Fahrzeugsystems 100 angelegt wird.
  • Im Schritt oder Block 204 kann das Steuersystem 10 programmiert oder konfiguriert werden, um beispielsweise den Betriebszustand des Fahrzeugs zu erkennen und/oder mindestens einen Fahrzeugbetriebsparameter durch den Einsatz von Sensoren zu bestimmen. Die bestimmten Fahrzeugbetriebsparameter können beinhalten, aber sind nicht beschränkt auf Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, Drehmomentwandler-Turbinendrehzahl, CVT-Variatorantriebsdrehzahl, CVT-Variatorabtriebsdrehzahl, Bremspedalbetätigung, Gaspedalbetätigung, TCM-Gangzustand, Fahrzeugbeschleunigung, Motorbeschleunigung, Radschlupfgröße, Radschlupfbeschleunigung, Getriebeabtriebsbeschleunigung, Längsbeschleunigung und seitliche Beschleunigung.
  • Im Schritt oder Block 206 ist das Steuersystem 10 dazu konfiguriert, einen Fahrzeugzustand basierend auf einem oder mehreren, in Block 204 bestimmten Fahrzeugbetriebsparametern zu bestimmen. Beispielsweise kann der Fahrzeugzustand aus einem Basiszustand (der normalen Betriebsbedingungen entsprechen könnte), einem erhöhten Zustand und einem hohen Zustand ausgewählt werden. Jeder von dem erhöhten und hohen Zustand entspricht Zuständen, bei denen das Eintreten einer Drehmomentstörung mit dem CVT-Abtrieb vorausgesagt wird oder eintritt. Solch ein Zustand gibt an, dass zusätzliche Drehmomentbelastbarkeit für das CVT 140 notwendig ist oder bald benötigt werden wird.
  • Erhöhte oder hohe Zustände beinhalten Situationen, in denen ein Fahrzeugereignis vorhanden ist oder ein Fahrzeugmanöver ausgeführt werden könnte, das das CTV 140 stören oder beschädigen könnte. In einem Beispiel überwacht das Steuersystem 10 einen Verlust an Fahrzeugtraktion wie ein Radschlupfereignis oder dergleichen, was dann auftreten kann, wenn eines der Antriebsräder keinen Kontakt mit der Straßenoberfläche hat, wenn es beispielsweise auf ein Schlagloch trifft oder wenn eines der Antriebsräder in Kontakt mit einer reibungsarmen Oberfläche wie Eis kommt.
  • Radschlupf ist oft ein erster Hinweis darauf, dass das CVT bald zusätzliche Drehmomentbelastbarkeit benötigen wird. Das Ausmaß und die Dauer des Radschlupfes oder anderer Drehmomentstörungen variieren jedoch stark in der Kapazität. So kann beispielsweise ein Radschlupf, der zu Beginn eines Schlaglochaufpralls beobachtet wird, und ein Übergang zu einer holprigen Straße sehr ähnlich sein. Jedoch könnte die Dauer des Radschlupfs, den ein Schlagloch produziert, beispielsweise weniger als 100 ms betragen, und eine holprige Straße könnte Radschlupf für einige Sekunden erzeugen. Die Größe des Radschlupfs kann auch je nach Schweregrad der Straßenverhältnisse sowie Fahrzeugbetriebszustand (z. B. Gas, Geschwindigkeit und Drehmomentverhältnis) variieren. Radschlupf kann verwendet werden, um sich auf einen Zustand zu beziehen, bei dem eine bestimmte Radschlupfgröße einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, oder bei dem eine bestimmte Radschlupfbeschleunigung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
  • Der Block 206 kann so konfiguriert werden, um beliebig viele Fahrzeugzustände zu bestimmen. Im dargestellten Beispiel bestimmt der Block 206, ob das Fahrzeug in einem Basiszustand, einem erhöhten Zustand oder einem hohen Zustand ist. Wenn das Fahrzeug in dem Basiszustand ist, folgt der Prozess oder das Verfahren 200, der/das von der Steuerung 10 ausgeführt werden kann, dem Pfad 208 zu einem Block 210. Im Block 210 wird eine Basiskompensationsstrategie ausgewählt. Die Basiskompensationsstrategie wird ausgewählt, wenn der Block 206 bestimmt, dass das Fahrzeug in dem Basiszustand ist. Der Basiszustand kann normale Betriebsbedingungen darstellen, wo keine zusätzliche Drehmomentbelastbarkeit über das in Block 202 aufgebrachte anfängliche Drehmoment benötigt wird. Dementsprechend kehrt das Verfahren 200 zu Block 202 zurück, um den anfänglichen minimalen Klemmdruck anzuweisen oder den bereits in Schritt 202 ausgeführten Befehl fortzusetzen. Alternativ könnte das Verfahren 200 von Block 210 zu Block 204 (wie mit einer gestrichelten Linie dargestellt) fortfahren, um wieder die Fahrzeugbetriebsparameter zu bestimmen. Dies ist deshalb der Fall, weil es möglicherweise nicht notwendig ist, anzuweisen, dass der anfängliche Klemmdruck angelegt wird, wenn er bereits angelegt wurde und keine Änderungen an den Klemmdruck vorgenommen wurden.
  • Wenn im Block 206 jedoch ein Fahrzeugzustand anders als der Basiszustand bestimmt wird, fährt das Verfahren 200 entlang einem anderen Pfad fort, um eine Kompensationsstrategie außer der Basiskompensationsstrategie auszuwählen.
  • Wenn beispielsweise der erhöhte Zustand im Block 206 bestimmt wurde, bedeutet dies, dass das Steuersystem 10 bestimmt hat, dass zusätzliche Drehmomentbelastbarkeit notwendig ist oder in naher Zukunft für das Fahrzeugsystem 100 notwendig sein könnte. Wenn der erhöhte Zustand bestimmt wurde, folgt der Prozess oder das Verfahren 200, der/das von dem Steuersystem 10 ausgeführt werden kann, dem Pfad 212 zu einem Block 214. Im Block 214 wählt das Verfahren 200 eine erhöhte Kompensationsstrategie aus. In anderen Worten wird die erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt, wenn der Block 206 bestimmt, dass das Fahrzeug in dem erhöhten Zustand ist.
  • Im Rahmen der erhöhten Kompensationsstrategie beinhaltet der Block 214 einen Schritt 216 des Ermittelns, ob ein vorgegebener Zustand erfüllt wurde. Ein solcher vorgegebener Zustand könnte sein, ob ein bestimmtes Ereignis, wie z. B. Radschlupf, für eine ausreichende Zeitdauer aufgetreten ist. Wenn der vorgegebene Zustand nicht erfüllt wurde, geht das Verfahren 200 entlang dem Pfad 218 zu Block 220 weiter. Block 220, der optional ist, beinhaltet das Aktivieren oder Inkrementieren eines Zeitgebers zur Berechnung der Zeitdauer des Radschlupfes. So kann der vorgegebene Zustand das Ermitteln beinhalten, dass der Zeitgeber einen vorgegebenen Grenzwert erreicht hat. Von Block 220 oder direkt vom Block 216, wenn Block 220 nicht beinhaltet ist, geht das Verfahren 200 entlang dem Pfad 222 zurück zu Schritt 204, wo der Fahrzeugzustand wieder bestimmt wird.
  • Wenn im Block 216 bestimmt wird, dass der vorgegebene Zustand erfüllt wurde, geht das Verfahren 200 zu Block 224, der das Anweisen eines erhöhten Klemmdrucks beinhaltet, der an die Variatoranordnung anzulegen ist. Nachdem der erhöhte Klemmdruck angewiesen ist, kann das Verfahren 200 zu Schritt 230 weitergehen, um weitere Maßnahmen einzuleiten, die schließlich mit dem erneuten Starten des Verfahrens 200 und/oder schlussendlich dem Anlegen des anfänglichen minimalen Klemmdrucks abschließen können. Wenn beispielsweise der erhöhte Fahrzeugzustand nicht mehr erkannt wird, sollte dann der anfängliche minimale Klemmdruck erneut angelegt werden.
  • Wenn der erhöhte Zustand im Block 206 bestimmt wurde, bedeutet dies, dass das Steuersystem 10 bestimmt hat, dass zusätzliche Drehmomentbelastbarkeit notwendig ist oder in naher Zukunft für das Fahrzeugsystem 100 notwendig sein könnte. Dies könnte zum Beispiel unter harten oder schweren Bedingungen sein. Wenn der hohe Zustand bestimmt wurde, folgt der Prozess oder das Verfahren 200, der/das von dem Steuersystem 10 ausgeführt werden kann, dem Pfad 226 zu einem Block 228. Im Block 228 wählt das Verfahren 200 eine hohe Kompensationsstrategie aus. In anderen Worten wird die hohe Kompensationsstrategie ausgewählt, wenn der Block 206 bestimmt, dass das Fahrzeug in dem hohen Zustand ist. Die hohe Kompensationsstrategie beinhaltet das Anweisen eines hohen Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist. In einigen Beispielen kann der hohe Klemmdruck größer als der erhöhte Klemmdruck sein. Der erhöhte Klemmdruck und der hohe Klemmdruck sind größer als der anfängliche minimale Klemmdruck.
  • Nachdem der hohe Klemmdruck angewiesen ist, kann das Verfahren 200 zu Schritt 230 weitergehen, um weitere Maßnahmen einzuleiten, die schließlich mit dem erneuten Starten des Verfahrens 200 und/oder schlussendlich dem Anlegen des anfänglichen minimalen Klemmdrucks abschließen können. Wenn beispielsweise der hohe Fahrzeugzustand nicht mehr erkannt wird, sollte dann der anfängliche minimale Klemmdruck erneut angelegt werden.
  • Jede von der erhöhten und hohen Kompensationsstrategie wird von dem Steuersystem 10 verwendet, um die Art des kritischen Ereignisses oder Manövers zu identifizieren und mindestens ein Steuerelement an die Variatoranordnung des CVT 140 anzulegen, um Schäden oder Missbrauch am CVT 140 zu verhindern.
  • Die Erkennungsstrategie des Steuersystems 10 kann konfiguriert werden, um eine beliebige Anzahl an verschiedenen Störungen zu identifizieren, wie beispielsweise eine allgemeine Straßenstörung, eine plötzliche Abbremsung und/oder eine Richtungsänderung des Fahrzeugs. Das Steuersystem 10 kann des Weiteren konfiguriert werden, um ein Radschlupfereignis oder einen Verlust von Radtraktion zu erkennen. 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. Solche Störungen werden in Schritt 204 als allgemein erkannt gezeigt, und in Schritt 206 klassifiziert, um eine resultierende Kompensationsstrategie zu bestimmen, die in den Schritten 210, 214 und 228 anzuwenden ist.
  • Nach der Identifikation, dass die erhöhten oder hohen Kompensationsstrategien umgesetzt werden sollten, z. B. nachdem eine Radschlupfgröße oder Beschleunigung erfolgte, die einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, wird das Steuersystem 10 die erhöhte oder hohe Kompensationsstrategie zum Schutz der Variatoranordnung 30 des CVT 140 in diesem Beispiel implementieren. Das Steuersystem 10 kann den Klemmdruck anpassen, der auf die Riemenscheiben 36, 38 angewandt wird, um die Kette oder den Riemen 40 zu überklemmen (oder mit einem höheren Druck zu klemmen), um das CVT 140 zu schützen. Die Anpassung der Variator-Drehmomentkapazität und/oder des Klemmdrucks des CVT 140 kann möglicherweise eine ähnliche Wirkung auf eine Rückschaltung in einem Stufengetriebe zum Schutz des CVT 140 vor Beschädigungen haben. Die eingestellte Variator-Drehmomentkapazität oder ein Klemmdruck von Block 224 oder 228 werden an das CVT 140 übertragen, um die gewünschte Anpassung an den Klemmdruck und/oder Änderung der Variator-Drehmomentkapazität an das CVT 140 anzulegen.
  • Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 4 ist eine weitere Variante eines Verfahrens zur Steuerung eines stufenlosen Automatikgetriebes (CVT) 140 mit einer Variatoranordnung 30 veranschaulicht und allgemein bei 300 bezeichnet. Der Hauptunterschied zwischen dem Verfahren 300, das in 4 dargestellt ist, und dem Verfahren 200, das in 3 dargestellt ist, besteht darin, dass das Verfahren 300 vier Fahrzeugzustände und Kompensationsstrategien beinhaltet, die erhöht oder hoch sind, anstatt nur zwei erhöhte/hohe Kompensationsstrategien, wie in 3 dargestellt. Ähnlich wie das oben beschriebene Verfahren 200 kann das Verfahren 300 einen anfänglichen Schritt 302 des Anweisens eines anfänglichen minimalen Klemmdrucks beinhalten, der an die Variatoranordnung 30 des CVT 140 anzulegen ist. So kann beispielsweise der Schritt 302 anweisen, dass ein Klemmdruck für normale Betriebsbedingungen an das CVT 140 des Fahrzeugsystems 100 anzulegen ist.
  • Im Schritt oder Block 304 kann das Steuersystem 10 programmiert oder konfiguriert werden, um beispielsweise den Betriebszustand des Fahrzeugs zu erkennen und/oder mindestens einen Fahrzeugbetriebsparameter durch den Einsatz von einem oder mehreren Sensoren oder Sensorvorrichtungen zu bestimmen. Die Fahrzeugbetriebsparameter können beinhalten, aber sind nicht beschränkt auf Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, Drehmomentwandler-Turbinendrehzahl, CVT-Variatorantriebsdrehzahl, CVT-Variatorabtriebsdrehzahl, Bremspedalbetätigung, Gaspedalbetätigung, TCM-Gangzustand, Fahrzeugbeschleunigung, Motorbeschleunigung, Radschlupfgröße, Radschlupfbeschleunigung, Getriebeabtriebsbeschleunigung, Längsbeschleunigung und seitliche Beschleunigung.
  • Im Schritt oder Block 306 ist das Steuersystem 10 dazu konfiguriert, einen Fahrzeugzustand basierend auf einem oder mehreren, in Block 304 bestimmten Fahrzeugbetriebsparametern zu bestimmen. Der Fahrzeugzustand kann aus einer beliebigen Anzahl an Fahrzeugzuständen, wie einem Basiszustand (das könnten normale Betriebszustände sein), einem unzuverlässigen Straßenzustand, einem potenziellen Schadenszustand, einem harten Zustand und einem schweren Zustand ausgewählt werden. Mit Ausnahme des Basiszustands kann einen der anderen Zustände als der erhöhte oder hohe Zustand implementiert werden, die oben in Verfahren 200 und in Bezug auf 3 beschrieben sind. Jeder von der unzuverlässigen Straße, dem potenziellen, harten und schweren Zustand sind Zustände, bei denen das Eintreten einer Drehmomentstörung mit dem CVT-Abtrieb vorausgesagt wird oder eintritt. Solch ein Zustand gibt an, dass zusätzliche Drehmomentbelastbarkeit für das CVT 140 notwendig ist oder bald benötigt werden wird. In einem Beispiel überwacht das Steuersystem 10 einen Verlust an Fahrzeugtraktion wie ein Radschlupfereignis oder dergleichen, was dann auftreten kann, wenn eines der Antriebsräder keinen Kontakt mit der Straßenoberfläche hat, wenn es beispielsweise auf ein Schlagloch trifft oder wenn eines der Antriebsräder in Kontakt mit einer reibungsarmen Oberfläche wie Eis kommt.
  • Jeder der Blöcke 308, 310, 312, 314 bestimmt, welcher Fahrzeugzustand durch Block 306 ausgewählt wurde. Beispielsweise beinhaltet in Block 308 das System 10 und/oder Verfahren 300 das Ermitteln, ob der schwere Zustand ausgewählt wurde. Das heißt, der Block 308 bestimmt, ob Voraussetzungen erfüllt sind, sodass das Steuersystem 10 und/oder Verfahren 300 einer Kompensationsstrategie für einen schweren Zustand folgen sollte. Die schweren Zustände beinhalten Situationen, in denen die Drehmomentstörung so hoch ist, dass maximales Klemmen des CVT nicht genug ist, um den Schutz des CVT und Verrutschen des durchgehenden Teils 40 zu verhindern. In solchen schweren Fällen ist auch eine Verringerung des Drehmoments des Motors erforderlich. Dementsprechend, wenn der Block 308 bestimmt, dass der schwere Zustand erfüllt oder bestimmt wurde, dann geht das Verfahren 300 entlang dem Pfad 316 zu einem Block 318, was das Auswählen und Implementieren einer schweren Kompensationsstrategie beinhaltet. Unter der schweren Kompensationsstrategie, und das Motordrehmoment wird verringert und der CVT Klemmdruck wird erhöht. In einigen Fällen wird der CVT Klemmdruck auf eine maximale Stufe erhöht. Das Verfahren 300 geht dann zurück zu Schritt 304, um die Fahrzeugparameter wieder zu bestimmen, und der Zustand wird im Schritt 306 basierend auf den Parametern bestimmt. Wenn der schwere Zustand nicht mehr vorhanden ist, werden das Verfahren 300 und System 10 einen anderen Pfad auswählen.
  • Wenn in Schritt 308 bestimmt wird, dass der schwere Zustand nicht erfüllt oder bestimmt wurde, geht das Verfahren 300 entlang dem Pfad 320 weiter um zu bestimmen, ob der harte Zustand in Schritt 306 bestimmt oder erfüllt wurde. Das heißt, der Block 310 bestimmt, ob die Zustände erfüllt wurden, sodass das Steuersystem 10 und/oder Verfahren 300 einer Kompensationsstrategie für einen harten Zustand folgen sollte. Die harten Zustände beinhalten Situationen, in denen die Drehmomentstörung vorliegt, aber die Zustände nicht so schwer sind, dass eine Verringerung des Drehmoments des Motors notwendig ist. In solchen harten Fällen, wenn der Block 310 bestimmt, dass der harte Zustand erfüllt oder bestimmt wurde, oder Block 306, dann fährt das Verfahren 300 entlang dem Pfad 322 zu einem Schritt 324 fort, der Auswahl und Implementierung einer harten Kompensationsstrategie beinhaltet. Unter der harten Kompensationsstrategie wird das CVT 140 mit einem erhöhten Druck geklemmt, der größer ist als der anfängliche minimale Klemmdruck. Der Klemmdruck gemäß der harten Kompensationsstrategie kann der maximale Klemmdruck sein, oder kann kleiner als der maximale Klemmdruck sein. Das Verfahren 300 dann zurück zu Schritt 304, um die Fahrzeugparameter wieder zu bestimmen, und der Zustand wird im Schritt 306 basierend auf den Parametern bestimmt. Wenn der harte Zustand nicht mehr vorhanden ist, werden das Verfahren 300 und System 10 einen anderen Pfad auswählen.
  • Wenn daher in Schritt 308 bestimmt wird, dass der schwere Zustand nicht erfüllt oder bestimmt wurde, und wenn in Schritt 310 bestimmt wurde, dass der harte Zustand nicht erfüllt oder bestimmt wurde, geht das Verfahren 300 entlang dem Pfad 326 weiter um zu bestimmen, ob der potenzielle Schadenszustand in Schritt 306 bestimmt oder erfüllt wurde. In anderen Worten heißt das, dass der Block 312 bestimmt, ob die Zustände erfüllt wurden, sodass das Steuersystem 10 und/oder Verfahren 300 einer Kompensationsstrategie für potenzielle Schadenszustände folgen sollte. Die potenziellen Schadenszustände beinhalten Situationen, in denen die Drehmomentstörung vorliegt, aber die Zustände nicht so schwer sind, dass eine Verringerung des Drehmoments des Motors notwendig ist. Darüber hinaus ist ein weiterer vorgegebener Zustand erforderlich, um den Klemmdruck anpassen. Dieser Zustand kann Sicherstellen beinhalten, dass ein ausreichender Zeitbetrag vergangen ist, seit die Drehmomentstörung erkannt wurde. Dementsprechend, wenn der Block 312 bestimmt, dass der potenzielle Schadenszustand erfüllt oder bestimmt wurde, dann geht das Verfahren 300 entlang von Pfad 328 zu einem Schritt oder Block 330 weiter. Im Block 330 bestimmt das Verfahren 300 und/oder das Steuersystem 10, ob der zusätzliche vorgegebene Zustand erfüllt wurde. In diesem Fall ist der vorgegebene Zustand, ob der potenzielle Schadenszustand für einen genügenden (vorgegebenen) Zeitbetrag bestanden hat.
  • Wenn der Block 330 bestimmt, dass der potenzielle Schadenszustand für einen genügenden vorgegebenen Zeitbetrag bestanden hat, geht das Verfahren 300 entlang Pfad 332 zu einem Block 334, wo das Steuersystem 10 Vorkehrungen für potenzielle Schadenszustände trifft, was das Auswählen und Implementieren einer potenziellen Schadenskompensationsstrategie und die Erhöhung des Klemmdrucks beinhaltet. Unter der potenziellen Schadenskompensationsstrategie wird das CVT 140 mit einem Druck geklemmt, der groß genug ist, um Schäden zu vermeiden, wenn der vorgegebene Zustand erfüllt wurde (genügend Zeit verstrichen ist, in diesem Beispiel). Der Klemmdruck unter der potenziellen Schadenskompensationsstrategie ist größer als der anfängliche minimale Klemmdruck. Das Verfahren 300 geht dann zurück zu Schritt 304, um die Fahrzeugparameter wieder zu bestimmen, und der Zustand wird im Schritt 306 basierend auf den Parametern bestimmt.
  • Wenn jedoch der Block 330 bestimmt, dass der potenzielle Schadenszustand nicht für einen ausreichenden vorgegebenen Zeitbetrag bestanden hat (der vorgegebene Zustand wurde nicht erfüllt), geht das Verfahren 300 von Block 330 entlang Pfad 336 zu einem Zeitgeberblock 338. Der Zeitgeberblock 338 aktiviert oder inkrementiert einen Zeitgeber, um zu verfolgen, wie lange der potenzielle Schadenszustand vorliegt. Das Verfahren 300 geht dann zurück zu Schritt 304, um die Fahrzeugparameter wieder zu bestimmen, und der Zustand wird im Schritt 306 basierend auf den Parametern bestimmt. Wenn der potenzielle Schadenszustand noch vorhanden ist, wird der Block 312 dies wiederum bestimmen, und dann wird der Schritt 330 anfragen, ob genügend Zeit verstrichen ist. Wenn nicht genügend Zeit nicht verstrichen ist, wird der Zeitgeberblock 338 weiter inkrementiert. Das Verfahren 300 fährt anschließend mit Schritt 304 fort. Solange der potenzielle Schadenszustand besteht, leitet der Block 312 die Anfrage entlang Pfad 328, um zu bestimmen, ob genügend Zeit im Block 330 verstrichen ist.
  • Wenn der potenzielle Schadenszustand nicht mehr vorhanden ist, werden das Verfahren 300 und System 10 einen anderen Pfad auswählen. Wenn daher in Schritt 308 bestimmt wird, dass der schwere Zustand nicht erfüllt oder bestimmt wurde, und wenn in Schritt 310 bestimmt wurde, dass der harte Zustand nicht erfüllt oder bestimmt wurde, und wenn im Schritt 312 bestimmt wird, dass der potenzielle Schadenszustand nicht bestimmt oder erfüllt wurde, geht das Verfahren 300 entlang dem Pfad 340 weiter um zu bestimmen, ob der unzuverlässige Straßenzustand in Schritt 314 bestimmt oder erfüllt wurde. In anderen Worten bestimmt der Block 314, ob die Zustände erfüllt wurden, sodass das Steuersystem 10 und/oder Verfahren 300 einer Kompensationsstrategie für unzuverlässige Straßenzustände folgen sollte.
  • Der unzuverlässige Straßenzustand kann Situationen beinhalten, in denen variable Drehmomentstörungen über einen Zeitraum hinweg auftreten. Der unzuverlässige Straßenzustand könnte durch eine grobe Schotterstraße oder eine eisige Straße verursacht werden. Solche Zustände können auch als holprige Straßen- oder variable Mu-Zustände bezeichnet werden, da die Oberflächenreibung variiert. Der unzuverlässige Straßenzustand kann ausgewählt werden, wenn eine vorgegebene Anzahl an Unebenheiten in einem Schwellenzeitraum auftritt und/oder wenn ein Radschlupf länger als ein kurzer Radschlupfschwellenzeitpunkt auftritt und/oder wenn in einem bestimmten Zeitrahmen eine bestimmte Anzahl an erkannten Radschlupfereignissen auftritt. In solchen Situationen kann es wünschenswert sein, den Klemmdruck über dem anfänglichen minimalen Klemmdruck zu halten, aber bei einem Druck, der nicht so hoch ist wie ein maximaler, oder sogar so hoch wie der Klemmdruck aufgrund anderer Radschlupfereignisse unter den anderen Kompensationsstrategien. Dies stellt den Druck auf einen höheren Betrag, der leichter zu erhöhen ist, wenn einer der schweren, harten oder potenziellen Schadenszustände später erkannt wird.
  • Dementsprechend, wenn der Block 314 bestimmt, dass der unzuverlässige Straßenzustand erfüllt oder bestimmt wurde, dann geht das Verfahren 300 entlang dem Pfad 342 zu einem Schritt oder Block 344 weiter, was das Auswählen und Implementieren einer Kompensationsstrategie für unzuverlässige Straßen beinhaltet. Unter der Kompensationsstrategie für unzuverlässige Straßen wird der Klemmdruck erhöht, um größere Drehmomentstörungen, wie oben erläutert, vorwegzunehmen, sodass der Klemmdruck größer als der anfängliche minimale Klemmdruck ist, der jedoch niedriger sein kann als der Klemmdruck, der für die Kompensationsstrategie für potenzielle Schäden, die harte Kompensationsstrategie und die schwere Kompensationsstrategie verwendet wird. Die Höhe des Klemmdrucks, der unter unzuverlässigen Straßenzuständen verwendet werden soll, kann auf der Basis einer Nachschlagtabelle beispielhaft bestimmt werden. Diese Tabellensuche kann auf der Radschlupfgröße, Radschlupfbeschleunigung, Motordrehzahl, dem Antriebsdrehmoment, der Gaspedaleingabe, Beschleunigung, Übertragungsriemenscheibendrehzahlen oder einer Vielzahl anderer Eingaben basieren. Dies verringert die Überklemmung und verbessert so die Lebensdauer. Zusätzlich kann bei Radschlupfereignissen, bei denen der Radschlupf mit einer langsamen Geschwindigkeit zunimmt, das Steuersystem 10 die minimale Klemmkraft auf einen Tabellenberechnungswert hochfahren, anstatt den minimalen Klemmdruck sofort auf einen maximalen Klemmdruck/eine -kraft zu setzen, wenn der Radschlupfgrößenschwellenwert überschritten wird. Wenn zum Beispiel das Steuersystem 10 erkennt, dass ein Radschlupfereignis nicht nur vorübergehend ist und ein unzuverlässiger Straßenzustand gilt, kann das Steuersystem 10 den Klemmdruck auf der Basis der Tabellensuche einstellen.
  • Das Verfahren 300 geht dann zurück zu Schritt 304, um die Fahrzeugparameter wieder zu bestimmen, und der Zustand wird im Schritt 306 basierend auf den Parametern bestimmt. Wenn der unzuverlässige Straßenzustand nicht mehr vorhanden ist, werden das Verfahren 300 und System 10 einen anderen Pfad auswählen.
  • Wenn daher in Schritt 308 bestimmt wird, dass der schwere Zustand nicht erfüllt oder bestimmt wurde, und wenn in Schritt 310 bestimmt wurde, dass der harte Zustand nicht erfüllt oder bestimmt wurde, und wenn im Schritt 312 bestimmt wird, dass der potenzielle Schadenszustand nicht erfüllt oder bestimmt wurde, und wenn im Schritt 314 bestimmt wird, dass der unzuverlässige Straßenzustand nicht erfüllt oder bestimmt wurde, geht das Verfahren 300 entlang Pfad 346 zum Block 348 über. Im Block 348 wird eine Basiskompensationsstrategie ausgewählt und angewandt. Die Basiskompensation beinhaltet das Anordnen des anfänglichen minimalen Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung 30 anzulegen ist, oder wenn der anfängliche minimale Klemmdruck bereits angelegt wird, dann ist keine Änderung erforderlich.
  • Das Verfahren 300 geht dann zurück zu Schritt 304, um die Fahrzeugparameter wieder zu bestimmen, und der Zustand wird im Schritt 306 basierend auf den Parametern bestimmt. Wenn der Basiszustand nicht mehr vorhanden ist, werden das Verfahren 300 und System 10 einen anderen Pfad auswählen.
  • Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 5 ist eine Variation der oben beschriebenen Verfahren 200, 300 auf ein Radschlupfereignis zugeschnitten und wird allgemein als Verfahren 400 bezeichnet. Das Verfahren 400 ist eine weitere Variante eines Verfahrens zum Steuern eines stufenlosen Automatikgetriebes (CVT) 140 mit einer Variatoranordnung 30. Das Verfahren 400 kann einen anfänglichen Schritt 402 des Anweisens eines anfänglichen minimalen Klemmdrucks beinhalten, der an die Variatoranordnung 30 des CVT 140 anzulegen ist. So kann beispielsweise der Schritt 402 anweisen, dass ein Klemmdruck für normale Betriebsbedingungen an das CVT 140 angelegt wird.
  • In Schritt oder Block 404 kann das Steuersystem 10 programmiert oder konfiguriert sein, um einen oder mehrere Fahrzeugbetriebsparameter, wie beispielsweise eine Radschlupfgröße (auch als Radschlupf bezeichnet) und eine Radschlupfbeschleunigung über einen oder mehrere Sensoren zu überwachen und zu erkennen. In diesem Beispiel sind die Radschlupfgröße und die Radschlupfbeschleunigung zwei der Parameter, die überwacht und erkannt werden. Andere bestimmte Fahrzeugbetriebsparameter können beinhalten, aber sind nicht beschränkt auf Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, Drehmomentwandler-Turbinendrehzahl, CVT-Variatorantriebsdrehzahl, CVT-Variatorabtriebsdrehzahl, Bremspedalbetätigung, Gaspedalbetätigung, TCM-Gangzustand, Fahrzeugbeschleunigung, Motorbeschleunigung, Getriebeabtriebsbeschleunigung, Längsbeschleunigung und seitliche Beschleunigung.
  • Das Verfahren 400 geht von Block 404 entlang Pfad 406 zu Block 408 über. Im Block 408 bestimmt das Verfahren 400 und/oder das Steuersystem 10, ob die Radschlupfgröße einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Wenn die Radschlupfgröße den vorgegebenen Schwellenwert nicht überschreitet, geht das Verfahren 400 entlang Pfad 410 zurück zu Block 404, um das Ermitteln des/der Betriebsparameter(s), einschließlich der Radschlupfgröße, fortzusetzen. In diesem Beispiel schaltet das Verfahren 400 zwischen den Blöcken 404 und 408 um, bis die Radschlupfgröße den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
  • Wenn der Block 408 bestimmt, dass die Radschlupfgröße den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, geht das Verfahren 400 entlang Pfad 412 zum Block 414 über. Gleichzeitig geht das Verfahren 400 von Block 404 entlang des Pfades 416 zu Block 414 über. Im Block 414 bestimmt das Steuersystem 10, ob die Radschlupfbeschleunigung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Wenn der Radschlupfbeschleunigungsschwellenwert den vorgegebenen Schwellenwert nicht überschreitet, geht das Verfahren 400 entlang Pfad 418 zu einem Block 420 über. Im Block 420 ist eine Bestimmung eines weiteren vorgegebenen Zustands erforderlich, um den Klemmdruck einzustellen. Dieser Zustand kann Sicherstellen beinhalten, dass ein ausreichender Zeitbetrag vergangen ist, seit der Radschlupfgrößenschwellenwert überschritten wurde.
  • Wenn dementsprechend der Block 420 bestimmt, dass die Räder nicht länger als einen vorgegebenen Zeitrahmen über den Radschlupfgrößenschwellenwert rutschen, geht das Verfahren 400 entlang Pfad 422 zu einem Zeitgeberblock 424 über. Der Zeitgeberblock 424 aktiviert oder inkrementiert einen Zeitgeber, um zu verfolgen, wie lange die Räder über die Radschlupfgröße rutschen. Das Verfahren 400 geht dann zurück zu Schritt 420, um zu bestimmen, ob der Radschlupf die Radschlupfgröße für den genügenden vorgegebenen Zeitbetrag überschritten hat. Schritt 420 erhält die Radschlupfdaten von dem Steuersystem 10. Wenn nicht genügend Zeit nicht verstrichen ist, wird der Zeitgeberblock 424 weiter inkrementiert. Das Verfahren 400 geht dann zurück zu Schritt 420. Solange die Radschlupfgröße überschritten wird, bestimmt der Block 420, ob die genügende Zeit verstrichen ist und inkrementiert den Zeitgeber im Block 424, wenn die genügende Zeit nicht verstrichen ist.
  • Wenn der Block 414 bestimmt, dass die Radschlupfbeschleunigung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, geht das Verfahren 400 entlang Pfad 426 zu einem Block 428 über. Wenn außerdem der Block 420 bestimmt, dass die Räder für den vorgegebenen Zeitrahmen über den Radschlupfgrößenschwellenwert rutschten, geht das Verfahren 400 entlang Pfad 430 zum Block 428 über. Entweder ein positiver Zustand in Block 414 (Radschlupfbeschleunigung über einem vorgegebenen Schwellenwert) oder Block 420 (Radschlupfgröße oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes für einen vorgegebenen Zeitrahmen) bewirkt, dass das Verfahren 400 zu Block 428 gelangt.
  • In Block 428 wird ein vorgegebener Klemmdruck auf eine angepasste Stufe eingestellt, die höher als der anfängliche minimale Klemmdruck ist und angewiesen wird, an die Variatoranordnung 30 angelegt zu werden. In einigen Beispielen kann der Block 428 den Klemmdruck auf einen maximalen Klemmdruck einstellen. Nachdem ein vorgegebener Zeitrahmen verstrichen ist, geht das Verfahren 400 zu Block 432 über, worin das Verfahren 400 den Klemmdruck auf einen erhöhten Schwellenwert senkt, der höher als der anfängliche minimale Klemmdruck, aber niedriger als der im Block 428 angewiesene Klemmdruck ist.
  • Jeder der Blöcke 414, 420, 424, 428 und 430 ist in einem Modul 434 eingeschlossen, welches das momentane Radschlupfmodul 434 ist. Das momentane Radschlupfmodul 434 kompensiert momentane Radschlupfereignisse.
  • Nachdem die Schwellenwertkalibrierung in Schritt 432 abgesenkt wurde, geht das Verfahren 400 dann entlang Pfad 434 zu Block 436 über. In Block 436 bestimmt das Verfahren 400, ob die Radschlupfgröße einen maximalen Radschlupfgrößenschwellenwert überschreitet. Wenn die Radschlupfgröße den maximalen Radschlupfgrößenschwellenwert überschreitet, geht das Verfahren 400 entlang Pfad 442 zum Block 444 über. In Block 444 wird ein Befehl zum Reduzieren des Motordrehmoments ausgeführt. Das Verfahren 400 geht dann zurück zu Schritt 436, um erneut zu bestimmen, ob die Radschlupfgröße den maximalen Radschlupfgrößenschwellenwert überschreitet. Wenn die Radschlupfgröße den maximalen Radschlupfgrößenschwellenwert nicht mehr überschreitet, gehen das Verfahren 400 und das System 10 entlang Pfad 446 zum Block 448 über.
  • Jeder der Blöcke 436 und 444 ist in einem Modul 450 eingeschlossen, welches das Radschlupfmodul 450 mit großer Größe ist. Das Radschlupfmodul 450 mit großer Größe kompensiert Radschlupf mit großer Größe, was sowohl einen erhöhten Klemmdruck als auch eine Verringerung des Motordrehmoments erfordert.
  • In Block 448 bestimmt das Verfahren 400, ob ein Radschlupf für einen vorgegebenen Zeitrahmen einer unzuverlässigen Straße aufgetreten ist. Dies ist typischerweise ein längerer Zeitrahmen als der in Box 408 und dem Modul 434 verwendete Zeitrahmenschwellenwert, um einen momentanen Radschlupf zu erkennen. Der unzuverlässige Straßenzustand kann Situationen beinhalten, in denen variable Drehmomentstörungen über einen Zeitraum hinweg auftreten. Der unzuverlässige Straßenzustand, der als holprige Straße oder variable Mu-Zustände bezeichnet wird, weil die Straßenreibung variiert, könnte beispielsweise durch eine grobe Schotterstraße oder eine eisige Straße verursacht werden. Der in Block 448 bestimmte Radschlupf kann das Messen eines variablen, aber wiederkehrenden Radschlupfes umfassen. Beispielsweise könnte der Block 448 die Anzahl der in dem Zeitrahmen des unzuverlässigen Straßenzustands auftretenden Unebenheiten, den kontinuierlichen Radschlupf für einen bestimmten Zeitrahmen und/oder eine vorgegebene Anzahl an Radschlupfereignissen (Überschreiten eines Größengrenzwertes) Zeitrahmen des unzuverlässigen Straßenzustands auftretenden Unebenheiten zählen.
  • Wenn der Block 448 bestimmt, dass Radschlupf- oder Radschlupfereignisse für zumindest den Zeitrahmen des unzuverlässigen Straßenzustands nicht aufgetreten sind, geht das Verfahren 400 entlang Pfad 452 zum Block 453 über, der nachfolgend erläutert wird.
  • Wenn jedoch der Block 448 bestimmt, dass Radschlupf- oder Radschlupfereignisse für den Zeitrahmen des unzuverlässigen Straßenzustands aufgetreten sind, geht das Verfahren 400 entlang Pfad 454 zum Block 456 über. Wenn unzuverlässige Straßenzustände vorliegen, wie es durch den Block 448 bestimmt wird, kann es wünschenswert sein, den Klemmdruck über dem anfänglichen minimalen Klemmdruck zu halten, jedoch bei einem Druck, der nicht so hoch wie ein maximaler oder sogar so hoch wie der eingestellte Klemmdruck ist, der für andere Radschlupfereignisse verwendet wird. Dadurch wird der Druck mit einem höheren Betrag angelegt, der leichter zu erhöhen ist, wenn einer der anderen Radschlupfgrößen- oder Beschleunigungszustände erkannt wird. Wenn das Steuersystem 10 erkennt, dass ein Radschlupfereignis nicht nur vorübergehend ist und ein unzuverlässiger Straßenzustand gilt, kann das Steuersystem 10 den Klemmdruck auf der Basis einer Tabellensuche einstellen.
  • In Block 456 verwendet das Verfahren 400 eine Tabellensuche, um einen Klemmdruck einer unzuverlässigen Straße zu bestimmen, der angelegt werden sollte. Die Tabellensuche kann beliebige wünschenswerte Eingabeparameter wie Radschlupfgröße, Radschlupfbeschleunigung, Übertragungsriemenscheibendrehzahlen, Motordrehzahl, Eingangsdrehmoment, Gaseingabe, Beschleunigung oder eine Vielzahl anderer Eingaben verwenden. Die Eingabeparameter werden in Block 458 gezeigt, der in den Block 456 eingegeben wird.
  • Das Verfahren 400 geht von Block 456 entlang Pfad 460 zu einem Schritt oder Block 462 über, der das Implementieren eines Klemmdrucks eines unzuverlässigen Straßenzustands beinhaltet, der ein Klemmdruck ist, der erhöht wird, um größere Drehmomentstörungen vorwegzunehmen, wie oben erläutert, sodass der Klemmdruck größer als der anfängliche minimale Klemmdruck ist, der jedoch niedriger sein kann als der in den Blöcken 428 und sogar 432 verwendete Klemmdruck. Dies verringert die Überklemmung und verbessert so die Lebensdauer. Obwohl nicht gezeigt, kann das Verfahren 400 dann von Block 462 zurück zu Block 404 gehen, um die Fahrzeugparameter erneut zu bestimmen.
  • Jeder der Blöcke 448, 456, 458 und 462 ist in einem Modul 464 eingeschlossen, welches das Modul 464 für unzuverlässige Straßen (oder Langzeit-Mittel-Radschlupf) ist. Das Modul 464 für unzuverlässige Straßen kompensiert Langzeit-Mittelstufen-Radschlupfe, unzuverlässige Straßenzustände und/oder variable Mu-Zustände, die das Anweisen eines erhöhten, aber nicht maximalen Klemmdrucks verursachen.
  • In Block 453, der entlang Pfad 452 (oben erläutert) erreicht wird, wird eine Bestimmung durchgeführt, ob eine Radschlupfgröße einen Schwellenwert überschreitet. Wenn ja, geht das Verfahren 400 entlang Pfad 466 zurück zu Block 436, wo eine Bestimmung durchgeführt wird, ob der Radschlupf einen höheren maximalen Radschlupfschwellenwert überschreitet. Wenn der Block 453 bestimmt, dass die Radschlupfgröße den Schwellenwert nicht überschreitet, kehrt das Verfahren 400 zurück zu Block 402 entlang Pfad 468, wo der anfängliche minimale Klemmdruck bei Zuständen angelegt wird, bei denen kein erhöhter Klemmdruck benötigt wird, um das durchgehende Teil 40 des CVT 140 vor Rutschen zu schützen.
  • Unter nun erfolgender Bezugnahme auf 6 wird eine schematische grafische Darstellung des Steuersystems 10 und die Implementierung eines oder mehrerer der Verfahren 300, 400 allgemein bei 500 gezeigt. Da der Radschlupf oftmals der erste Hinweis ist, dass das CVT 140 aufgrund einer Spitze oder Störung beim Abtriebmoment bald zusätzliche Drehmomentbelastbarkeit erfordern wird, wird in diesem Beispiel die Radschlupfgröße als Betriebsparameter verwendet, um Steuerungsentscheidungen für das Steuersystem 10 des CVT 140 zu treffen. Alternativ oder zusätzlich könnten Fahrzeugbeschleunigung, Radschlupfbeschleunigung oder Getriebeabtriebsbeschleunigung beispielsweise als Hinweis auf eine Drehmomentstörung verwendet werden. Der Graph 500 zeigt verschiedene Schwellenwerte und Plots mit unterschiedlichen Größen und Bezugsachsen auf der vertikalen Achse, aber jede ist im Allgemeinen entlang der gleichen relativen Zeitskala entlang der horizontalen Achse 501 gezeigt. Die Radschlupfgröße ist mit relativen Stufen an der grafischen Plotlinie 502 dargestellt.
  • Hohe Drehmomentübergangsereignisse werden häufig durch eine drastische und plötzliche Änderung der Reibung an den Rädern verursacht, die plötzliche oder große unterschiedliche Raddrehzahlen zwischen angetriebenen und nicht angetriebenen Rädern verursacht. Die Dauer eines Radschlupfereignisses, das ein Schlagloch erzeugt, ist typischerweise weniger als 100 ms ab dem Zeitpunkt, an dem der Schwellenwert überschritten wird, und die Steuerung das Signal verarbeitet. Bei kurzen und langen Radschlupfbedingungen ist die anfängliche Reaktion gleich. Sobald eine Schwelle überschritten wird, muss das System so schnell wie möglich reagieren, da es nur wenig Zeit gibt, die Art des Radschlupfes zu bestimmen und zu reagieren. Der Radschlupfschwellenwert ist in der Graphenlinie 504 angegeben. In einigen Beispielen könnte der Radschlupfschwellenwert 504 beispielsweise zwischen 10–60 U/min. liegen. Somit bleibt in den Abschnitten 506, 508, 510, 512 und 514 das Radschlupfgrößenprofil 502 unter der Schwellenwertlinie 504, wie z. B. unter 10–60 U/min., während in den Abschnitten 516, 518, 520 und 522 die Radschlupfgröße 502 die Schwellenwertlinie 504 überschreitet.
  • Die Radschlupfsignallinie 524 ist hoch oder wahr, wenn die Radschlupfgröße 502 über dem Schwellenwert 504 liegt. Somit ist die Signallinie 524 in den Abschnitten 516', 518', 520' und 522' so hoch dargestellt, was jeweils den Radschlupfgrößenabschnitten 516, 518, 520 bzw. 522 entspricht.
  • Die minimale Klemmkraft, die dem minimalen Klemmdruck entspricht, wird typischerweise auf der Basis des Antriebsdrehmoments in das CVT 140 berechnet. Die befohlene Klemmkraft ist in der Graphenlinie 526 angegeben. Die tatsächliche Kraft, die erfahren wird, ist in der Graphenlinie 527 gezeigt, die auf der Basis eines gemessenen Drucks berechnet wird. Das Antriebsdrehmoment ist jedoch kein Hinweis auf die durch Straßenzustände erzeugten und auf die Abtriebsriemenscheibe 38 reflektierten Drehmomentstörungen. Aufgrund der Verzögerung des Hydrauliksystems ist es wünschenswert, dass, wenn Radschlupf beobachtet wird, die minimale Klemmkraft auf eine Stufe erhöht wird, sodass die Riemenscheiben 36, 38 auf die minimale Klemmkraft geklemmt werden, die erforderlich ist, um ein gleichmäßiges Rutschen des durchgehenden Teils 40 während der Drehmomentstörung zu verhindern. Somit wird die angewiesene minimale Klemmkraft (oder der Klemmdruck) auf eine Stufe 528 am Punkt C entlang des Klemmkraftprofils 526 erhöht. Die neue höhere Klemmkraft am Punkt C sollte hoch genug sein, um eine schnelle Reaktion im Hydrauliksystem zu starten, aber nicht so hoch, dass die Verhältnissteuerbarkeit begrenzt wird.
  • Um die Lebensdauer und die Kraftstoffeinsparung zu erhöhen, kann ein Rückpralldauer-Zeitrahmen 530 verwendet werden, um ein unnötiges Überklemmen nach sehr kurzen Zeiträumen des Radschlupfes zu vermeiden, oder wenn das Rauschen oder der Fehler in dem Signal den Radschlupf künstlich erhöhen würde. Somit können das Steuersystem 10 und das Verfahren 200, 300, 400 bestimmen, ob die Radschlupfgröße 502 den Radschlupfgrößenschwellenwert 504 für mindestens den Rückpralldauer-Zeitrahmen 530 übersteigt. Der Rückpralldauer-Zeitrahmen 530 kann so klein wie möglich konfiguriert werden, um fehlende Übergänge zu vermeiden. Wenn die Radschlupfgröße 502 den Radschlupfschwellenwert 504 für mindestens die Rückprallzeitdauer überschreitet, wird eine der Kompensationsstrategien ausgewählt, wie oben beschrieben. In diesem Fall beinhaltet die Kompensationsstrategie das Erhöhen der Klemmkraft 526 (durch Erhöhen des entsprechenden Klemmdrucks) auf Stufe 528.
  • Die erhöhte Klemmkraftstufe 528, die bei der Klemmkraft 526 am Punkt C implementiert wird, kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Motorantriebsdrehmoment, der Größe des Radschlupfes und dem Geschwindigkeitsverhältnis bestimmt werden. Die erhöhte Klemmkraftstufe 528 kann als eine relativ hohe Klemmkraft ausgewählt werden, da bestimmte Ereignisse so schnell sind, dass das Steuersystem 10 nicht genügend Zeit hat, um die Größe des Ereignisses zu bestimmen, bevor es reagieren kann.
  • In dem dargestellten Graphen 500 wird die Klemmkraft 526 an dem Punkt C auf Stufe 528 erhöht, da die Radschlupfgröße 502 den Radschlupfgrößenschwellenwert 504 für mehr als den Rückprallzeitrahmen 530 am Punkt C überschritten hat. Nachdem das Fahrzeugsystem 100 in einen Radschlupfzustand eintritt, der ausreicht, um die Klemmkraft 526 auf die Stufe 528 anzuheben, wird der Radschlupfschwellenwert 504 abgesenkt. Somit bleibt im Abschnitt 532 der Radschlupfschwellenwert 504 auf einer ersten Stufe 534, aber wenn die Klemmkraft 526 auf die Stufe 528 am Punkt C erhöht wird, wird der Radschlupfschwellenwert 504 auf eine untere Stufe 536 in einem zweiten Abschnitt 538 abgesenkt. Dies erzeugt eine Hysterese, sodass die Kompensationsstrategie bei bestimmten Radschlupfzuständen weniger anfällig für die Aktivierung und Deaktivierung ist und so eine schnell wechselnde Klemmdruckanweisung verhindert.
  • Die Größe der Drehmomentstörung variiert mit der Schwere der Straßenzustände und des Fahrzeugbetriebszustandes (Gasgeben, Geschwindigkeit, Übersetzungsverhältnis usw.), aber typischerweise führt der Schlaglochaufprall zu einer größeren Drehmomentstörung als eine holprige Straße. Lange Radschlupfereignisse können durch einen erweiterten Radschlupf gekennzeichnet sein, wobei eine Drehmomentstörung bei 100 ms oder länger stattfindet, beispielsweise nach der Erkennung, die in der Größenordnung variieren kann. Zusätzlich zu den langen Radschlupfereignissen können der Steuerung 12 holprige Straßenereignisse als eine Anzahl an Unebenheiten während eines Zeitrahmens angezeigt werden. Eine Unebenheit kann als Radschlupf definiert werden, der einen kalibrierbaren Schwellenwert verletzt, wobei dann die Größe des Radschlupfes unter einem kalibrierbaren Schwellenwert abnimmt. Nach einer kalibrierbaren Anzahl an Unebenheiten wirkt das Steuersystem 10 in der gleichen Weise wie ein langes Radschlupfereignis, das hierin als unzuverlässige Straßenzustände bezeichnet wird.
  • Sowohl bei kurzen als auch bei langen Radschlupfzuständen kann die anfängliche Reaktion gleich sein, und die Klemmkraft 526 kann auf eine Stufe 528 am Punkt C erhöht werden. Alternativ dazu kann bei Radschlupfereignissen, bei denen der Radschlupf mit einer langsamen Geschwindigkeit zunimmt, das Steuersystem 10 die minimale Klemmkraft 526 auf einen Tabellenberechnungswert hochfahren, anstatt die minimale Klemmkraft sofort auf die Stufe 528 einzustellen, sobald der Radschlupfgrößenschwellenwert 504 überschritten wird.
  • Für unzuverlässige Straßenzustände kann nach dem Ermitteln der Schwere des Ereignisses eine tabellenbasierte Suche durchgeführt werden. Somit verringert das Steuersystem 10, nachdem die kalibrierte Zeit 540 verstrichen ist, die minimale Klemmkraft 526 im Abschnitt 527 mit einer vorgegebenen Rate. Wenn das Steuersystem 10 erkennt, dass das Ereignis nicht nur übergangsweise ist, kann das Steuersystem 10 die Klemmkraft 526 basierend auf einer Tabellensuche auf die Stufe 529 einstellen. Diese Tabellensuche kann auf der Radschlupfgröße, Fahrzeuggeschwindigkeit, Antriebsdrehmoment, Gasgeben, Beschleunigung oder einer Vielzahl anderer Eingaben basieren, wie oben beschrieben. Dies verringert die Überklemmung und verbessert so die Lebensdauer. Sobald die Radschlupfzustände abgeklungen sind und die kalibrierte Zeit 540 verstrichen ist, stellt ein Kalibrierzeitfenster 531 die Zeit für das Steuersystem 10 ein, um die angewiesene Klemmkraft 526 zu halten, bevor sie auf eine antriebsdrehmomentbasierte minimale Klemmkraft verringert wird, mit einer vorgegebenen Rate, wie mit der geneigten Linie 542 gezeigt. Somit tritt die wesentliche Abnahme der Klemmkraft 526 zurück auf eine minimale Stufe erst dann auf, wenn die kalibrierte Haltezeit 540 verstrichen ist und die Radschlupfgröße 502 unter den Radschlupfgrößenschwellenwert 504 abfällt, der nach dem Punkt D auftritt, und dann eine zusätzliche Kalibrierung 531 optional abläuft.
  • In einigen Fällen kann die Größe des Radschlupfes 502 so hoch sein, dass eine separate schwere Schwellenwertlinie 544 überschritten wird. Die schwere Schwellenwertlinie 544 hat einen Anfangswert 546, der höher ist als der Radschlupfschwellenwert 504 an seinen beiden Schwellenwerten 534, 536. Wenn die Größe des Radschlupfes 502 die schwere Schwellenwertlinie 544 übersteigt, kann es wünschenswert sein, das Motordrehmoment und den schweren Schwellenwert 544 zu verringern. Somit wird der schwere Schwellenwert 554 auf eine Stufe 547 reduziert, wenn die Radschlupfgröße 502 den schweren Schwellenwert 544 überschreitet. In der Nähe des Bodens des Graphen 500 ist die Motordrehmomentdecke in der Kurve 548 dargestellt. Wenn die Radschlupfgröße 502 die schwere Schwellenwertlinie 544 am Punkt E im Abschnitt 550 des Radschlupfgrößen 502-Profils übersteigt, wird die Motordrehmomentdecke 548 angewiesen, kein Drehmoment mehr als eine Stufe 552 zu erzeugen. Somit wird die Motordrehmomentdecke 548 von einer Anfangsstufe 554 auf eine untere Stufe 552 verringert.
  • Das tatsächliche Motordrehmoment, das in der Kurve 558 dargestellt ist, verläuft normalerweise entlang der gleichen wie das mögliche Motordrehmoment 560, die beide unter der Motordrehmomentdecke 548 unter nicht-schweren Radschlupfzuständen sind. Wenn die Motordrehmomentdecke 548 im Abschnitt 562 auf die Stufe 552 reduziert ist, liegt das mögliche Motordrehmoment 560 dann über der Motordrehmomentdecke 548. Dementsprechend muss das tatsächliche Motordrehmoment 558 fallen, wie bei 558' gezeigt, um gleich oder kleiner als die Motordrehmomentdecke 548 im Abschnitt 562 zu sein. Der abgesenkte Motordrehmomentdeckenwert 552 kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Motordrehmoment oder dem fahrerbedingten Drehmoment und der Radschlupfgröße bestimmt werden. Im Falle einer Anweisung einer Verringerung des Motordrehmoments wird die Reduktion gehalten, bis die Radschlupfgröße 504 unter eine kalibrierte Hysteresestufe abfällt und ein vorgegebener Zeitrahmen 564 verstrichen ist. Die Motordrehmomentdecke 548 wird dann wieder auf die maximale Stufe 554 erhöht, und daher wird das tatsächliche Motordrehmoment 558 dann wieder auf das mögliche Motordrehmoment 560 erhöht.
  • Während der variablen Mu-Ereignisse (d. h. der Änderung der Straßenoberflächenreibung) kann das Steuersystem 10 eine Reihe von großen Radschlupfereignissen erkennen. Sobald diese Ereignisse vorbei sind, verringert sich der Radschlupf schnell, was zu einer Trägheitsspitze im CVT 140 führen kann. Bei bestimmten Straßenzuständen kann dies weiterhin auftreten, ohne den Radschlupfschwellenwert 504 zwischen Ereignissen zu überschreiten. Jedes Radschlupfereignis kann für eine kürzere Zeit auftreten als die Rückprallzeitdauer 530, mit mehr Zeit als die Rückprallzeitdauer 530 zwischen jedem Radschlupfereignis. In solchen Fällen würde das Steuersystem 10 die Klemmkraft 526 nicht auf die Stufe 528 erhöhen. Daher kann in solchen Fällen das Steuersystem 10 so konfiguriert sein, dass es die Zählung dieser Radschlupfereignisse beibehält, und wenn eine bestimmte Anzahl dieser Ereignisse auftritt, kann die Klemmkraft 526 auf einen Tabellensuchwert, wie beispielsweise die Stufe 529 oder die höhere Stufe 528 erhöht werden. Eine separate kalibrierbare Austrittszeit, die möglicherweise länger als das Kalibrierfenster 531 ist, könnte als das neue Austrittskriterium verwendet werden. Zusätzlich zu einer längeren Austrittszeit kann der Radschlupfschwellenwert 504 reduziert werden, beispielsweise auf die Stufe 536. Dies kann getan werden, um mehrere Klemmkraftstörungen und schnelle Änderungen der minimalen Klemmkraft zu vermeiden, da solche Störungen die Verhältnissteuerung beeinträchtigen können.
  • Die Erkennungsstrategie des Steuersystems 10 kann konfiguriert werden, um eine beliebige Anzahl an verschiedenen Störungen zu identifizieren, wie beispielsweise eine allgemeine Straßenstörung, Radschlupfgröße oder Beschleunigung, die einen Schwellenwert überschreiten, eine plötzliche Abbremsung und/oder eine Richtungsänderung des Fahrzeugs. Das Steuersystem 10 kann des Weiteren konfiguriert werden, um ein Radschlupfereignis oder einen Verlust von Radtraktion zu erkennen. 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. Solche Störungen werden in den Schritten 204, 304, 404 allgemein als erfasst dargestellt, um eine resultierende Kompensationsstrategie zu bestimmen, wie sie in den oben gezeigten Verfahrensblöcken beschrieben ist.
  • Nach der Identifikation, dass die erhöhten oder hohen Kompensationsstrategien umgesetzt werden sollten, z. B. nachdem ein Radschlupfgrößenereignis einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, wird das Steuersystem 10 die erhöhte oder hohe Kompensationsstrategie zum Schutz der Variatoranordnung 30 des CVT 140 in diesem Beispiel implementieren. Das Steuersystem 10 kann die Variatoranordnung 30 anweisen, den Riemen 40 zu überklemmen (oder mit einem größeren Druck zu klemmen). Das Steuersystem 10 kann den Klemmdruck anpassen, der auf die Riemenscheiben 36, 38 angewandt wird, um die Kette oder den Riemen 40 zu überklemmen (oder mit einem höheren Druck zu klemmen), um das CVT 140 zu schützen. Die angepasste Variator-Drehmomentkapazität kann auf einen Bereich beschränkt sein, der höher ist als die anfängliche Variator-Drehmomentkapazität, um das Aufbringen von mehr Drehmoment auf die Räder zu vermeiden, wodurch das Phänomen des Auftretens von Antriebsschlupf verstärkt würde. Die Anpassung der Variator-Drehmomentkapazität und/oder des Klemmdrucks des CVT 140 kann möglicherweise eine ähnliche Wirkung auf eine Rückschaltung in einem Stufengetriebe zum Schutz des CVT 140 vor Beschädigungen haben. Die eingestellte Variator-Drehmomentkapazität oder ein Klemmdruck werden an das CVT 140 übertragen, um die gewünschte Anpassung an den Klemmdruck und/oder Änderung der Variator-Drehmomentkapazität an das CVT 140 anzulegen.
  • Das Steuersystem 10 kann dazu konfiguriert sein, jeden der in 3–6 dargestellten Schritte auszuführen. Somit kann die gesamte Beschreibung bezogen auf 3–6 durch das Steuersystem 10 angewendet werden, um die Verfahren 200, 300, 400 und die in 6 gezeigte Profilstrategie zu bewirken. Weiterhin kann die Steuerung 12 eine Getriebesteuerung beinhalten oder eine sein, einschließlich einer Anzahl an Steuerlogiken, die konfiguriert sind, um die Schritte der oben erläuterten Verfahren 200, 300, 400 oder die in 6 erklärte Profilstrategie auszuführen.
  • Die Steuerung 12 des Steuersystems 10 kann ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet) beinhalten, 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 derartiges Medium kann in einem beliebigen Format vorliegen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf nicht-flüchtige Medien und flüchtige Medien. Nicht-flüchtige Medien können beispielsweise optische oder magnetische Disketten und andere persistente Speicher sein. Flüchtige Medien können zum Beispiel dynamische Direktzugriffsspeicher (DRAM) beinhalten, die einen Hauptspeicher darstellen können. 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 computerlesbaren Medium 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 die Structured Query Language (SQL) zusätzlich zu einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Bearbeiten und Ausführen gespeicherter Prozeduren, wie beispielsweise die vorstehend aufgeführte PL/SQL-Sprache, einsetzen.
  • Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Offenbarung, während der Umfang der Offenbarung jedoch einzig und allein durch die Patentansprüche definiert wird. Obwohl einige der besten Modi und weitere Beispiele der beanspruchten Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Konzepte und Beispiele zur Umsetzung der in den hinzugefügten Ansprüchen definierten Offenbarung. Darüber hinaus sollen die in den Zeichnungen dargestellten Beispiele oder die Merkmale von verschiedenen Beispiele, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, nicht unbedingt als voneinander unabhängige Beispiele aufgefasst werden. Vielmehr ist es möglich, dass jedes der in einem der Beispiele eines Beispiels beschriebenen Merkmale mit einem oder einer Vielzahl von anderen gewünschten Merkmalen aus anderen Beispielen kombiniert werden kann, was andere Beispielen zur Folge hat, die nicht in Worten oder durch Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben sind. Dementsprechend fallen derartige andere Beispiele in den Rahmen des Schutzumfangs der hinzugefügten Ansprüche.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern eines stufenlosen Automatikgetriebes (CVT) für ein Fahrzeug einschließlich einer Variatoranordnung für ein KFZ, das Verfahren umfassend: das Anweisen eines anfänglichen minimalen Klemmdrucks, der auf die Variatoranordnung anzulegen ist, um eine gewünschte Drehmomentkapazität zu erzielen; das Ermitteln mindestens eines Fahrzeugbetriebsparameters; das Ermitteln eines Fahrzeugzustands basierend auf dem mindestens einen Fahrzeugbetriebsparameter, wobei der Fahrzeugzustand aus mindestens einem Basiszustand, einem erhöhten Zustand und einem hohen Zustand auswählbar ist; das Auswählen einer Kompensationsstrategie basierend auf dem Fahrzeugzustand, wobei die Kompensationsstrategie aus mindestens einer Basiskompensationsstrategie, einer erhöhten Kompensationsstrategie und einer hohen Kompensationsstrategie auswählbar ist, wobei die Basiskompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der Basiszustand bestimmt wurde, wobei die erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der erhöhte Zustand bestimmt wurde und die hohe Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der hohe Zustand bestimmt wurde; das Anweisen eines erhöhten Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, wenn die erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt wurde und ein vorgegebener Zustand erfüllt wurde; das Anweisen eines hohen Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, wenn die hohe Kompensationsstrategie ausgewählt wurde.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend das Anweisen eines hohen Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, wenn die Basiskompensationsstrategie ausgewählt wurde.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das Weiteren umfassend das Aktivieren eines Zeitgebers, wenn der erhöhte Zustand bestimmt wird, worin in der erhöhten Kompensationsstrategie der vorgegebene Zustand zum Anweisen des erhöhten Klemmdrucks das Ermitteln beinhaltet, dass der Zeitgeber einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht hat.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Fahrzeugzustand des Weiteren aus einem schweren Zustand und einem unzuverlässigen Straßenzustand auswählbar ist, wobei die Kompensationsstrategie des Weiteren aus einer schweren Kompensationsstrategie und einer Kompensationsstrategie für unzuverlässige Straßen auswählbar ist, wobei die schwere Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der schwere Zustand bestimmt wurde und die Kompensationsstrategie für eine unzuverlässige Straße ausgewählt wird, wenn der unzuverlässige Straßenzustand bestimmt wurde; wenn die schwere Kompensationsstrategie ausgewählt wurde, das Anweisen des Anlegens eines schweren Klemmdrucks an die Variatoranordnung und Anweisen einer Verringerung auf ein maximal mögliches Motormoment; und wenn die Kompensationsstrategie für eine unzuverlässige Straße ausgewählt wurde, das Anweisen des Anlegens eines Klemmdrucks für eine unzuverlässige Straße an die Variatoranordnung, worin der Schritt des Ermittelns des mindestens einen Fahrzeugbetriebsparameters das Ermitteln von mindestens einer von Radschlupfgröße, Radschlupfbeschleunigung, Getriebeabtriebsbeschleunigung, Längsbeschleunigung, seitlicher Beschleunigung und Motordrehzahl beinhaltet.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Fahrzeugzustand des Weiteren aus einem schweren Zustand und einem unzuverlässigen Straßenzustand auswählbar ist, die Kompensationsstrategie des Weiteren aus einer schweren Kompensationsstrategie und einer Kompensationsstrategie für eine unzuverlässige Straße auswählbar ist, die schwere Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der schwere Zustand bestimmt wurde, und die Kompensationsstrategie für eine unzuverlässige Straße ausgewählt wird, wenn der unzuverlässige Straßenzustand bestimmt wurde; wenn die schwere Kompensationsstrategie ausgewählt wurde, das Anweisen eines schweren Klemmdrucks des Variators und Anweisen einer Verringerung auf ein maximal mögliches Motormoment; und wenn die Kompensationsstrategie für eine unzuverlässige Straße ausgewählt wurde, das Anweisen des Anlegens eines Klemmdrucks für eine unzuverlässige Straße an die Variatoranordnung, worin der Schritt des Ermittelns des mindestens einen Fahrzeugbetriebsparameters das Ermitteln der Radschlupfgröße beinhaltet, wobei das Verfahren beinhaltet, zu bestimmen, ob die Radschlupfgröße einen anfänglichen Radschlupfgrößenschwellenwert für mindestens eine Rückprallzeitdauer überschreitet, wobei das Verfahren das Auswählen einer von der erhöhten Kompensationsstrategie, der Kompensationsstrategie für eine unzuverlässige Straße, der hohen Kompensationsstrategie, und der schweren Kompensationsstrategie beinhaltet, wenn die Radschlupfgröße den anfänglichen Radschlupfgrößenschwellenwert für mindestens die Rückprallzeitdauer überschreitet, wobei das Verfahren des Weiteren das Absenken des anfänglichen Radschlupfgrößenschwellenwerts auf einen abgesenkten Radschlupfschwellenwert beinhaltet, wenn das Anlegen eines der folgenden Klemmdrücke auf die Variatoranordnung angewiesen wird: der Klemmdruck für eine unzuverlässige Straße, der erhöhte Klemmdruck, der hohe Klemmdruck und der schwere Klemmdruck, wobei der schwere Zustand den Radschlupf beinhaltet, der einen schweren Schwellenwert überschreitet, wobei der schwere Schwellenwert größer als der anfängliche Radschlupfgrößenschwellenwert ist, worin der unzuverlässige Straßenzustand mindestens eine der folgenden beinhaltet: eine vorgegebene Anzahl an Unebenheiten in einem Unebenheitenschwellenwertzeitrahmen; dass die Radschlupfgröße den anfänglichen Radschlupfgrößenschwellenwert länger als ein Haltezeitrahmen überschreitet; und eine vorgegebene Anzahl an Radschlupferkennungen in einem Zeitrahmen für eine unzuverlässige Straße, worin die Radschlupferkennungen Fälle sind, bei denen die Radschlupfgröße den anfänglichen Radschlupfgrößenschwellenwert überschreitet und bei denen der Klemmdruck für eine unzuverlässige Straße niedriger als der erhöhte Klemmdruck ist, und worin der Klemmdruck für eine unzuverlässige Straße basierend auf mindestens den folgenden Kriterien bestimmt wird: Radschlupfgröße, Fahrzeuggeschwindigkeit, Antriebsdrehmoment, Gaspedaleingabe und Fahrzeugbeschleunigung.
  6. Getriebesteuersystem zur Steuerung eines stufenlosen Automatikgetriebes (CVT) mit einer Variatoranordnung, wobei das Getriebesteuersystem einen Anweisungssatz umfasst, der ausführbar ist zum: Anweisen einer anfänglichen minimalen Klemmkraft, die an die Variatoranordnung anzulegen ist, um eine gewünschte Drehmomentkapazität zu erzielen; Ermitteln mindestens eines Fahrzeugbetriebsparameters; Ermitteln eines Fahrzeugzustands basierend auf dem mindestens einen Fahrzeugbetriebsparameter, wobei der Fahrzeugzustand aus mindestens einem Basiszustand, einem erhöhten Zustand und einem hohen Zustand auswählbar ist; Auswählen einer Kompensationsstrategie basierend auf dem Fahrzeugzustand, wobei die Kompensationsstrategie aus mindestens einer Basiskompensationsstrategie, einer erhöhten Kompensationsstrategie und einer hohen Kompensationsstrategie auswählbar ist, wobei die Basiskompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der Basiszustand bestimmt wurde, und wobei die erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der erhöhte Zustand bestimmt wurde und die hohe Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der hohe Zustand bestimmt wurde; Anweisen eines erhöhten Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, wenn die erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt wurde und ein vorgegebener Zustand erfüllt wurde; und Anweisen eines hohen Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, wenn die hohe Kompensationsstrategie ausgewählt wurde.
  7. Getriebesteuersystem nach Anspruch 6, wobei das Getriebesteuersystem dafür konfiguriert ist, das Anlegen der anfänglichen minimalen Klemmkraft an die Variatoranordnung anzuweisen, wenn die Basiskompensationsstrategie ausgewählt wurde, das Getriebesteuersystem des Weiteren einen Zeitgeber umfasst, das Getriebesteuersystem dafür konfiguriert ist, dass es den Zeitgeber aktiviert, wenn der erhöhte Zustand bestimmt wird, wobei in der erhöhten Kompensationsstrategie das Getriebesteuersystem dafür dazu konfiguriert ist, den erhöhten Klemmdruck anzuweisen, wenn der Zeitgeber einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht hat.
  8. Getriebesteuersystem nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei der Fahrzeugzustand des Weiteren aus einem schweren Zustand und einem unzuverlässigen Straßenzustand auswählbar ist, die Kompensationsstrategie des Weiteren aus einer schweren Kompensationsstrategie und einer Kompensationsstrategie für eine unzuverlässige Straße auswählbar ist, die schwere Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der schwere Zustand bestimmt wurde, und die Kompensationsstrategie für eine unzuverlässige Straße ausgewählt wird, wenn der unzuverlässige Straßenzustand bestimmt wurde, wobei das Getriebesteuersystem dafür dazu konfiguriert ist, ein Anlegen eines schweren Klemmdrucks an die Variatoranordnung anzuweisen, und eine Verringerung auf ein maximal mögliches Motordrehmoment anzuweisen, wenn die schwere Kompensationsstrategie ausgewählt wurde, und das Getriebesteuersystem dafür konfiguriert ist, das Anlegen eines Klemmdrucks für eine unzuverlässige Straße an die Variatoranordnung anzuweisen, wenn die Kompensationsstrategie für eine unzuverlässige Straße ausgewählt wurde, wobei der mindestens eine Fahrzeugbetriebsparameter mindestens eines von Radschlupfgröße, Radschlupfbeschleunigung, Getriebeabtriebsbeschleunigung, Längsbeschleunigung, seitlicher Beschleunigung und Motordrehzahl beinhaltet.
  9. Getriebesteuersystem nach Anspruch 7, worin der mindestens eine Fahrzeugbetriebsparameter eine Radschlupfgröße beinhaltet, wobei das Getriebesteuersystem dazu konfiguriert ist, zu bestimmen, ob die Radschlupfgröße einen anfänglichen Radschlupfgrößenschwellenwert für mindestens eine Rückprallzeitdauer überschreitet, wobei die Steuerung dazu konfiguriert ist, eine von der Kompensationsstrategie für eine unzuverlässige Straße, der erhöhten Kompensationsstrategie, der hohen Kompensationsstrategie und der schweren Kompensationsstrategie auszuwählen, wenn die Radschlupfgröße den anfänglichen Radschlupfgrößenschwellenwert für mindestens die Rückprallzeitdauer überschreitet, wobei das Getriebesteuersystem des Weiteren so konfiguriert ist, dass es den anfänglichen Radschlupfgrößenschwellenwert auf einen abgesenkten Radschlupfgrößenschwellenwert senkt, wenn das Anlegen von einem der folgenden Klemmdrücke an die Variatoranordnung angewiesen wird: der Straßenklemmdruck für eine unzuverlässige Straße, der erhöhte Klemmdruck, der hohe Klemmdruck und der schwere Klemmdruck, worin der schwere Zustand die Radschlupfgröße beinhaltet, die einen schweren Schwellenwert überschreitet, wobei der schwere Schwellenwert größer als der anfängliche Radschlupfgrößenschwellenwert ist, und worin der unzuverlässige Straßenzustand mindestens eine der folgenden beinhaltet: eine vorgegebene Anzahl an Unebenheiten in einem Unebenheitenschwellenwertzeitrahmen; dass die Radschlupfgröße den anfänglichen Radschlupfgrößenschwellenwert länger als ein Haltezeitrahmen überschreitet; und eine vorgegebene Anzahl an Radschlupferkennungen in einem Zeitrahmen für eine unzuverlässige Straße, worin die Radschlupferkennungen Fälle sind, bei denen die Radschlupfgröße den anfänglichen Radschlupfgrößenschwellenwert überschreitet und bei denen der Klemmdruck für eine unzuverlässige Straße niedriger als der erhöhte Klemmdruck ist.
  10. Stufenlos verstellbares Automatikgetriebe (CVT) für ein Kraftfahrzeug, umfassend: eine Variatoranordnung mit einer ersten Riemenscheibe und einer zweiten Riemenscheibe, worin die erste und zweite Riemenscheibe drehbar durch eine kontinuierliche drehbare Vorrichtung verbunden sind, worin die erste Riemenscheibe drehbar mit einem Antriebselement und die zweite Scheibe drehbar mit einem Abtriebselement verbunden ist; die erste Riemenscheibe, eine erste bewegliche Scheibe beinhaltend, die sich entlang einer ersten Achse relativ zu einer ersten festen Scheibe als Reaktion auf die Bewegung eines ersten Stellglieds bewegt; die zweite Riemenscheibe mit einer beweglichen Scheibe, die sich entlang einer zweiten Achse relativ zu einer festen Scheibe als Reaktion auf das Bewegen eines zweiten Stellglieds bewegt; und ein Steuersystem mit mindestens einer Steuerung und einem oder mehreren Sensoren in Kommunikation mit der Steuerung, worin das Steuersystem einen Anweisungssatz beinhaltet und der Anweisungssatz ausführbar ist zum: Anweisen einer anfänglichen minimale Klemmkraft, die an die Variatoranordnung angelegt wird, um eine gewünschte Drehmomentkapazität zu erzielen; Ermitteln mindestens eines Fahrzeugbetriebsparameters; Ermitteln eines Fahrzeugzustands basierend auf dem mindestens einen Fahrzeugbetriebsparameter, wobei der Fahrzeugzustand aus mindestens einem Basiszustand, einem erhöhten Zustand und einem hohen Zustand auswählbar ist; Auswählen einer Kompensationsstrategie basierend auf dem Fahrzeugzustand, wobei die Kompensationsstrategie aus mindestens einer Basiskompensationsstrategie, einer erhöhten Kompensationsstrategie und einer hohen Kompensationsstrategie auswählbar ist, wobei die Basiskompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der Basiszustand bestimmt wurde, die erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der erhöhte Zustand bestimmt wurde und die hohe Kompensationsstrategie ausgewählt wird, wenn der hohe Zustand bestimmt wurde; Anweisen eines erhöhten Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, wenn die erhöhte Kompensationsstrategie ausgewählt wurde und ein vorgegebener Zustand erfüllt wurde; und Anweisen eines hohen Klemmdrucks, der an die Variatoranordnung anzulegen ist, wenn die hohe Kompensationsstrategie ausgewählt wurde.
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