DE10218370A1

DE10218370A1 - Steuereinrichtung und Verfahren zur Einstellung der Übersetzung eines in seiner Übersetzung stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes

Info

Publication number: DE10218370A1
Application number: DE2002118370
Authority: DE
Inventors: Joachim Luh; Maurice Rienks; Robert Verscheijden
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2003-11-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung und ein Steuerverfahren zur Einstellung der Übersetzung eines in seiner Übersetzung stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes mit einer Antriebsseite (1) und einer mit der Antriebsseite über ein Umschlingungsteil (10) gekoppelten Abtriebsseite (2) und einem Primärventil (40) zur Einstellung der Übersetzung, welche Steuereinrichtung in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Fahrzeugs ein die Übersetzungseinstellung bewirkendes Steuersignal (I¶p¶) generiert, wobei das Steuersignal (I¶p¶) in Abhängigkeit von einem aus den Betriebsparametern berechneten Wert (P¶p,Ctr1¶) für einen Primärdruck gebildet wird, welcher antriebsseitig erforderlich ist, um eine gewünschte Übersetzung einzustellen.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zur Einstellung der Übersetzung eines in seiner Übersetzung stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes mit einer Antriebsseite und einer mit der Antriebsseite über ein Umschlingungsteil gekoppelten Abtriebsseite und einem Primärventil zur Einstellung der Übersetzung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beziehungsweise ein Verfahren zur Einstellung der Übersetzung.

Ein in seiner Übersetzung stufenlos verstellbares Umschlingungsgetriebe mit einer Antriebsseite, einer Abtriebsseite und einem von einem Steuersignal angesteuerten Primärventil zur Einstellung der Getriebeübersetzung ist beispielsweise aus der DE 196 49 483 A1 bekannt. Eine elektronische Steuereinrichtung erzeugt ein Steuersignal in Abhängigkeit von der Steuerschaltung übermittelten Betriebsparametern des Fahrzeugs, wie beispielsweise der Primärdrehzahl, der Sekundärdrehzahl und der Stellung des Fahrpedals.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung beziehungsweise das erfindungsgemäße Steuerverfahren ermöglicht vorteilhaft die genaue Einstellung der Übersetzung eines stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes, insbesondere eines Umschlingungsgetriebes, welches ein Übersetzungsregelventil und eine Primärdruckrückführung und Sekundärdruckrückführung aufweist. Vorteilhaft wird bei der Übersetzungseinstellung ein Modell verwandt, welches die Beziehung zwischen den Anpresskräften und der Übersetzungsverstellung beschreibt.

Besonders vorteilhaft ist die vorgestellte Steuerung Steuerverfahren für ein hydraulisches Steuersystem zu verwenden, welches aus einem Vorsteuerventil und einem Primärventil besteht.

Vorteilhaft verwendet die Steuereinrichtung zur Erzeugung eines Ansteuersignals für das Vorsteuerventil einen aus Betriebsparametern des Fahrzeuges berechneten Wert für die primäre Anpresskraft, die einer gewünschten Übersetzungsverstellung entspricht, und einer Anpresskraft, die erforderlich ist, um die Übersetzung konstant zu halten.

Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Übersichtsbild eines kontinuierlich verstellbaren Getriebes,

Fig. 2a und Fig. 2b ein Blockschaltbild der elektronischen Steuereinrichtung,

Fig. 3 bis Fig. 10 einzelne Teile der in Fig. 2a und 2b gezeigten Steuereinrichtung.

Beschreibung

In Fig. 1 ist ein stufenlos verstellbares Umschlingungsgetriebe zum Zwecke der Kraftübertragung von einem Motor zu den Antriebswellen der Räder eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Ein solches stufenloses Getriebe weist beispielsweise einen nicht dargestellten Drehmomentwandler mit Überbrückungskupplung und ein ebenfalls nicht dargestelltes Planetengetriebe mit Kupplungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrtumschaltungen auf und einen Variator, welcher einen antriebsseitigen Kegelscheibensatz 2 und einen abtriebsseitigen Kegelscheibensatz 1 aufweist. Jeder Kegelscheibensatz besteht aus einer axial feststehenden und einer als Stellglied vorgesehenen axial beweglichen Scheibe. In Fig. 1 weist der antriebsseitige Kegelscheibensatz 2 beispielsweise die feststehende Kegelscheibe 6 und die axial verschiebbare Kegelscheibe 8 und der abtriebsseitige Kegelscheibensatz 1 die feststehende Kegelscheibe 5 und die axial verschiebbare Kegelscheibe 7 auf. Die axial beweglichen Kegelscheiben 7 und 8 sind hydraulisch verstellbar und besitzen dazu die Fluidkammern 13 und 14, welche beispielsweise mit Öl als Fluid füllbar sind. Der abtriebsseitige Kegelscheibensatz 1 kann über ein Ausgleichsgetriebe mit den Antriebswellen der Räder verbunden sein. Außerdem können auf der Abtriebsseite zusätzlich noch nicht dargestellte schaltbare Getriebestufen zwischen dem Kegelscheibensatz 1 und der Antriebswelle vorgesehen sein. Mit Hilfe eines als Kette oder Schubgliederband ausgebildeten Umschlingungsteils 10 wird die Kraft von dem antriebsseitigen Kegelscheibensatz 2 zum abtriebsseitigen Kegelscheibensatz 1 übertragen. Durch Variation der axial beweglichen Scheiben auf dem Antriebs- und dem Abtriebsscheibensatz ändert sich die Übersetzung des Variators.
Die Fluidkammern 13 des abtriebsseitigen Kegelscheibensatzes 1 ist mit einer ersten Fluidleitung 20 verbunden, in welcher der Sekundärdruck PS herrscht, die Fluidkammer 14 des antriebsseitigen Kegelscheibensatzes 2 ist mit einer zweiten Fluidleitung 21 verbunden, in welcher ein Primärdruck p_p herrscht. Ein Pumpe 22 pumpt ein Fluid in die erste Fluidleitung 20. Über ein Druckregelventil 30 wird der Sekundärdruck P_s in der ersten Fluidleitung eingestellt. Das Druckregelventil 30 wird mittels eines ersten Vorsteuerdrucks gesteuert, der über ein erstes Magnetventil 31 eingestellt wird. Der Primärdruck p_p wird mittels eines Primärventils 40 eingestellt, welches den Zufluss von Fluid aus der ersten Fluidleitung 20 in die zweite Fluidleitung 21 beziehungsweise den Abfluss von Fluid aus der zweiten Fluidleitung 21 in ein Druckreservoir 23 steuert. Das Primärventil arbeitet in Abhängigkeit von einem durch ein zweites Magnetventil 41 eingestellten zweiten Steuerdruck in einer Steuerleitung 25, welche mit dem Primärventil 40 verbunden ist. Das erste Magnetventil 31 und das zweite Magnetventil 41 ist mit einer Fluidleitung 27 verbunden. Der in der Fluidleitung 27 herrschende Druck wird über ein weiteres Druckregelventil 26 eingestellt. Ein durch eine Steuergerat 50 erzeugtes Stromsignal I_s steuert das erste Magnetventil 31, das Stromsignal I_p steuert das zweite Magnetventil 41 zur Ansteuerung des Primärventils 40, welches die Übersetzung des Getriebes einstellt. Das Primärventil 40 ist über weitere Fluidleitungen 28 und 29 mit der ersten Fluidleitung 21 und der zweiten Fluidleitung 29 verbunden, so dass die Einstellung des Primärventils 40 nicht nur durch den Vorsteuerdruck in der Druckleitung 25 sondern auch durch den Primärdruck und den Sekundärdruck beeinflusst wird. Im eingeschwungenen Zustand stellt sich im Primärventil 40 ein Gleichgewicht zwischen Vorsteuerdruck, Primärdruck und Sekundärdruck ein, welche Drücke auf das Ventilstellglied des Primärventils einwirken. Das Primärventil 40 folgt dem Vorsteuerdruck in der Fluidleitung 25 durch Öffnen und Schließen der Steuerkanten zur Druckerhöhung oder Druckverminderung in der zweiten Fluidkammer 14 der Primärseite, so dass sich das gewünschte Druckgleichgewicht einstellt. In der Stellung A des Primärventils 49 fließt Fluid aus der primären Fluidkammer 14 zum Reservoir 23 ab. Bei konstanter Übersetzung ergibt sich am Variator ein Kräftegleichgewicht zwischen den Anpresskräften am antriebsseitigen Kegelscheibensatz 2 und den Anpresskräften am Abtriebsseitigen Kegelscheibensatz 1. Wird dieses Kräftegleichgewicht gestört, so ändert sich die Übersetzung so lange, bis das Kräftegleichgewicht wiederhergestellt ist. Der Primärdruck und der Sekundärdruck legen die Anpresskräfte maßgeblich fest. Insofern kann durch geeignete Einstellung des Primärstromes I_p und somit des Vorsteuerdrucks in der Steuerleitung 25 eine Verstellung der Übersetzung bewirkt werden.
Wie in Fig. 1 weiterhin zu erkennen ist, erfaßt ein Drehzahlgeber 62 die Primärdrehzahl N_p des antriebsseitigen Kegelscheibensatzes 2 und ein Drehzahlgeber 63 die Sekundärdrehzahl N_s des abtriebsseitigen Kegelscheibensatzes 1. Weiterhin ist ein Sensor 61 dargestellt, welcher den Sekundärdruck p_s erfaßt, der auf die sekundäre, abtriebsseitige Fluidkammer 13 einwirkt.
Gegebenenfalls können weitere Sensoren vorhanden sein, z. B. ein Sensor 64 zur Messung der Getriebeöltemperatur, ein Sensor (nicht dargestellt) zur Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit V_Fz, ein Sensor (nicht dargestellt) zur Messung der Motordrehzahl, ein Sensor (nicht dargestellt) zur Messung der Fahrpedalstellung oder Sensoren zur Messung von Betriebszuständen des Verbrennungsmotors. Bei Vorhandensein von schaltbaren Getriebestufen sind Mittel zur Erfassung eines Übersetzungsverhältnisses i_ab dieser Getriebestufen vorgesehen. Ein Sensor kann ein Signal für die Motordrehzahl N_mot an die Steuerschaltung übermitteln. Weiterhin kann dem Steuergerät ein Signal für das Motorausgangsmoment M_mot übermittelt werden oder aus den der Steuerschaltung übermittelten Betriebsparametern in an sich bekannter Weise berechnet werden. Ein Verfahren zur Erfassung des Motorausgangsmoments M_mot ist beispielsweise in der DE 199 28 292 A1 beschrieben.
Die Signale der Sensoren werden dem Getriebesteuergerät 50 zugeführt, in dem eine Steuerschaltung angeordnet ist. Diese kann natürlich auch in einem Motorsteuergerät oder aber in mehreren miteinander verbundenen Steuergeräten oder Steuermodulen angeordnet sein. Die von Sensoren erfaßten und der Steuerschaltung übermittelten Daten werden im folgenden Betriebsparameter genannt. Die Steuerschaltung des Getriebesteuergerätes 50 erzeugt in Abhängigkeit von den der Steuerschaltung zugeführten Betriebsparametern für den Fahrzustand des Kraftfahrzeugs unter anderem das Steuersignal I_p, welches das Magnetventil 41 einstellt.
Die Fig. 2a zeigt schematisch im Überblick die nähere Ausgestaltung eines Teils der in dem Steuergerät 50 angeordneten Steuerschaltung zur Einstellung der Getriebeübersetzung. In der Fig. 2b ist ein weiterer Schaltungsteil im Überblick dargestellt. Die dargestellten Blöcke repräsentieren elektronische Schaltungsteile, welche die dargestellten Funktionen aufführen und entsprechende Signale erzeugen.
Der Block 401 in Fig. 2a berechnet eine Sollprimärdrehzahl N_p,soll aus verschiedenen dem Steuergerät übermittelten Betriebsparamtern wie der Fahrpedalstellung α und der Fahrzeuggeschwindigkeit V_Fz. Die berechnete Sollprimärdrehzahl N_p,soll entspricht einer gewünschten Übersetzung des Variators.
Im Block 404 wird aus dem Wert für die Fahrzeuggeschwindigkeit V_Fz, dem Wert für die Sekundärdrehzahl N_s und - falls schaltbare Getriebestufen vorhanden sind - dem Wert für die Übersetzung i_ab der abtriebsseitigen Getriebestufen 33 ein Referenzdrehzahlsignal N_s,ref gebildet, wie im folgenden noch erläutert wird.
Im Block 402 wird aus der von dem Block 401 übermittelten Sollprimärdrehzahl N_p,soll und dem von dem Block 404 übermittelten Wert für die Referenzdrehzahl N_s,ref die gewünschte Übersetzung i_soll des Variators berechnet und den Blöcken 403 und 405 übermittelt. Es ist aber auch möglich, die gewünschte Übersetzung i_soll durch ein Fahrprogramm bereitzustellen.
Im Block 405 werden drei Statussignale A/B, C/D und E/F gebildet, die verschiedenen Betriebsarten des Umschlingungsgetriebes 2 entsprechen. Die Funktionsweise des Blockes 405 wird weiter unten anhand der Fig. 3 noch genauer beschrieben.
Der Block 407 berechnet aus den Werten für die Primärdrehzahl N_p der Antriebsseite 7 und die Sekundärdrehzahl N_s der Abtriebsseite 8 die Ist-Getriebeübersetzung nach der Gleichung:

i = N_p/N_s.
Der zentrale Block 403 berechnet schließlich aus den Werten für die Ist-Übersetzung i, für die gewünschte Übersetzung i_soll, für die Referenzdrehzahl N_s,ref, für den Sekundärdruck p_s, für die Primärdrehzahl N_p und einem Wert für die maximale zulässige Änderung der Übersetzung (di/dt)max ein Stromsignal I_b, welches dem Block 406 übermittelt wird. Das Stromsignal I_b entspricht einem vorläufigen Stellsignal für das Magnetventil 41.
Die Funktionsweise des erfindungswesentlichen Blockes 403 wird weiter unten beschrieben. Die Werte für die maximale zulässige Änderung der Übersetzung, beziehungsweise für den maximal zulässigen Übersetzungsgradienten (di/dt)max werden dem Block 403 von dem in Fig. 2b dargestellten Schaltungsteil übermittelt.
Im Block 406 kann das Stromsignal I_b in Abhängigkeit von den durch den Block 405 erzeugten Signalen A/B, C/D und E/F begrenzt werden, wie noch genauer beschrieben wird.
Die Fig. 2b zeigt einen Schaltungsteil, welcher in dem Block 501 aus den dem Steuergerät übermittelten Betriebsparametern für Primärdrehzahl N_p, Sekundärdrehzahl N_s, Motormoment M_mot und der Drehzahl N_mot an der Motorausgangsseite das primärseitig wirkende Drehmoment M_prim berechnet. Die Funktionsweise des Blocks 501 ist in Fig. 8 genauer darstellt. Mit dem Block 15006 wird ein Signal für den Quotienten aus der Primärdrehzahl N_p und der Motordrehzahl N_mot gebildet. Das Quotientensignal wird im Block 15005 zusammen mit einem Signal, welches das erwartete Motormoment M_mot, repräsentiert mittels einer Kennfeldberechnung in das erwartete Primärdrehmoment M_prim umgerechnet.
Der Block 505 in Fig. 2b berechnet die Ist-Übersetzung i aus der Primärdrehzahl N_p und der Sekundärdrehzahl N_s. Dieser Wert kann aber auch von dem Block 407 in Fig. 2a oder durch einen weiteren Sensor geliefert werden.
Der Block 503 berechnet aus den Werten M_prim, N_p und i die Werte p_pmin und p_p,z. Fig. 9 zeigt einen in dem Block 503 durchgeführten Berechnungsablauf zur Berechnung des minimalen Primärdrucks P_p,min, der mindestens eingestellt werden muß, um den Schlupf an der Primärscheibe zu vermeiden. Der Block 7020 berechnet mit einem Kennfeld aus dem Primärdrehmomentsignal M_prim und der Übersetzung i ein Drucksignal. Davon wird ein Wert p_p,z abgezogen, der mit dem Block 7030 aus dem Wert für die Primärdrehzahl N_p berechnet wird. Der Primärdruck p_p,z entspricht den zentrifugalen Anpreßkräften in der primären Fluidkammer 14. Der Block 7040 berechnet noch einen von der Übersetzung i abhängigen Reservedruck der zum Ausgangssignal des Block 7020 addiert wird. Das Ergebnis ist ein Signal für den minimalen Primärdruck P_p,min.
Der Bock 504 berechnet schließlich aus den Signalen N_p, N_s, i, p_s und den von dem Block 503 gelieferten Werten p_pmin und p_p,z den maximal zulässigen Übersetzungsgradienten (di/dt)max. Fig. 10 zeigt einen Berechnungsablauf, welcher in dem Block 504 in Fig. 2b durchgeführt wird. Der Block 8050 in Fig. 10 berechnet aus der Sekundärdrehzahl N_s einen Sekundärdruck, der den zentrifugalen Anpreßkräften in der sekundären Fluidkammer 12 entspricht. Dieser Wert wird zu dem gemessenen Wert für den Sekundärdruck p_s addiert. Die Summe wird mit einem Faktor k im Block 8070 multipliziert und im Block 8080 durch einen Wert K_PM,SE geteilt, der in dem Block 8060 aus den Werten für M_prim, P_s und i berechnet wird. Der Wert K_PM,SE gibt das Verhältnis von primärer zu sekundärer Anpreßkraft im Stationärbetrieb an. Das Ergebnis aus Block 8080 wird um den Wert für den Primärdruck p_p,z für die zentrifugale Anpressung und den minimalen Primärdruck P_p,min, welche beiden Werte von dem Block 503 in Fig. 2b geliefert werden, reduziert. Das Ergebnis ist die Primärdruckdifferenz Δp_DS, die für eine Rückschaltung maximal zur Verfügung steht. Der Wert für die Primärdruckdifferenz Δp_DS wird im Block 8090 mit der Primärdrehzahl N_p und im Block 8110 mit einem von der Übersetzung i abhängigen Wert multipliziert, der im Block 8100 ermittelt wurde. Das von dem Block 8110 gelieferte Ergebnis ist der maximale Übersetzungsgradient (di/dt)max, welcher dem Block 701 in Fig. 7 übermittelt wird.
Die Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung des Blocks 405 aus Fig. 2a zur bestimmung der Betriebsart des Umschlingungsgetriebes. Der Block 405 bildet ein erstes Zustandssignal A/B, das entweder den Wert A oder den Wert B annehmen kann, ein zweites Zustandssignal C/D, das entweder den Wert C oder D annehmen kann, und ein drittes Zustandssignal, das entweder den Wert E oder den Wert F annehmen kann. Das erste Zustandssignal wird dann auf den Wert A gesetzt, wenn die momentane Primärdrehzahl N_p kleiner als ein Schwellwert SW1 ist. Dies geschieht durch die Schwellwertspeicherung 307 mittels des Vergleichs 311. Abhängig von dem Vergleich 311 wird der Schalter 322 derart umgelegt, daß der Signalwert A (315) ausgangsseitig des Blocks 405 anliegt. Im Block 306 wird die Differenz zwischen der momentanen Übersetzung i und der gewünschten Übersetzung i_soll gebildet und im Block 312 mit dem Schwellwert SW2 (308) verglichen. Unterschreitet die im Block 312 gebildete Differenz den Schwellwert SW2, so wird der Schalter 321 auf den Wert B (316) umgelegt. Überschreitet gleichzeitig die momentane Primärdrehzahl Np den Schwellwert SW1 (vgl. 311), so wird der Schalter 322 wie in der Fig. 3 zu sehen ist, mit dem Schalter 321 verbunden. Wenn die Primärdrehzahl Np also größer ist als der Schwellwert SW1 und gleichzeitig die Differenz zwischen der momentanen Übersetzung i und der gewünschten Übersetzung i_soll kleiner als ein Schwellwert SW2 ist, dann wird das erste Zustandssignal auf den Wert B gesetzt. Ist dies auch nicht der Fall, dann behält das Zustandssignal seinen bisherigen Zustand. Das zweite Zustandssignal C/D wird auf den Wert C gesetzt, wenn die momentane Übersetzung i größer ist als ein Schwellwert SW3 (309). Hierzu dient der Schwellwertvergleich 313 und der Schalter 323 bzw. die Speicher 317 und 318. Unterschreitet die momentane Übersetzung i den Schwellwert SW3, wird das zweite Zustandssignal auf den Wert D gesetzt. Das dritte Zustandssignal E/F wird auf den Wert E gesetzt, wenn die Primärdrehzahl Np kleiner ist als ein Schwellwert SW4 (310). Hierzu dient der Schwellwertvergleich 314 und der Schalter 324 bzw. die Speicher 319 und 320. Das heißt, das dritte Zustandssignal nimmt den Wert E an, wenn der Variator nahezu still steht. Überschreitet die Primärdrehzahl Np den Schwellwert SW4, wird das zweite Zustandssignal auf den Wert F gesetzt.
Die Fig. 4 zeigt eine Ausgestaltung des Blocks 406. Bei der in der Fig. 2a gezeigten Steuerschaltung wird das Ansteuersignal I_b in dem Block 406 zu dem tatsächlichen Ansteuersignal I für das Magnetventil 41 weiterverarbeitet. Für diese Weiterverarbeitung werden dem Block 406 die Zustandssignale von dem schon anhand der Fig. 3 beschriebenen Block 405 zugeführt, die den Signalwert A bzw. B, den Signalwert C bzw. D und den Signalwert E bzw. F annehmen können. Der Block 406 liefert das endgültige Steuersignal I_p für das Magentventil 41. Der Block 406 ist in Fig. 4 dargestellt. Wenn das erste Zustandssignal den Wert A aufweist, das zweite Zustandssignal den Wert D und das dritte Zustandssignal den Wert F, dann wird das Stromsignal auf einen Wert I1 (4045) gesetzt, bei dem das von dem Magentventil 41 angesteuerte Primärventil 40 geschlossen ist. In diesem Fall bleibt die momentan eingestellte Übersetzung konstant. Das Setzen des Stromsignals auf den Wert I1 geschieht durch eine entsprechende Ansteuerung der Schalter 4047, 4046 und 4048. Wenn das erste Zustandssignal den Wert A aufweist, das zweite Zustandssignal den Wert C und das dritte Zustandssignal den Wert F, dann wird das vom Block 403 kommende Signal auf einen einstellbaren minimalen Wert I_min (4042) bzw. einen einstellbaren maximalen Wert I_max (4041) begrenzt. Diese Begrenzung geschieht durch die Maximal- bzw. Minimalauswahl 4043 und 4044. Wenn bei nicht still stehendem Variator (Zustandssignal E/F nimmt den Wert F an) das erste Zustandssignal A/B den Wert B aufweist, dann wird das vom Block 403 kommenden Stromsignal I_b nicht begrenzt, was mittels Umlegen des Schalters 4047 erreicht wird. Bei stillstehendem Variator nimmt das dritte Zustandssignal den Wert E an, das heißt, das vom Block 403 kommenden Stromsignal wird nicht begrenzt. Das Steuergerät 50 besitzt selbstverständlich eine Einrichtung zur Einstellung des Stroms entsprechend dem gewünschten Strom I.
Fig. 6 zeigt eine Ausgestaltung des Blocks 404 zur Bildung der Referenzdrehzahl N_s,ref. In dem Block 601 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V_Fz in eine erste Referenzdrehzahl N_r umgerechnet. Dazu wird die ermittelte Übersetzung i_ab der abtriebsseitigen Getriebestufen 33 mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Konstanten multipliziert. Die so ermittelte erste Referenzdrehzahl N_r wird dem Block 602 übermittelt, der Mittel zur Filterung der Referenzdrehzahl, z. B. einen Tiefpaßfilter und eine untere und obere Begrenzung des Anstiegs der Referenzdrehzahl beinhaltet. Die Filterung kann außerdem noch von weiteren Signalen 603 abhängig sein, die eine Größe repräsentieren, welche davon abhängig ist, ob sich das Fahrzeug in einem beschleunigenden oder verzögernden Zustand befindet. Ein solches Signal kann beispielsweise aus der Fahrpedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit gebildet werden. Der Filterblock kann darüber hinaus auch die gemessene Sekundärdrehzahl N_s derart berücksichtigen, daß sich unter stationären Bedingungen die berechnete Ref erenzdrehzahl N_s,ref an die Sekundärdrehzahl N_s annähert.
Die Fig. 5 zeigt eine Ausgestaltung des Blocks 402. Die gewünschte Übersetzung i_soll wird durch Division der Sollprimärdrehzahl N_p,soll mit der Referenzdrehzahl N_s,ref gebildet:

i_soll = N_p,soll/N_s,ref
Die gewünschte Übersetzung i_soll wird durch die Schwellwertvergleiche 503 und 504 auf den unteren Grenzwert 502 und den oberen Grenzwert 501 begrenzt. Durch die Verwendung der gefilterten Referenzdrehzahl zur Ermittlung der gewünschten Übersetzung i_soll kann der Einfluß von Triebstrangschwingungen auf die Übersetzungsregelung vorteilhaft reduziert werden.
In Fig. 7a und 7b ist der zentrale Block 403 aus Fig. 2a genauer dargestellt. Der Block 701 in Fig. 7a dient zunächst der Begrenzung der gewünschten Übersetzung i_soll und zur Vermeidung eines ungewollten Überdrehens der Primärdrehzahl, wozu der Wert für den maximal zulässigen Übersetzungsgradienten (di/dt)max verwandt werden kann, welcher dem Block 701 von dem Block 504 aus Fig. 2b übermittelt wird. Der Block 701 berechnet zunächst aus den übermittelten Werten für die gewünschte Übersetzung beziehungsweise Sollübersetzung i_soll durch Differenzieren den Übersetzungsgradienten (di_soll/dt). Wenn der Übersetzungsgradient (di_soll/dt) größer als der maximal zulässige Übersetzungsgradient (di/dt)max ist, dann berechnet der Block 701 aus der momentanen Übersetzung i und dem maximal zulässigen Übersetzungsgradienten (di/dt)max einen neuen Wert i._soll für die gewünschte Übersetzung nach der Beziehung:

i._soll = i + (di/dt)max.T,

wobei T die Abtastzeit des Berechnungsalgorithmus darstellt, also das Zeitintervall in dem die Berechnung durchgeführt wird.
Weiterhin überprüft der Block 701, ob die gemessene Primärdrehzahl N_p einen Schwellwert N_p,max überschreitet. Ist dies der Fall, so wird der Wert i._soll für die gewünschte Übersetzung stetig verringert.
Außerdem prüft der Block 701, ob das Produkt aus dem Wert i._soll für die gewünschte Übersetzung und der Sekundärdrehzahl N_s größer als ein Schwellwert N_p,max ist. Ist das der Fall, dann wird der Wert i._soll aus dem Quotient des Schwellwertes N_p,max und der Referenzdrehzahl N_s,ref ebenfalls neu berechnet.
Das von dem Block 701 gebildete Signal i._solll wird zusammen mit dem momentanen Wert für die Übersetzung i dem Block 702 in Fig. 7b übermittelt. Der Block 702 enthält einen PID- Regler und bildet aus dem Signal i._soll und dem Signal i für die Übersetzung mit Hilfe des PID-Reglers ein Signal (di/dt)Ctrl, welches die gewünschte Geschwindigkeit oder Schnelligkeit der Änderung der Übersetzung beziehungsweise den gewünschten Übersetzungsgradienten repräsentiert, der benötigt wird, um die Übersetzung i der Sollübersetzung i._soll anzugleichen.
Der Block 707 begrenzt das Stellsignal (di/dt)Ctrl auf den maximalen Wert des Signals (di/dt)max. Das Ergebnis ist das begrenzte Signal (di/dt)CtrlLim, welches dem Block 710 übermittelt wird.
Der Block 708 berechnet aus dem gemessenen Sekundärdruck p_s der berechneten Übersetzung i und der Sekundärdrehzahl N_s die an der Sekundärscheibe wirkende Anpresskraft F_s nach folgender Beziehung:

F_s = p_s.A_s + F_Spring(i) + k_s,cent.(N_s)², (1)

wobei A_s die wirksame Anpressfläche der Fluidkammer 13, F_Spring (i) die Federkraft einer Feder in der Fluidkammer 13 und k_s,cent einen Koeffizienten zur Berechnung der Anpresskraft in der Fluidkammer 13, die durch Zentrifugalkräfte erzeugt wird, darstellt.
Der Block 709 bildet aus der berechneten Übersetzung i und dem sekundärseitigen Anpresskraftverhältnis k_f,s einen weiteren Verhältniswert K_fpfs, der das Verhältnis von primärer Anpresskraft F_p zu sekundärer Anpresskraft F_s angibt, welches sich theoretisch bei konstanter Übersetzung i einstellt. Die Berechnung des Verhältniswerts K_fpfs nach einem Modell des Variators ist beispielsweise in der Druckschrift WO 01/20198 beschrieben.
Der Block 710 berechnet auf der Basis des Verstellmodells nach folgender Gleichung (2) eine Anpresskraft F_p,Ctrl, die erforderlich ist, um die gewünschte Übersetzungsverstellung (di/dt)CtrlLim hervorzurufen:
Der Block 711 berechnet aus der erforderlichen Anpresskraft F_p,Ctrl und der Primärdrehzahl N_p ein Primärdrucksignal P_p,Ctrl nach folgender Gleichung (3):

wobei Ap die wirksame Anpressfläche der Fluidkammer 14 ist und k_p,cent ein Koeffizient zur Berechnung der Anpresskraft in der Fluidkammer 14, die durch Zentrifugalkräfte erzeugt werden.
Der Block 712 schließlich berechnet aus dem Primärdrucksignal P_p,Ctrl und dem gemessenen Sekundärdrucksignal p_s das Ansteuersignal I_b für das Magnetventil 41 nach einem hydraulischen Modell des aus dem Magentventil 41 und dem Primärventil 40bestehenden Hydraulikkreises. Dabei kann vorteilhaft ein Kennfeldblock verwandt werden.

Claims

1. Steuereinrichtung zur Einstellung der Übersetzung eines in seiner Übersetzung stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes mit einer Antriebsseite (1) und einer mit der Antriebsseite über ein Umschlingungsteil (10) gekoppelten Abtriebsseite (2) und einem Primärventil (40) zur Einstellung der Übersetzung, welche Steuereinrichtung in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Fahrzeugs ein die Übersetzungseinstellung bewirkendes Steuersignal (I_p) generiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (I_p) in Abhängigkeit von einem aus den Betriebsparametern berechneten Wert (P_p,Ctrl) für einen Primärdruck gebildet wird, welcher antriebsseitig erforderlich ist, um eine gewünschte Übersetzung einzustellen.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der berechnete Wert (P_p,Ctrl) für den Primärdruck in Abhängigkeit von einem berechneten Wert (di/dt)Ctrl für einen gewünschten Übersetzungsgradienten gebildet wird.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert für den gewünschten Übersetzungsgradient (di/dt)Ctrl aus den Werten für die gewünschte Übersetzung (i._soll) und die momentane Übersetzung (i) berechnet wird.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (I_p) in Abhängigkeit von einem gemessenen Wert für den Sekundärdruck (p_s) und/oder einem Kennlinienfeld gebildet wird.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der berechnete Wert (P_p,Ctrl) für den Primärdruck in Abhängigkeit von einem berechneten Wert für die Anpresskraft (F_p,Ctrl) gebildet wird, welche erforderlich ist, um eine gewünschte Übersetzungsverstellung hervorzurufen.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berechnung der für eine gewünschte Übersetzungsverstellung erforderlichen Anpresskraft (F_p,Ctrl) eine Anpresskraft (F_p,stat) berücksichtigt wird, welche erforderlich ist, um die Übersetzung konstant zu halten.

7. Verfahren zur Einstellung der Übersetzung eines in seiner Übersetzung stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes mit einer Antriebsseite (1) und einer mit der Antriebsseite über ein Umschlingungsteil (10) gekoppelten Abtriebsseite (2) und einem Primärventil (40) zur Einstellung der Übersetzung, wobei in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Fahrzeugs ein die Übersetzungseinstellung bewirkendes Steuersignal (I_p) generiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (I_p) in Abhängigkeit von einem aus den Betriebsparametern berechneten Wert (P_p,Ctrl) für einen Primärdruck gebildet wird, welcher antriebsseitig erforderlich ist, um eine gewünschte Übersetzung einzustellen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der berechnete Wert (P_p,Ctrl) für den Primärdruck in Abhängigkeit von einem berechneten Wert (di/dt)Ctrl für einen gewünschten Übersetzungsgradienten gebildet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert für den gewünschten Übersetzungsgradient (di/dt)Ctrl aus den Werten für die gewünschte Übersetzung (i._soll) und die momentane Übersetzung (i) berechnet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (I_p) in Abhängigkeit von einem gemessenen Wert für den Sekundärdruck (p_s) und/oder einem Kennlinienfeld gebildet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der berechnete Wert (P_p,Ctrl) für den Primärdruck in Abhängigkeit von einem berechneten Wert für die Anpresskraft (F_p,Ctrl) gebildet wird, welche erforderlich ist, um eine gewünschte Übersetzungsverstellung hervorzurufen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berechnung der für eine gewünschte Übersetzungsverstellung erforderlichen Anpresskraft (F_p,Ctrl) eine Anpresskraft (F_p,stat) berücksichtigt wird, welche erforderlich ist, um die Übersetzung konstant zu halten.