DE19925414B4

DE19925414B4 - Vorrichtung und Verfahren zur integrierten Antriebsmomentsteuerung für Kraftfahrzeuge mit kontinuierlich verstellbarem Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE19925414B4
Application number: DE19925414A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Uchida; Masayuki Yasuoka; Shusaku Katakura
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-06-04
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2012-01-05
Anticipated expiration: 2019-06-03
Also published as: DE19925414A1; US6181020B1; JP3438589B2; JPH11342771A

Abstract

Integrierte Antriebsmomentsteuerungsvorrichtung für einen elektronisch kontrollierten Antriebsmotor (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem stufenlos verstellbaren Automatikgetriebe (2), wobei die Ausgangsleistung des Antriebsmotors (1) unabhängig vom Betätigungsgrad (APS) eines Gaspedals (3) änderbar ist, mit: einer Einrichtung (30), die ausgebildet ist, dass sie ein benötigtes Achsantriebswellen-Antriebsmoment (T0*) anhand des Betätigungsbetrags (APS) des Gaspedals (3) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) sowie anschließend ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis (i*) anhand des benötigten Achsantriebswellen-Antriebsmoments (T0*) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) arithmetisch berechnet, einer Einrichtung (13), die ausgebildet ist, dass sie das tatsächliche Übersetzungsverhältnis (i) des Automatikgetriebes (2) auf das gewünschte Übersetzungsverhältnis (i*) einstellt, einer Einrichtung (42–45) zur arithmetischen Berechnung eines ersten gewünschten Motorausgangsmoments (Te1*), die ausgebildet ist, dass sie ein erstes gewünschtes Motorausgangsmoment (Te1*) entsprechend dem benötigten Achsantriebswellen-Antriebsmoment (T0*) arithmetisch berechnet, einer Einrichtung (46) zur arithmetischen Berechnung eines zweiten gewünschten Motorausgangsmoments (Te2*), die ausgebildet ist, dass sie ein zweites gewünschtes Motorausgangsmoment (Te2*) entsprechend dem Betätigungsbetrag (APS)...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine integrierte Antriebsmomentsteuerung für einen Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem stufenlos verstellbaren Automatikgetriebe und ein Verfahren zur Antriebsmomentsteuerung für einen Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem stufenlos verstellbaren Automatikgetriebe. Bei einer derartigen elektronischen Antriebsmomentsteuerung für ein Kraftfahrzeug mit einem stufenlos verstellbarem Automatikgetriebe, oft als ”CVT” (continuously variable automatic transmission) abgekürzt, wird ein benötigtes Antriebsmoment, das auf die Antriebswellen der Achse (Achsenantriebswellen) oder die Antriebsräder wirken soll, als eine Kombination aus der Leistungsabgabe des Motors und des Übersetzungsverhältnisses des CVT bestimmt.
Bei stufenlos verstellbaren Automatikgetrieben, wie beispielsweise riemengetriebenen stufenlos verstellbaren Automatikgetrieben, stufenlos verstellbaren Automatikgetrieben des Toroid-Typs oder Ähnlichem wird zunächst ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Getriebes (CVT) für eine automatische Schaltsteuerung in Abhängigkeit von sowohl der Fahrzeuggeschwindigkeit als auch der Motorlast abgeleitet oder bestimmt. Dann wird eine Rückkopplungs-Steuerung (feedback control) ausgeführt, so daß ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis auf das gewünschte Übersetzungsverhältnis eingestellt wird. Während einer Beschleunigung, bei der die benötigte Motorlast ansteigt, indem der Fahrer das Gaspedal niederdrückt, wird ein automatischer Herunterschalt-Vorgang ausgeführt, so daß das tatsächliche Übersetzungsverhältnis nahe dem niedrigsten Gangwechselverhältnis eingestellt wird, wobei das gewünschte Übersetzungsverhältnis automatisch ansteigt. Während des Fahrens bei niedrigen Motorlasten mit freigegebenem Gaspedal wird ein automatischer Heraufschalt-Vorgang ausgeführt, so daß das tatsächliche Übersetzungsverhältnis in Richtung nahe des höchsten Gangwechselverhältnisses eingestellt wird, wobei das gewünschte Übersetzungsverhältnis automatisch abnimmt. Die JP 7- 172 217 A offenbart eine technische Lehre zum Ableiten eines benötigten Antriebsmomentwertes (eines positiven Radmomentwertes) basierend auf sowohl der Fahrzeuggeschwindigkeit als auch auf dem Betrag, um den das Gaspedal niedergedrückt ist. In den zurückliegenden Jahren wurde die Antriebsmomentsteuerung oft mit der automatischen Schaltsteuerung, wie oben diskutiert, kombiniert, um die Genauigkeit der Antriebsmomentsteuerung zu verbessern, und um eine effizientere Ausnutzung des Treibstoffes zu berücksichtigen. Die integrierte Antriebsmomentsteuerung, bei der die elektronische Leistungsabgabesteuerung des Motors in die automatische Schaltsteuerung integriert ist, wurde in der JP 62- 110 536 A offenbart.
Im Falle der integrierten Antriebsmomentsteuerung, wie sie in der JP 62- 110 536 A offenbart ist, wird ein benötigter Wert des Antriebsmoments arithmetisch basierend sowohl auf der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit als auch auf dem Betrag, um den das Gaspedal niedergedrückt ist, berechnet. Zur automatischen Schaltsteuerung wird ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis, das von einem optimalen Treibstoffverbrauch (einer optimalen Treibstoffausbeute) abhängt, basierend auf sowohl dem arithmetisch berechneten, benötigten Antriebsmomentwert als auch der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit arithmetisch berechnet, um das benötigte Antriebsmoment zu erzeugen und gleichzeitig den niedrigstmöglichen Treibstoffverbrauch zu erzielen. Für die elektronische Steuerung oder Regelung der Leistungsabgabe des Motors wird andererseits ein gewünschter Wert der Leistungsabgabe des Motors oder ein gewünschter Wert des Ausgangsmoments des Motors basierend auf sowohl dem benötigten Wert des Antriebsmoments und einem tatsächlichen Übersetzungsverhältnis arithmetisch berechnet und dann wird eine gewünschte Drosselöffnung basierend auf dem gewünschten Wert der Ausgangsleistung des Motors und der Motordrehzahl arithmetisch berechnet. Wie in der 3 zu sehen ist, wird gewöhnlicherweise eine Änderungsrate des benötigten Antriebsmoments T₀* der Achsantriebswelle relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit VSP im voraus gesetzt oder vorbestimmt derart, daß dieser im niedrigen Drehzahlbereich größer ist als in den mittleren und hohen Drehzahlbereichen unabhängig vom Betrag APS, um den das Gaspedal niedergedrückt ist. Auf diese Weise wird eine gute Fahrbarkeit des Fahrzeugs gewährleistet. Falls bei der Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP beim Fahren mit niedrigen Drehzahlen Fehler auftreten, würden große Schwankungen im benötigten Antriebsmoment T₀* aufgrund der angestiegenen Änderungsrate des benötigten Antriebsmoments T₀* bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP in den niedrigen Drehzahlbereichen auftreten. Das Auftreten eines Fehlers beim Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit im niedrigen Drehzahlbereich verringert die Genauigkeit bei der Berechnung des benötigten Antriebsmoments T₀*. Zusätzlich befindet sich im niedrigen Drehzahlbereich eine lösbare Kupplungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Drehmomentwandler, oft in einem Übergangszustand, wodurch sich der Fehler bei der Berechnung und Ableitung eines gewünschten Wertes der Leistungsabgabe des Motors (eines gewünschten Wertes des vom Motor abgegebenen Drehmoments) aus dem benötigten Antriebsmoment T₀* vergrößert. Es ist wünschenswert, die Genauigkeit der Antriebsmomentsteuerung sowohl in einem niedrigen Drehzahlbereich als auch in den mittleren und hohen Drehzahlbereichen bei Kraftfahrzeugen mit stufenlos verstellbaren Getrieben zu verbessern.
Aus der Druckschrift DE 42 23 967 A1 ist eine Einrichtung zur Einstellung eines Getriebe-Abtriebsmoments oder einer Getriebe-Ausgangsleistung bei Fahrzeugen mit kontinuierlich verstellbarem Getriebe (CVT) bekannt. Diese Einrichtung dient zur Einstellung eines Getriebe-Abtriebsmoments oder einer Getriebe-Ausgangsleistung bei Fahrzeugen mit einer Brennkraftmaschine und einem kontinuierlich verstellbaren Getriebe auf einen vom Fahrer vorgegebenen Wert. Dabei wird ein Sollwerts für das Getriebe-Abtriebsmoment oder die Ausgangsleistung des Getriebes als Funktion der Stellung des Fahrpedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgegeben und ein Sollwerts für das Motormoment der Brennkraftmaschine aus dem vom Fahrer vorgegebenen Wert für das Getriebe-Abtriebsmoment oder der Getriebe-Ausgangsleistung und aus dem Istwert der Getriebeübersetzung berechnet. Die Einrichtung zur Vorgabe eines Sollwerts für die Getriebeübersetzung enthält ein Kennfeld oder einen Berechnungsablauf, in dem Werte für diese Getriebeübersetzung als Funktion der Getriebe-Abtriebsdrehzahl und der Stellung des Fahrpedals oder des Sollwerts für das Getriebe-Abtriebsmoment gemäß einer vorgebbaren Betriebsstrategie für die Brennkraftmaschine abgespeichert sind oder berechnet werden, wobei der Sollwert des Motormoments derart berechnet wird, daß der sich in Verbindung mit dem Istwert der Getriebeübersetzung einstellende Istwert des Getriebe-Abtriebsmoments oder der Getriebe-Ausgangsleistung mit dem vom Fahrer vorgegebenen Sollwert übereinstimmt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine integrierte Antriebsmomentsteuerungsvorrichtung für einen Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem stufenlos verstellbaren Automatikgetriebe und ein Verfahren zur Antriebsmomentsteuerung für einen Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem stufenlos verstellbaren Automatikgetriebe zu schaffen, wobei eine hohe Genauigkeit der Antriebsmomentsteuerung sowohl in einem niedrigen Drehzahlbereich als auch in den mittleren und hohen Drehzahlbereichen erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine integrierte Antriebsmomentsteuerungsvorrichtung für einen Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem stufenlos verstellbaren Automatikgetriebe mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Weiterhin wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Antriebsmomentsteuerung für einen Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem stufenlos verstellbaren Automatikgetriebe mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 8 gelöst.
Eine bevorzugte Weiterbildung ist in dem Unteranspruch dargelegt.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Systemdiagramm, in dem ein Ausführungsbeispiel eines Antriebsmomentsteuersystems eines Kraftfahrzeugs mit einem stufenlos verstellbaren Automatikgetriebe dargestellt ist.
2 ein Blockdiagramm, in dem die verbesserte, integrierte Antriebsmomentsteuerung erläutert ist, bei der eine elektronische Regelung bzw. Steuerung der Abgabeleistung des Motors (mittels einer elektronisch gesteuerten Drossel 5 und einem Drosselmotor 4 erreicht) in die automatische Schaltsteuerung (mittels einer hydraulischen Verstelleinheit 12 erreicht) integriert ist.
3 eine Tabelle der Charakteristik des benötigten Achsantriebswellenantriebsmoments, in der die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP), dem benötigten Antriebsmoment (T₀*) und dem Betrag (APS) gezeigt ist, um den das Gaspedal niedergedrückt ist.
4 ein Gangverhältnis (e) über eine charakteristische Kurve a des Drehmomentverhältnisses (t) im Falle, daß die lösbare Kupplungsvorrichtung ein Drehmomentwandler (vorzugsweise ein Drehmomentwandler mit Überbrückung) ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen insbesondere auf 1, wird das integrierte Antriebsmoment-Steuersystem beispielhaft bei einem Kraftfahrzeug dargestellt, das mit einem Reihen-Vierzylinder-Benzinmotor 1 ausgestattet ist, der mit einem stufenlos verstellbaren Automatikgetriebe (CVT) verbunden ist, das wiederum mit einem Drehmomentwandler 6 kombiniert ist. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein stufenlos verstellbares Automatikgetriebe 2 mit Riementrieb als CVT verwendet. Die Abgabeleistung des Motors oder das Abgabemoment des Motors 1 kann unabhängig vom Niederdrücken des Gaspedals elektronisch gesteuert bzw. geregelt werden, wie im folgenden genauer beschrieben wird. Der Motor 1 ist mit einer elektronisch gesteuerten Drossel 5 ausgestattet, deren Öffnung (d. h. die Durchflußmenge an Einlaßluft, die durch jede Öffnung eines Einlaßventils einströmt) mittels eines sogenannten Drosselmotors 4 unabhängig von einem Betrag, um den das Gaspedal von einem Fahrer niedergetreten oder betätigt wird, elektronisch gesteuert wird. Der Drosselmotor 4 umfaßt üblicherweise einen Schrittmotor (auch als ”Schritt-Servomotor” bekannt). Der Drosselmotor 4 der elektronisch gesteuerten Drossel 5 ist über eine Signalleitung mit der Ausgangsschnittstelle (oder einem Antriebsschaltkreis) eines elektronischen Steuermoduls (ECM) oder einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) 13 verbunden, so daß die Winkelschritte oder im wesentlichen einheitliche Winkelbewegungen des Motors 4 elektromagnetisch in Abhängigkeit eines Steuersignals (oder eines Antriebssignals) erhalten werden können, das von der Ausgangsschnittstelle der Steuerungseinheit 13 ausgegeben wird und eine gewünschte Drosselöffnung TVO* repräsentiert. Das riemengetriebene, stufenlos verstellbare Automatikgetriebe weist primäre und sekundäre – antreibende und angetriebene – Scheiben 7 und 8 auf, deren Wirkdurchmesser stufenlos verstellbar sind. Die Primärscheibe wird oft als ”Eingangsscheibe” bezeichnet, wohingegen die Sekundärscheibe oft als ”Ausgangsscheibe” bezeichnet wird. Das riemengetriebene CVT 2 weist einen segmentierten Stahlriemen 9 auf, der sowohl um die Primär- als auch um die Sekundärscheibe 7 und 8 gewickelt ist. Die Ausgangswelle (d. h. Kurbelwelle) des Motors 1 ist mit der Primärscheibe 7 über einen Drehmomentwandler 6 (vorzugsweise ein sogenannter Drehmomentwandler mit Überbrückung) oder eine elektromagnetische Kupplung verbunden, und daher wird die abgegebene Leistung des Motors 1 über den segmentierten Stahlriemen 9 auf die Sekundärscheibe übertragen. Die Sekundärscheibe 8 weist eine Verbindung mit einem Differential 11 zum Antrieb über einen Endgetriebesatz 10 auf, um das Antriebsmoment (oder das positive Radmoment) an die Achsantriebswellen oder Antriebsräder zu übertragen. Obwohl dies nicht im Detail deutlich gezeigt ist, wird ein Leitungsdruck als Betätigungsdruck P_sec der Sekundärscheibe auf geeignete Weise mittels eines Leitungsdruckssteuersystems mit einer Vielzahl von Ventilen kompensiert oder geregelt. Dann wird der geregelte Leitungsdruck in eine hydraulische Betätigungseinrichtung der angetriebenen Scheibe eingeleitet, die in einer hydraulischen Verstelleinheit oder einer hydraulischen Modulatoreinheit 12 beinhaltet ist. Genauer gesagt umfaßt die Primärscheibe 7 einen stationären konischen Flansch und einen einstellbaren konischen Flansch oder einen beweglichen Flansch, um eine V-förmige Nut und als Folge daraus eine Scheibe von variabler Weite zu bilden. Der bewegliche Flansch der Primärscheibe ist beweglich auf der Mittelwelle des stationären Flansches mittels keilverzahnter Linearkugellager verbunden (aus Gründen einer einfachen Darstellung nicht gezeigt), so daß eine Drehung des beweglichen Flansches relativ zum stationären Flansch verhindert und gleichzeitig eine Gleitbewegung des beweglichen Flansches relativ zum stationären Flansch in axialer Richtung möglich ist. Auf die gleiche Weise umfaßt die Sekundärscheibe 8 einen stationären konischen Flansch und einen einstellbaren konischen Flansch oder einen beweglichen Flansch, um eine V-förmige Nut und eine Scheibe 8 von variabler Weite zu bilden. Der bewegliche Flansch der sekundären Scheibe 8 ist gleitend auf der Mittelwelle des stationären Flansches mittels keilverzahnter Linearkugellager (nicht gezeigt) gelagert, so daß eine Drehung des beweglichen Flansches relativ zum stationären Flansches verhindert und gleichzeitig eine axiale Gleitbewegung des beweglichen Flansches relativ zum stationären Flansch möglich ist. Ein sogenannter Gangwechselsteuerdruck wird durch Regulieren des geeignet geregelten Leitungsdruckes bei einem vorbestimmten Druckniveau erzeugt. Der Gangwechselsteuerdruck, oft als ”Primärdruck” bezeichnet, wird über eine Steuerdruckleitung in eine in der hydraulischen Verstelleinheit 12 beinhalteten hydraulischen Verstelleinrichtung der Antriebsscheibe als ein Betätigungsdruck P_pri der primären Scheibe eingeleitet. Wie deutlich in der 1 zu sehen ist, wirkt der Gangwechselsteuerdruck oder der Betätigungsdruck P_pri der Primärscheibe auf den beweglichen Flansch der Primärscheibe 7, so daß der bewegliche Flansch in Richtung des stationären Flansches fährt, wohingegen der kompensierte Leitungsdruck, d. h. der Betätigungsdruck P_sec der Sekundärscheibe, auf den beweglichen Flansch der Sekundärscheibe 8 wirkt, so daß der bewegliche Flansch in Richtung des stationären Flansches fährt. Die axiale Lage des beweglichen Flansches der Primärscheibe wird auf herkömmliche Weise durch den geregelten Leitungsdruck in einem Betätigungszylinder der Primärscheibe der hydraulischen Verstelleinrichtung der Antriebsscheibe gesteuert. Die axiale Lage des beweglichen Flansches der Sekundärscheibe wird mittels der Vorspannung einer Schraubenfeder und dem Gangwechselsteuerdruck in einem Betätigungszylinder der Sekundärscheibe von kleinerem Durchmesser als Teil der hydraulischen Verstelleinrichtung der angetriebenen Scheibe gesteuert oder geregelt. Gewöhnlicherweise ist eine Druckaufnahmefläche des beweglichen Flansches der Primärscheibe, die den Betätigungsdruck P_pri der Primärscheibe aufnimmt, so ausgestaltet, daß sie zweimal größer als die des beweglichen Flansches der Sekundärscheibe ist, die den Betätigungsdruck P_sec aufnimmt. Bei der zuvor erwähnten Anordnung sind die Wirkdurchmesser der Primär- und Sekundärscheibe 7 und 8 als Antwort auf den Differenzdruck zwischen dem Betätigungsdruck der Sekundärscheibe (einfach: Sekundärdruck) P_sec und dem Betätigungsdruck der Primärscheibe (einfach: Primärdruck) P_pri stufenlos veränderbar. Wie oben diskutiert wurde, kann das Gangwechselverhältnis oder das Übersetzungsverhältnis des CVT innerhalb bestimmter Grenzwerte abhängig vom zuvor erwähnten Differenzdruck stufenlos verändert werden. Der Differenzdruck zwischen den Primär- und Sekundärdrucken wird durch einen Steuersignalwert oder einen Steuerbefehl bestimmt, der von der Ausgangsschnittstelle der ECU 13 an die hydraulische Betätigungseinheit 12 ausgegeben wird und der ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis i* darstellt. Tatsächlich können sich sowohl der bewegliche Flansch der Primärscheibe als auch der bewegliche Flansch der Sekundärscheibe in Abhängigkeit vom Primärdruck P_pri und vom Sekundärdruck P_sec, die von der hydraulischen Verstelleinheit 12 ausgegeben werden, verschieben, wobei die ausgegebenen Drücke (P_pri, P_sec) als Antwort auf das Steuersignal, welches das gewünschte Übersetzungsverhältnis T darstellt, moduliert werden. Dies ermöglicht es, daß das tatsächliche Übersetzungsverhältnis des CVT 2 stufenlos eingestellt oder mittels einer Rückkopplung in Richtung des gewünschten Übersetzungsverhältnisses i* gesteuert werden kann. Die zuvor erwähnte, gewünschte Drosselöffnung TVO* der elektronisch gesteuerten Drossel 5 und das gewünschte Übersetzungsverhältnis i* werden durch den Prozessor (CPU oder MPU), der eine Arithmetiksektion und eine Logiksektion in der ECU 13 enthält, arithmetisch berechnet. Die arithmetischen Berechnungen der Steuersignalwerte TVO* und i* werden im folgenden durch Bezugnahme auf den Daten- und Steuersignalfluß beschrieben, der in Form des in der 2 gezeigten Blockdiagramms dargestellt ist.
Um eine elektronische, in den automatischen Schaltvorgang integrierte Steuerung der Leistungsabgabe des Motors (oder um eine automatische Gangwechselsteuerung des CVT) durchzuführen, empfängt die Eingangsschnittstelle der Steuereinheit 13 verschiedene Signale (APS, N_e, TVO, N_i, N_o, VSP) von Motor-/Fahrzeugsensoren, nämlich von einem Gaspedallagesensor 14, von einem Kurbelwinkelsensor 15, von einem Drosselöffnungssensor 16, von einem Getriebeeingangswellen-Drehzahlsensor 17, von einem Getriebeausgangswellen-Drehzahlsensor 18 und von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19. Der Gaspedallagesensor 14 ist vorgesehen, um einen Betrag, um den ein Gaspedal 3 niedergedrückt ist, (oder eine Winkelstellung des Gaspedals oder einen Betätigungsbetrag des Gaspedals) zu erfassen. Der Kurbelwinkelsensor 15 ist vorgesehen, um eine Motordrehzahl N_e des Motors 1 zu erfassen. Wie anhand der in der 1 gezeigten Lage des Sensors 15 erkannt wird, entspricht das Signal des Kurbelwinkelsensors 15, das repräsentativ für die Motordrehzahl ist, tatsächlich einer Drehzahl einer Eingangswelle des Drehmomentwandlers 6. Der Drosselöffnungssensor 16 ist vorgesehen, um ein Drosselöffnungssensor-Signal zu erzeugen, das repräsentativ für eine Drosselöffnung TVO ist, die im allgemeinen als ein Verhältnis eines tatsächlichen Drosselwinkels der Drossel 5 zu einem Drosselwinkel bei weit geöffneter Drossel definiert ist. Der Getriebeeingangswellen-Drehzahlsensor (oder der Primärscheiben-Drehzahlsensor) 17 befindet sich im allgemeinen nahe dem Flanschabschnitt der Primärscheibe 7, um die Getriebeeingangswellen-Drehzahl N_i zu erfassen. Die vom Sensor 17 erfaßte Getriebeeingangswellen-Drehzahl N_i entspricht einer Ausgangswellendrehzahl des Drehmomentwandlers 6. Auf ähnliche Weise befindet sich der Getriebeausgangswellen-Drehzahlsensor (oder der Sekundärscheiben-Drehzahlsensor) 18 im allgemeinen nahe dem Flanschabschnitt der Sekundärscheibe 8, um die Getriebeausgangswellen-Drehzahl N_o zu erfassen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 19 ist vorgesehen, um die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP zu erfassen. Wie anhand des Blockdiagramms der 2 zu erkennen ist, entnimmt die Steuereinheit 13, damit das Antriebsmomentsteuersystem des Ausführungsbeispiels die integrierte Antriebsmomentsteuerung ausführt (d. h. eine Kombination der automatischen Gangwechselsteuerung des CVT 2 und der Drosselöffnungssteuerung des mit der elektronisch gesteuerten Drossel 5 ausgestatteten Motors 1), zunächst die Eingangsinformationsdaten, nämlich die jüngsten Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten VSP, die jüngsten Daten über den Betrag APS, um den das Gaspedal niedergedrückt ist, die jüngsten Motordrehzahldaten N_e, die derzeitigen Getriebeeingangswellen-Drehzahldaten N_i und die derzeitigen Getriebeausgangswellen-Drehzahldaten N_o. 2 zeigt ein Blockdiagramm des Systems gemäß dem Ausführungsbeispiel, das zur Schätzung oder zur arithmetischen Berechnung des gewünschten Übersetzungsverhältnisses i* der automatischen Schaltsteuerung des CVT 2 und zur Schätzung oder arithmetischen Berechnung des gewünschten Ausgangsmoments T_O* des Motors der elektronischen Steuerung der Leistungsabgabe des Motors 1 mit der elektronisch gesteuerten Drossel 5 notwendig ist.
Unter Bezugnahme auf 2 bezeichnet Bezugszeichen 30 einen Block zur arithmetischen Berechnung eines gewünschten Drehzahlverhältnisses (i*) oder einen Schaltkreis zur arithmetischen Berechnung eines gewünschten Übersetzungsverhältnisses, wohingegen Bezugszeichen 40 einen Block zur arithmetischen Berechnung eines gewünschten Abgabemoments (T_O*) des Motors oder einen Schaltkreis zur arithmetischen Berechnung eines gewünschten Abgabemoments des Motors bezeichnet. Zunächst wird der Block 30 zur arithmetischen Berechnung des gewünschten Übersetzungsverhältnisses (i*) erläutert (vgl. den oberen Block, der durch die gestrichelte Linie der 2 bezeichnet ist). Der Block 30 zur arithmetischen Berechnung des gewünschten Übersetzungsverhältnisses umfaßt einen Abschnitt zur arithmetischen Berechnung eines benötigten Achsantriebswellenantriebsmoments (oder einen Schaltkreis zur arithmetischen Berechnung des benötigten Achsantriebswellenantriebsmoments) 31 und einen Abschnitt zur arithmetischen Berechnung des gewünschten Übersetzungsverhältnisses (oder einen Schaltkreis zur arithmetischen Berechnung eines gewünschten Übersetzungsverhältnisses) 32. Der Abschnitt 31 zur arithmetischen Berechnung des benötigten Achsantriebswellenantriebsmoment ist ausgestaltet, ein benötigtes Achsantriebswellenantriebsmoment (einfach ein benötigtes Antriebsmoment T₀*) basierend auf sowohl den Betragsdaten APS des Niederdrückens des Gaspedals vom Sensor 14 als auch den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten VSP vom Sensor 19, von der vorbestimmten oder vorprogrammierten Tabelle der Charakteristika des benötigten Achsantriebswellenantriebsmoments, die in 3 gezeigt ist, abzurufen. Nachfolgend auf die arithmetische Berechnung, die vom Abschnitt 31 zur arithmetischen Berechnung des benötigten Achsantriebswellenantriebsmoments ausgeführt wird, ruft der Abschnitt 32 zur arithmetischen Berechnung des gewünschten Übersetzungsverhältnisses eine gewünschte Getriebeeingangswellen-Drehzahl N_i* basierend auf sowohl dem benötigten Antriebsmoment T₀* und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten VSP anhand einer vorbestimmten oder vorprogrammierten Tabelle der Charakteristika des gewünschten Übersetzungsverhältnisses (i*) ab, in der die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, dem benötigten Antriebsmoment T₀*, und der gewünschten Getriebeeingangswellen-Drehzahl N_i* dargestellt ist. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die charakteristische Tabelle, die im Abschnitt 32 zur arithmetischen Berechnung der 2 gezeigt ist, ausgestaltet, um eine optimale Getriebeeingangswellen-Drehzahl zu erhalten, die geeigneter ist, das benötigte Antriebsmoment T₀* mit dem geringstmöglichen Treibstoffverbrauch bei den jüngsten Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten VSP zu erzeugen. Dann berechnet der Abschnitt 32 zur arithmetischen Berechnung das gewünschte Übersetzungsverhältnis arithmetisch oder leitet ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis basierend auf sowohl der aufgefundenen, gewünschten Getriebeeingangswellendrehzahl N_i* und die durch den Sensor 18 erfaßte Getriebeausgangswellendrehzahl N_o anhand eines vorbestimmten Ausdruckes i* = N_i*/N_o ab. Danach erzeugt die Ausgangsschnittstelle der Steuereinheit 13 ein Steuersignal oder ein Antriebssignal, das dem gewünschten Übersetzungsverhältnis i entspricht, und gibt dieses an die hydraulische Verstelleinheit 12 des CVT 2 aus, um die hydraulische Verstelleinrichtung der Antriebsscheibe und die hydraulische Verstelleinrichtung der angetriebenen Scheibe, die beide in der hydraulischen Verstelleinheit 12 aufgenommen sind, zu betätigen, so daß die Getriebeeingangswellendrehzahl in Richtung des gewünschten Wertes N_i eingestellt wird. Auf diese Weise dient die ECU 13, die die Eingangs/Ausgangsschnittstelle und den Schaltkreis 30 zur arithmetischen Berechnung des gewünschten Übersetzungsverhältnisses enthält, als automatischer Schaltsteuerabschnitt des CVT 2. Als zweites wird der Block 40 zur arithmetischen Berechnung des gewünschten Abgabemoments des Motors (T_e*) erläutert (vgl. den unteren Block, der durch die gestrichelte Linie der 2 angedeutet ist). Der Block 40 zur arithmetischen Berechnung des gewünschten Abgabemoments des Motors umfaßt einen Abschnitt 41 zur arithmetischen Berechnung eines Drehzahlverhältnisses, einen Abschnitt 42 zur Berechnung eines Momentenverhältnisses, ein Abschnitt 43 zur arithmetischen Berechnung eines Übersetzungsverhältnisses, eine erste Divisionseinrichtung 44, eine zweite Divisionseinrichtung 45, einen zweiten Abschnitt 46 zur arithmetischen Berechnung des gewünschten Abgabemoments des Motors sowie eine Wähleinrichtung 47 für das gewünschte Abgabemoment des Motors. Der zuvor erwähnte Abschnitt 41 zur arithmetischen Berechnung des Drehzahlverhältnisses berechnet arithmetisch oder leitet ab ein Drehzahlverhältnis e basierend auf sowohl den Motordrehzahldaten N_e (der Eingangswellendrehzahl des Drehmomentwandlers 6), die durch den Sensor 15 erfaßt sind, und der Getriebeeingangswellen-Drehzahl N_i (die Ausgangswellendrehzahl des Drehmomentwandler 6), die durch den Sensor 17 erfaßt ist, anhand eines vorbestimmten Ausdrucks e = N_i/N_e. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Drehmomentwandler 6 beispielhaft als eine lösbare Kupplungsvorrichtung dargestellt. Daher ruft der Abschnitt 42 zur arithmetischen Berechnung des Momentenverhältnisses ein Momentenverhältnis t basierend auf dem Drehzahlverhältnis e, das durch den Abschnitt 41 zur arithmetischen Berechnung berechnet ist, unter Verwendung der vorbestimmten oder vorprogrammierten charakteristischen Kurve a des Drehzahlverhältnisses über das Momentenverhältnis ab, die für den mit einem Drehmomentwandler ausgestatteten Motor geeignet ist. Der Abschnitt 43 zur arithmetischen Berechnung des Übersetzungsverhältnisses berechnet arithmetisch ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis i, das als ein Verhältnis der Getriebeeingangswellendrehzahl N_i zur Getriebeausgangswellendrehzahl N_o definiert ist, anhand des Ausdrucks i = N_i/N_o. Die erste Divisionseinrichtung 44 ist ausgebildet, ein gewünschtes Eingangswellenmoment (T₀*/t) des CVT 2 durch Division des benötigten Achsantriebswellenantriebsmoments T₀* durch das Momentenverhältnis t zu erhalten. Die zweite Divisionseinrichtung 45 ist ausgebildet, ein erstes gewünschtes Ausgangsmoment des Motors (T_e1* = (T₀*/t)/i = (T₀*/t) × (N_o/N_i)) durch Division des gewünschten Eingangswellenmoments (T₀*/t) durch das Übersetzungsverhältnis i (= N_i/N_o) abzuleiten. Wie erkannt werden kann, wirken die ersten und zweiten Divisionseinrichtungen 44 und 45 zusammen, um das erste gewünschte Motorausgangsmoment (T_e1* = (T₀*/t)/i) zu berechnen. Daher kann das Paar an Divisionseinrichtungen (44, 45) als ein ”erster Abschnitt zur arithmetischen Berechnung eines gewünschten Motorausgangsmoments” oder als ein ”erster Schaltkreis zur arithmetischen Berechnung eines gewünschten Motorausgangsmoments” bezeichnet werden. Der zweite Abschnitt zur arithmetischen Berechnung des gewünschten Motorausgangsmoments (oder der zweite Schaltkreis zur arithmetischen Berechnung des gewünschten Motorausgangsmoments) 46 ist andererseits vorgesehen, um ein zweites gewünschtes Motorausgangsmoment T_e2* basierend auf sowohl den Daten APS des Betrags, um den das Gaspedal niedergedrückt ist, und den Motordrehzahldaten N_e anhand einer vorbestimmten oder vorprogrammierten charakteristischen Tabelle des gewünschten Motorausgangsmoments abhängig von der Lage des Gaspedals aufzufinden, die im zweiten Abschnitt 46 zur arithmetischen Berechnung des gewünschten Motorausgangsmoments der 2 dargestellt ist. Die Wähleinrichtung 47 für das gewünschte Motorausgangsmoment ist außerdem vorgesehen, um den ersten gewünschten Wert des Motorausgangsmoments T_e1* aus dem ersten und zweiten gewünschten Motorausgangsmoment T_e1* und T_e2* auszuwählen und ein Ausgangssignal zu erzeugen, daß das erste gewünschte Motorausgangsmoment T_e1* als ein letztendlich gewünschtes Motorausgangsmoment T_e* repräsentiert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP gleich oder größer ist als eine im voraus gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit oder ein vorbestimmter Schwellenwert VSP_S der Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn umgekehrt die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP kleiner ist als die im voraus gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit VSP_S, dann wählt die Wähleinrichtung 47 für das Motorausgangsmoment den Wert des zweiten gewünschten Motorausgangsmoments T_e2* aus den Werten des ersten und zweiten gewünschten Motorausgangsmoments T_e1* und T_e2* aus und erzeugt ein Ausgangssignal, welches das zweite gewünschte Motorausgangsmoment T_e2* als das letztendlich gewünschte Motorausgangsmoment T_e* repräsentiert. Auf diese Weise dient die ECU 13, die die Eingangs-/Ausgangsschnittstelle und den Schaltkreis 40 zur arithmetischen Berechnung des gewünschten Motorausgangsmoments umfaßt, auch als ein Abschnitt zur elektronischen Steuerung der Leistungsabgabe des elektronisch gesteuerten Motors 1. Vom Gesichtspunkt einer optimalen Festsetzung des vorbestimmten Schwellenwerts VSP_S der Fahrzeuggeschwindigkeit, wie anhand der 3 zu sehen ist, wird der Schwellenwert VSP_S der Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen niedrigeren Grenzwert eines Geschwindigkeitsbereichs des Fahrzeugs im voraus gesetzt oder vorprogrammiert, bei dem eine geringere Änderungsrate im gewünschten Motorausgangsmoment (dem letztendlichen Motorausgangsmoment) T_e* bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP auftritt und daher das Problem nicht oder in einem geringeren Maße entsteht (bzw. das kein oder geringeres Risiko besteht), daß die Genauigkeit der Antriebsmomentsteuerung durch Schwankungen im benötigten Achsantriebswellenantriebsmoment T₀* verringert ist, d. h. eine Verschlechterung der Fahrbarkeit des Fahrzeugs aufgrund eines Fehlers bei der Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP auftritt. Informationsdatensignale, die repräsentativ für das zuvor diskutierte gewünschte Motorausgangsmoment T_e* sind, und die durch die Wähleinrichtung 47 für das gewünschte Motorausgangsmoment ausgewählt oder bestimmt sind, werden in einen Abschnitt 49 zur arithmetischen Berechnung einer gewünschten Drosselöffnung eingegeben. Der Abschnitt 49 zur arithmetischen Berechnung der Drosselöffnung berechnet eine gewünschte Drosselöffnung TVO*, die notwendig ist, das gewünschte Motorausgangsmoment T_e* zu erzeugen, basierend sowohl auf dem gewünschten Motorausgangsmoment T_e*, das durch die Wähleinrichtung 47 ausgewählt ist, und den Daten der Motordrehzahl N_e. Danach erzeugt der Abschnitt 49 zur arithmetischen Berechnung der Drosselöffnung ein Ausgangssignal (ein Steuersignal oder ein Antriebssignal entsprechend der gewünschten Drosselöffnung TVO*), um den Drosselmotor 4 so zu betätigen, daß die Öffnung der elektronisch gesteuerten Drossel auf die gewünschte Drosselöffnung TVO* eingestellt wird.
Wie oben diskutiert ist, wird bei dem System gemäß dem Ausführungsbeispiel das benötigte Achsantriebswellenantriebsmoment T₀* arithmetisch sowohl anhand der Daten APS über den Betrag, um den das Gaspedal niedergedrückt ist, als auch anhand der Daten VSP der Fahrzeuggeschwindigkeit arithmetisch berechnet und das gewünschte Übersetzungsverhältnis i* wird sowohl anhand des benötigten Achsantriebswellenantriebsmoments T₀* als auch anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP abgeleitet. Dann wird die automatische Schaltsteuerung des CVT 2 derart ausgeführt, daß das tatsächliche Übersetzungsverhältnis des CVT in Richtung des gewünschten Übersetzungsverhältnisses i* eingestellt wird. Im Fall, daß die jüngsten Daten VSP der Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert VSP_S der Fahrzeuggeschwindigkeit sind, d. h. im Falle von VSP ≧ VSP_S, wird zusätzlich die elektronische Steuerung des Motorausgangsmoments (oder die elektronische Steuerung der Motorausgangsleistung des Motors 1 oder die elektronische Steuerung der Drosselöffnung der Drossel 5) derart ausgeführt, daß ein erstes gewünschtes Motorausgangsmoment T_e1* entsprechend dem benötigten Achsantriebswellenantriebsmoment T₀* erzeugt wird. Dies bedeutet, daß es mittels einer Kombination der elektronischen Steuerung oder Regelung der Motorausgangsleistung des Motors 1 und der automatischen Schaltsteuerung des CVT 2 möglich ist, die kennzeichnende integrierte Antriebsmomentsteuerung zu erreichen, bei der das benötigte Achsantriebswellenantriebsmoment T₀* mit dem geringstmöglichen Treibstoffverbrauch bei der durch die gesampelten Informationsdaten erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeit realisiert ist. Im Fall, daß die jüngsten Daten VSP der Fahrzeuggeschwindigkeit im Gegensatz zu den obigen Ausführungen viel kleiner sind als der vorbestimmte Schwellenwert VSP_S der Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h. im Falle von VSP < VSP_S, wird die elektronische Regelung oder Steuerung des Motorausgangsmoment derart ausgeführt, daß das zweite gewünschte Motorausgangsmoment T_e2* entsprechend den Daten APS betreffend den Betrag, um den das Gaspedal niedergedrückt ist, anstelle des ersten gewünschten Motorausgangsmoments T_e1 zu erzeugen. Daher wird im niedrigen Drehzahlbereich, in dem große Schwankungen im benötigen Achsantriebswellenantriebsmoment T₀* (d. h. eine verschlechterte Fahrbarkeit) aufgrund eines Fehlers bei der Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP auftreten und die Genauigkeit der Antriebsmomentsteuerung verringert sein kann, die elektronische Steuerung oder Regelung der Motorausgangsleistung derart ausgeführt, daß das tatsächliche Motorausgangsmoment in Richtung des Wertes des zweiten gewünschten Motorausgangsmomentes T_e2* eingestellt wird, der abhängig vom Niederdrücken des Gaspedals (APS) ist. Daher bleibt die elektronische Regelung oder Steuerung der Motorausgangsleistung durch einen Fehler in der Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP im niedrigen Drehzahlbereich unbeeinflußt, wodurch das Problem einer verschlechterten Fahrbarkeit auch im niedrigen Drehzahlbereich vermieden wird, innerhalb dessen eine Änderungsrate des benötigten Achsantriebswellenantriebsmoments T₀* bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP auf einen relativ großen Wert (vgl. einen relativ steilen Gradienten der charakteristischen Kurve des benötigten Achsantriebswellenantriebsmoments der 3 im niedrigen Drehzahlbereich) voreingestellt wird.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird tatsächlich die elektronische Steuerung der Motorausgangsleistung durch eine elektronische Steuerung oder Einstellung der Drosselöffnung TVO der Drossel 5 erreicht. Eine derartige elektronische Steuerung der Motorausgangsleistung, basierend auf der elektronischen Steuerung der Drosselöffnung, ist bei einem Benzinmotor in Verbindung mit einem CVT nützlich. Alternativ kann das integrierte Steuersystem für das Antriebsmoment gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bei einem Dieselmotor mit einem elektronischen Treibstoffeinspritzsystem verwendet werden. In diesem Fall, also im Falle eines mit einem CVT gepaarten Dieselmotors, kann die elektronische Regelung oder Steuerung der Ausgangsleistung des Dieselmotors durch eine elektronische Steuerung oder Einstellung einer Treibstoffeinspritzmenge anstelle der Drosselöffnung TVO erreicht werden, da der Wert des Ausgangsmoments bei einem Dieselmotor proportional zur Treibstoffeinspritzmenge ist.
Um einen glatteren Umschaltvorgang zwischen den ersten und zweiten Werten des gewünschten Motorausgangsmoments T_e1* und T_e2* sicherzustellen, ist es bevorzugt, daß die Wähleinrichtung 47 für das gewünschte Motorausgangsmoment ausgestaltet ist, einen glatten Übergang zwischen den Werten des ersten und zweiten gewünschten Motorausgangsmoments T_e1* und T_e2* in Zeitreihen zu realisieren, wie im folgenden diskutiert wird.
Bei Vorliegen eines Übergangs vom Zustand VSP < VSP_S zum Zustand VSP ≥ VSPS, wird die Wähleinrichtung 47 für das gewünschte Motorausgangsmoment betätigt, um das gewünschte Motorausgangsmoment T_e* vom zweiten gewünschten Motorausgangsmoment T_e2* zum ersten gewünschten Motorausgangsmoment T_e1* in einer Zeitreihe in Übereinstimmung mit dem folgenden Ausdruck umzuschalten. T_e* = (1 – K)·T_e2* + K·T_e1* wobei K ein Koeffizient ist, der linear während einer vorbestimmten Zeitspanne von 0 bis 1 veränderlich ist (ansteigt).
Umgekehrt wird bei Vorliegen eines Übergangs vom Zustand VSP ≥ VSP_S zum Zustand VSP < VSP_S die Wähleinrichtung 47 für das gewünschte Motorausgangsmoment betätigt, um das gewünschte Motorausgangsmoment T_e* vom ersten gewünschten Motorausgangsmoment T_e1* zum zweiten gewünschten Motorausgangsmoment T_e2* in einer Zeitreihe in Übereinstimmung mit dem folgenden Ausdruck umzuschalten. T_e* = (1 – K)·T_e1* + K·T_e2*
Dies bedeutet, daß die Wähleinrichtung 47 für das gewünschte Motorausgangsmoment einen Komparator zum Vergleichen der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) mit dem vorbestimmten Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP_S) und eine Verstärkersteuerungseinheit aufweist, die während der vorbestimmten Zeitspanne glatt zwischen dem ersten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e1*) und dem zweiten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e2*) umschaltet. Mit anderen Worten wird bei Vorliegen eines Übergangs von einem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) kleiner ist als der vorbestimmte Schwellenwert (VSP_S) der Fahrzeuggeschwindigkeit zu einem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert (VSP_S) der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, die Verstärkersteuerungseinrichtung betätigt, um das erste gewünschte Motorausgangsmoment (T_e1*) mit einer Steuerverstärkung K, die während der vorbestimmten Zeitspanne linear von 0 bis 1 ansteigt, linear zu erhöhen, und wird betätigt, um das zweite gewünschte Motorausgangsmoment (T_e2*) mit einer Steuerverstärkung (1 – K), die während der vorbestimmten Zeitspanne linear von 1 bis 0 abfällt, linear zu verkleinern. Bei Vorliegen eines Übergangs beim Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert (VSP_S) der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, zu einem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert (VSP_S) der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, wird die Verstärkersteuerungseinrichtung betätigt, um das erste gewünschte Motorausgangsmoment (T_e1*) mit der Steuerverstärkung (1 – K), die während der vorbestimmten Zeitspannung linear von 1 bis 0 abfällt, linear zu verringern, und wird betätigt, um das zweite gewünschte Motorausgangsmoment (T_e2*) mit der Steuerverstärkung (K), die über die vorbestimmte Zeitspanne linear von 0 bis 1 ansteigt, linear zu vergrößern. Das durch die Wähleinrichtung 47 ausgewählte gewünschte Motorausgangsmoment wird als die Summe des ersten gewünschten Motorausgangsmoments (T_e1*) des zweiten gewünschten Motorausgangsmoments (T_e2*), die sich beide während der vorbestimmten Zeitspanne linear ändern, erhalten.
Wie anhand der beiden obenerwähnten Ausdrücke erkannt wird, kann die Wähleinrichtung 47 für das gewünschte Motorausgangsmoment ein glatteres Umschalten zwischen den Werten des ersten und zweiten gewünschten Motorausgangsmoments T_e1* und T_e2* während der zuvor erwähnten vorbestimmten Zeitspanne unabhängig von der Richtung des Übergangs vom Wert des ersten Motorausgangsmoment T_e1* zu T_e2* und umgekehrt sicherstellen, wodurch das Auftreten eines unerwünschten Stoßes in der Leistungsübertragungskette aufgrund des Drehmomentunterschieds zwischen den Werten und zweiten gewünschten Motorausgangsmoments T_e1* und T_e2* vermieden wird.

Claims

Integrierte Antriebsmomentsteuerungsvorrichtung für einen elektronisch kontrollierten Antriebsmotor (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem stufenlos verstellbaren Automatikgetriebe (2), wobei die Ausgangsleistung des Antriebsmotors (1) unabhängig vom Betätigungsgrad (APS) eines Gaspedals (3) änderbar ist, mit: einer Einrichtung (30), die ausgebildet ist, dass sie ein benötigtes Achsantriebswellen-Antriebsmoment (T₀*) anhand des Betätigungsbetrags (APS) des Gaspedals (3) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) sowie anschließend ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis (i*) anhand des benötigten Achsantriebswellen-Antriebsmoments (T₀*) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) arithmetisch berechnet, einer Einrichtung (13), die ausgebildet ist, dass sie das tatsächliche Übersetzungsverhältnis (i) des Automatikgetriebes (2) auf das gewünschte Übersetzungsverhältnis (i*) einstellt, einer Einrichtung (42–45) zur arithmetischen Berechnung eines ersten gewünschten Motorausgangsmoments (T_e1*), die ausgebildet ist, dass sie ein erstes gewünschtes Motorausgangsmoment (T_e1*) entsprechend dem benötigten Achsantriebswellen-Antriebsmoment (T₀*) arithmetisch berechnet, einer Einrichtung (46) zur arithmetischen Berechnung eines zweiten gewünschten Motorausgangsmoments (T_e2*), die ausgebildet ist, dass sie ein zweites gewünschtes Motorausgangsmoment (T_e2*) entsprechend dem Betätigungsbetrag (APS) des Gaspedals (3) arithmetisch berechnet, einer Wähleinrichtung (47), die ausgebildet ist, dass sie das erste gewünschte Motorausgangsmoment (T_e1*) als gewünschtes Motorausgangsmoment (T_e*) auswählt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit ist (VSP ≥ VSP_S), und das zweite gewünschte Motorausgangsmoment (T_e2*) als das gewünschte Motorausgangsmoment (T_e*) auswählt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit ist (VSP < VSP_S), und einer Einrichtung (49), die ausgebildet ist, dass sie die Antriebsmotorausgangsleistung gemäß dem durch die Wähleinrichtung (47) ausgewählten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e*) steuert.
Integrierte Antriebsmomentsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Antriebsmotor (1) ein Benzinmotor mit einer elektronisch gesteuerten Drossel (5) ist und die Einrichtung (49) zur Steuerung der Antriebsmotorausgangsleistung einen Motor (4) zur Steuerung der Drossel (5) umfasst.
Integrierte Antriebsmomentsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Antriebsmotor (1) ein Dieselmotor mit einem elektronischen Treibstoffeinspritzsystem ist und die Einrichtung (49) zur Steuerung der Antriebsmotorausgangsleistung eine elektronische Regeleinrichtung zur Regelung einer Treibstoffeinspritzmenge umfasst.
Integrierte Antriebsmomentsteuerungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Antriebsmomentsteuerungsvorrichtung eine lösbare Kupplungsvorrichtung (6) aufweist, die zwischen dem Antriebsmotor (1) und dem stufenlos verstellbaren Automatikgetriebe (2) angeordnet ist, und wobei die Einrichtung (42–45) zur arithmetischen Berechnung eines ersten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e1*) dieses entsprechend dem benötigten Achsantriebswellen-Antriebsmoment (T₀*), des Übersetzungsverhältnisses (i) des stufenlos verstellbaren Automatikgetriebes (2) und des Momentenverhältnisses (t) der lösbaren Kupplungsvorrichtung (6) arithmetisch berechnet.
Integrierte Antriebsmomentsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Einrichtung (42–45) zur arithmetischen Berechnung eines ersten gewünschten Motorausgangsmoments (T_e1*) eine erste Divisionseinrichtung (44) aufweist, die ausgebildet ist, dass sie ein gewünschtes Eingangswellenmoment (T₀*/t) des stufenlos verstellbaren Automatikgetriebes (2) durch Division des benötigten Achsantriebswellen-Antriebsmoments (T₀*) durch das Momentenverhältnis (t) der lösbaren Kupplungsvorrichtung (6) bestimmt, und wobei die Einrichtung (42–45) zur arithmetischen Berechnung eines ersten gewünschten Motorausgangsmoments (T_e1*) eine zweite Divisionseinrichtung (45) aufweist, die ausgebildet ist, dass sie das erste gewünschte Motorausgangsmoment (T_e1* = (T₀*/t)/i) durch Division des gewünschten Eingangswellenmoments (T₀*/t) durch das tatsächliche Übersetzungsverhältnis (i) bestimmt.
Integrierte Antriebsmomentsteuerungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einrichtung (46) zur arithmetischen Berechnung eines zweiten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e1*) dieses entsprechend dem Betätigungsbetrag (APS) des Gaspedals (3) und der Motordrehzahl (N_e) des Antriebsmotors (1) arithmetisch berechnet.
Integrierte Antriebsmomentsteuerungsvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Wähleinrichtung (47) zum stoßfreien Umschalten zwischen dem ersten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e1*) und dem zweiten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e2*) während einer vorbestimmten Zeitspanne vorgesehen ist, wobei bei Vorliegen eines Übergangs von einem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP_S) ist, zu einem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP_S) ist, die Wähleinrichtung (47) zum Umschalten des gewünschten Motorausgangsmomentes (T_e*) vom zweiten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e2*) zum ersten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e1*) in einer Zeitreihe in Übereinstimmung mit einem Ausdruck T_e* = (1 – K)·T_e2* + K·T_e1* vorgesehen ist, und bei Vorliegen eines Übergangs vom Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) gleich oder größer einem vorbestimmten Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP_S) ist, zu einem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert (VSP_S) der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP_S) ist, die Wähleinrichtung (47) zum Umschalten des gewünschten Motorausgangsmomentes (T_e*) vom ersten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e1*) zum zweiten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e2*) in einer Zeitreihe in Übereinstimmung mit einem Ausdruck T_e* = (1 – K)·T_e1* + K·T_e2* Vorgesehen ist, wobei K ein Koeffizient ist, der während der vorbestimmten Zeitspanne linear von 0 bis 1 ansteigt.
Verfahren zur Antriebsmomentsteuerung für einen elektronisch kontrollierten Antriebsmotor (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem stufenlos verstellbaren Automatikgetriebe (2), wobei die Ausgangsleistung des Antriebsmotors (1) unabhängig vom Betätigungsgrad (APS) eines Gaspedals (3) änderbar ist, mit den folgenden Schritten: arithmetische Berechnung eines benötigtes Achsantriebswellen-Antriebsmoments (T₀*) anhand des Betätigungsbetrags (APS) des Gaspedals (3) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) sowie anschließende Berechnung eines gewünschten Übersetzungsverhältnisses (i*) anhand des benötigten Achsantriebswellen-Antriebsmoments (T₀*) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP), Einstellung des tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses (i) des Automatikgetriebes (2) auf das gewünschte Übersetzungsverhältnis (i*), arithmetische Berechnung eines ersten gewünschten Motorausgangsmoments (T_e1*) entsprechend dem benötigten Achsantriebswellen-Antriebsmoment (T₀*), arithmetische Berechnung eines zweiten gewünschten Motorausgangsmoments (T_e2*) entsprechend dem Betätigungsbetrag (APS) des Gaspedals (3), Auswahl des ersten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e1*) als gewünschtes Motorausgangsmoment (T_e*), wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit ist (VSP ≥ VSP_S), Auswahl des zweiten gewünschten Motorausgangsmoments (T_e2*) als das gewünschte Motorausgangsmoment (T_e*), wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit ist (VSP < VSP_S), und Steuerung der Antriebsmotorausgangsleistung gemäß dem ausgewählten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e*).
Verfahren zur Antriebsmomentsteuerung nach Anspruch 8, wobei zwischen dem ersten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e1*) und dem zweiten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e2*) während einer vorbestimmten Zeitspanne stoßfrei umgeschaltet wird, wobei bei Vorliegen eines Übergangs von einem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP_S) ist, zu einem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP_S) ist, das gewünschte Motorausgangsmoment (T_e*) vom zweiten gewünschten Motorausgangsmoment (Te₂*) zum ersten gewünschten Motorausgangsmoment (Te₁*) in einer Zeitreihe in Übereinstimmung mit einem Ausdruck T_e* = (1 – K)·T_e2* + K·T_e1* umgeschaltet wird, und bei Vorliegen eines Übergangs vom Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) gleich oder größer einem vorbestimmten Schwellenwert der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP_S) ist, zu einem Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert (VSP_S) der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP_S) ist, das gewünschte Motorausgangsmoment (T_e*) vom ersten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e1*) zum zweiten gewünschten Motorausgangsmoment (T_e2*) in einer Zeitreihe in Übereinstimmung mit einem Ausdruck T_e* = (1 – K)·T_e1* + K·T_e2* umgeschaltet wird, wobei K ein Koeffizient ist, der während der vorbestimmten Zeitspanne linear von 0 bis 1 ansteigt.