DE19515790A1 - Änderungssteuerung eines kontinuierlich variablen Getriebe-Übersetzungsverhältnisses - Google Patents
Änderungssteuerung eines kontinuierlich variablen Getriebe-ÜbersetzungsverhältnissesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steue
rung eines kontinuierlich variablen Fahrzeuggetriebes (CVT)
und insbesondere auf eine Änderungssteuerung des CVT-Über
setzungsverhältnisses.
In der Vergangenheit gab es verschiedene Verfahren zum
Steuern des Fahrzeug-CVT-Verhältnisses. Der geradlinigste
Weg war es, ein gewünschtes CVT-Übersetzungsverhältnis in
Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Lei
stungsanforderungsbefehl, wie dem Drosselklappen-Öffnungs
winkel oder der Neigung des Gaspedals, zu bestimmen und dann
ein Stellglied, wie etwa einen Schrittmotor, eines Überset
zungsverhältnis-Steuerungselements des CVT derart zu steu
ern, daß das CVT-Übersetzungsverhältnis erreicht wird. In
Abhängigkeit von einem schnellen Abfall in dem Leistungsan
forderungsbefehl entsteht eine Änderung in dem gewünschten
CVT-Übersetzungsverhältnis hin zu dem minimalen oder nied
rigsten Übersetzungsverhältnis. Daher beginnt sich das CVT-
Übersetzungsverhältnis unmittelbar, nachdem der Fahrer das
Gaspedal schnell losgelassen hat, nach oben zu schalten.
Diese Änderung in dem CVT-Übersetzungsverhältnis bewirkt
eine Trägheit des Motors, was eine Spitze im Ausgangsdrehmo
ment des CVTs bewirkt. Aufgrund dieser Drehmomentspitze ver
spürt der Fahrer ein Fahrgefühl, als wäre das Kraftfahrzeug
nach vorne geschleudert oder verspürt einen Stoß. Darüber
hinaus ist die Motorbremsleistung nicht zufriedenstellend.
Es ist daher beim Fahren eines Motor-CVT-Systems eine
CVT-Übersetzungsverhältnissteuerung wünschenswert, die von
der Abfallrate des Leistungsanforderungsbefehls abhängt.
Diese und weitere Aufgaben werden durch die in den bei
gefügten Patentansprüchen definierte CVT-Übersetzungsver
hältnissteuerung gelöst.
Die Erfindung verwendet die Änderungssteuerung des CVT-
Übersetzungsverhältnisses als ein Mittel zum Steuern der Än
derungsgeschwindigkeit im CVT-Übersetzungsverhältnis in ei
ner Hochschaltrichtung zum minimalen oder kleinsten Überset
zungsverhältnis in Abhängigkeit von der Abfallrate des Lei
stungsanforderungsbefehls des Fahrers. Dieser Typ von Steue
rung ermöglicht daher eine Steuerung des CVT für eine ver
besserte Motorbremsleistung in Abhängigkeit von der Abfall
rate des Leistungsanforderungsbefehls.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Steue
rungssystem für einen Fahrzeugantriebszug mit einem Motor
und einem kontinuierlich variablen Getriebe (CVT) ein
schließlich eines Übersetzungsverhältnis-Steuerungselements,
das in Abhängigkeit von dem von einer Kontrollervorrichtung
festgelegten Übersetzungsverhältnis in verschiedene Befehls
positionen einstellbar ist, um verschiedene CVT-Überset
zungsverhältnisse zu erzeugen, zur Verfügung gestellt, wobei
die Kontrollervorrichtung die Änderungsrate des Überset
zungsverhältnisses in Abhängigkeit von der Abfallrate in dem
Leistungsanforderungsbefehl des Fahrers ändert.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines kontinuier
lich variablen Getriebes (CVT) das in einer über eine Welle
mit einem Motor verbundenen Hinterachse eingebaut ist in dem
die vorliegende Erfindung ausgeführt ist,
Fig. 2 zeigt die Verbindung der Fig. 2A und 2B,
Fig. 2A und 2B zeigen in Verbindung einen Hydrau
likkreislauf eines hydraulischen Steuerungssystems,
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines CVT-Kontrollers,
Fig. 4 zeigt in der durchgezogenen Linie eine charakte
ristische CP-(CVT-Übersetzungsverhältnis-)Kurve in Abhän
gigkeit von PA (tatsächliche Schrittzahl),
Fig. 5A und 5B zeigen in Verbindung ein Flußdia
gramm des Steuerungs-Hauptprogramms, das für die Leitungs
drucksteuerung, die Verriegelungssteuerung und die Schlupf
steuerung verantwortlich ist,
Fig. 6 zeigt eine Gruppe von charakteristischen TE-
(Motordrehmoment-)Kurven in Abhängigkeit von TH
(Drosselklappen-Öffnungswinkel) des Motors,
Fig. 7 zeigt eine Kurve PLMAX, die die Kurven des Maxi
malwerts des Leitungsdrucks PL bei jedem CVT-Verhältnis CP
mit dem höchsten Wert des Motordrehmoments TE verbindet, und
eine weitere Kurve PLMIN, die die Kurven des Minimalwerts
des Leitungsdrucks PL bei jedem CVT-Verhältnis CP mit dem
niedrigsten Wert des Motordrehmoments TE verbindet,
Fig. 8 zeigt eine Verriegelung-An-Fahrzeuggeschwindig
keit VON und eine Verriegelung-Aus-Fahrzeuggeschwindigkeit
VOFF zusammen mit einer Schwellwert-Fahrzeuggeschwindigkeit
V₀ der Übersetzungsverhältnissteuerung,
Fig. 9 ist eine graphische Darstellung der Ausdehnung
der D- und 2-Bereiche im CVT-Übersetzungsverhältnis im Ver
gleich mit einem festen CVT-Übersetzungsverhältnis für den
L-Bereich,
Fig. 10 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen ei
nem Schrittmotor, einem Übersetzungsverhältnis-Steuerungs
element, einem Übersetzungsverhältnis-Steuerungsventil und
einer Antriebsscheibe zeigt,
Fig. 11 ist eine graphische Darstellung der Charakteri
stik des Koeffizienten K,
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm, das ein Unterprogramm
zeigt,
Fig. 13 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Änderung in
dem Ausgangswellendrehmoment TO entsprechend der vorliegen
den Erfindung bei oder unmittelbar nach einem schnellen Ab
fall im Drosselklappen-Öffnungswinkel TH zeigt,
Fig. 14 ist ein Zeitablaufdiagramm, das eine Spitze in
dem Ausgangswellendrehmoment TO entsprechend dem zuvor dis
kutierten Stand der Technik bei oder unmittelbar nach einem
schnellen Abfall im Drosselklappen-Öffnungswinkel TH zeigt.
In Fig. 1 stellt der Block 10 den Motor dar. Der Motor
10 besitzt eine Drosselklappe 4, die sich stufenweise ent
sprechend dem Neigungswinkel des Gaspedals 2 öffnet. Der Mo
tor 10 ist über einen Antrieb mit einer hydrokinetischen
Drehmomentübertragungseinheit in der Form einer Flüssig
keitskupplung 12 oder wahlweise eines Drehmomentwandlers
verbunden. Die Flüssigkeitskupplung 12 ist über einen An
trieb mit einem kontinuierlich variablen Getriebe (CVT) 29
über einen Vorwärts/Rückwärts-Umschaltmechanismus 15 ein
schließlich einem Planetengetriebe 17, einer Vorwärtskupp
lung 40 und einer Rückwärtsbremse 50 verbunden. Diese An
triebsverbindung kann unterbrochen werden, wenn die Vor
wärtskupplung 40 getrennt wird, während die Rückwärtsbremse
50 gelöst wird.
Zum Vorwärtsfahren wird die Vorwärtskupplung 40 einge
kuppelt, während die Rückwärtsbremse 50 gelöst ist, während
zum Rückwärtsfahren die Rückwärtsbremse 50 angelegt wird,
während die Vorwärtskupplung 40 getrennt ist. Das CVT 29 ist
über einen Antrieb mit dem endgültigen Antrieb 56 verbunden.
Das CVT 29 umfaßt eine Antriebsscheibe 16, eine Folgescheibe
26 und einen V-Riemen 24. Es ist klar, daß die vorliegende
Erfindung nicht auf die Verwendung von CVTs mit einer Kraft
übertragung über Scheiben und V-Riemen beschränkt ist. Die
vorliegende Erfindung arbeitet mit jedem anderen Typ von
CVT, in dem das Übersetzungsverhältnis gesteuert werden
kann, einschließlich dem Traktionsantriebstyp von CVTs.
Eine detaillierte Beschreibung der Fig. 1 kann in dem
US-Patent Nr. 5 067 372 gefunden werden, das am 26. November
1991 an Suzuki, dem vorliegenden Anmelder, erteilt wurde.
Diese US-Patent entspricht DE-A-40 25 455. Für ein besseres
Verständnis der Fig. 1 sollte Bezug auf die Beschreibung der
Fig. 1 dieses US-Patents Nr. 5 067 372 genommen werden, das
hiermit durch Bezugnahme mitaufgenommen wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 2A und 2B wird ein
hydraulisches Steuerungssystem für die Hinterachse ein
schließlich des CVT 29 beschrieben.
Eine Ölpumpe 101 besitzt eine Ansaugseite zum Ansaugen
von Öl von einem Tank über ein Sieb 131 und eine Ausgabe
seite, die mit einem Ende eines Durchgangs 132 verbunden
ist. Das andere Ende des Durchgangs 132 ist mit einer Öff
nung 102a eines Leitungsdruck-Regelungsventils 102 verbun
den. Dieser Durchgang 132 besitzt einen Zweig, der mit einer
Zylinderkammer 32 der Folgescheibe 26 des CVT 29 verbunden
ist, einen Zweig, der mit einer Öffnung 102b des Leitungs
druck-Regelungsventils 102 verbunden ist, und einen Zweig,
der mit einer Öffnung 106a eines Schaltsteuerungsventils 106
verbunden ist. Der Durchgang 132 besitzt einen Zweig 133,
der mit einer Öffnung 114a eines Übertragungsventils 114
verbunden ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Zweig
133 durch einen Separator 133s blockiert.
In dem Leitungsdruck-Regelungsventil 102 wird eine
Druckregelung durchgeführt, um einen Leitungsdruck zu erzeu
gen. Der Leitungsdruck entsteht nicht nur an der Öffnung
102a sondern auch an der Rückkopplungsöffnung 102b. Während
der Druckregelung wird unter Druck stehendes Öl von der Öff
nung 102d an die Öffnungen 122a und 122b des Kupplungslöse
ventils 122, eine Öffnung eines Pilotventils 118, eine Öff
nung 104a eines Handauswahlventils 104, eine Öffnung 110a
eines CVT-Übersetzungsverhältnis-Wandlerventils 110 und eine
Öffnung 116d eines Druckmodifikatorventils 116 angelegt. Ein
Leitungsdrucklöseventil 133k ist schematisch gezeigt und mit
dem Durchgang 132 verbunden, um eine übermäßige Zunahme des
Leitungsdrucks zu unterdrücken.
Zusätzlich zu der mit der Öffnung 102d des Leitungs
druck-Regelungsventils 102 verbundenen Eingangsöffnung 118a
besitzt das Pilotventil 118 eine Auslaßöffnung 118b, eine
Rückkopplungsöffnung 118d und eine Entleerungsöffnung 118e.
Zwischen der Auslaßöffnung 118b und der Rückkopplungsöffnung
118d ist ein Filter 118c angeordnet. Zwischen dem Filter
118c und der Rückkopplungsöffnung 118c ist eine Öffnung 118j
angeordnet. Das Pilotventil 118 besitzt eine Spule 118h mit
zwei Stegen 118f und 118g und eine Feder 118i, die die Spule
118h zur Rückkopplungsöffnung 118d bewegt. Die Spule 118h
unterliegt an der Rückkopplungsöffnung 118d einem Druck.
Wenn dieser Druck null ist, ist die Öffnung 118a von dem
Steg 118g befreit, während die Entleerungsöffnung 118e von
dem Steg 118f bedeckt ist, was eine Zunahme des Drucks an
der Auslaßöffnung 118b bewirkt. Diese Druckzunahme wird an
die Rückkopplungsöffnung 118d übertragen, wodurch die Spule
118h gegen die Feder 118i bewegt wird. Während dieser Bewe
gung der Spule 118h bedeckt der Steg 118g die Einlaßöffnung
118a, während der Steg 118f die Entleerungsöffnung 118e
freigibt, was einen Druckabfall an der Auslaßöffnung 118b
bewirkt. Dieser Druckabfall ermöglicht der Feder 181i, die
Spule 118h zur Rückkopplungsöffnung 118d zu bewegen. Während
dieser Bewegung der Spule 118h bedeckt der Steg 118f die
Entleerungsöffnung 118e, während der Steg 118g die Einlaß
öffnung 118a freigibt, was zu einer Druckzunahme an der Aus
laßöffnung 118b führt. Als Ergebnis nimmt die Spule 118h
eine Gleichgewichtsposition ein, um einen konstanten Druck
zu erzeugen, der durch die Spannkraft der Feder 118i be
stimmt wird.
Dieser konstante Druck, der auch Pilotdruck genannt wer
den kann, wird an eine Einlaßöffnung 120a eines Druckmodifi
kator- Magnetventils 120, eine Einlaßöffnung 128a eines Ver
riegelungs-Magnetventils 128 und an eine Einlaßöffnung 129a
eines Kupplungs-Magnetventils 129 angelegt. Das Druckmodifi
kator-Magnetventil 120 ist für die Leitungsdrucksteuerung
zuständig. Das Verriegelungs-Magnetventil 128 ist für die
Verriegelungssteuerung zuständig. Das Kupplungsmagnetventil
129 ist für die Schlupfsteuerung zuständig.
Zusätzlich zur Einlaßöffnung 120a besitzt das Druckmodi
fikator- Magnetventil 120 eine Entleerungsöffnung 120c und
eine Ausgangsöffnung 120b, die mit einer Öffnung 116b des
Druckmodifikator-Magnetventils 116 verbunden ist. Wenn die
Stellung (DUTY₁₂₀) des Magnetventils 120 0% ist, verschließt
eine Nadel die Entleerungsöffnung, was ein vollständiges An
legen des Pilotdrucks von der Einlaßöffnung 120a an die Aus
laßöffnung 120b erlaubt. Wenn Stellung DUTY₁₂₀ des Magnet
ventils 100% ist, öffnet die Nadel die Entleerungsöffnung
120c, wodurch Öl von der Auslaßöffnung 120b abgezogen wird.
Die Stellung DUTY₁₂₀ kann auf einen beliebigen Wert in einem
Bereich von 0% bis 100% eingestellt werden. Der an der Aus
laßöffnung 120b auftretende Druck, der Modifikatorventil-
Steuerungsdruck genannt werden kann, ändert sich kontinuier
lich zwischen dem höchsten Wert als Pilotdruck und dem nied
rigsten Wert, wenn sich DUTY₁₂₀ kontinuierlich zwischen 0%
und 100% verändert. Mit anderen Worten ist der Modifikator
ventil-Steuerungsdruck umgekehrt proportional zu DUTY₁₂₀.
Zusätzlich zu der Öffnung 116, die den Modifikatorven
til-Steuerungsdruck von dem Magnetventil 120 erhält, besitzt
das Druckmodifikatorventil 116 eine Entleerungsöffnung 116c
und eine Auslaßöffnung 116a, die mit einer Öffnung 102f des
Leitungsdruck-Regelungsventils 102 verbunden ist. Das Druck
modifikatorventil 116 besitzt eine Spule 116g mit zwei Ste
gen 116e und 116g und einer Feder 116h, die die Spule
spannt. Der Steg 116e ist mit einer axialen Durchgangsöff
nung versehen, die eine konstante Flüssigkeitsverbindung
zwischen einer Kammer, die die Feder 116h aufnimmt, und ei
ner ringförmigen Kammer, die zwischen den Stegen 116e und
116f gebildet ist, erzeugt. Die Auslaßöffnung 116a ist immer
zu dieser ringförmigen Kammer offen, so daß der Druck an der
Öffnung 116a über die axiale Öffnung zu der die Feder auf
nehmenden Kammer übertragen wird, um auf den Steg 116e in
einer Richtung zu wirken, die die Wirkung der Feder 116h un
terstützt. Wenn der Modifikatorventil-Steuerungsdruck, der
von dem Magnetventil 120 an die Öffnung 116b angelegt wird,
null ist, nimmt die Spule 116g eine von der Feder einge
stellte Position ein, in der der Steg 116e die Öffnung 116d
bedeckt und der Steg 116f die Entleerungsöffnung 116c frei
gibt. In diesem Zustand wird die Auslaßöffnung 116a ent
leert. Eine Zunahme in dem Modifikatorventil-Steuerungsdruck
bewegt die Spule 116g gegen die Feder 116h. Während dieser
Bewegung der Spule 116g gibt der Steg 116e die Einlaßöffnung
116d frei, nachdem der Steg die Entleerungsöffnung 116c be
deckt hat. Unmittelbar nach der Freigabe der Einlaßöffnung
116d für eine Verbindung mit der Auslaßöffnung 116a, gibt es
eine Druckzunahme an der Auslaßöffnung 116a und auch in der
die Feder aufnehmenden Kammer. Diese Druckzunahme an der
Auslaßöffnung 116a bewegt die Spule 116g in die die Wirkung
der Feder 116h unterstützende Richtung, was bewirkt, daß der
Steg 116e die Einlaßöffnung 116d bedeckt und der Steg 116f
die Entleerungsöffnung 116c freigibt, was zu einer Abnahme
des Drucks an dem Auslaßöffnung 116a führt. Als Ergebnis
nimmt die Spule 118h eine Gleichgewichtsposition an, um an
der Auslaßöffnung 116a einen Druck zu erzeugen, der Modifi
katordruck genannt werden kann und der sich mit dem Modifi
katorventil-Steuerungsdruck ändert, der sich mit der Stel
lung DUTY₁₂₀ des Magnetventils 120 ändert.
Der Modifikatordruck wird an die Öffnung 102f des Lei
tungsdruck-Regelungsventils 102 angelegt. Zusätzlich zu die
ser Öffnung 102f und den zuvor erwähnten Öffnungen 102a,
102b und 102d besitzt das Leitungsdruck-Regelungsventil 102
eine Öffnung 102e, die abgelassen wird, und eine Öffnung
102c. Das Leitungsdruck-Regelungsventil 102 besitzt eine
Spule 102s mit Stegen 102o, 102p, 102g und 102r. Der Steg
102r besitzt den größten Durchmesser und ist gleitend in ei
nem Bohrungsabschnitt 102j mit dem größten Durchmesser ange
ordnet. Unter den anderen drei Stegen besitzt der Steg 102o
den größten Durchmesser, der Steg 102h einen geringeren
Durchmesser als der Steg 102o, und der Steg 102s den klein
sten Durchmesser. Diese drei Stege 102o, 102p und 102g sind
gleitend in den Bohrungsabschnitten 102g, 102h und 102i ein
gesetzt. Die Öffnungen 102a und 102c sind zum Bohrungsab
schnitt 102g offen, die Öffnungen 102d und 102e sind zum
Bohrungsabschnitt 102h offen, und die Öffnung 102f ist zum
Bohrungsabschnitt 102j offen. Die Spule 102s wird durch Fe
dern, die nicht gezeigt sind, in Fig. 2A nach links ge
spannt. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Öffnung 102e
als Entleerungsöffnung verwendet. Wenn gewünscht, kann diese
Öffnung 102 über eine Verzweigung 135 mit dem Verriegelungs
magnetventil 128 verbunden werden. Die Verzweigung 135 wird
in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Separator 135a
blockiert. Die Einstellung des Leitungsdruck-Regelungsven
tils 102 ist solcherart, daß bei Anliegen des gleichen
Drucks an der Öffnung 102c bei Abnahme des Modifikatordrucks
an der Öffnung 102f der Leitungsdruck PL von einem Minimal
wert PLMIN (siehe Fig. 7) zu einem Maximalwert PLMAX zu
nimmt. Somit kann der Leitungsdruck PL durch Ändern der Ein
stellung DUTY₁₂₀ des Magnetventils 120 auf einen beliebigen
Wert zwischen den minimalen und maximalen Werten PLMIN und
PLMAX eingestellt werden. In diesem Ausführungsbeispiel än
dert sich der an der Öffnung 102c anliegende Druck mit dem
sich ändernden CVT-Übersetzungsverhältnis CP. Wie in Fig. 7
gezeigt, nimmt, wenn sich das CVT-Übersetzungsverhältnis CP
in einer Herunterschaltrichtung von maximalen oder größten
Übersetzungsverhältnis CMAX ändert, der maximale Wert
des Leitungsdrucks PL mit im wesentlichen derselben Rate zu,
während der minimale Wert PLMIN mit einer zunehmend anwach
senden Rate wächst.
Der von dem Druckmodifikator-Magnetventil 120 erzeugte
Modifikatorventil-Steuerungsdruck wird auch an eine Öffnung
114d des Übertragungsventils 114 und an eine Öffnung 122c
des Kupplungslöseventils 122 angelegt. Wie zuvor erwähnt,
ist die Öffnung 114a des Übertragungsventils 114 mit dem
Zweig 133 verbunden, der durch den Separator 133s blockiert
ist. Das Übertragungsventil 114 besitzt zusätzlich zu den
Öffnungen 114a und 114d eine Öffnung 114b und eine Entlee
rungsöffnung. Die Öffnung 114b ist über einen Durchlaß mit
der Öffnung 102f des Leitungsdruck-Steuerungsventils 102
verbunden. Aber dieser Durchlaß 134 ist durch einen Separa
tor 134s blockiert. Somit spielt das Übertragungsventil 114
aufgrund der Separatoren 133s und 134s keine Rolle in diesem
Steuerungssystem. Das Übertragungsventil 114 besitzt eine
Spule 114e, die durch den an der Öffnung 114 anliegenden Mo
difikatorventil-Steuerungsdruck bewegt wird, um die Entlee
rungsöffnung 114c zu bedecken, um ein Anlegen von Druck von
der Öffnung 114a an die Öffnung 114b zu ermöglichen.
Der an der Öffnung 102c anliegende Druck wird vom CVT-
Übersetzungsverhältnis-Druckwandlerventil 110 erzeugt. Die
ser Druck kann als ein von dem CVT-Übersetzungsverhältnis
abhängiger Druck bezeichnet werden, da ein mit einer posi
tionierbaren Scheibenhälfte 22 der Antriebsscheibe 16 beweg
licher Sensorschuh 164 über einen Hebel 170 mit einer beweg
lichen Federrückhaltung 110i verbunden ist, um die Vorspan
nung einer Feder 110j in Abhängigkeit von der Position der
Scheibenhälfte 22 zu ändern. Der Sensorschuh 164 wird nicht
drehbar aber gleitend von einer Führung 162 gehalten und be
sitzt einen sich radial erstreckenden Flansch 164a, der sich
in eine Vertiefung 22a der Scheibenhälfte erstreckt (siehe
Fig. 1 und 10), um der Bewegung der Scheibenhälfte 22 zu
folgen. Der Hebel 170 ist an einem Ende mit dem Sensorschuh
164 verbunden und an dem gegenüberliegenden Ende mit der Fe
derrückhaltung 110i verbunden. An einem Punkt zwischen die
sen beiden Enden wird der Hebel 170 gedreht. Zusätzlich zur
Öffnung 110a besitzt das CVT-Übersetzungsverhältnis-Wandler
ventil 110 eine Öffnung 110b, die mit der Öffnung 102c des
Leitungsdruck-Regelungsventils 102 verbunden ist, eine Rück
kopplungsöffnung 110d, die mit der Öffnung 110b verbunden
ist, und eine Entleerungsöffnung 110c. Das Wandlerventil 110
besitzt eine Spule mit drei Stegen 110e, 110f und 110g. Die
Feder 110j ist zwischen der Federrückhaltung 110i und der
Spule 110h angeordnet. Wenn sich die positionierbare Schei
benhälfte 22 von der Scheibenhälfte 18 wegbewegt, um das
CVT-Übersetzungsverhältnis zu erhöhen, bewegt der Sensor
schuh 160 das eine Ende des Hebels 170, und das gegenüber
liegende Ende des Hebels bewegt die Federrückhaltung 110i
zur Spule 110h hin, um die Feder 110j zusammenzudrücken. Die
Spannung der Feder 110j nimmt zu, was eine entsprechend Zu
nahme des von dem CVT-Übersetzungsverhältnis abhängigen
Drucks an der Öffnung 110b bewirkt.
Zusätzlich zu der Einlaßöffnung 106a, die den Leitungs
druck erhält, besitzt das Schaltsteuerungsventil 106 eine
Auslaßöffnung 106b, die mit einer Zylinderkammer 22 der An
triebsscheibe 16 verbunden ist, und eine Niederdrucköffnung
106c, die über ein Druckhalte- und Entlastungsventil 160 mit
dem Tank 130 verbunden ist. Das Schaltsteuerungsventil 106
besitzt eine Spule 106g mit drei Stegen 106d, 106e und 106f.
Wie in Fig. 2A gezeigt, bewirkt eine Aufwärtsbewegung der
Spule 106g von der gezeigten Position aus, daß der Steg 106
die Flüssigkeitsverbindung zwischen der Auslaßöffnung und
der Einlaßöffnung 106a erhöht und die Flüssigkeitsverbindung
zwischen der Auslaßöffnung und der Niederdrucköffnung 106c
verringert, was zu einer Zunahme des Drucks in der Zylinder
kammer 22 der Antriebsscheibe 16 führt, wodurch die Schei
benhälften 22 und 18 zueinander bewegt werden. Eine Abwärts
bewegung der Spule 106g von der gezeigten Position aus be
wirkt, daß der Steg 106 die Flüssigkeitsverbindung zwischen
der Auslaßöffnung 106g und der Einlaßöffnung 106a verringert
und die Flüssigkeitsverbindung zwischen der Auslaßöffnung
und der Niederdrucköffnung 106c erhöht, was zu einer Abnahme
des Drucks in der Zylinderkammer 22 der Antriebsscheibe 16
führt, wodurch die Scheibenhälften 22 und 18 auseinander be
wegt werden.
Ein Übersetzungsverhältnis-Steuerungselement ist in der
Form einer Stange oder einer Spule 182 eines Schaltsteue
rungsventils 150. Die Stange 182 ist antreibend über ein Ge
stell 182c und ein Ritzel 108a mit einem Stellglied in der
Form eines Schrittmotors 108 verbunden.
In Antwort auf eine Anforderung zur Änderung des Über
setzungsverhältnisses dreht sich der Schrittmotor 108, um
einen Hebel 178 zu bewegen, der an einem Stift 185 mit der
Stange 182 verbunden ist, um das Übersetzungsverhältnis des
CVT 29 zu steuern. Der Hebel 178 ist an einem Ende mit der
Stange 182 und an dem anderen Ende über einen Stift 183 mit
dem Sensorschuh 164 verbunden. An einem Punkt zwischen den
beiden Enden ist der Hebel 178 über einen Stift 181 drehbar
mit der Spule 106g des Schaltsteuerungsventils 106 verbun
den. Diese Anordnung, die als ein Schaltsteuerungs-Betriebs
mechanismus 112 bezeichnet werden kann, sorgt für eine Posi
tionsrückkopplung der Scheibe 16 zum Schaltsteuerungsventil
106. Wenn der Schrittmotor 108 den Hebel 178 bewegt, ändert
das Schaltsteuerungsventil 106 in Abhängigkeit auf die Bewe
gung der Spule 106g den Druck, der an der Antriebsscheibe 16
anliegt, auch wenn der an der Folgescheibe 26 anliegende
Druck unverändert bleibt. Wenn der an der Antriebsscheibe 16
anliegende Druck geändert wird, bewegen sich die Scheiben
hälften 18 und 22, wodurch das Übersetzungsverhältnis des
CVT 29 mit einer Rate verändert wird, die von der Geschwin
digkeit der Bewegung der Scheibenhälften 18 und 22 abhängt.
Wenn sich der Sensorschuh 164 mit der Scheibenhälfte 22 be
wegt, bewegt der Hebel 178 die Ventilspule 106g und reposi
tioniert sie, was für das Schaltsteuerungsventil 106 ein
Mittel zum Anhalten der Bewegung der Positionsscheibenhälfte
22 bedeutet.
Das Übersetzungsverhältnis-Änderungsrate des CVT 29 wird
gesteuert durch Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des
Hebels 178. Je schneller sich der Schrittmotor 108 dreht, um
den Hebel 178 zu bewegen, desto schneller ändert sich das
CVT-Übersetzungsverhältnis.
Zusätzlich zu der Einlaßöffnung 122a, der Rückkopplungs
öffnung 122b und der Öffnung 122c, die den Modifikatorven
til-Steuerungsdruck erhält, besitzt das Kupplungslöseventil
122 eine Auslaßöffnung 122d. Die Rückkopplungsöffnung 122b
ist über eine Öffnung 122n mit der Einlaßöffnung 122a ver
bunden. Die Auslaßöffnung 122d ist mit einer Einlaßöffnung
124a eines Drehmomentwandler-Entlastungsventils 124 verbun
den. Das Kupplungsentlastungsventil 122 besitzt drei Boh
rungsabschnitte, nämlich den Bohrungsabschnitt 122e mit dem
größten Durchmessern, der mit den Einlaß- und Auslaßöffnun
gen 122a und 122d geformt ist, den Bohrungsabschnitt 122g
mit dem kleinsten Durchmesser, der mit der Öffnung 122c ge
formt ist, und den Bohrungsabschnitt 122f mit dem mittleren
Durchmesser, der dazwischen angeordnet ist und die Bohrungs
abschnitte 122e und 122g mit den größten und kleinsten
Durchmessern verbindet. Das Kupplungsentlastungsventil 122
besitzt außerdem eine Spule 122k mit drei Stegen 122h, 122i
und 122j, die gleitend in den Bohrungsabschnitten 122e, 122f
beziehungsweise 122g aufgenommen sind, und eine Feder 122m,
die die Spule 122k spannt. Wenn gewünscht, kann die Öffnung
122c über eine Verzweigung 136 mit dem Verriegelungsmagnet
ventil 128 verbunden werden. In diesem Ausführungsbeispiel,
ist die Verzweigung 136 jedoch durch einen Separator 136s
blockiert.
Zusätzlich zu der Einlaßöffnung 124a besitzt das Drehmo
mentwandler-Entlastungsventil 124 eine Auslaßöffnung 124b,
eine Spule 124d mit einem einzigen Steg 124c und eine Feder
124 zum Bewegen der Spule 124d in eine Richtung, so daß die
Auslaßöffnung 124b bedeckt wird. Die Auslaßöffnung 124b ist
über ein Schmiermittel-Entlastungskugelventil 144 mit der
Ansaugseite der Pumpe 101 verbunden. Von der Auslaßöffnung
12b ausgegebenes Öl wird als Schmiermittel einem System, wie
etwa dem Leistungsübertragungszug und dem V-Riemen und dem
Differential zur Verfügung gestellt.
Zusätzlich zur Einlaßöffnung 128a besitzt das Verriege
lungs-Magnetventil 128 eine Entleerungsöffnung 128c und eine
Auslaßöffnung 128b, die mit einer Öffnung 150a des Schaltbe
fehlventils 150 verbunden ist. Wenn die Stellung (DUTY₁₂₈)
des Magnetventils 128 100% ist, schließt eine Nadel die Ent
leerungsöffnung 128c, was ermöglicht, daß der vollständige
Vorrat des Pilotdrucks von der Einlaßöffnung 128a zur Aus
laßöffnung 128b geht. Wenn die Stellung DUTY₁₂₈ 0% ist, öff
net die Nadel die Entleerungsöffnung 128c, und führt Öl von
der Auslaßöffnung 128b ab. Die Stellung DUTY₁₂₈ kann auf je
den beliebigen Wert im Bereich zwischen 0% und 100% einge
stellt werden. Der an der Auslaßöffnung 128b auftretende
Druck, der als Verriegelungs-Steuerungsdruck bezeichnet wer
den kann, ändert sich wie der Pilotdruck kontinuierlich zwi
schen dem tiefsten Wert und dem höchsten Wert, wenn DUTY₁₂₈
kontinuierlich zwischen 0% und 100% variiert. Mit anderen
Worten ist der Verriegelungs-Steuerungsdruck proportional zu
DUTY₁₂₈.
Das Verriegelungs-Steuerungsventil 126 besitzt eine Boh
rung 126a und eine Bohrung mit einem reduzierten Durchmesser 126h.
Die Bohrung 126a ist mit einer Einlaßöffnung 126b, ei
ner ersten Auslaßöffnung 126c, einer zweiten Auslaßöffnung
126c, einer dritten Auslaßöffnung 126d, einer vierten Aus
laßöffnung 126e, einer fünften Auslaßöffnung 126f und einer
Entleerungsöffnung 126g geformt. Die Bohrung 126h mit redu
ziertem Durchmesser ist mit einer Öffnung 126i versehen, die
über eine Öffnung 148 mit der Auslaßöffnung 126c und mit ei
ner Öffnung 126j verbunden ist, die mit einer Auslaßöffnung
150b des Schaltbefehlventils 150 verbunden ist, das seiner
seits mit der Einlaßöffnung 150a verbunden ist. Die Einlaß
öffnung 126b ist mit der Auslaßöffnung 122d des Kupplungslö
seventils 122 verbunden. Die Auslaßöffnung 126c ist mit ei
ner Verriegelungskammer 12a verbunden. Die Auslaßöffnung
126d ist mit der Flüssigkeitskupplung 12 verbunden. Die Aus
laßöffnung 126f ist mit dem Schmiersystem verbunden. Das
Verriegelungs-Steuerungsventil 126 besitzt eine Spule 126s
mit vier Stegen 126m, 126n, 126o und 126p, die in dem Boh
rungsabschnitt 126a aufgenommen sind, und einem Steg 126r,
der in der Bohrung 126h mit reduziertem Querschnitt aufge
nommen ist. Das Verriegelungs-Steuerungsventil 126 besitzt
außerdem eine Feder 126t, die die Spule 126s spannt. Ein
Entlastungsventil 152 ist mit einem Durchlaß 149 verbunden,
der an einem Ende mit der Auslaßöffnung 126d und an dem an
deren Ende mit der Flüssigkeitskupplung 12 verbunden ist.
Wenn die Stellung DUTY₁₂₈ 0% ist, ist der Verriegelungs-
Steuerungsdruck null oder fast null, wodurch der Feder 126t
ermöglicht wird, die Spule 126s in eine Federeinstellposi
tion zu bewegen, wie in Fig. 2B gezeigt. In dieser Position
wird unter Druck stehendes Öl, das von der Auslaßöffnung
122d des Kupplungsentlastungsventils 122 zur Einlaßöffnung
126b des Verriegelungs-Steuerungsventils 126 geführt wird,
über die Auslaßöffnung 126c zur Verriegelungskammer 12a ge
führt. Dies führt zur Trennung der Verriegelungskupplung
12d. Wenn die Stellung DUTY₁₂₈ zunimmt, bewegt sich die
Spule 126s gegen die Feder 126t, wodurch die Flüssigkeits
verbindung zwischen der Auslaßöffnung 126c und der Ausfluß
öffnung 126g erhöht wird, was zu einer schrittweisen Abnahme
im Druck in der Verriegelungskammer 12a führt. Wenn die
Stellung DUTY₁₂₈ 100% ist, ist der Verriegelungs-Steuerungs
druck so hoch wie der Pilotdruck, wodurch die Spule 126s in
einer Verriegelungsposition gegen die Spannung der Feder
126t positioniert wird. In der Verriegelungsposition wird
die Verriegelungskammer 12a entleert, was zu einem Einrasten
der Verriegelungskupplung 12d führt.
Zusätzlich zur Einlaßöffnung 104a, die mit dem Leitungs
druck-Regelungsventil 112 verbunden ist, besitzt das ma
nuelle Auswahlventil 104 eine R-Bereichsöffnung 104b, eine
D-Bereichsöffnung 104c, eine L-Bereichsöffnung 104d und zwei
axial am weitesten entfernte Entleerungsöffnungen 104e und
104f. Mit diesen Öffnungen arbeitet eine manuelle betätig
bare Spule 104i zusammen, die zwei Stege 104g und 104h be
sitzt. Die Spule 104i bewegt sich in Abhängigkeit von der
Einstellung eines Auswahlhebels (nicht gezeigt) in eine der
sechs Arretierpositionen, nämlich P (Parken), R (Rückwärts),
N (Neutral), D (Fahren), 2 und L. Die R-Bereichsöffnung 104b
ist über ein Rückwärtsbremse-Steuerungsventil 140 mit der
Rückwärtsbremse 50 verbunden. Die D- und L-Bereichsöffnungen
sind über ein Vorwärtskupplungs-Steuerungsventil 142 mit der
Vorwärtskupplung 40 verbunden.
Zusätzlich zur Einlaßöffnung 129a besitzt der Kupplungs
magnet 129 eine Entleerungsöffnung 129c und eine Auslaßöff
nung 129b, die mit Öffnungen 140h und 142h des Rückwärts
bremse-Steuerungsventils 140 beziehungsweise des Vorwärts
kupplungs-Steuerungsventils 142 verbunden ist. Wenn die
Stellung (DUTY₁₂₉) des Magnetventils 129 100% ist, ver
schließt eine Nadel die Auslaßöffnung 129c, wodurch ermög
licht wird, das der gesamte Betrag des Pilotdrucks von der
Einlaßöffnung 129a zur Auslaßöffnung 129b geführt wird. Wenn
die Stellung DUTY₁₂₉ 0% ist, öffnet die Nadel die Entlee
rungsöffnung 129c, wodurch Öl aus der Auslaßöffnung 129b
entleert wird. Die Stellung DUTY₁₂₉ kann auf jeden beliebi
gen Wert im Bereich von 0% bis 100% eingestellt werden. Der
an der Auslaßöffnung 129b auftretende Druck, der Kupplungs
steuerungsdruck bezeichnet werden kann, ändert sich kontinu
ierlich zwischen dem niedrigsten Wert und dem höchsten Wert,
wenn sich der Pilotdruck mit DUTY₁₂₉ kontinuierlich zwischen
0% und 100% ändert. Mit anderen Worten ist der Kupplungs
steuerungsdruck proportional zu DUTY₁₂₉.
Zusätzlich zur Öffnung 140h besitzt das Rückwärtsbremse-
Steuerungsventil 140 eine Einlaßöffnung 140a, die mit der R-
Bereichsöffnung 104b verbunden ist, eine Auslaßöffnung 140d
und eine Rückkopplungsöffnung 140g, die über eine Öffnung
140f mit der Auslaßöffnung 140d verbunden ist. Die Auslaß
öffnung 140d ist mit der Rückwärtsbremse 50 verbunden. Das
Rückwärtsbremse-Steuerungsventil 140 besitzt eine Spule 140m
mit drei Stegen 140i, 140j und 140k und eine Feder 140n, die
die Spule 140m spannt. Zwischen der Auslaßöffnung 140d und
der Rückwärtsbremse 50 sind eine Entleerungsfluß-Beschrän
kungsöffnung 140b, die durch ein Einweg-Überprüfungsventil
140o überbrückt wird, und eine Zuführfluß-Beschränkungsöff
nung 140c, die durch ein Einweg-Überprüfungsventil 140p
überbrückt wird, angeordnet. Zur Rückwärtsbremse 50 zu füh
rendes Öl geht durch das Überprüfungsventil 140o und die Zu
führfluß-Beschränkungsöffnung 140c. Von der Rückwärtsbremse
50 zu entleerendes Öl geht durch das Überprüfungsventil 140p
und die Entleerungsfluß-Beschränkungsöffnung 140b.
Zusätzlich zur Öffnung 142h besitzt das Vorwärtskupp
lungs-Steuerungsventil 142 eine Öffnung 142b, die mit der D-
Bereichsöffnung 104c verbunden ist, eine Öffnung 142e, die
mit der L-Bereichsöffnung 104d verbunden ist, eine Auslaß
öffnung 142d, die mit der Vorwärtskupplung 40 verbunden ist,
und eine Rückkopplungsöffnung 142g, die über eine Öffnung
142f mit der Auslaßöffnung 142d verbunden ist. Das Vorwärts
kupplung-Steuerungsventil 142 besitzt eine Spule 142m mit
drei Stegen 142i, 142j und 142k und eine Feder 142n, die die
Spule 142m spannt. Zwischen der Auslaßöffnung 142d und der
Vorwärtskupplung 40 sind eine Entleerungsfluß-Beschränkungs
öffnung 142b, die von einem Einweg-Überprüfungsventil 142o
überbrückt wird, und eine Zuführfluß-Beschränkungsöffnung
142c, die von einem Einweg-Überprüfungsventil 142p über
brückt wird, angeordnet. Zur Vorwärtskupplung 40 zu führen
des Öl geht durch das Überprüfungsventil 142o und die Zu
führfluß-Beschränkungsöffnung 142c. Von der Vorwärtskupplung
40 zu entleerendes Öl geht durch das Überprüfungsventil 142p
und die Entleerungsfluß-Beschränkungsöffnung 142b. Es sei
festzustellen, daß bei der Schaltposition D, die L-Bereichs
öffnung 104d entleert wird und die Öffnung 142e eine Entlee
rungsöffnung wird und die Öffnung 142b eine Einlaßöffnung
wird. In der Schaltposition L wird die D-Bereichsöffnung
104c entleert, und die Öffnung 142b wird eine Entleerungs
öffnung, und die Öffnung 142e wird eine Einlaßöffnung.
Die Rückwärtsbremse- und Vorwärtskupplungs-Ventile 140
und 142 sind in Aufbau und Funktion identisch. Es soll nun
der Fall betrachtet werden, wenn die Schaltposition D ausge
wählt ist. Die D-Bereichsöffnung 104c wird mit Leitungsdruck
von der Einlaßöffnung 104a versorgt, und die L-Bereichsöff
nung 104d wird entleert. Wenn der Kupplungs-Steuerungsdruck
an der Öffnung 142h null ist (DUTY₁₂₉ = 0%), erzeugt das
Vorwärtskupplungs-Steuerungsventil 142 an der Auslaßöffnung
142d einen Servoaktivierungsdruck, der durch die Differenz
fläche zwischen den Stegen 142i und 142j und die Spannkraft
der Feder 142n bestimmt wird. Wenn der Kupplungssteuerungs
druck zunimmt, nimmt die auf den Steg 142i gegen die Feder
142n wirkende Kraft zu, und somit nimmt der Servoaktivie
rungsdruck an der Öffnung 142d ab. Wenn der Kupplungs-Steue
rungsdruck so hoch wie der Pilotdruck ist (DUTY₁₂₉ = 100%),
ist der Servoaktivierungsdruck null oder fast null. Aus dem
Vorstehenden ist nun klar, daß der an der Vorwärtskupplung
40 oder der Rückwärtsbremse 50 anliegende Servoaktivierungs
druck durch Ändern der Stellung DUTY₁₂₉ geändert werden
kann.
Der Schrittmotor 108 und die drei Magnetventile 120, 128
und 129 stehen unter der Steuerung eines CVT-Kontrollers
300.
Wie in Fig. 3 gezeigt, erhält der Kontroller 300 Aus
gangssignale von einer Mehrzahl von Sensoren und Schaltern,
die die Betriebsvariablen des Kraftfahrzeugs feststellen.
Die Mehrzahl von Sensoren und Schaltern umfassen einen
Gaspedal-(ACC-)Positionssensor 401, einen Motordrehzahl
sensor 301, einen Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 302, einen
Drosselklappen-Positionssensor 303, einen Schaltpositions
schalter 304, einen Turbinendrehzahlmesser 305, einen Motor
kühlmittel-Temperatursensor 306, einen Bremssensor 307 und
einen Winkelpositionssensor in der Form eines Rotationsko
dierers 318.
Der ACC-Positionssensor 401 stellt den Winkel fest, um
den das Gaspedal 2 niedergedrückt ist, und erzeugt als Lei
stungsanforderungsbefehl ein Ausgangssignal, das den festge
stellten Winkel angibt. Der Motordrehzahlmesser 301 stellt
die Motordrehzahl fest, indem er die Anzahl der Motorzünd
funkenimpulse zählt. Der Fahrzeug-Geschwindigkeitsmesser 302
stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit fest, indem er die Dreh
geschwindigkeit der Ausgangswelle des kontinuierlich vari
ablen Getriebes mißt. Der Drosselklappen-Öffnungssensor 303
stellt den Öffnungsgrad der Drosselklappe 4 fest. Der
Schaltpositionsschalter 304 stellt fest, welche der ver
schiedenen Schaltpositionen P, R, N, D, 2 und L des manuel
len Auswahlventils 104 eingestellt sind. Der Turbinenge
schwindigkeitssensor 305 stellt die Rotationsgeschwindigkeit
der Turbinenwelle 13 fest. Der Motorkühlmittel-Temperatur
sensor 306 erzeugt eine Ausgabe, wenn die Motorkühlmittel-
Temperatur niedriger als ein vorgegebener Wert ist. Der
Bremssensor 307 stellt fest, ob die Fußbremse niedergedrückt
ist oder nicht. Der Rotationskodierer 318 stellt die Winkel
position des Schrittmotors 108 fest und erzeugt eine Aus
gabe, die die festgestellte Winkelposition angibt.
Die Ausgaben des ACC-Positionssensors 401 und des Dros
selklappen-Positionssensors 303 werden in A/D-Wandlern 402
beziehungsweise 310 in digitale Form umgewandelt und einer
Eingabeschnittstelle 311 zugeführt. Die Ausgänge des Motor
drehzahlsensors 301, des Fahrzeug-Geschwindigkeitssensors 302
und des Turbinen-Geschwindigkeitssensors 305 werden über die
damit verbundenen Wellenformer 308 und 309 zur Eingabe
schnittstelle 311 geführt. Die Ausgaben des Schaltpositions
schalters 304, des Motorkühlmittel-Temperatursensors 306 und
des Bremssensors 307 werden an die Eingabeschnittstelle 311
angelegt.
Der Kontroller 300 besteht aus einer auf einem Mikrocom
puter basierenden Steuerungseinheit und umfaßt die Eingabe
schnittstelle 311, eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit)
313, einen Referenzimpulsgenerator 312, ein ROM
(Nurlesespeicher) 315, ein RAM (Speicher mit wahlfreiem Zu
griff) 317 und eine Ausgabeschnittstelle 316. Diese Elemente
sind über einen Adreßbus 319 und einen Datenbus 320 mitein
ander verbunden. Der Referenzimpulsgenerator 312 erzeugt
einen Referenzimpuls, mit dem die CPU 313 arbeitet. Das RAM 317
speichert zeitweilig Informationen von verschiedenen
Sensoren und Schaltern und Parameter, die für die Steuerung
notwendig sind. Die Ausgaben des Kontrollers 300 werden über
die Ausgabeschnittstelle 316 an einen Schrittmotortreiber
317 und auch an das Druckmodifikator-Magnetventil 120, das
Verriegelungs-Magnetventil 128 und das Kupplungs-Magnetven
til 129 angelegt.
Fig. 4 zeigt die Veränderung des CVT-Verhältnisses CP
als Funktion einer Änderung der tatsächlichen Schrittzahl
PA, die von dem CVT-Kontroller 300 auf der Basis der Winkel
position IS des Schrittmotors 108, die von dem Positionssen
sor oder Rotationskodierer 318 festgestellt wird, bestimmt
wird. Die Einstellung ist derart, daß das CVT-Übersetzungs
verhältnis CP am höchsten oder das maximale Übersetzungsver
hältnis CMAX ist, wenn die tatsächliche Schrittzahl PA null
ist, und nimmt zum kleinsten oder minimalen Übersetzungsver
hältnis CMIN hin ab, wenn die tatsächliche Schrittzahl PA
von null an zunimmt.
Der CVT-Kontroller 300 bestimmt eine gewünschte Bewe
gungsgeschwindigkeit SP des Schrittmotors, die auch
Schrittrate genannt werden kann, und erzeugt einen Zug von
Impulsen im Uhrzeigersinn (CW) oder gegen den Uhrzeigersinn
(CCW), deren Impulsrate in Abhängigkeit von der festgestell
ten, gewünschten Geschwindigkeit SP variiert. Der Impulszug
wird an den Schrittmotor 317 angelegt, wodurch bewirkt wird,
daß sich der Schrittmotor 108 mit der von dem CVT-Kontroller
300 festgelegten, gewünschten Geschwindigkeit SP bewegt. Die
Richtung der Bewegung des Schrittmotors 108 wird von dem
CVT-Kontroller 300 als Ergebnis des Vergleichs der tatsäch
lichen Schrittzahl PA mit einer gewünschten Schrittzahl PD
bestimmt, und ein geeigneter der CW- beziehungsweise CCW-Im
pulszüge wird ausgewählt. Der Betrag der Bewegung des
Schrittmotors 108 wird durch den CVT-Kontroller 300 als ein
Ergebnis der Berechnung eines Schrittzahlfehlers PE ausge
drückt durch die Anzahl der Schritte, also |PD - PA|, be
stimmt.
Der CVT-Kontroller 300 steuert die Geschwindigkeit der
Bewegung des Schrittmotors 108, wobei er die Bewegungsge
schwindigkeit der Stange 182 steuert, wodurch die Änderungs
rate des Übersetzungsverhältnisses des CVT gesteuert wird
(siehe Fig. 10). Je schneller der Schrittmotor 108 die
Stange 182 bewegt, desto schneller ändert sich das Überset
zungsverhältnis CP des CVT.
Der CVT-Kontroller 300 stellt die gewünschte Geschwin
digkeit SP für eine schnelle Antwort auf einen Schaltungsan
forderungsbefehl gleich einer maximalen oder höchsten Ge
schwindigkeit SPMAX ein. Jedoch wird die gewünschte Ge
schwindigkeit SP in Abhängigkeit von einem schnellen Abfall
im Leistungsanforderungsbefehl auf eine Geschwindigkeit ein
schließlich der Geschwindigkeit null kleiner als die maxi
male Geschwindigkeit SPMAX eingestellt, um die Motorbrems
leistung zu verbessern. Je höher die Rate des Abfalls in dem
Leistungsanforderungsbefehl ist, desto niedriger ist die ge
wünschte Geschwindigkeit SP. Der Leistungsanforderungsbefehl
kann durch Feststellen des Niederdrückwinkels oder der Posi
tion des Gaspedals 2 bestimmt werden, und die Rate mit der
sich der Leistungsanforderungsbefehl ändert kann leicht
durch Berechnen der Änderung des Niederdrückgrads pro
Zeiteinheit in dem CVT-Kontroller 300 bestimmt werden. Wenn
erwünscht, kann die Änderungsrate durch Integration der Mes
sung der Beschleunigung, der das Gaspedal 2 unterworfen ist,
bestimmt werden.
Eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung
kann unter Bezugnahme auf ein Steuerungs-Hauptprogramm, das
in dem Flußdiagramm der Fig. 5A und 5B gezeigt ist, und
auf ein Steuerungs-Unterprogramm, das in dem Flußdiagramm
der Fig. 12 gezeigt ist, verstanden werden.
Im Eingangskasten 502 gibt der Kontroller 300 nach der
Durchführung eines Lesevorgangs der Ausgänge des Schaltposi
tionsschalters 314 über die Eingangsschnittstelle 311 Infor
mationen über die Getriebeschaltposition, nämlich P
(Parken), R (Rückwärts), N (Neutral), D (Fahren), 2 und L,
ein. Der Kontroller 300 stellt als nächstes im Kasten 504
fest, ob der Fahrer eine der Stellungen D, 2, L und R oder
eine der Stellungen P oder N ausgewählt hat.
Wenn der Fahrer P oder N ausgewählt hat, wird die an das
Verriegelungs-Magnetventil 128 auszugebende Stellung DUTY₁₂₈
im Kasten 506 auf 0% gesetzt. Der Kontroller 300 vergleicht
dann im Kasten 630 die tatsächliche Schrittzahl PA mit der
gewünschten Schrittzahl PD.
Wenn der Fahrer D, 2, L oder R gewählt hat, gibt der
Kontroller Informationen über den Drosselklappen-Öffnungs
winkel TH im Kasten 508, über die Fahrzeuggeschwindigkeit V
(oder Ausgangswellengeschwindigkeit) im Kasten 510 und die
schrittmotor-Winkelposition IS im Kasten 511a ein. Im Kasten
508 wird ein Lesevorgang der Ausgabe des Drosselklappen-Öff
nungswinkels oder des Positionssensors 303 durch die Einga
beschnittstelle 311 durchgeführt. Im Kasten 511a wird ein
Lesevorgang des Winkelpositionssensors 318 durch die Einga
beschnittstelle 311 durchgeführt.
Im Kasten 511b berechnet der Kontroller 300 die tatsäch
liche Schrittzahl PA, die als eine Funktion der Schrittmo
tor-Winkelposition IS als einer Variablen angegeben werden
kann. Die tatsächliche Schrittzahl PA kann 0 (null) oder
einen Bereich von folgenden ganzen Zahlen von 1 an annehmen.
Der Schrittmotor 108 kann verschiedene, diskrete Winkelposi
tionen annehmen. Die Werte die von der tatsächlichen
Schrittzahl PA angenommen werden können, werden allen Win
kelpositionen zugewiesen, die von dem Schrittmotor 108 je
weils angenommen werden können. Somit wird unter Verwendung
dieser vorgegebenen Beziehung die tatsächliche Schrittzahl
PA durch die Winkelposition IS bestimmt.
Im Kasten 512 gibt der Kontroller 300 die Information
über die Motordrehzahl NE ein. Im Kasten 512 wird ein Lese
vorgang der Ausgabe des Motordrehzahlsensors 301 durch die
Eingabeschnittstelle 311 durchgeführt.
Der Kontroller 300 berechnet im Kasten 513a das CVT-
Übersetzungsverhältnis CP, im Kasten 513b das Motordrehmo
ment TE und im Kasten 513c den Leitungsdruck PL. Im Kasten
513a führt der Kontroller einen Tabellen-Nachschlagvorgang
nach Fig. 4 unter Verwendung der tatsächlichen Schrittzahl
PA durch, um das CVT-Übersetzungsverhältnis CP zu bestimmen.
Im Kasten 513b führt der Kontroller 300 einen Tabellen-Nach
schlagvorgang nach Fig. 6 unter Verwendung des Drosselklap
pen-Öffnungswinkels TH und der Motordrehzahl NE durch, um
das Motordrehmoment TE zu bestimmen. Im Kasten 513c führt
der Kontroller 300 einen Tabellen-Nachschlagvorgang nach
Fig. 7 unter Verwendung des Motordrehmoments TE und des CVT-
Übersetzungsverhältnisses CP durch und bestimmt die Stellung
DUTY₁₂₀, die an das Druckmodifikator-Magnetventil 120 zur
Erzeugung des erforderlichen Leitungsdrucks PL auszugeben
ist.
Im Kasten 514 gibt der Kontroller 300 Informationen über
die Turbinengeschwindigkeit Nt ein. Im Kasten 514 wird ein
Lesevorgang der Ausgabe des Turbinen-Geschwindigkeitssensors
305 durch die Eingabeschnittstelle 311 durchgeführt.
Der Kontroller 300 berechnet im Kasten 516 durch Sub
traktion der Turbinengeschwindigkeit Nt von der Motordreh
zahl NE eine Abweichung ND. Im Kasten 518 wird ein Tabellen-
Nachschlagvorgang nach Fig. 8 unter Verwendung des Drossel
klappen-Öffnungswinkels TH und der Fahrzeuggeschwindigkeit V
durchgeführt, um eine Verriegelung-An-Fahrzeuggeschwindig
keit VON und eine Verriegelung-Aus-Fahrzeuggeschwindigkeit
VOFF zu bestimmen. Der Kontroller 300 bestimmt als nächstes
im Kasten 520, ob ein Verriegelungs-Flag LUF gleich 1 ge
setzt ist.
Wenn das Verriegelungs-Flag LUF auf 1 gesetzt ist, be
stimmt der Kontroller im Kasten 544, ob die Fahrzeugge
schwindigkeit V größer als die Verriegelung-Aus-Fahrzeugge
schwindigkeit VOFF ist. Falls nicht, bestimmt der Kontroller 300
im Kasten 522, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer
als die Verriegelung-An-Fahrzeuggeschwindigkeit VON ist.
Wenn im Kasten 544 die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner
als die Verriegelung-Aus-Fahrzeuggeschwindigkeit VOFF ist
(V<VOFF), wird die Stellung DUTY₁₂₈, die an das Verriege
lungs-Magnetventil 128 auszugeben ist, im Kasten 540 gleich
0% gesetzt. Der Kontroller 300 löscht das Verriegelungs-Flag
LUF im Kasten 542 oder setzt es zurück. Der Kontroller 300
geht als nächstes zum Kasten 601. Wenn im Kasten 544 die
Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht kleiner als die Verriege
lung-Aus-Fahrzeuggeschwindigkeit VOFF ist, wird die Stellung
DUTY₁₂₈, die an das Verriegelungs-Magnetventil 128 auszuge
ben ist, im Kasten 546 auf 100% eingestellt. Der Kontroller
300 geht dann als nächstes zum Kasten 601.
Wenn im Kasten 522 die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer
als die Verriegelung-An-Fahrzeuggeschwindigkeit VON ist,
geht der Kontroller 300 zum Kasten 524. Wenn im Kasten 522
die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht größer als die Verriege
lung-An-Fahrzeuggeschwindigkeit VON ist, geht der Kontroller
300 zum Kasten 540.
Im Kasten 524 berechnet der Kontroller 300 eine ge
wünschte Abweichung e durch Subtraktion eines vorgegebenen,
ersten Zielwerts Nm1 von der Abweichung ND, die im Kasten
516 erhalten wurde. Im Kasten 526 wird ein Tabellen-Nach
schlagvorgang in der ersten Rückkopplungs-Verstärkungskarte
durchgeführt, um eine erste Rückkopplungsverstärkung G₁ für
die gewünschte Abweichung e zu erhalten. Der Kontroller 300
bestimmt dann als nächstes im Kasten 528, ob die Abweichung
ND kleiner als ein vorgegebener Schwellwert N₀ ist. Wenn die
Abweichung ND im Kasten 528 kleiner als der vorgegebene
Schwellwert N₀ ist, geht der Kontroller 300 zum Kasten 530.
Wenn im Kasten 528 die Abweichung ND nicht kleiner als der
vorgegebene Schwellwert N₀ ist, geht der Kontroller zum Ka
sten 538.
Im Kasten 530 wird die Stellung DUTY₁₂₈, die an das Ver
riegelungs-Magnetventil 128 auszugeben ist, um einen vorge
gebenen, kleinen Wert α erhöht. Der Kontroller 300 setzt als
nächstes im Kasten 534 die Stellung DUTY₁₂₈ auf 100% und
setzt im Kasten 536 das Verriegelungs-Flag LUF auf 1. Als
nächstes geht der Kontroller 300 zum Kasten 601.
Im Kasten 538 wird die Stellung DUTY₁₂₈ um einen vorge
gebenen kleinen Wert α verringert. Dann geht der Kontroller
zum Kasten 601.
Im Kasten 601 bestimmt der Kontroller 300, ob eine Anti-
Schlupfregelung durchgeführt wird. Das Fahrzeug ist mit ei
nem Bremssystem ausgestattet, das in der Lage ist, eine
Anti-Schlupfregelung durchzuführen, um die Schlupfrate der
Räder zu steuern. Der Kontroller 300 steht mit einem Kon
troller des Bremssystems in Verbindung, um festzustellen, ob
eine Anti-Schlupfregelung durchgeführt wird oder nicht.
Wenn keine Anti-Schlupfregelung durchgeführt wird, be
stimmt der Kontroller 300 im Kasten 602, ob die Fahrzeugge
schwindigkeit V kleiner als eine Schwellwert-Fahrzeugge
schwindigkeit V₀ der Übersetzungsverhältnis-Steuerung ist.
Diese Schwellwert-Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ liegt zwischen
2 km/h bis 3 km/h und ist somit geringer als die Verriege
lung-An- und Verriegelung-Aus-Fahrzeuggeschwindigkeit VON
beziehungsweise VOFF.
Wenn die Anti-Schlupfregelung durchgeführt wird, wird
die Stellung DUTY₁₂₉, die an das Kupplungs-Magnetventil 129
auszugeben ist, im Kasten 601a auf 100% gesetzt. Dann geht
der Kontroller 300 als nächstes zum Kasten 602.
Wenn im Kasten 602 die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner
als die Schwellwert-Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ ist, bestimmt
der Kontroller 300, daß eine Schlupfsteuerung erforderlich
ist und geht zum Kasten 604. Wenn im Kasten 602 die Fahr
zeuggeschwindigkeit V nicht kleiner als die Schwellwert-
Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ ist, bestimmt der Kontroller 300,
daß eine Übersetzungsverhältnis-Steuerung erforderlich ist
und geht zum Kasten 624.
Im Kasten 604 bestimmt der Kontroller, ob der Drossel
klappen-Öffnungswinkel TH kleiner als ein kritischer Dros
selklappen-Öffnungswinkel TH₀ des Leerlaufs ist (siehe Fig.
9). Wenn der Drosselklappen-Öffnungswinkel TH kleiner als
der kritische Drosselklappen-Öffnungswinkel TH₀ ist, geht
der Kontroller 300 zum Kasten 610. Wenn der Drosselklappen-
Öffnungswinkel TH nicht kleiner als der kritische Drossel
klappen-Öffnungswinkel TH₀ ist, setzt der Kontroller 300 die
Stellung DUTY₁₂₉ im Kasten 606 auf 0%. Der Kontroller 300
setzt dann als nächstes im Kasten 608 die gewünschte
Schrittzahl PD auf 0 (null). Dann geht der Kontroller 300
zum Kasten 630.
Im Kasten 610 bestimmt der Kontroller 300, ob die
tatsächliche Schrittzahl PA gleich 0 (null) ist. Wenn die
tatsächliche Schrittzahl PA gleich null ist (PA=0), geht der
Kontroller 300 zum Kasten 612. Wenn die tatsächliche
Schrittzahl PA nicht gleich null ist, setzt der Kontroller
300 eine gewünschte Schrittmotor-Geschwindigkeit SP im Ka
sten 619 gleich der maximalen oder höchsten Geschwindigkeit
SPMAX. Die gewünschte Schrittmotor-Geschwindigkeit SP wird
durch eine Änderung in der Schrittzahl pro Zeiteinheit aus
gedrückt.
Im Kasten 612 berechnet der Kontroller 300 eine ge
wünschte Abweichung e durch Subtraktion eines vorgegebenen,
zweiten Zielwerts Nm2 von der Abweichung ND. Als nächstes
führt der Kontroller 300 einen Tabellen-Nachschlagvorgang in
der zweiten Rückkopplungs-Verstärkungskarte durch, um eine
zweite Rückkopplungsverstärkung G₂ für die gewünschte Abwei
chung e zu erhalten. Der Kontroller 300 berechnet dann als
nächstes im Kasten 616, eine vorgegebene Gleichung, die als
Variable die gewünschte Abweichung e und die zweite Rück
kopplungsverstärkung G₂ enthält und die Stellung DUTY₁₂₉
gleich dem Ergebnis dieser Berechnung setzt. Dann geht der
Kontroller 300 zum Kasten 638.
Im Kasten 638 gibt der Kontroller 300 DUTY₁₂₀, DUTY₁₂₈
und DUTY₁₂₉ an das Druckmodifikator-Magnetventil 120, das
Verriegelungs-Magnetventil 128 beziehungsweise das Kupp
lungsmagnetventil 129 aus.
Eine Veränderung der Stellung des Kupplungsmagnetventils
129 ändert den Grad der Verbindung der Vorwärtskupplung 40,
wenn sie durch das manuelle Auswahlventil 104 ausgewählt
wurde, oder der Rückwärtsbremse 50, wenn sie durch das ma
nuelle Auswahlventil 104 ausgewählt wurde. Eine vollständige
Verbindung wird erreicht, wenn DUTY₁₂₉ gleich 0% ist, wäh
rend eine vollständige Trennung erreicht wird, wenn DUTY₁₂₉
gleich 100% ist. Der Grad des Schlupfes der Vorwärtskupplung
40 oder der Rückwärtsbremse 50 nimmt kontinuierlich zu, wenn
DUTY₁₂₉ zunimmt, so daß der Schlupf auf einen gewünschten
Wert eingestellt werden kann, der dem Wert von DUTY₁₂₉ ent
spricht.
Eine Schlupfsteuerung wird begonnen, wenn PA=0 (im Ka
sten 610) unter der Bedingung, daß TH<TH₀ (im Kasten 604)
mit V<V₀ (im Kasten 602), und der Grad des Schlupfes wird im
Kasten 616 bestimmt.
Im Kasten 624 bestimmt der Kontroller 300, ob die
Schaltposition D ausgewählt ist. Wenn die Schaltposition D
ausgewählt ist, bestimmt der Kontroller 300 im Kasten 626
eine gewünschte Schrittzahl PD und eine gewünschte Motorge
schwindigkeit SP durch Durchführen des in Fig. 12 gezeigten
Unterprogramms, in dem die gewünschte Schrittzahl PD durch
Durchführen eines Tabellen-Nachschlagevorgangs im D-Bereich-
Schaltungsmuster als Funktion des Drosselklappen-Öffnungs
winkels TH und der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt wird.
Der Kontroller 300 geht als nächstes zum Kasten 630.
Wenn im Kasten 624 die Schaltposition D nicht ausgewählt
ist, bestimmt der Kontroller im Kasten 625, ob die Schaltpo
sition 2 ausgewählt ist. Wenn die Schaltposition 2 ausge
wählt ist, bestimmt der Kontroller 300 im Kasten 627 eine
gewünschte Schrittzahl PD im wesentlichen durch Durchführen
des in Fig. 12 gezeigten Unterprogramms, in dem die ge
wünschte Schrittzahl PD durch Durchführen eines Tabellen-
Nachschlagevorgangs im 2-Bereich-Schaltungsmuster als Funk
tion des Drosselklappen-Öffnungswinkels TH und der Fahrzeug
geschwindigkeit V bestimmt wird. Der Kontroller 300 geht als
nächstes zum Kasten 630.
Wenn im Kasten 625 die Schaltposition 2 nicht ausgewählt
ist, bestimmt der Kontroller im Kasten 639, ob die Schaltpo
sition L ausgewählt ist. Wenn die Schaltposition L ausge
wählt ist, bestimmt der Kontroller 300 im Kasten 628 eine
gewünschte Schrittzahl PD durch Durchführen eines Tabellen-
Nachschlagevorgangs im L-Bereich-Schaltungsmuster als Funk
tion des Drosselklappen-Öffnungswinkels TH und der Fahrzeug
geschwindigkeit V und setzt die gewünschte Motorgeschwindig
keit SP auf SPMAX. Der Kontroller 300 geht als nächstes zum
Kasten 630.
Wenn im Kasten 639 die Schaltposition L nicht ausgewählt
ist, bestimmt der Kontroller im Kasten 640 eine gewünschte
Schrittzahl PD durch Durchführen eines Tabellen-Nachschlage
vorgangs im R-Bereich-Schaltungsmuster als Funktion des
Drosselklappen-Öffnungswinkels TH und der Fahrzeuggeschwin
digkeit V und setzt die gewünschte Motorgeschwindigkeit SP
auf SPMAX. Der Kontroller 300 geht als nächstes zum Kasten
630.
Die D-Bereich-, 2-Bereich- und L-Bereich-Schaltungsmu
ster sind in Verbindung mit Fig. 9 erklärt.
In Fig. 9 stellt die vertikale Achse die Motordrehzahl
NE und die horizontale Achse die Fahrzeuggeschwindigkeit V
dar. Die durchgezogene Linie CHi gibt eine lineare Beziehung
zwischen der Motordrehzahl NE und der Fahrzeuggeschwindig
keit V an, wenn das CVT-Übersetzungsverhältnis CP bei CHi
(CMAX) fest ist. Die durchgezogene Linie CDLO gibt eine wei
tere lineare Beziehung zwischen der Motordrehzahl NE und der
Fahrzeuggeschwindigkeit V an, wenn das CVT-Übersetzungsver
hältnis CP bei CDLO (=CMIN) fest ist. Die durchgezogene Li
nie C2LO gibt eine weitere lineare Beziehung zwischen der
Motordrehzahl NE und der Fahrzeuggeschwindigkeit V an, wenn
das CVT-Übersetzungsverhältnis CP bei C2LO fest ist, das
kleiner ist als CDLO. Der Drosselklappen-Öffnungswinkel TH
wird als Parameter verwendet, und ein Pfeil TH gibt die
Richtung der Zunahme dieses Parameters an. Der Drosselklap
pen-Öffnungswinkel TH nimmt den kritischen Drosselklappen-
Öffnungswinkel TH₀ an, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bei
der Schwellwert-Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ liegt und das
CVT-Übersetzungsverhältnis bei CHi liegt. Auf der horizonta
len Achse ist die Schwellwert-Fahrzeuggeschwindigkeit V₀
dargestellt. Ebenso ist auf der horizontalen Achse eine
Fahrzeuggeschwindigkeit VD1, bei der das CVT-Übersetzungs
verhältnis CDLO beim kritischen Drosselklappen-Öffnungswin
kel TH₀ gehalten wird, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V₂₁
dargestellt, bei der das CVT-Übersetzungsverhältnis C2LO
beim kritischen Drosselklappen-Öffnungswinkel TH₀ gehalten
wird.
Das D-Bereich-Schaltungsmuster ist eine Karte, die einen
Satz von Werten enthält, die das CVT-Übersetzungsverhältnis
als Funktion verschiedener Kombinationen des Drosselklappen-
Öffnungswinkels TH und der Fahrzeuggeschwindigkeit annehmen
kann. Dieser Satz von Werten kann in Fig. 9 in einem Bereich
zwischen den durchgezogenen Linien CHi und CDLO eingetragen
werden. Eine Kurve CPTN, die als zweifach gepunktete Linie
gezeichnet ist, zeigt die schrittweise Zunahme der Motor
drehzahl NE als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit während
der schrittweisen Beschleunigung in der von dem Fahrer aus
gewählten Schaltposition D.
Das 2-Bereich-Schaltungsmuster ist eine Karte, die einen
weiteren Satz von Werten enthält, die das CVT-Übersetzungs
verhältnis als Funktion verschiedener Kombinationen des
Drosselklappen-Öffnungswinkels TH und der Fahrzeuggeschwin
digkeit annehmen kann. Dieser Satz von Werten kann in Fig. 9
in einem Bereich zwischen den durchgezogenen Linien CHi und
C2LO eingetragen werden.
Das L-Bereich-Schaltungsmuster ist eine Karte, die einen
weiteren Satz von Werten enthält, die das CVT-Übersetzungs
verhältnis als Funktion verschiedener Kombinationen des
Drosselklappen-Öffnungswinkels TH und der Fahrzeuggeschwin
digkeit annehmen kann. Dieser Satz von Werten kann in Fig. 9
auf der durchgezogenen Linien CHi eingetragen werden. Mit
anderen Worten wird das CVT-Übersetzungsverhältnis entspre
chend dem L-Bereich-Schaltungsmuster auf CHi gehalten.
Die D-Bereich-, 2-Bereich-, L-Bereich- und R-Bereich-
Schaltungsmuster sind in der Form einer Karte im ROM 314 des
Kontrollers 300 gespeichert.
Im Kasten 630 vergleicht der Kontroller die tatsächliche
Schrittzahl PA mit der gewünschten Schrittzahl PD. Wenn die
tatsächliche Schrittzahl PA gleich der gewünschten Schritt
zahl PD ist, gibt der Kontroller 300 DUTY₁₂₀, DUTY₁₂₈ und
DUTY₁₂₉ aus. Wenn die tatsächliche Schrittzahl PA größer als
die gewünschte Schrittzahl PD ist und ein Herunterschalten
erforderlich ist, geht der Kontroller 300 zum Kasten 620.
Wenn die tatsächliche Schrittzahl PA kleiner als die ge
wünschte Schrittzahl PD ist und ein Hochschalten erforder
lich ist, geht der Kontroller 300 zum Kasten 632.
Im Kasten 632 bildet der Kontroller 300 einen Überset
zungsverhältnis-Änderungsratenbefehl, um den Schrittmotor
108 in die Hochschaltrichtung zu bewegen. Der Übersetzungs
verhältnis-Änderungsratenbefehl enthält Informationen über
den Schrittzahlfehler oder die Abweichung, ausgedrückt durch
PD-PA, die gewünschte Motorgeschwindigkeit oder Schrittzahl
PD und die Richtung der Bewegung des Schrittmotors 108. Der
Kontroller 300 geht als nächstes zum Kasten 636. Im Kasten
636 beginnt der Kontroller 300 die Durchführung einer
Schrittmotor-Steuerungsroutine unter den durch den Überset
zungsverhältnis-Änderungsratenbefehl gegebenen Bedingungen
und wiederholt deren Durchführung, um Impulse mit einer sol
chen Impulsrate auszugeben, daß eine Schrittrate erreicht
wird, bis die tatsächliche Schrittzahl PA gleich der ge
wünschten Schrittzahl PD wird. Dann geht der Kontroller 300
zum Kasten 638.
Wenn im Kasten 630 die tatsächliche Schrittzahl PA grö
ßer als die gewünschte Schrittzahl PD ist, geht der Kontrol
ler 300 zum Kasten 620.
Im Kasten 620 bildet der Kontroller 300 einen Überset
zungsverhältnis-Änderungsratenbefehl, um den Schrittmotor 108
in die Herunterschaltrichtung zu bewegen. Der Kontroller
300 beginnt als nächstes im Kasten 636 die Durchführung ei
ner Schrittmotor-Steuerungsroutine unter den durch den Über
setzungsverhältnis-Änderungsratenbefehl gegebenen Bedingun
gen und wiederholt deren Durchführung, um Impulse mit einer
solchen Impulsrate auszugeben, daß eine Schrittrate erreicht
wird, bis die tatsächliche Schrittzahl PA gleich der ge
wünschten Schrittzahl PD wird. Dann geht der Kontroller 300
zum Kasten 638.
Fig. 11 zeigt die Charakteristik des Koeffizienten K. In
Fig. 11 stellt die vertikale Achse den Koeffizienten K dar.
Die horizontale Achse stellt eine Drosselrate H, also eine
Änderung im Drosselklappen-Öffnungswinkel TH pro Zeiteinheit
dar. Diese Charakteristik des Koeffizienten K ist in der
Form einer Karte im ROM 314 des Kontrollers 300 program
miert.
Das Unterprogramm, das durch das Flußdiagramm der Fig.
12 dargestellt ist, wird im Kasten 626 durchgeführt, wenn
die Schaltposition D ausgewählt ist. Der Fahrer drückt das
Gaspedal 2 nieder oder läßt es los, wodurch ein Leistungsan
forderungsbefehl über den Gaspedalpositionssensor 401 an den
Kontroller 300 geschickt wird. In Fig. 12 gibt der Kontrol
ler 300 im Eingabekasten S1 neue Daten A(n) des Leistungsan
forderungsbefehls und alte Daten A(n-1) des Leistungsanfor
derungsbefehls ein. In diesem Ausführungsbeispiel wird der
Leistungsanforderungsbefehl durch den Gaspedalpositionssen
sor 401 festgestellt. Die Ausgabe des Gaspedalpositionssen
sors 401 gibt die Position des Gaspedals 2 an. Im Kasten S1
führt der Kontroller 300 einen Lesevorgang der Ausgabe des
Gaspedalpositionssensors 401 über die Eingabeschnittstelle
311 durch, um die neuen Daten A(n) einzugeben.
Im Kasten S2 berechnet der Kontroller 300 eine Lei
stungsanforderungs-Befehlsrate H, als eine Änderung im Lei
stungsanforderungsbefehl pro Zeiteinheit, ausgedrückt durch
die folgende Gleichung:
H = (A(n-1) - A(n))/delta T
wobei delta T ein Zeitintervall zwischen der Wiederho
lung der Durchführung des Hauptprogramms, das durch das
Flußdiagramm der Fig. 5A und 5B dargestellt ist, ist.
Alternativ kann die Leistungsanforderungs-Befehlsrate H
vom Ausgang eines Beschleunigungsmessers bestimmt werden,
der den Grad der Beschleunigung mißt, dem das Gaspedal 2 un
terworfen ist.
Als nächstes bestimmt der Kontroller 300 im Kasten S3
den Koeffizienten durch Durchführen des Tabellen-Nachschla
gevorgangs der Fig. 11 unter Verwendung der Drosselklappen
rate H als Variabler. Aus Fig. 11 ist ersichtlich, daß der
Koeffizient K gleich 1 (eins) ist und unabhängig von der
Drosselklappenrate H ist, solange sie größer als ein vorge
gebener Wert H₀ ist, der kleiner als 0 (null) ist. Wenn die
Drosselrate H kleiner als der vorgegebene Wert H₀ ist, ist
der Koeffizient K kleiner als 1 (eins). Je kleiner die Dros
selrate H ist, desto kleiner ist der Koeffizient K. Mit an
deren Worten nimmt der Koeffizient mit der Geschwindigkeit
ab, mit der die Geschwindigkeit, mit der Fahrer das Gaspedal
2 losläßt, zunimmt.
Im Kasten S4 berechnet der Kontroller 300 eine ge
wünschte Schrittmotorgeschwindigkeit SP, die als ein Produkt
des Koeffizienten K und der maximalen Geschwindigkeit SPMAX
ausgedrückt wird. Die gewünschte Motorgeschwindigkeit SP
wird in Einheiten einer Impulszahl pro Zeiteinheit ausge
drückt. Der Kontroller 300 bestimmt als nächstes im Kasten
S5 ein gewünschtes CVT-Übersetzungsverhältnis CD. In diesem
Fall wird, da die Schaltposition D gewählt ist, auf das D-
Bereichs-Schaltungsmuster zurückgegriffen, um einen Tabel
len-Nachschlagvorgang durchzuführen, um das gewünschte CVT-
Verhältnis CD für den Drosselklappen-Öffnungswinkel TH, der
im Block 508 erhalten wurde, und die Fahrzeuggeschwindigkeit
V, die im Block 510 erhalten wurde, zu bestimmen.
Im Kasten 56 bestimmt der Kontroller 300 eine gewünschte
Schrittzahl PD durch Berechnen des Produkts des gewünschten
CVT-Verhältnisses CD und eines vorgegebenen Umwandlungsver
hältnisses. Im Kasten S7 gibt der Kontroller 300 die
tatsächliche Schrittzahl PA, die im Kasten 511b bestimmt
wurde, ein.
Im Kasten S8 bestimmt der Kontroller 300, ob der Abso
lutwert des Schrittzahlfehlers, also |PD-PA|, kleiner oder
gleich der gewünschten Geschwindigkeit SP ist oder nicht.
Wenn dies der Fall ist, wird die gewünschte Geschwindigkeit
SP gleich dem Absolutwert der Abweichung |PD-PA| gesetzt.
Mit anderen Worten wird die gewünschte Geschwindigkeit SP
verringert. Der Kontroller 300 erneuert als nächstes im Ka
sten die alten Daten A(n-1) des Leistungsanforderungsbefehls
durch die neuen Daten A(n). Wenn im Kasten S8 der Absolut
wert des Schrittfehlers |PD-PA| größer als die gewünschte
Geschwindigkeit SP ist, geht der Kontroller direkt zum Ka
sten 510. Der Kontroller geht dann zum Kasten 630 im Haupt
programm in Fig. 5B zurück.
Im Kasten 627 der Fig. 5B führt der Kontroller 300 ein
Unterprogramm im wesentlichen gleich dem Unterprogramm, das
durch das Flußdiagramm in Fig. 12 gezeigt ist, durch. In
diesem Fall wird das 2-Bereich-Schaltmuster anstelle des D-
Bereich-Schaltmusters bei der Bestimmung einer gewünschten
Schrittzahl PD verwendet.
In Verbindung mit Fig. 13 soll nun das Loslassen des
Gaspedals 2 während der Vorwärtsfahrt bei der Wahl der D-
Schaltposition betrachtet werden. In diesem Moment fällt der
Drosselklappen-Öffnungswinkel TH, und das Ausgangswellen-
Drehmoment TO fällt entsprechend. Unmittelbar nach diesem
Moment bestimmt der Kontroller 300 im Kasten 626 eine ge
wünschte Geschwindigkeit SP und dreht den Schrittmotor 108
mit der gewünschten Geschwindigkeit SP, um das CVT-Überset
zungsverhältnis CP in der Hochschaltrichtung mit einer durch
die Geschwindigkeit bestimmten Rate zu ändern. Die Ände
rungsrate des Übersetzungsverhältnisses wird unterdrückt,
und somit nimmt das Drehmoment TO der Ausgangswelle mit ei
ner schrittweisen Rate zu, ohne zu einer unerwünschten
Spitze zu führen. In Fig. 14 erscheint eine solche uner
wünschte Spitze im Drehmoment TO der Ausgangswelle unmittel
bar nach der Änderung des CVT-Übersetzungsverhältnisses mit
der nicht unterdrückten Übersetzungsverhältnis-Änderungs
rate.
Claims (5)
1. Steuerungssystem für einen Fahrzeugantriebszug mit
einem Motor (10) und einem kontinuierlich variablen Getriebe
(CVT) (29) einschließlich eines Übersetzungsverhältnis-
Steuerungselements, das in Abhängigkeit von dem von einer
Kontrollervorrichtung (300) festgelegten Übersetzungsver
hältnis in verschiedene Befehlspositionen einstellbar ist,
um verschiedene CVT-Übersetzungsverhältnisse zu erzeugen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollervorrichtung
die Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses in Abhängig
keit von der Abfallrate in dem Leistungsanforderungsbefehl
des Fahrers ändert.
2. Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuerungsvorrichtung die Übersetzungsver
hältnis-Änderungsrate verringert, wenn die Abfallrate in dem
Leistungsanforderungsbefehl des Fahrers zunimmt.
3. Steuerungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuerungsvorrichtung die Übersetzungsver
hältnis-Änderungsrate begrenzt.
4. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß Steuerungsvorrichtung den Leistungsanfor
derungsbefehl des Fahrers in Abhängigkeit von der Position
des Gaspedals (2) bestimmt.
5. Steuerungsverfahren für einen Fahrzeugantriebszug mit
einem Motor (10) und einem kontinuierlich variablen Getriebe
(CVT) (29) einschließlich eines Übersetzungsverhältnis-
Steuerungselements, das in Abhängigkeit von dem von einer
Kontrollervorrichtung (300) festgelegten Übersetzungsver
hältnis in verschiedene Befehlspositionen einstellbar ist,
um verschiedene CVT-Übersetzungsverhältnisse zu erzeugen,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Änderungsrate des
Übersetzungsverhältnisses in Abhängigkeit von der Abfallrate
in dem Leistungsanforderungsbefehl des Fahrers ändert.
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