DE19709505A1 - Steuerung und Steuerungsverfahren für ein kontinuierlich variables Getriebe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydrauliksteuerung oder Hydraulikregelung eines kontinuierlich variablen Getrie­ bes.

Ein kontinuierlich variables Getriebe (nachstehend als CVT bezeichnet) für ein Fahrzeug, bei welchem ein V-Riemen ver­ wendet wird, ist beispielsweise in Tokkai Sho 61-105347 be­ schrieben, veröffentlicht 1986 vom japanischen Patentamt.

Dieses CVT weist eine Antriebsriemenscheibe und eine angetrie­ bene Riemenscheibe auf, um welche der Riemen herumgeschlungen ist. Die Breite der jeweiligen Nut der Riemenscheiben wird entsprechend einem Öldruck geändert, und der Radius des Be­ rührungsabschnitts des V-Riemens und der jeweiligen Riemen­ scheibe ändert sich entsprechend der Nutbreite.

Ein Öldruck (Leitungsdruck) entsprechend dem Eingangsdreh­ moment der Antriebsriemenscheibe wirkt auf die angetriebene Riemenscheibe ein, und ein Öldruck (Primärdruck), welcher den Leitungsdruck darstellt, der durch ein Steuer- oder Regel­ ventil eingestellt wird, wirkt auf die Antriebsriemenscheibe ein. Die Kontaktreibung zwischen dem Riemen und den Riemen­ scheiben wird grundsätzlich durch den Leitungsdruck aufrecht­ erhalten.

Bei einer CVT-Gangwechselsteuerung berechnet eine Steuerung ein Sollwert-Übersetzungsverhältnis auf der Grundlage des Ausmaßes des Niederdrückens eines Gaspedals durch einen Fah­ rer, und der Fahrzeuggeschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt, und wird der Primärdruck dazu veranlaßt, sich in bezug auf den Leitungsdruck zu ändern, so daß das tatsächliche Über­ setzungsverhältnis mit einem Soll-Übersetzungsverhältnis übereinstimmt.

Da jedoch, wie voranstehend erwähnt, der Leitungsdruck auf einen vom Drehmoment abhängigen Wert eingestellt wird, nimmt der Leitungsdruck ab, wenn der Fahrer das Gaspedal freigibt, entsprechend der Abnahme des Eingangsdrehmoments, und nimmt auch die Kontaktreibung ab.

Wenn zu diesem Zeitpunkt die Kontaktreibung abnimmt, verrin­ gert sich der Kontaktradius zwischen der angetriebenen Rie­ menscheibe und dem V-Riemen, wogegen der Kontaktradius zwi­ schen der Antriebsriemenscheibe und dem V-Riemen infolge der Zentrifugalkraft zunimmt, die auf den V-Riemen einwirkt. Dies führt dazu, daß das Übersetzungsverhältnis abnimmt, also die Geschwindigkeit größer wird.

Bei einer automatischen Übersetzungsverhältnis-Änderungs­ betriebsart, in welcher sich das Übersetzungsverhältnis häu­ fig entsprechend dem Fahrzustand ändert, führt dies nicht zu Beeinträchtigungen des Fahrers, selbst wenn eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses infolge der Freigabe des Gaspedals auftritt. Bei der Betriebsart mit einem festen Übersetzungs­ verhältnis, in welchem das Übersetzungsverhältnis durch den Fahrer auf einen festen Wert festgelegt wird, fühlt sich allerdings-er Fahrer unbehaglich, wenn sich dann das Über­ setzungsverhältnis plötzlich ändert, wenn das Gaspedal frei­ gegeben wird.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Regelung einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses, wenn ein Gaspedal freigegeben wird.

Um den voranstehend geschilderten Vorteil zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Steuerung für ein kontinuier­ lich variables Getriebe für ein Fahrzeug zur Verfügung.

Das Getriebe weist einen Riemen mit V-förmigem Querschnitt auf, und eine Antriebsriemenscheibe sowie eine angetriebene Riemenscheibe, die jeweils eine Nut mit demselben V-förmigen Querschnitt aufweisen wie der Riemen. Der Riemen ist um die Riemenscheiben in den Nuten herumgeschlungen. Weiterhin weist das Getriebe einen Mechanismus zur Änderung der Breite der Nuten entsprechend einem zugeführten Öldruck auf.

Die Steuerung weist einen Mechanismus zum Steuern des Öldrucks entsprechend dem Drehmoment auf, welches auf die Antriebsrie­ menscheibe einwirkt, einen Mechanismus zur Feststellung der Freigabe eines Gaspedals des Fahrzeugs, sowie einen Mechanis­ mus, der dazu dient, zu verhindern, daß der Öldruck unter ei­ nen vorbestimmten Druck absinkt, wenn das Gaspedal freigege­ ben wurde.

Wenn das Getriebe weiterhin einen Mechanismus zur Auswahl einer manuellen Übersetzungsverhältnis-Änderungsbetriebsart aufweist, bei welcher ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebsriemenscheibe und der angetriebenen Riemenschei­ be auf ein vorbestimmtes Verhältnis festgelegt ist, so weist vorzugsweise die Steuerung einen Mechanismus auf, der dazu dient, zu verhindern, daß ein Verhinderungsmechanismus eine Verhinderung in einer bestimmten Betriebsart durchführt, die sich von der manuellen Übersetzungsverhältnis-Änderungs­ betriebsart unterscheidet.

Das Getriebe kann darüber hinaus einen Mechanismus zur Aus­ wahl einer von automatischen Übersetzungsverhältnis-Änderungs­ betriebsarten aufweisen. Diese automatischen Übersetzungs­ verhältnis-Änderungsbetriebsarten stellen ein sich automatisch änderndes Übersetzungs-Änderungsverhältnis zwischen der An­ triebsriemenscheibe und der angetriebenen Riemenscheibe ent­ sprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs zur Verfügung, und umfassen eine spezifische automatische Übersetzungsverhältnis- Änderungsbetriebsart, die ein minimales Übersetzungs-Ände­ rungsverhältnis aufweist, welches größer ist als ein minimales Übersetzungs-Änderungsverhältnis einer anderen automatischen Übersetzungsverhältnis-Änderungsbetriebsart. In diesem Fall ist es darüber hinaus vorzuziehen, daß die spezifische Über­ setzungsverhältnis-Änderungsbetriebsart von der voranstehend erwähnten bestimmten Betriebsart ausgeschlossen ist.

Weiterhin weist vorzugsweise die Steuerung einen Mechanismus zur Erfassung eines Übersetzungs-Änderungsverhältnisses zwi­ schen der Antriebsriemenscheibe und der angetriebenen Riemen­ scheibe auf, einen Mechanismus zur Erfassung der Umdrehungs­ geschwindigkeit der Antriebsriemenscheibe, sowie einen Mecha­ nismus zur Einstellung eines vorbestimmten Drucks entspre­ chend dem Übersetzungs-Änderungsverhältnis und der Umdrehungs­ geschwindigkeit.

In diesem Fall ist es darüber hinaus vorzuziehen, daß der Einstellmechanismus einen vorbestimmten Druck einstellt, der desto höher ist, je größer das Übersetzungs-Änderungsverhält­ nis ist, und den vorbestimmten Druck desto höher einstellt, je mehr sie die Umdrehungsgeschwindigkeit erhöht.

Weiterhin weist vorzugsweise die Steuerung einen Mechanismus zur Erfassung einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebs­ riemenscheibe sowie einen Mechanismus dazu auf, um zu ver­ hindern, daß der Verhinderungsmechanismus eine Verhinderung durchführt, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit nicht eine vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit erreicht.

In diesem Fall wird darüber hinaus vorzugsweise die vorbe­ stimmte Umdrehungsgeschwindigkeit auf der Grundlage der Um­ drehungsgeschwindigkeit der Antriebsriemenscheibe eingestellt, wenn ein Übersetzungs-Änderungsverhältnis zwischen der An­ triebsriemenscheibe und der angetriebenen Riemenscheibe sich zu verringern beginnt, infolge der Zentrifugalkraft des V-Riemens, wenn der Öldruck abnimmt.

Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zum Steuern eines derartigen kontinuierlich variablen Getriebes für ein Fahrzeug zur Verfügung, welches einen Riemen mit V-förmigem Querschnitt aufweist, der um eine Antriebsriemen­ scheibe und eine angetriebene Riemenscheibe herumgeschlungen ist, welche Nuten mit demselben V-förmigen Querschnitt auf­ weisen wie der Riemen, und welches einen Mechanismus zur Än­ derung der Breite einer Nut der Riemenscheiben über den Öl­ druck aufweist, entsprechend dem Drehmoment, welches von ei­ nem Motor des Fahrzeugs der Antriebsriemenscheibe zugeführt wird.

Das Verfahren umfaßt folgende Schritte: Steuerung des Öl­ drucks entsprechend dem der Antriebsriemenscheibe zugeführten Drehmoment, Bestimmung, ob ein Gaspedal des Fahrzeugs frei­ gegeben wurde oder nicht, und Verhindern, daß der Öldruck un­ ter einen vorbestimmten Druck fällt, wenn das Gaspedal frei­ gegeben wurde.

Wenn das Getriebe darüber hinaus einen Mechanismus zum Anlegen einer manuellen Übersetzungsverhältnis-Änderungsbetriebsart aufweist, bei welcher das Übersetzungs-Änderungsverhältnis zwischen der Antriebsriemenscheibe und der angetriebenen Riemenscheibe auf ein vorbestimmtes Verhältnis festgelegt ist, so weist vorzugsweise das Verfahren darüber hinaus den Schritt auf, zu verhindern, daß der Verhinderungsschritt ei­ ne Verhinderung in einer bestimmten Betriebsart durchführt, die sich von der manuellen Übersetzungs-Änderungsbetriebsart unterscheidet.

Das Getriebe kann darüber hinaus einen Mechanismus zur Aus­ wahl einer von automatischen Übersetzungsverhältnis-Änderungs­ betriebsarten aufweisen. Diese automatischen Übersetzungs- Änderungsbetriebsarten stellen ein sich automatisch ändern­ des Übersetzungs-Änderungsverhältnis zwischen der Antriebs­ riemenscheibe und der angetriebenen Riemenscheibe entspre­ chend dem Fahrzustand des Fahrzeugs zur Verfügung, und umfas­ sen eine spezifische automatische Übersetzungs-Änderungs­ betriebsart, welche ein minimales Übersetzungs-Änderungs­ verhältnis aufweist, welches größer ist als ein minimales Übersetzungs-Änderungsverhältnis einer anderen automatischen Übersetzungsverhältnis-Änderungsbetriebsart. In diesem Fall ist vorzugsweise die spezifische Übersetzungs-Änderungs­ betriebsart von der voranstehend erwähnten bestimmten Be­ triebsart ausgeschlossen.

Weiterhin wird vorzugsweise der vorbestimmte Druck entspre­ chend einem Übersetzungs-Änderungsverhältnis zwischen der Antriebsriemenscheibe und der angetriebenen Riemenscheibe und entsprechend der Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebsriemen­ scheibe eingestellt.

In diesem Fall wird vorzugsweise der vorbestimmte Druck höher eingestellt, wenn sich das Übersetzungs-Änderungsverhältnis vergrößert, und wird desto höher eingestellt, je größer die Umdrehungsgeschwindigkeit ist.

Weiterhin weist vorzugsweise das Verfahren den zusätzlichen Schritt auf, zu verhindern, daß der Verhinderungsschritt eine Verhinderung durchführt, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebsriemenscheibe nicht eine vorbestimmte Umdrehungs­ geschwindigkeit erreicht.

In diesem Fall wird vorzugsweise die vorbestimmte Umdrehungs­ geschwindigkeit eingestellt auf der Grundlage der Umdrehungs­ geschwindigkeit der Antriebsriemenscheibe, wenn ein Über­ setzungs-Änderungsverhältnis zwischen der Antriebsriemen­ scheibe und der angetriebenen Riemenscheibe abzunehmen be­ ginnt, infolge der auf den Riemen einwirkenden Zentrifugal­ kraft, wenn der Öldruck abnimmt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell­ ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung er­ geben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Übersetzungs- Änderungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine vertikale Schnittansicht eines CVTs, bei wel­ chem diese Erfindung eingesetzt wird;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Öldruckventil­ einheit, die in dem CVT vorgesehen ist;

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Leitungs­ drucksteuervorgangs, welcher von der Übersetzungs- Änderungssteuerung durchgeführt wird;

Fig. 5 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung des Ergeb­ nisses eines Leitungsdruckberechnungsvorgangs, wel­ cher von der Übersetzungs-Änderungssteuerung durch­ geführt wird

Fig. 6 ein Blockschaltbild zur Beschreibung der Leitungs­ drucksteuerfunktionen, welche von der Übersetzungs­ verhältnis-Änderungssteuerung zur Verfügung gestellt werden

Fig. 7 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Über­ setzungsverhältnis-Änderungssteuerfunktionen, wel­ che von der Übersetzungsverhältnis-Änderungssteue­ rung zur Verfügung gestellt werden; und

Fig. 8 ein Kennfeld, welches die Beziehung zwischen einem Übersetzungs-Änderungsverhältnis RTO, dem Leitungs­ druck PL und der Antriebsriemenscheiben-Umdrehungs­ geschwindigkeit Npri angibt, welche von der Über­ setzungs-Änderungssteuerung verwendet wird.

In Fig. 1 der Zeichnungen ist dargestellt, daß ein CVT 17 eines Fahrzeugs mit einer Antriebsriemenscheibe 16 versehen ist, die an einen nicht dargestellten Motor angeschlossen ist, sowie mit einer angetriebenen Riemenscheibe 26, die mit einer Antriebswelle verbunden ist. Hierbei handelt es sich bei beiden um einstellbare Riemenscheiben, und diese sind über den V-Riemen 24 miteinander verbunden.

Das CVT 17 weist einen Drehmomentwandler 12 auf, der mit ei­ ner Verriegelungskupplung 11 versehen ist.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, verbindet die Verriegelungskupp­ lung 11 mechanisch ein Flügelrad 12a oder trennt dieses ab, welches ein Eingangsteil darstellt, und eine Turbine 12b, die ein Ausgangsteil darstellt, entsprechend dem Öldruck, welcher einer Wandlerkammer 12c und einer Verriegelungsölkammer 12d zugeführt wird.

Die Turbine 12b ist an eine Drehwelle 13 angeschlossen, und die Drehwelle 13 ist mit einem Vorwärts/Rückwärts-Umschalt­ mechanismus 15 verbunden. Der Mechanismus 15 weist einen Pla­ netengetriebemechanismus 19 auf, eine Vorwärtskupplung 40 sowie eine Rückwärtsbremse 50. Die Ausgangswelle des Mechanis­ mus 19 ist mit der Antriebswelle 14 verbunden, welche koaxial zur Drehwelle 13 ausgebildet ist. Die Antriebswelle 14 weist die Eingangswelle eines kontinuierlich variablen Getriebes (CVT) 17 auf. Es wird darauf hingewiesen, daß eine Fluidkupp­ lung oder eine elektromagnetische Kupplung statt des Dreh­ momentwandlers 12 eingesetzt werden kann.

Das CVT 17 weist eine Antriebsriemenscheibe 16 und eine ange­ triebene Riemenscheibe 26 auf, sowie einen V-Riemen 24, der die Drehung der Riemenscheibe 16 auf die angetriebene Riemen­ scheibe 26 überträgt, wie voranstehend bereits erwähnt wurde.

Die Antriebsriemenscheibe 16 weist eine ortsfeste konische Platte 18 auf, die sich zusammen mit der Antriebswelle 14 dreht, und eine bewegbare konische Platte 22, die in bezug auf die ortsfeste konische Platte 18 so angeordnet ist, daß sie mit dieser eine V-förmige Riemenscheibennut ausbildet. Die bewegliche konische Platte 22 bewegt sich in Axialrich­ tung der Antriebswelle 14 entsprechend einem Öldruck, der auf eine Antriebsriemenscheiben-Zylinderkammer 20 einwirkt, während sie sich zusammen mit der ortsfesten konischen Platte 18 dreht. Die Antriebsriemenscheiben-Zylinderkammer 20 weist eine Kammer 20a und eine Kammer 20b auf. Die bewegliche ko­ nische Platte 22 ist mit einer Druckaufnahmeoberfläche ver­ sehen, die größer ist als jene einer beweglichen konischen Platte 34, die später genauer erläutert wird.

Die angetriebene Riemenscheibe 26 ist auf einer angetriebe­ nen Welle 28 angebracht. Die angetriebene Riemenscheibe 26 weist eine ortsfeste konische Platte 30 auf, die sich zusam­ men mit der angetriebenen Welle 28 dreht, sowie eine beweg­ liche konische Platte 34, die in bezug auf die ortsfeste ko­ nische Platte 30 so angeordnet ist, daß sie mit dieser eine V-förmige Riemenscheibennut ausbildet. Die bewegliche koni­ sche Platte 34 bewegt sich in Axialrichtung der angetriebenen Welle 28 entsprechend dem Öldruck, der auf eine Zylinderkam­ mer 32 der angetriebenen Riemenscheibe einwirkt, während sie sich zusammen mit der ortsfesten konischen Platte 30 dreht.

Die angetriebene Riemenscheibe 28 ist mit einem Antriebs­ zahnrad 46 versehen, welches sich zusammen mit der Riemen­ scheibe 28 dreht. Das Antriebszahnrad 46 steht im Eingriff mit einem Leerlaufzahnrad 48 auf einer Leerlaufwelle 52. Die Leerlaufwelle 52 weist ein Ritzel 54 auf, das sich zusammen mit der Welle 52 dreht. Das Ritzel 54 steht im Eingriff mit einem Endzahnrad 44. Das Endzahnrad 44 treibt eine Propeller­ welle oder Antriebswelle, nicht dargestellt, über eine Dif­ ferentialeinheit 56.

Die Drehung, die in das CVT 17 von der Motorausgangswelle 10 aus eingeleitet wird, wird an den Vorwärts/Rückwärts-Gang­ wechselmechanismus 15 über den Drehmomentwandler 12 und die Drehwelle 13 übertragen. Wenn die Vorwärtskupplung 40 einge­ rückt ist, und die Rückwärtsbremse 50 gelöst ist, wird die Drehung der Drehwelle 13 an die Antriebswelle 14 des CVT 17 mit derselben Drehrichtung über den Planetengetriebemechanis­ mus 19 übertragen, worauf sich die Eingangswelle und die Aus­ gangswelle zusammen drehen. Andererseits wird, wenn die Vor­ wärtskupplung 40 freigegeben und die Rückwärtsbremse 50 in Eingriff gebracht wird, die Drehung der Drehwelle 13 auf die Antriebswelle 14 infolge der Wirkung des Planetengetriebe­ mechanismus 19 mit entgegengesetzter Drehrichtung übertragen.

Die Drehung der Antriebswelle 14 wird an die Differential­ einheit 56 über die Antriebsriemenscheibe 16, den V-Riemen 24, die angetriebene Riemenscheibe 26, die angetriebene Welle 28, das Antriebszahnrad 46, das Leerlaufzahnrad 48, die Leer­ laufwelle 52, das Ritzel 54 und das letzte Zahnrad 44 über­ tragen. Wenn die Vorwärtskupplung 40 und die Rückwärtsbremse 50 beide gelöst sind, geht der Vorwärts/Rückwärts-Gangwech­ selmechanismus 15 in die Neutralstellung über, und tritt keine Übertragung einer Drehung von der Drehwelle 13 an die Antriebswelle 14 auf.

Bei dem voranstehend geschilderten dynamischen Getriebe ändert sich das Umdrehungsverhältnis, also das Übersetzungs­ verhältnis (Verzögerungsverhältnis) zwischen der Antriebs­ riemenscheibe 16 und der angetriebenen Riemenscheibe 26, wenn die bewegliche konische Platte 22 der Antriebsriemenscheibe 16 und die bewegliche konische Platte 34 der angetriebenen Riemenscheibe 26 in der Axialrichtung so bewegt werden, daß der Kontaktpunktradius mit dem V-Riemen 24 geändert wird. Wenn beispielsweise die Breite der V-förmigen Riemenscheiben­ nut der Antriebsriemenscheibe 16 vergrößert wird, und die Breite der V-förmigen Riemenscheibennut der angetriebenen Riemenscheibe 26 verkleinert wird, so nimmt der Kontaktpunkt­ radius des V-Riemens 24 auf der Seite der Antriebsriemen­ scheibe 16 ab, und nimmt der Kontaktpunktradius des V-Riemens 24 auf der Seite der angetriebenen Riemenscheibe 24 zu, so daß ein großes Verzögerungsverhältnis erhalten wird. Wenn die beweglichen konischen Platten 22, 34 in der entgegengesetzten Richtung bewegt werden, so wird das Verzögerungsverhältnis kleiner.

Diese Steuerung der Breiten der V-förmigen Riemenscheiben­ nuten der Antriebsriemenscheibe 16 und der angetriebenen Rie­ menscheibe 26 wird dadurch durchgeführt, daß die Relativ­ drücke der Antriebsriemenscheiben-Zylinderkammer 20 (20a, 20b) und der Zylinderkammer (32) der angetriebenen Riemenscheibe gesteuert werden.

Der Druck in den Antriebsriemenscheiben-Zylinderkammern 20 (20a, 20b) und der Zylinderkammer 32 der angetriebenen Rie­ menscheibe wird durch Leitungsdrucksteuerung gesteuert, wel­ che den Basisdruck steuert, der den Zylinderkammern 20, 32 zugeführt wird, sowie durch eine Primärsteuerung, welche den Druck in der Antriebsriemenscheiben-Zylinderkammer 20 in be­ zug auf den Leitungsdruck steuert, um so das Gangwechselver­ hältnis des CVT 17 zu ändern.

Die Leitungsdrucksteuerung wird durch eine Öldruckeinheit 3 durchgeführt, genauer gesagt über ein Leitungsdruckmagnetven­ til 4, welches in Fig. 3 gezeigt ist.

Bei dem Leitungsdruckmagnetventil 4 wird eine Tastverhältnis­ steuerung durch die CVT-Steuereinheit 1 durchgeführt. Das Leitungsdruckmagnetventil 4 stellt einen Leitungsdruck PL auf einen Wert ein, der von der CVT-Steuereinheit 1 vorgegeben wird, durch Antrieb eines Leitungsdruckreglers 60 über ein Servoventil 61 und einen Druckveränderer 62.

Ein Schrittmotor 64 treibt ein Untersetzungsverhältnis- Änderungssteuerventil 63 entsprechend einem Befehl von der CVT-Steuereinheit 1 an, und erzielt das Geschwindigkeits­ änderungsverhältnis RTO, welches von der CVT-Steuereinheit 1 vorgegeben wird, durch Einstellung des Öldrucks der Zylin­ derdruckkammer 20 der Antriebsriemenscheibe 16.

Signale von einem Umdrehungsgeschwindigkeitssensor 6, der die Drehzahl Npri der Antriebsriemenscheibe 16 erfaßt, und einem Umdrehungsgeschwindigkeitssensor 7, der die Drehzahl Nsec der angetriebenen Riemenscheibe 26 erfaßt, werden in die CVT-Steuereinheit 1 eingegeben. Weiterhin eingegeben wer­ den ein Auswahlpositionssignal eines Gangschalthebels, nicht gezeigt, welches von dem Sperrschalter 8 erfaßt wird, ein Signal von einem Handschalter 9, ein Verriegelungssignal LU von einem Verriegelungsschalter 70, der die Verriegelung des Drehmomentwandlers 12 erfaßt, sowie ein Drosselöffnungssig­ nal TVO von dem Drosselöffnungssensor 5. Ein Sensor, der das Niederdrücken des Gaspedals durch den Fahrer feststellt, kann statt des Drosselöffnungssensors 5 verwendet werden.

Der Gangschalthebel weist Funktionen zur Auswahl eines Be­ reichs D auf, in welchem eine normale automatische Unter­ setzungsänderung durchgeführt wird, eines Bereichs Ds, in welchem die Untersetzungs-Änderungseigenschaften so einge­ stellt sind, daß die Motordrehzahl für dieselbe Fahrzeugge­ schwindigkeit stärker ansteigt, eines Bereichs L, in welchem die Untersetzungs-Änderungseigenschaften so eingestellt sind, daß das Untersetzungs-Änderungsverhältnis noch größer wird, eines Bereichs R für die Rückwärtsfahrt, eines Bereichs P zum Parken, und eines Bereichs N für die Neutralposition.

Der Sperrschalter 8 stellt fest, welcher dieser Bereiche ausgewählt ist.

Zusätzlich zu der voranstehend erwähnten automatischen Unter­ setzungs-Änderungsbetriebsart gestattet der Gangschalthebel auch die Auswahl einer manuellen Betriebsart (Bereich M), in welchem das Untersetzungs-Änderungsverhältnis auf einen Wert festgelegt ist, der von der Betätigung durch den Fahrer ab­ hängt. In der manuellen Betriebsart hat der Gangschalthebel die Funktion, das Herunterschalten oder Heraufschalten fest­ zusetzen, um das Untersetzungs-Änderungsverhältnis festzule­ gen, wobei diese Befehle von dem voranstehend erwähnten Hand­ schalter 9 festgestellt werden.

Zusätzlich zu den voranstehend erwähnten Sensorsignalen liest die CVT-Steuereinheit 1 auch die Motordrehzahl Ne von der Motorsteuereinheit 2 aus, welche die Kraftstoffeinspritzmenge und den Zündzeitpunkt des Motors steuert. Das Untersetzungs- Änderungsverhältnis RTO und die Kontaktreibungskraft des V-Riemens 24 werden entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs gesteuert, der sich aus diesen gelesenen Daten ergibt, und entsprechend den Anforderungen eines Fahrers.

Als nächstes wird die Leitungsdrucksteuerung, die von der CVT-Steuereinheit 11 durchgeführt wird, mit mehr Einzelhei­ ten unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Fig. 4 und 5 und das Blockschaltbild von Fig. 6 beschrieben. Fig. 4 zeigt das Hauptprogramm der Leitungsdrucksteuerung, und Fig. 5 zeigt ein Unterprogramm des Leitungsdruckberechnungsvorgangs.

In einem Schritt S1 wird die Umdrehungsgeschwindigkeit (pri­ märe Umdrehungsgeschwindigkeit) Npri der Antriebsriemenschei­ be 16 und die Umdrehungsgeschwindigkeit (sekundäre Umdrehungs­ geschwindigkeit) Nsec der angetriebenen Riemenscheibe 26 von dem CVT 17, der Drosselöffnungsgrad TVO, und Signale von dem Sperrschalter 8 und dem Handschalter 9 gelesen. Weiterhin wird von der Motorsteuereinheit 2 auch die Motordrehzahl Ne gelesen.

Im Schritt S2 wird ein Motordrehmoment Te aus einem vorein­ gestellten Kennfeld ermittelt, entsprechend dem Drosselöff­ nungsgrad TVO und der Motordrehzahl Ne. Dieses Kennfeld wird entsprechend der Motordrehzahl Ne mit der Drosselöffnung TVO als Parameter eingestellt, wie dies durch eine Funktion F3 in Fig. 6 gezeigt ist.

Weiterhin wird, da der Drehmomentwandler 12 zwischen dem Mo­ tor und dem CVT 17 vorgesehen ist, ein Drehmomentverhältnis TR des Drehmomentwandlers 12 in einem Schritt S3 berechnet.

Wie durch die Funktion F1 in Fig. 6 dargestellt ist, wird die­ ses Drehmomentverhältnis TR entsprechend dem Drehzahlverhält­ nis Ne/Npri der Motordrehzahl Ne und der Drehzahl Npri der Antriebsriemenscheibe 16 aus einem Kennfeld berechnet, wel­ ches bei der Funktion F3 gezeigt ist. In einem Schritt S4 wird ein geschätztes Drehmoment Tin, welches in das CVT 17 eingegeben wird, auf der Grundlage eines Motordrehmoment­ schätzwerts Te, des Drehmomentverhältnisses TR und des Ver­ riegelungssignals LU des Drehmomentwandlers 12 berechnet.

Das Verfahren zur Durchführung dieser Berechnung unterschei­ det sich in Abhängigkeit von dem Verriegelungssignal LU, wie durch die Funktion F5 von Fig. 6 angegeben ist. Im einzelnen ergibt sich, wenn das Verriegelungssignal LU gleich EIN ist, und die Verriegelungskupplung 11 eingerückt ist, folgendes Eingangsdrehmoment Tin:

Tin = Te.

Wenn das Verriegelungssignal LU gleich AUS ist, und die Ver­ riegelungskupplung 11 nicht eingerückt ist, ergibt sich fol­ gendes geschätztes Eingangsdrehmoment Tin:

Tin = Te × TR.

In einem Schritt S5 wird ein Leitungsdruck PL, der zur Auf­ rechterhaltung der Kontaktreibung zwischen der Antriebsrie­ menscheibe 16, der angetriebenen Riemenscheibe 26 und dem V-Riemen 24 zur Verfügung gestellt werden muß, auf der Grund­ lage des Arbeitszustands der Verriegelungskupplung 11 berech­ net, mit dem geschätzten Eingangsdrehmoment Tin als Parameter.

Die Berechnung dieses Leitungsdrucks PL wird durch ein in Fig. 5 gezeigtes Unterprogramm durchgeführt. In diesem Unter­ programm wird, wie durch eine Funktion F6 in Fig. 6 angedeu­ tet ist, ein erforderlicher Leitungsdruck PL₂ zuerst in ei­ nem Schritt S10 ermittelt, aus einem Kennfeld entsprechend dem Untersetzungsverhältnis RTO mit dem ermittelten Eingangs­ drehmoment Tin als Parameter. Bei diesem Vorgang ergibt sich das erforderliche Untersetzungsverhältnis RTO aus folgender Gleichung aus einer Funktion F4.

Hierbei unterscheidet sich der auf die Zylinderkammer 32 der angetriebenen Riemenscheibe einwirkende Druck tatsächlich von dem Leitungsdruck, infolge der Zentrifugalkraft, die von der Drehung der angetriebenen Riemenscheibe 26 herrührt. Dieser korrigierte Wert wird aus der Funktion F7 von Fig. 6 berech­ net. Ein modifizierter Leitungsdruck PL₁ wird dann durch Korrektur des erforderlichen Leitungsdrucks PL₂ ermittelt, der aus der Funktion F6 erhalten wird, unter Verwendung eines Korrekturwerts PL₃, der aus der Funktion F7 erhalten wird.

Die voranstehenden Berechnungen werden in dem Schritt S10 durchgeführt.

In Schritten S11 bis S13 wird bestimmt, ob die momentanen Fahrzustände vorbestimmten Fahrzuständen entsprechen, wenn das Gaspedal in der Handbetriebsart freigegeben wird.

Zuerst wird im Schritt S11 bestimmt, ob die Drosselöffnung gleich 0 ist, also ob das Gaspedal freigegeben wurde.

Ist TVO gleich 0, so geht das Programm zu einem Schritt S12 über, und es wird bestimmt, ob die Drehzahl Npri der Antriebs­ riemenscheibe 16 größer ist als ein vorbestimmter Wert N₁ oder nicht.

Der vorbestimmte Wert N₁ ist auf eine Drehzahl eingestellt, bei welcher das Untersetzungsverhältnis RTO infolge der Zen­ trifugalkraft des V-Riemens 24 abzunehmen beginnt, wenn der Leitungsdruck PL abnimmt.

Im Schritt S13 wird von den Signalen von dem Sperrschalter 8 und dem Handschalter 9 bestimmt, ob die momentane Unter­ setzungs-Änderungsbetriebsart dem Bereich M, Ds oder L ent­ spricht. Entspricht sie einem dieser Bereiche, so wird der Minimalwert PLlow für den Leitungsdruck PL in einem Schritt S14 berechnet. Diese Berechnung umfaßt das Nachschlagen in einem Kennfeld minimaler Leitungsdrücke PLlow, welches ent­ sprechend dem Untersetzungs-Änderungsverhältnis RTO mit der Primärdrehzahl Npri als Parameter aufgebaut ist, wie in Fig. 8 gezeigt ist.

In diesem Kennfeld ist der minimale Leitungsdruck PLlow größer eingestellt, wenn das Untersetzungs-Änderungsverhältnis RTO zunimmt, und ist der minimale Leitungsdruck PLlow auch so eingestellt, daß er zunimmt, wenn die Primärdrehzahl Npri zunimmt. In dem Kennfeld sind minimale Leitungsdrücke PLlow jeweils für einen Maximalwert Npri(max) und einen Minimal­ wert Npri(min) der Antriebsriemenscheiben-Drehzahl Npri ein­ gestellt, und wird der minimale Leitungsdruck PLlow dadurch berechnet, daß eine Interpolation entsprechend der Eingangs­ primär-Drehzahl Npri durchgeführt wird.

In einem Schritt S15 wird der größere Wert des erforderlichen Leitungsdrucks PL₁, der im Schritt S10 ermittelt wurde, und des voranstehend erwähnten minimalen Leitungsdrucks PLlow auf den Steuerleitungsdruck PL eingestellt. Dies entspricht einer Funktion F8 von Fig. 6.

Wenn daher beispielsweise das Gaspedal in der Handbetriebs­ art freigegeben wird, und die Primärdrehzahl Npri einen vor­ bestimmten Wert überschreitet, so wird der Minimalwert des Leitungsdrucks PL durch PLlow begrenzt. Andererseits wird in Fahrzuständen abgesehen vom Bereich M, dem Bereich L und dem Bereich Ds der erforderliche Leitungsdruck PL₁, der im Schritt S10 ermittelt wurde, als der Steuerleitungsdruck PL eingestellt.

Nach der Einstellung des Steuerleitungsdrucks PL kehrt der Steuervorgang zum Hauptprogramm von Fig. 4 zurück. Dann wird in einem Schritt S6 und einer Funktion F9 von Fig. 6 ein Tastverhältnis entsprechend dem Steuerleitungsdruck PL be­ rechnet, und wird das Leitungsdruckmagnetventil 4 durch ein Signal gesteuert, welches entsprechend dem Tastverhältnis ausgegeben wird.

Das die voranstehend geschilderten Schritte S1 bis S6 umfas­ sende Hauptprogramm wird in einem vorbestimmten Zeitintervall durchgeführt. Wenn daher beispielsweise das Gaspedal in der Handbetriebsart (Bereich M) freigegeben wird, und die An­ triebsriemenscheiben-Drehzahl Npri einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird der Leitungsdruck PL auf einem Wert ge­ halten, der größer oder gleich einem vorbestimmten minimalen Leitungsdruck PLlow ist. Dies dient dazu, um zu verhindern, daß der V-Riemen 24 das Untersetzungsverhältnis auf niedrige­ re Werte verschiebt, infolge einer Verringerung des Leitungs­ drucks PL der einstellbaren Riemenscheiben, die sandwich­ artig den V-Riemen 24 einschließen.

Da dieser minimale Leitungsdruck PLlow so eingestellt ist, daß er zunimmt, wenn das Untersetzungsverhältnis RTO zunimmt, werden unerwartete Verschiebungen des Untersetzungsverhält­ nisses in der Handbetriebsart für sämtliche Untersetzungs­ verhältnisse unterdrückt.

Darüber hinaus kann eine Verschiebung des Leitungsdrucks in­ folge einer Freigabe des Gaspedals auch in dem Bereich Ds und dem Bereich L verhindert werden. Selbst wenn daher das Gas­ pedal freigegeben wird, wenn beispielsweise das Fahrzeug um eine Kurve fährt, wird der Leitungsdruck PL an dem minima­ len Leitungsdruck PLlow oder darüber gehalten, und wird das Untersetzungsverhältnis RTO auf einem Niveau gehalten, wel­ ches von dem Fahrer gewünscht ist.

Voranstehend erfolgte eine Beschreibung der Leitungsdruck­ steuerung, jedoch steuert die CVT-Steuereinheit 1 darüber hinaus den Primärdruck über den Schrittmotor 64 und das Untersetzungs-Änderungssteuerventil 63 der Öldruckventilein­ heit 3. Dies beruht auf einem Sollwert für das Untersetzungs­ verhältnis RTO, welches in den Funktionen F10 bis F12 von Fig. 7 berechnet wird.

Kurz gefaßt wird der Sollwert für die primäre Umdrehungs­ geschwindigkeit Npri zuerst in F10 berechnet. In der automa­ tischen Gangwechselbetriebsart wird dieser Wert aus einem Kennfeld ermittelt, welches in Abhängigkeit von der Drossel­ öffnung TVO und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP eingestellt ist. Als Fahrzeuggeschwindigkeit VSP wird die primäre Umdre­ hungsgeschwindigkeit Nsec verwendet. Bei der manuellen Gang­ wechselbetriebsart ergibt sich der Sollwert für die primäre Umdrehungsgeschwindigkeit Npri aus einem Kennfeld entspre­ chend dem Gangwechselverhältnis GP, welches durch Vorgaben über den Handschalter 9 bestimmt wird, und entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP.

Bei der Funktion F11 ist in sämtlichen Bereichen der automa­ tischen Gangwechselbetriebsart mit Ausnahme des Bereichs D, also beispielsweise im Bereich Ds, dem Bereich L oder dem Be­ reich R, der Sollwert für die primäre Umdrehungsgeschwindig­ keit Npri durch ein Kennfeld begrenzt, welches für den be­ treffenden Bereich vorgegeben ist.

In der Funktion F12 wird ein Sollwert für das Gangwechselver­ hältnis RTO aus dem Sollwert für Npri berechnet, der wie vor­ anstehend geschildert festgelegt wird, und aus der sekundären Umdrehungsgeschwindigkeit Nsec. Die CVT-Steuereinheit 1 er­ hält hierdurch ein Soll-Gangwechselverhältnis durch Steuern des Schrittmotors 64 und des Gangwechselsteuerventils 63 auf der Grundlage dieses Soll-Gangwechselverhältnisses.

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind ent­ sprechend in den beigefügten Patentansprüchen angegeben.

Claims (14)

1. Steuerung für ein kontinuierlich variables Getriebe (17) für ein Fahrzeug, wobei das Getriebe (17) einen Riemen (24) mit V-förmigem Querschnitt aufweist, eine Antriebs­ riemenscheibe (16) sowie eine angetriebene Riemenscheibe (26), die jeweils eine Nut mit demselben V-förmigen Quer­ schnitt wie der Riemen (24) aufweisen, der Riemen (24) um die Riemenscheiben (16, 26) in den Nuten herumgeschlungen ist, sowie eine Vorrichtung (3, 4, 20, 32, 60) zur Ände­ rung der Breite der Nuten entsprechend einem zugeführten Öldruck, und wobei die Steuerung eine Vorrichtung (1, S6) zum Steuern des Öldrucks entsprechend einem Drehmoment aufweist, welches in die Antriebsriemenscheibe (16) ein­ gegeben wird,
wobei die Steuerung weiterhin eine Vorrichtung (5) zur Feststellung einer Freigabe eines Gaspedals des Fahrzeugs aufweist, und
eine Vorrichtung (1, S15) zum Verhindern eines Abfalls des Öldrucks unter einen vorbestimmten Druck, wenn das Gaspedal freigegeben wurde.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (17) eine Vorrichtung (9) zur Auswahl einer manuellen Gangwechselbetriebsart aufweist, in welcher ein Untersetzungs-Änderungsverhältnis zwischen der An­ triebsriemenscheibe (16) und der angetriebenen Riemen­ scheibe (26) auf ein vorbestimmtes Verhältnis festgelegt ist, und die Steuerung weiterhin eine Vorrichtung (1, S13) aufweist, die dazu dient, zu verhindern, daß die Verhinderungsvorrichtung (1, S15) eine Verhinderung durchführt, wenn eine bestimmte Untersetzungs-Änderungs­ betriebsart ausgewählt ist, die sich von der manuellen Untersetzungs-Änderungsbetriebsart unterscheidet.

3. Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (17) weiterhin eine Vorrichtung (8) zur Aus­ wahl einer von automatischen Untersetzungsverhältnis- Änderungsbetriebsarten aufweist, wobei die automatischen Untersetzungsverhältnis-Änderungsbetriebsarten ein sich automatisch änderndes Untersetzungs-Änderungsverhältnis zwischen der Antriebsriemenscheibe (16) und der angetrie­ benen Riemenscheibe (26) entsprechend einem Fahrzustand des Fahrzeugs zur Verfügung stellen, und eine spezifische automatische Untersetzungs-Änderungsbetriebsart umfassen, welche ein minimales Untersetzungs-Änderungsverhältnis aufweist, welches größer ist als ein minimales Unter­ setzungs-Änderungsverhältnis einer anderen automatischen Untersetzungsverhältnis-Änderungsbetriebsart, und wobei die spezifische Untersetzungsverhältnis-Änderungsbetriebs­ art von der bestimmten Betriebsart ausgeschlossen ist.

4. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Vorrichtung (1, 6, 7) zur Feststellung eines Untersetzungs-Änderungsverhältnisses zwischen der Antriebsriemenscheibe (16) und der angetriebenen Riemen­ scheibe (26) vorgesehen ist, eine Vorrichtung zur Fest­ stellung einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebs­ riemenscheibe (16), sowie eine Vorrichtung (S14) zur Ein­ stellung des vorbestimmten Drucks entsprechend dem Unter­ setzungs-Änderungsverhältnis und der Umdrehungsgeschwin­ digkeit.

5. Steuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (S14) den vorbestimmten Druck desto höher einstellt, je höher das Untersetzungs-Änderungsver­ hältnis ist, und den vorbestimmten Druck desto höher ein­ stellt, je stärker die Umdrehungsgeschwindigkeit ansteigt.

6. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Vorrichtung (6) zur Feststellung einer Um­ drehungsgeschwindigkeit der Antriebsriemenscheibe (16) vorgesehen ist, sowie eine Vorrichtung (1, 12), welche da­ zu dient, zu verhindern, daß die Verhinderungsvorrichtung (1, S15) eine Verhinderung durchführt, wenn die Umdrehungs­ geschwindigkeit nicht eine vorbestimmte Umdrehungsgeschwin­ digkeit erreicht.

7. Steuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit auf der Grund­ lage der Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebsriemen­ scheibe (16) eingestellt wird, wenn ein Untersetzungs- Änderungsverhältnis zwischen der Antriebsriemenscheibe (16) und der angetriebenen Riemenscheibe (26) abzunehmen beginnt, infolge der Zentrifugalkraft des Riemens, wenn der Öldruck abnimmt.

8. Verfahren zum Steuern eines kontinuierlich variablen Ge­ triebes für ein Fahrzeug, wobei das Getriebe (17) einen Riemen (24) aufweist, der einen V-förmigen Querschnitt aufweist, und um eine Antriebsriemenscheibe (16) sowie eine angetriebene Kiemenscheibe (26) herumgeschlungen ist, welche Nuten mit demselben V-förmigen Querschnitt wie der Riemen (24) aufweisen, wobei das Verfahren den Schritt der Änderung der Breite der Nut der Riemenscheiben (16, 26) über einen Öldruck entsprechend einem Drehmoment auf­ weist, welches der Antriebsriemenscheibe (16) von einem Motor des Fahrzeugs zugeführt wird,
gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
Feststellen, ob ein Gaspedal des Fahrzeugs freigegeben wurde oder nicht, und
Verhindern, daß der Öldruck unter einen vorbestimmten Druck fällt, wenn das Gaspedal freigegeben wurde.

9. Steuerverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (17) weiterhin eine Vorrichtung (9) zum Einsatz einer manuellen Untersetzungsverhältnis-Betriebs­ art aufweist, bei welcher ein Untersetzungs-Änderungs­ verhältnis zwischen der Antriebsriemenscheibe (16) und der angetriebenen Riemenscheibe (26) auf ein vorbestimm­ tes Verhältnis festgelegt ist, wobei das Steuerverfahren weiterhin einen Schritt aufweist, der dazu dient, zu ver­ hindern, daß der Verhinderungsschritt eine Verhinderung in einer bestimmten Betriebsart durchführt, die sich von der manuellen Untersetzungsverhältnis-Änderungsbetriebs­ art unterscheidet.

10. Steuerverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (17) weiterhin eine Vorrichtung (8) zur Auswahl einer von automatischen Untersetzungsverhältnis- Änderungsbetriebsarten aufweist, wobei die automatische Untersetzungsverhältnis-Änderungsbetriebsart ein automa­ tisch variierendes Untersetzungs-Änderungsverhältnis zwi­ schen der Antriebsriemenscheibe (16) und der angetriebe­ nen Riemenscheibe (26) entsprechend einem Fahrzustand des Fahrzeugs zur Verfügung stellt, und eine spezifische au­ tomatische Untersetzungsverhältnis-Änderungsbetriebsart umfaßt, die ein minimales Untersetzungs-Änderungsverhält­ nis aufweist, welches größer ist als ein minimales Unter­ setzungs-Änderungsverhältnis einer anderen automatischen Untersetzungsverhältnis-Änderungsbetriebsart, wobei die spezifische Untersetzungs-Änderungsbetriebsart von der bestimmten Betriebsart ausgeschlossen ist.

11. Steuerverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Druck entsprechend einem Unter­ setzungs-Änderungsverhältnis zwischen der Antriebsriemen­ scheibe (16) und der angetriebenen Riemenscheibe (26) sowie der Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebsriemen­ scheibe (16) eingestellt wird.

12. Steuerverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Druck höher eingestellt wird, wenn das Untersetzungs-Änderungsverhältnis zunimmt, und desto höher eingestellt wird, je größer die Umdrehungsgeschwin­ digkeit ist.

13. Steuerverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Schritt vorgesehen ist, welcher verhin­ dert, daß der Verhinderungsschritt eine Verhinderung durchführt, wenn eine Umdrehungsgeschwindigkeit der An­ triebsriemenscheibe (16) nicht eine vorbestimmte Umdre­ hungsgeschwindigkeit erreicht.

14. Steuerverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit auf der Grundlage der Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebsrie­ menscheibe (16) eingestellt wird, wenn ein Untersetzungs- Änderungsverhältnis zwischen der Antriebsriemenscheibe (16) und der angetriebenen Riemenscheibe (26) infolge der Zentrifugalkraft des Riemens abzunehmen beginnt, wenn der Öldruck abnimmt.