DE19928554B4

DE19928554B4 - Übersetzungsverhältnis-Regelvorrichtung und Verfahren zur Regelung des Überssetzungsverhältnisses bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe

Info

Publication number: DE19928554B4
Application number: DE19928554A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Yokohama Takizawa; Masato Atsugi Koga; Mitsuru Hadano Watanabe
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: DE19928554A1; US6292730B1

Abstract

Übersetzungsverhältnis-Regelvorrichtung zur Verwendung bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe, wobei das Getriebe ein Ausgangsmoment eines Motors an ein Antriebsrad mit einem beliebigen Übersetzungsverhältnis überträgt, mit
einem Sensor (68) zum Erfassen einer Drehzahl des Motors,
einem Sensor (64) zum Erfassen einer Eingangsdrehzahl des Getriebes,
einem Sensor (65) zum Erfassen einer Ausgangsdrehzahl des Getriebes,
einem Sensor (59) zum Erfassen einer Durchflußmenge an Einsaugluft des Motors, und
einem Mikroprozessor, der programmiert ist:
eine Treibstoffeinspritzmenge des Motors anhand der Durchflußmenge an Einsaugluft und der Motordrehzahl zu berechnen (S242, S248, S249, S250),
ein Eingangsmoment des Getriebes anhand der Treibstoffeinspritzmenge und der Motordrehzahl (S117) zu berechnen,
das Übersetzungsvefiältnis des Getriebes innerhalb eines vorbestimmten Bereichs des Übersetzungsverhältnisses basierend auf Ausgangssignalen der Sensoren (64, 65, 68) zu regeln (87, S228),
einen Korrekturwert eines Drehmomentverschiebungsfehlers anhand des Eingangsdrehmoments des Getriebes und eines vorbestimmten Soll-Übersetzungsverhältnisses zu berechnen (S118),
basierend auf den...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Übersetzungsverhältnis-Regelvorrichtung zur Verwendung bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe gemäß dem Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe eines Fahrzeuges gemäß dem Patentanspruch 8.

Die vom japanischen Patentamt 1996 veröffentlichte JP 08-270772 A offenbart eine Steuervorrichtung für das Übersetzungsverhältnis bei einem stufenlos verstellbarem Toroidgetriebe, welches ein Ausgangsmoment eines Motors zum Antrieb von Fahrzeugrädern mit einem beliebigen Übersetzungsverhältnis überträgt. Dieser Stand der Technik offenbart insbesondere die Rückkopplungs-(Feedback-)Korrektur des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes und eine Fehlerkorrektur für die Drehmomentverschiebung. Der Fehler aufgrund der Drehmomentverschiebung tritt als ein Fehler des Übersetzungsverhältnisses aufgrund einer Verformung der die Antriebsrollen des Getriebes haltenden Zapfen auf, wenn sich das Ausgangsmoment des Motors oder in anderen Worten das Eingangsmoment des Getriebes ändert.

Basierend auf einer Abweichung eines tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses von einem Soll-Übersetzungsvefiältnis wird eine Rückwärtsregelung des Übersetzungsverhältnisses durchgeführt. Dabei wird das tatsächliche Übersetzungsverhältnis durch Division einer Eingangsdrehzahl des Getriebes durch eine Ausgangsdrehzahl erhalten. Zu diesem Zweck ist eine Regelvorrichtung mit einem Sensor für die Eingangsdrehzahl und einem Sensor für die Ausgangsdrehzahl vorgesehen.

Das Motorausgangsmoment wird hinsichtlich der Fehlerkorrektur aufgrund der Drehmomentverschiebung anhand einer Motordrehzahl und einer Drosselöffnung geschätzt. Zu diesem Zweck ist die Regelvorrichtung mit einem Sensor für die Motordrehzahl und einem Sensor für die Drosselöffnung versehen.

Bei sowohl der Rückwärts-Korrektur als auch bei der Fehlerkorrektur aufgrund der Drehmomentverschiebung besteht die Möglichkeit, daß die Regelvorrichtung bei einer Fehlfunktion der Sensoren bezüglich der Korrektur einen Befehl ausgibt, der eine Funktionsgrenze der Geräte des Getriebes überschreitet. Ein derartiges Befehlssignal hat jedoch einen negativen Einfluß auf die Genauigkeit und das Antwortverhalten der Regelung des Übersetzungsverhältnisses.

Die DE 44 36 506 A1 offenbart eine Regelvorrichtung für ein stufenloses Getriebe mit einem Getriebeeingangswellen-Drehzahlsensor, einem Getriebeausgangswellen-Drehzahlsensor und einem Mikroprozessor. Eine Diagnoseeinheit überprüft die von den Sensoren abgegebenen Signale auf Plausibilität, wobei der Übersetzungsverhältnisbereich bei Auftreten von Fehlfunktionen der Sensoren eingeengt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Übersetzungsverhältnis-Regelvorrichtung zur Verwendung bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe sowie ein Verfahren zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe anzugeben, die bzw. das auch bei Ausfall von Sensoren ein optimales Übersetzungsverhältnis einstellt.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 8 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird, basierend auf Ausgangssignalen von Sensoren, eine Feststellung getroffen, ob einer der Sensoren eine Unregelmäßigkeit aufweist. Ein vorbestimmter Bereich des Übersetzungsverhältnisses wird derart korrigiert, daß er enger ist, wenn bei einem der Sensoren eine Unregelmäßigkeit festgestellt wurde. Wenn bei keinem der Sensoren eine Unregelmäßigkeit festgestellt wurde, wird eine Korrektur eins Drehmomentverschiebungsfehlers verwendet, um das Übersetzungsverhältnis des Getriebes zu regeln. Dagegen wird, wenn bei einem der Sensoren eine Unregelmäßigkeit festgestellt wurde, verhindert, daß der Korrekturwert des Drehmomentverschiebungsfehlers zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes verwendet wird. Dadurch wird auch bei Ausfall von Sensoren ein optimales Übersetzungsverhältnis eingestellt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
1 einen Längsschnitt eines stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes, bei dem diese Erfindung verwendet wird,
2 ein schematisches Diagramm einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung für das Übersetzungsverhältnis,
3A und 3B ein Blockdiagramm zur Beschreibung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Reglers,
4 ein Flußdiagramm, in dem ein Hauptprogramm der Regelung des Übersetzungsverhältnisses beschrieben ist, wie es durch den Regler durchgeführt wird,
5 ein Flußdiagramm, in welchem ein Unterprogramm zur Berechnung von endgültigen Soll-Grenzwerten maxdrto und mindrto des Übersetzungsverhältnisses beschrieben ist, wie es durch den Regler ausgeführt ist,
6 ein Flußdiagramm, in dem ein Unterprogramm zur Berechnung eines impulsweiten-Signals LANT_PO für die Treibstoffeinspritzung beschrieben ist, wie es durch den Regler ausgeführt wird,
7 ein Flußdiagramm, in dem ein Unterprogramm zur Berechnung eines hinsichtlich der Drehmomentverschiebung kompensierten Übersetzungsverhältnisses TSrto beschrieben ist, wie es durch den Regler ausgeführt wird,
8 ein Flußdiagramm, in dem ein Unterprogramm zur Berechnung einer Abweichung RtoERR des Übersetzungsverhältnisses eines übergangsweisen Soll-Übersetzungsverhältnisses RatioO anhand eines tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses Ratio beschrieben ist, wie es durch den Regler ausgeführt wird,
9 ein Flußdiagramm, in dem ein Unterprogramm zur Berechnung der Feedback-Verstärkungen fbpDATA, fbiDATA und fbdDATA beschrieben ist, wie es durch den Regler ausgeführt wird,
10 ein Flußdiagramm, in welchem ein Unterprogamm zur Berechnung eines begrenzten Feedback-Korrekturbetrages LmFBrto des Übersetzungsverhältnisses beschrieben ist, wie es durch den Regler ausgeführt wird,
11 ein Flußdiagramm, in welchem ein Unterprogramm zur Berechnung von Feedback-Korrekturgrenzwerten FbRTOLIMP und FbRTOLIMM beschrieben ist, wie es durch den Regler ausgeführt wird,
12 ein Flußdiagramm, in welchem ein Unterprogramm zur Berechnung eines maximal regelbaren Übersetzungsverhältnisses Lmrtomax und eines minimal regelbaren Übersetzungsverhältnisses Lmrtomin beschrieben ist, wie es durch den Regler ausgeführt wird,
13 ein Flußdiagramm, in welchem ein Unterprogramm zur Bestimmung einer Wiederherstellbarkeit einer Abweichung mittels eines Schrittmotors beschrieben ist, wie es durch den Regler ausgeführt wird,
14 ein Diagramm, in dem ein Drehzahländerungschema des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes gezeigt ist,
15 ein Diagramm, in dem eine Beziehung zwischen einem Motordrehmoment Te und einer Impulsweite Tp der Treibstoffeinspritzung nach Experimenten durch die Erfinder dieser Erfindung erläutert ist,
16 ein Diagramm, in dem eine Beziehung zwischen dem Motordrehmoment Te und der Drosselöffnung TVO gemäß Experimenten durch die Erfinder erläutert ist,
17 ein Diagramm, in dem die Wirkung einer Änderung des Eingangsmoments auf das Drehzahlverhältnis des Getriebes dargestellt ist,
18A und 18B ein Flußdiagramm, in dem ein Unterprogramm zur Feststellung einer Unregelmäßigkeit bei den Drehzahlsensoren beschrieben ist, wie es durch den Regler ausgeführt wird,
19A und 19B Diagramme, in denen eine Verringerung eines vorbestimmten, erlaubten Bereichs des Übersetzungsverhältnisses erläutert ist, wie es durch den Regler ausgeführt wird, wenn eine Unregelmäßigkeit bei einem der Drehsensoren gefunden wird.
Unter Bezugnahme auf die 1 der Zeichnungen umfaßt ein stufenlos verstellbares Toroidgetriebe, bei dem diese Erfindung verwendet wird, eine Eingangswelle 20 und ein Ausgangszahnrad 29.
Über einen Drehmomentwandler ist die Eingangswelle 20 mit einem Fahrzeugmotor verbunden. Der Motor und der Drehmomentwandler sind auf der rechten Seite der 1 angeordnet, aber nicht gezeigt. Das Ausgangszahnrad 29 gibt ein Drehmoment zum Antrieb des Fahrzeugs ab.
Ein Nockenflansch 27 ist in das Ende der Eingangswelle 20 eingeschraubt. Eine Mutter 26 ist am Ende der Eingangswelle 20 derart befestigt, daß der Nockenflansch 27 an der Eingangswelle 20 befestigt ist.
Der Nockenflansch 27 ist in ein zylinderförmiges, rückwärtiges Teil einer Eingangsscheibe 1 eingesetzt. Die Eingangswelle 20 reicht durch die Mitte der Eingangsscheibe 1 und läßt nur eine kleine Lücke. Aufgrund dieser Anordnung ist die Eingangsscheibe 1 koaxial zur Drehwelle 20 gehalten. Der Nockenflansch 27 ist über ein Lager 22 in einem Gehäuse 21 gelagert und das Basisende der Eingangswelle 20 ist durch ein Winkellager (Schräglager) 32 gelagert.
Zwischen dem Nockenflansch 27 und der Eingangsscheibe 1 ist eine Nockenrolle 28 angeordnet. Die Nockenrolle 28 umfaßt eine Nockenfläche, die die Eingangsscheibe 1 in der Figur nach rechts in Abhängigkeit von dem relativen Winkelversatz zwischen dem Nockenflansch 27 und der Eingangsscheibe 1 drückt.
Eine Ausgangsscheibe 2 ist relativ zur Eingangsscheibe 1 frei drehbar an der äußeren Umfläche der Drehwelle 20 angebracht.
Die Eingangsscheibe 1 und die Leistungsausgangsscheibe 2 umfassen toroidförmig gekrümmte Flächen 1A und 2A, die einander gegenüberliegen, und ein Paar von Antriebsrollen 3 ist zwischen diesen gekrümmten Flächen 1A, 2A ergriffen.
Die Ausgangsscheibe 2 ist mittels einer Keilverzahnung mit einer Hülse 25 verbunden, die an der äußeren Umfläche der Drehwelle 20 über ein Nadellager gehalten ist. Ein Abschnitt 25A von großem Durchmesser ist an der Hülse 25 ausgebildet, um eine Axiallast abzustützen, welche auf die Leistungsausgangsscheibe 2 in der 1 nach rechts wirkt.
Die Hülse 25 ist durch eine Zwischenwand 23 des Gehäuses 21 über ein Radiallager 24 gehalten und außerdem durch ein Schräglager 30 gelagert. Das Schräglager 30 und ein Schräglager 32 sind innerhalb einer zylinderförmigen Abdeckung 31, die am Gehäuse 21 befestigt ist, im Eingriff.
Ein Abstandshalter 33, der in die Innenseite der Abdeckung 31 eingreift, wird ebenfalls durch die Schräglager 30, 32 ergriffen.
Die durch die Eingangsscheibe 1 auf die Drehwelle (Antriebsrollkörper, Antriebsrolle) 3 in der Zeichnung nach links ausgeübte Axialkraft und die durch die Ausgangsscheibe 2 auf die Hülse 25 ausgeübte Axialkraft löschen daher aufgrund des zwischen den Winkellagern 32 gehaltenen Abstandshalters 33 einander aus. Außerdem wird die Last, die auf die Winkellager 30, 32 in radialer Richtung wirkt, durch die Abdeckung 31 abgestützt.
Das Ausgangszahnrad 29 ist mittels einer Keilverzahnung mit dem äußeren Umfang der Hülse 25 verbunden. Die Drehung des Ausgangszahnrades 29 wird auf die Außenseite des Gehäuses 21 über eine nichtgezeigte Zahnradeinheit übertragen.
Die Antriebsrollkörper 3 sind durch Zapfen 41 gehalten.
Durch Verfahren der Zapfen 41 in Richtung senkrecht zur Drehwelle 20 wird die Kontaktposition der Antriebsrollkörper 3 mit der Eingangsscheibe 1 und der Ausgangsscheibe 2 verändert. Aufgrund dieser Änderung der Kontaktpositionen wird durch die Scheiben 1 und 2 eine Kraft auf die Antriebsrollkörper 3 ausgeübt, um die Antriebsrollkörper 3 um die Achse O₃ zu drehen, was eine Veränderung des Kreiselwinkels der Antriebsrollkörper 3 bewirkt. Als Ergebnis ändern sich der Abstand des Kontaktpunktes zwischen dem Antriebsrollkörper 3 und der Eingangsscheibe 1 von der Drehwelle 20 und der Abstand des Kontaktpunktes zwischen dem Antriebsrollkörper 3 und der Ausgangsscheibe 2 von der Drehwelle 20, und ein Drehzahlverhältnis ändert sich entsprechend.
Wie in der 2 gezeigt ist, halten die Zapfen 41 die Antriebsrollkörper 3 über eine kurbelförmige Welle 41A derart, daß sie frei drehbar um eine Achse O₁, die in der 2 gezeigt ist, sind, und derart, daß sie innerhalb eines kleinen Bereichs um das Basisende der Welle 41A frei schwingen.
Das obere Ende eines jeden Zapfens 41 ist mit einer oberen Verbindung 43 über ein Kugelgelenk 42 verbunden und ein unteres Ende ist mit einer unteren Verbindung 45 über ein Kugelgelenk 44 verbunden. Die obere Verbindung 43 und die untere Verbindung 45 sind im Gehäuse 21 jeweils über kugelförmige Lager 46 und 47 gehalten. Aufgrund dieser Verbindungen verfährt das Zapfenpaar 41 jeweils in umgekehrte Richtungen und um einen gleichen Betrag entlang der Achse O₃, wie in der 2 gezeigt ist.
An jedem dieser Zapfen 41 ist ein Kolben 6 befestigt. Der Kolben 6 verfährt den Zapfen 41 entlang der Achse O₃ aufgrund eines Öldruck-Gleichgewichts der Ölkammern 51, 53 und der Ölkammern 52, 54, die im Gehäuse 21 ausgebildet sind. Diesen Ölkammern 51, 52, 53 und 54 wird von einem Öldruck-Regelventil 5 Öldruck zugeleitet.
Das Öldruck-Regelventil 5 umfaßt eine äußere Hülse 5C, eine innere Hülse 5B und einen Kern 5A, der an der Innenseite der inneren Hülse 5B gleitet. Eine Öffnung 5D, welche den Druck einer Ölpumpe 55 bezieht, eine Öffnung 5E, die mit den Ölkammern 51, 54 verbunden ist, und eine Öffnung 5F, die mit den Ölkammern 52, 53 verbunden ist, sind jeweils in der äußeren Hülse 5C ausgebildet. Die innere Hülse 5B ist über einen Zahnstangentrieb mit einem Schrittmotor 4 verbunden. Außerdem sind Öffnungen an den Enden der inneren Hülse 5B mit Ablaßdurchlässen, nicht gezeigt, verbunden.
Der Kern 5A ist mit einer Verbindung 8 verbunden. Die Verbindung 8 verschiebt den Kern 5A in Abhängigkeit von einem Winkelversatz um die Achse O₃ und einem Versatz entlang der Achse O₃ einer Präzessionsnocke 7, die am unteren Ende von einem der Zapfen 41 befestigt ist, und führt den Kreiselwinkel des Antriebsrollkörpers 3 zum Öldruck-Regelventil 5 mechanisch zurück.
Das Öldruck-Regelventil 5 ändert den an die Öffnungen 5E, 5F zugeführten Druck in Abhängigkeit von einem Befehlssignal Astep, das dem Schrittmotor 4 vom Regler 61 zugeleitet wird.
Wenn sich beispielsweise der Kern 5A, die äußere Hülse 5B und die innere Hülse 5C in den in der 2 gezeigten Positionen befinden, dann nehmen die Ölkammern 52, 43 unter hohem Druck stehendes Öl einer Druckpumpe 55 von der Öffnung 5F auf und das Öl in den Ölkammern 51, 54 wird über die Öffnung 5E abgelassen.
Als Ergebnis bewegt sich der Zapfen 41 in der linken Seite der Abbildung entlang der Achse O₃ nach oben und der Zapfen 41 auf der rechten Seite der Abbildung bewegt sich entlang der Achse O₃ nach unten. Daher wird die Drehachse O₁ des Antriebsrollkörpers 3 von einer Neutralstellung, an der sie eine Drehachse O₂ der Eingangsscheibe 1 und der Ausgangsscheibe 2 schneidet, d.h. der Mittelpunkt der Drehwelle 20, in die durch den Pfeil Y in der Zeichnung dargestellte Richtung verschoben.
Aufgrund dieser Verschiebung wirken die Eingangsscheibe 1 und die Ausgangsscheibe 2 auf den Antriebsrollkörper 3 zusammen mit dem Zapfen 41 ein, um eine Winkelverschiebung um die Achse O₃ durchzuführen und dadurch das Übersetzungsverhältnis stufenlos zu ändern.
Dabei führt die Präzessionsnocke 7, die am unteren Ende eines Zapfens 41 angebracht ist, den Verschiebungsbetrag des Zapfens 41 in Richtung der Achse O₃ des Zapfens 41 und den Winkelversatz des Antriebsrollkörpers 3 um die Achse O₃ über eine Verbindung 8 an das Öldruck-Regelventil 5 zurück und der Kern 5A wird in die durch den Pfeil X in der Abbildung gezeigte Richtung verschoben.
Wenn ein Drehzahlverhältnis durch diesen Rückkopplungsvorgang erhalten wird, das dem oben erwähnten Befehlssignal Astep entspricht, wird die Lagebeziehung des Kerns 5A und der inneren Hülse 5B auf die Neutralstellung zurückgestellt, wobei das Einströmen und Ausströmen von Öl in und aus allen Ölkammern gestoppt wird.
Daher werden die Zapfen 41 in einem Zustand gehalten, in welchem sie in Richtung der Achse O₃ verschoben sind.
Andererseits dreht sich die Antriebsrolle 3, die einen Winkelversatz um die Achse O₃ ausgeführt hat, am Basisende der Welle 41A, während sie den neuen Kreiselwinkel beibehält, und kehrt zur Neutralstellung zurück, bei der die Achse O₁ und die Achse O₂ sich schneiden.
Der Grund, aus dem die Präzessionsnocke 7 nicht nur den Winkelversatz um die Achse O₃ der Antriebsrolle 3, d.h. den Kreiselwinkel, sondern auch die Axialverschiebung des Zapfens 41 zurückführt, ist der, daß die Rückkopplung der Axialverschiebung des Zapfens 41 als ein Dämpfungselement wirkt, das verhindert, daß die Regelung des Übersetzungsverhältnisses schwingt. Das Befehlssignal Astep wird vom Regler 61 bestimmt.
Der Regler 61 umfaßt einen Mikroprozessor, der einen Hauptprozessor (central processing unit, CPU), einen Speicher mit Lese- und Schreibzugriff (RAM, random access memory), einen Speicher nur mit Lesezugriff (ROM, read-only memory) und eine Eingangs-/Ausgangsschnittstelle (I/O-Schnittstelle) aufweist.
Dem Regler 61 sind Signale von einem Luftströmungsmesser 59, der eine Durchflußmenge Q an Einsaugluft des Motors erfaßt, einem Drosselsensor 62, der eine Drosselöffnung TVO des Motors erfaßt, einem Drehzahlsensor 64, der eine Eingangsdrehzahl Ni des Getriebes erfaßt, d.h. die Drehzahl der Eingangsscheibe 1, einem Drehzahlsensor 65, der eine Ausgangsdrehzahl No des Getriebes erfaßt, d.h. die Drehzahl der Ausgangsscheibe 2, von einem Öltemperatursensor 66, der eine Temperatur TMP des oben erwähnten Öldruckfluids erfaßt, einem Leitungsdrucksensor 67, der einen Leitungsdruck PL erfaßt, d.h. den Öldruck, der der Öffnung 5D von der Öldruckpumpe 55 zugeführt ist, von einem Motordrehzahlsensor 68, der eine Drehzahl Ne des Motors erfaßt, und einem Bereichssensor 69, der eine Betriebsart des Getriebes erfaßt, wie sie durch einen Wählschalter, nicht gezeigt, ausgewählt ist, zugeleitet.
Der Wählschalter ist eine Steuereinheit, die am stufenlos verstellbaren Getriebe befestigt ist, um es dem Fahrer zu ermöglichen, die Betriebsart des stufenlos verstellbaren Getriebes zu wählen, wobei ein Bereich aus einer Vielzahl von möglichen Bereichen umfassend einen Bereich zum Vorwärtsfahren, einen Bereich zum sportlichen Vor wärtsfahren, einen Bereich zum Rückwärtsfahren, einen Neutralbereich und einen Parkbereich ausgewählt wird.
Die Ausgangsdrehzahl No des Getriebes wird auch als eine Fahrzeuggeschwindigkeit VSP verwendet, indem No mit einer Konstante multipliziert wird, da zwischen der Ausgangsdrehzahl No und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP eine feste Beziehung besteht.
Der Regler 61 gibt das Befehlssignal Astep, das basierend auf den obenerwähnten Signalen berechnet wurde, an den Motor 4 aus.
Zu diesem Zweck umfaßt der Regler 61 Prozeßeinheiten, wie sie in den 3A und 3B gezeigt sind. Diese Einheiten sind virtuelle Einheiten, die aus den Funktionen der obenerwähnten CPU, des ROMs und des RAMs aufgebaut sind.
Bezogen auf die 3A und 3B wählt eine Einheit 71 zum Auswählen einer Übersetzungsverhältnistabelle eine Tabelle eines Übersetzungsverhältnisses zur Verwendung basierend auf einer Öltemperatur TMP, die durch den Öltemperatursensor 66 erfaßt ist, sowie auf anderen Betriebszuständen des Fahrzeugs aus, darunter auch den Betrieb eines Katalysators zur Reinigung der Motorabgase. In dieser Übersetzungsverhältnistabelle ist eine endgültige Eingangsdrehzahl Ni*, welche eine endgültige Soll-Drehzahl der Eingangsscheibe 1 darstellt, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und der Drosselöffnung TVO definiert, wie in der 14 gezeigt ist. Mehrere Arten dieser Tabellen (Karten), die auf verschiedene Betriebszustände bezugnehmen, sind zuvor im Regler 61 abgespeichert worden.
Eine Einheit 72 zur Berechnung einer endgültigen Eingangsdrehzahl wählt eine Zuordnungstabelle von den gespeicherten Tabellen basierend auf den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs aus und erhält die endgültige Eingangsdrehzahl durch Bezugnahme auf diese Karte basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und der Drosselöffnung TVO.
Eine Einheit 73 zur Berechnung eines endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses teilt die endgültige Eingangsdrehzahl Ni* durch die Ausgangsdrehzahl No des Getriebes, wie sie durch den Drehzahlsensor 65 erfaßt ist, und berechnet ein endgültiges Soll-Übersetzungsverhältnis DRatio.
Eine Einheit 91 zur Berechnung eines Treibstoffeinspritzimpulses des Motors berechnet ein Ausgangsmoment Q/Ne des Motors anhand der Motordrehzahl Ne, die durch den Motordrehzahlsensor 68 erfaßt ist, und der Durchflußmenge Q an Einlaßluft des Motors und erhält eine Basisimpulsweite T_PO durch Multiplikation des Ausgangsmoments Q/Ne des Motors durch eine Konstante K. Die Einheit 91 zur Berechnung der Impulsweite der Treibstoffeinspritzung des Motors korrigiert die Basisimpulsweite T_PO bezüglich einer Antwortverzögerung eines Motoreinlaßsystems und bestimmt die Treibstoffeinspritz-Impulsweite T_P, die der Einsaugluftmenge des Motors entspricht. Dann wird ein Signal, das die Treibstoffeinspritz-Impulsweite T_P repräsentiert, einer Einheit 92 zur Verarbeitung des Impulsweitensignals zugeleitet.
Eine Einheit 101 zum Erfassen einer Unregelmäßigkeit bestimmt, ob bei einem vom Eingangsdrehzahlsensor 64, Ausgangsdrehzahlsensor 65, Motordrehzahlsensor 68 und Luftströmungsmesser 59 basierend auf den von diesen Sensoren eingeleiteten Signalen eine Unregelmäßigkeit vorhanden ist und gibt ein Signal des Ergebnisses dieser Bestimmung an die Einheit 92 zur Verarbeitung des Impulsweitensignals und einer Einheit 98 zur Begrenzung eines letztendlichen Soll-Übersetzungsverhältnisses aus.
Eine Einheit 93 zur Betätigung einer Treibstoffsperre steuert eine Treibstoffabsperr-Funktion des Motors und gibt ein Signal aus, das die Anzahl derjenigen Zylinder repräsentiert, bei denen eine Treibstoffsperre durchgeführt wird, an die Einheit 92 zur Verarbeitung des Impulsweitensignals aus.
Die Einheit 92 zur Verarbeitung des Impulsweitensignals bestimmt beim Empfang dieser obigen Signale ein Impulsweitensignal LANT_PO auf die folgende Weise. Die Einheit 92 zur Verarbeitung des Impulsweitensignals setzt das Signal LANT_PO auf einen Wert OFFH, wenn das von der Einheit 101 zur Bestimmung einer Unregelmäßigkeit eingeleitete Signal anzeigt, daß in einem der Sensoren 68, 59 eine Unregelmäßigkeit vorliegt. Wenn das Signal keinerlei Unregelmäßigkeiten bei den Sensoren zeigt, setzt die Einheit 92 zur Verarbeitung des Impulsweitensignals das Signal LANT_PO in Abhängigkeit von der Treibstoffeinspritz-Impulsweite T_P und der Anzahl der Zylinder, bei denen eine Treib stoffsperre durchgeführt wird. Insbesondere wenn bei allen Zylindern eine Treibstoffsperre ausgeführt wird, wird das Signal LANT_PO auf 0 gesetzt. Wenn die Hälfte der Zylinder unter Treibstoffsperre betrieben werden, wird das Signal LANT_PO gleich T_P/2 gesetzt. Wenn keiner der Zylinder unter Treibstoffsperre betrieben wird, wird das Signal LANT_PO gleich T_P gesetzt. Das Impulsweitensignal LANT_PO, das auf diese Weise festgesetzt wird, wird an eine Einheit 94 zur Erfassung eines Kommunikationsfehlers ausgegeben.
Die Einheit 94 zur Erfassung eine Kommunikationsfehlers bestimmt, ob ein Fehler in der Kommunikation zwischen der Einheit 92 zur Verarbeitung des Impulsweitensignals und der Einheit 94 zur Erfassung eines Kommunikationsfehlers basierend auf dem Impulsweitensignal LANT_PO auftritt.
Wenn kein Fehler vorliegt, überträgt die Einheit 94 zur Erfassung eines Kommunikationsfehlers das Eingangssignal LANT_PO auf eine Datenübertragungseinheit 95. Wenn festgestellt wird, daß die Kommunikation fehlerhaft ist, gibt die Einheit 94 zur Erfassung eines Kommunikationsfehlers ein Umschaltsignal an eine Signalschalteinheit 96 aus, um eine Signalleitung, die durch eine durchgezogene Linie in der 3B dargestellt ist, zu einer anderen Signalleitung umzuschalten, die durch eine gepunktete Linie in der Abbildung dargestellt ist.
Die Datentransfereinheit 95 überträgt das Eingangssignal LANT_PO an den Signalschalter 96 und die Einheit 98 zur Begrenzung des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses.
Die Signalschalteinheit 96 leitet wahlweise die vom Drosselsensor 62 erfaßte Drosselöffnung TVO und das von der Datentransfereinheit 95 übertragene Pulsweitensignal LANT_PO an eine Einheit 97 zur Berechnung des Motordrehmoments in Abhängigkeit vom Umschaltsignal der Einheit 94 zur Erfassung des Kommunikationsfehlers.
Die Einheit 97 zur Berechnung des Motordrehmoments berechnet ein Ausgangsdrehmoment Te des Motors basierend auf dem Eingangssignal von der Signalschalteinheit 96 und der durch den Motordrehzahlsensor 68 erfaßten Motordrehzahl Ne, indem auf eine zuvor im Regler 61 gespeicherte Karte Bezug genommen wird.
Die Einheit 98 zur Begrenzung des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses bestimmt, ob eine Unregelmäßigkeit bei den Drehzahlsensoren 64, 65, 68 oder in der Kommunikation zwischen der Einheit 92 und der Einheit 94 zur Erfassung eines Kommunikationsfehlers basierend auf den von der Einheit 101 zur Bestimmung einer Unregelmäßigkeit und der Datentransfereinheit 95 zugeführten Signale vorliegt. Wenn eine Unregelmäßigkeit gefunden wird, begrenzt die Einheit 98 zur Begrenzung des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses das endgültige Soll-Übersetzungsverhältnis DRatio, das von der Einheit 73 zur Berechnung des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses zugeleitet ist. Diese Begrenzung wird durch Grenzwerte FMAXRTO und FMINRTO bei abnormalen Betriebszuständen bestimmt. Wenn keine Abnormalität (Unregelmäßigkeit) gefunden wird, begrenzt die Einheit 98 zur Begrenzung des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses das endgültige Soll-Übersetzungsverhältnis DRatio innerhalb eines durch die anderen Grenzwerte MAXDRTO und MINDRTO für normale Betriebszustände definierten Bereichs. Dabei ist der Bereich, der durch die Grenzwerte FMAXRTO und FMINRTO bestimmt wird, enger als der durch die Grenzwerte MAXDRTO und MINDRTO begrenzte Bereich, wie in den 19A und 19B gezeigt ist. Der Grund für die Anwendung von unterschiedlichen Grenzwerten wird später erläutert.
Der Grenzwert wird an eine Einheit 75 zur Berechnung eines vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnisses als ein begrenztes endgültiges Soll-Übersetzungsverhältnis LmDRatio ausgegeben.
Wenn keine Unregelmäßigkeit vorliegt und sich das endgültige Soll-Übersetzungsverhältnis DRatio innerhalb des durch die Grenzwerte MAXDRTO und MINDRTO bestimmten Bereichs für normale Betriebszustände befindet, dann gibt die Einheit 98 zur Begrenzung des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses das endgültige Soll-Übersetzungsverhältnis DRatio ohne Änderungen als das begrenzte, endgültige Soll-Übersetzungsverhältnis LmDRatio an die Einheit 75 zur Berechnung des vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnisses aus.
Eine Einheit 74 zur Berechnung einer Änderungszeitkonstante des Übersetzungsverhältnisses bestimmte eine Zeitkonstante Tsft einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses basierend auf der Betriebsart des Getriebes, die durch den Bereichssensor 69 erfaßt ist, der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, der Drosselöffnung TVO und einer Abwei chung zwischen einem tatsächlichen Übersetzungsverhältnis und dem vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnis, das später beschrieben wird.
Die Zeitkonstante Tsft ist eine Konstante, die die Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses bis zum Erreichen des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses DRatio bestimmt, aber da die Zeitkonstante Tsft sich bei diesem Ausführungsbeispiel, wie oben erwähnt, dynamisch ändert, wird sie tatsächlich als eine Variable behandelt.
Die Einheit 75 zur Berechnung eines vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnisses berechnet ein vorübergehendes Soll-Übersetzungsverhältnis RatioO als einen Sollwert für jeden Regelzyklus anhand des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses DRatio und der Zeitkonstanten Tsft.
Eine Einheit 99 zur Berechnung eines Übersetzungsverhältnisses berechnet ein Übersetzungsverhältnis e, welches ein Verhältnis einer Eingangsdrehzahl und einer Ausgangsdrehzahl des zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordneten Drehmomentwandlers darstellt. Erstere ist gleich der Motordrehzahl Ne und letztere ist gleich der Eingangsdrehzahl Ni des Getriebes.
Eine Einheit 100 zur Berechnung eines Drehmomentverhältnisses berechnet ein Drehmomentverhältnis t des Drehmomentwandlers basierend auf dem Drehzahlverhältnis e, indem auf eine Tabelle der Leistung des Drehmomentwandlers, die zuvor im Regler 61 gespeichert wurde, Bezug genommen wird.
Eine Einheit 76 zur Berechnung eines Eingangsmoments berechnet ein Eingangsmoment Ti des Getriebes, indem das Motordrehmoment Te, welches die Einheit 97 zur Berechnung des Motordrehmoments erhalten hat, mit dem Momentenverhältnis t multipliziert wird.
Eine Einheit 77 zur Berechnung eines Fehlerkorrekturwerts aufgrund der Drehmomentverschiebung berechnet einen Fehlerkorrekturwert TSrto aufgrund der Drehmomentverschiebung, um einen Fehler aufgrund der Drehmomentverschiebung zu korrigieren, der speziell bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe auftritt. Der Fehlerkorrekturwert TSrto für die Drehmomentverschiebung wird anhand des oben genannten vorüberge henden Soll-Übersetzungsverhältnisses RatioO und dem Eingangsmoment Ti des Getriebes berechnet.
Der Grund, aus dem dieser Drehmomentverschiebungsfehler auftritt, wird im Folgenden beschrieben.
Im Betrieb des stufenlos verstellbaren Toroidgetriebes greifen die Eingangsscheibe 1 und die Ausgangsscheibe 2 die Antriebsrollkörper 3. Dieser Griffdruck wirkt als eine Kraft, die dazu neigt, die Antriebsrollkörper 3 weg von der Achse O₁ zu halten und verformt die Zapfen 41, die die Antriebsrollkörper 3 halten. Die Verformung der Zapfen 41 führt zu einem Fehler in der Rückkopplungsfunktion der Präzessionsnocke 7 und erzeugt eine Diskrepanz zwischen dem Befehlssignal Astep, das dem Schrittmotor 4 zugeleitet wird, und dem tatsächlichen Übersetzungsverhältnis, das durch das Befehlssignal erzeugt wird. Insbesondere neigt das tatsächliche Übersetzungsverhältnis dazu, größer als das Soll-Übersetzungsverhältnis zu sein, wenn das Eingangsmoment ansteigt, und neigt dazu, kleiner als das Soll-Übersetzungsverhältnis zu sein, wenn das Eingangsmoment abfällt. Dieser Fehler ist als Drehmomentverschiebungsfehler bekannt.
Die Größe des Drehmomentverschiebungsfehlers ändert sich daher in Abhängigkeit vom vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnis RatioO und dem Eingangsmoment Ti des Getriebes. Daher berechnet die Einheit 77 zur Berechnung des Drehmomentverschiebungs-Korrekturwertes den Korrekturwert TSrto des Drehmomentverschiebungsfehlers anhand des vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnisses RatioO und des Eingangsmoments Ti des Getriebes durch Nachschlagen in einer zuvor im Regler 61 abgespeicherten Tabelle. Der Korrekturwert TSrto des Drehmomentverschiebungsfehlers wird zusammen mit dem vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnis RatioO einer Addiereinrichtung 70 zugeleitet.
Die Addiereinrichtung 70 addiert den Korrekturwert TSrto des Drehmomentverschiebungsfehlers zum vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnis RatioO, um ein fehlerkorrigiertes vorübergehendes Soll-Übersetzungsverhältnis TSRatioO zu berechnen. Dieses fehlerkorrigierte, vorübergehende Soll-Übersetzungsverhältnis TSRatioO entspricht dem Sollwert einer Feedforward-(Vorwärts-)Regelung des Drehzahlverhältnisses.
Außerdem addiert der Regler 61 eine Feedback-Korrektur zu diesem fehlerkorrigierten, vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnis TSRatioO, um das Befehlssignal Astep zu berechnen.
Um das tatsächliche Übersetzungsverhältnis dem vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnis RatioO folgen zu lassen, addiert die vom Regler 61 durchgeführte Rückwärts-Reglung des Übersetzungsverhältnisses eine Korrektur zum Signal, das an den Schrittmotor 4 ausgegeben wird. Die Korrektur wird durch Software ausgeführt. Die von der oben erwähnten Präzessionsnocke 7 ausgeführte Rückkopplungs-Regelung wird mittels Hardware ausgeführt, so daß das Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Getriebes mit dem Befehlssignal Astep übereinstimmt und sich daher von der durch den Regler 61 ausgeführten Rückkopplungs-Regelung unterscheidet.
Eine Einheit 78 zur Berechnung eines tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses berechnet nun das tatsächliche Übersetzungsverhältnis Ratio des Getriebes, indem die Eingangsdrehzahl Ni durch die Ausgangsdrehzahl No dividiert wird. Eine Einheit 79 zur Berechnung der Abweichung des Übersetzungsverhältnisses zieht das tatsächliche Übersetzungsverhältnis Ratio vom vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnis RatioO ab, um die Abweichung RtoERR des Übersetzungsverhältnisses zu berechnen.
Basierend auf der Abweichung RtoERR des Übersetzungsverhältnisses setzt eine Einheit 80 zur Berechnung einer ersten Rückkopplungsverstärkung eine erste Rückkopplungsverstärkung zur Feedback-Regelung des Übersetzungsverhältnisses basierend auf einer proportional-integral-differential (PID-) Regelung, wie sie im Stand der Technik bekannt ist, fest.
Die hier gesetzten Parameter sind eine erste Feedback-Verstärkung fbpDATA1 der Proportionalregelung, eine erste Rückkopplungsverstärkung fbiDATA1 der Integralregelung und eine erste Rückkopplungsverstärkung fbdDATA1 der Differentialregelung, die jeweils basierend auf der Eingangsdrehzahl Ni des Getriebes und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP gesetzt sind.
Um diese ersten Rückkopplungs-Verstärkungen zu setzen, wird zuvor eine zweidimensionale Tabelle jeder ersten Rückkopplungsverstärkung mit der Eingangsdrehzahl Ni und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP als Parameter im Regler 61 gespeichert und die Einheit 80 zur Berechnung der ersten Rückkopplungsverstärkung berechnet diese ersten Rückkopplungsverstärkungen durch Nachschlagen in jeder Tabelle basierend auf der Eingangsdrehzahl Ni und der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP.
Die Einheit 81 zur Berechnung der zweiten Rückkopplungsverstärkung setzt eine zweite Rückkopplungsverstärkung basierend auf der Öltemperatur TMP des Getriebes und dem Leitungsdruck PL. Die hier gesetzten Parameter sind eine zweite Rückkopplungsverstärkung fbpDATA2 der Proportionalregelung, eine zweite Rückkopplungsverstärkung fbiDATA2 der Integralregelung und eine zweite Rückkopplungsverstärkung fbdDATA3 der Differentialregelung. Diese zweiten Rückkopplungsverstärkungen werden auch durch Nachschlagen in zuvor im Regler 61 gespeicherten Tabellen gefunden.
Eine Einheit 83 zur Berechnung einer Rückkopplungsverstärkung berechnet dann die Rückkopplungsverstärkung fbpDATA der Proportionalregelung, die Rückkopplungsverstärkung fbiDATA der Integralregelung und die Rückkopplungsverstärkung fbdDATA der Differentialverstärkung, indem die ersten Rückkopplungsverstärkungen mit den entsprechenden zweiten Rückkopplungsverstärkungen multipliziert werden.
Ein PID Regler 84 berechnet einen Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto des Übersetzungsverhältnisses unter Verwendung der Abweichung RtoERR des Übersetzungsverhältnisses und dieser Rückkopplungsverstärkungen. Zu diesem Zweck wird ein Rückkopplungs-Korrekturbetrag des Übersetzungsverhältnisses aufgrund der Proportionalregelung durch Multiplikation der Abweichung RtoERR des Übersetzungsverhältnisses mit der Verstärkung fbpDATA gefunden, ein Rückkopplungs-Korrekturbetrag des Übersetzungsverhältnisses aufgrund der integralen Regelung wird durch Multiplikation der Abweichung RtoERR des Übersetzungsverhältnisses durch die Verstärkung fbiDATA gefunden und ein Rückkopplungs-Korrekturbetrag des Übersetzungsverhältnisses aufgrund der Proportionalregelung wird durch Multiplikation der Abweichung RtoERR des Übersetzungsverhältnisses mit der Verstärkung fbdDATA erhalten. Diese werden dann in die folgende Gleichung der PID-Regelung eingesetzt, die im Stand der Technik be kannt ist, um den Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto des Übersetzungsverhältnisses zu berechnen. FBrto = RtoERR·fbpDATA + (∫RtoERR)·fbiDATA + (ddt RtoERR)·fbdDATA
Eine Einheit 90 zur Begrenzung des Rückkopplungs-Korrekturbetrags des Übersetzungsverhältnisses berechnet ein regelbares maximales Übersetzungsverhältnis Lmrtomax und ein regelbares minimales Übersetzungsverhältnis Lmrtomin anhand eines oberen Grenzwertes LIMRTOMAX des Befehls des Übersetzungsverhältnisses und eines unteren Grenzwerts LIMRTOMIN des Befehls des Übersetzungsverhältnisses, die zuvor definiert wurden, eines Befehlswerts LmDsrRTO des begrenzten Übersetzungsverhältnisses, der durch eine Einheit 82 zur Begrenzung eines kompensierten, vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnisses, die später beschrieben ist, berechnet wird, und anhand des tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses Ratio.
Die Regelung des Übersetzungsverhältnisses durch den Regler 61 wird wiederholt durchgeführt, beispielsweise in einem Intervall von 10 Millisekunden.
Der oben erwähnte Befehlswert LmDsrRTO des begrenzten Übersetzungsverhältnisses ist der Befehlswert LmDsrRTO des begrenzten Übersetzungsverhältnisses, den die Einheit 82 des kompensierten, vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnisses bei der unmittelbar vorausgegangenen Gelegenheit, bei der das Verfahren ausgeführt wurde, berechnet hat.
Die Einheit 90 zur Begrenzung des Rückkopplungs-Korrekturbetrages des Übersetzungsverhältnisses leitet dann das obengenannte fehlerkorrigierte, vorübergehende Soll-Übersetzungsverhältnis TSRatioO von den maximal/minmal regelbaren Übersetzungsverhältnissen Lmrtomax und Lmrtomin jeweils ab und berechnet einen Grenzwert FbRTOLIMM während einer Anstiegskorrektur und einen Grenzwert FbRTOLIMM während einer Abfallkorrektur. Des weiteren wird der Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto des Übersetzungsverhältnisses, der durch die PID-Regeleinheit 84 berechnet wird, durch diese Grenzwerte begrenzt und als ein begrenzter Rückkopplungs-Korrekturbetrag LmFBrto des Übersetzungsverhältnisses ausgegeben.
Die Addiereinrichtung 85 addiert diesen begrenzten Rückkopplungs-Korrekturbetrag LmFBrto zum fehlerkorrigierten, vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnis TSRatioO mittels der folgenden Gleichung hinzu, um ein fehlerkorrigiertes, vorübergehendes Soll-Übersetzungsverhältnis DsrRTO zu erhalten. DsRTO = TSRatioO + LmFBrto
Die Einheit 82 zur Begrenzung des vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnisses berechnet einen Befehl LmDsrRTO des begrenzten Übersetzungsverhältnisses, indem das durch die Rückkopplung korrigierte, vorübergehende Soll-Übersetzungsverhältnis DsrRTO, das auf diese Weise erhalten wurde, auf einen durch den obengenannten oberen Grenzwert LIMRTOMAX des Befehls des Übersetzungsverhältnisses und einem unteren Grenzwert LIMRTOMIN des Befehls des Übersetzungsverhältnisses bestimmten Bereich begrenzt wird.
Eine Einheit 86 zur Berechnung einer Soll-Schrittzahl berechnet eine Sollzahl an Schritten DsrSTP des Schrittmotors 4, die dem begrenzten Übersetzungsverhältnis-Befehl LmDsrRTO entspricht, indem in einer zuvor im Regler 61 abgespeicherten Tabelle nachgeschlagen wird.
Außerdem bestimmt eine Einheit 88 zur Bestimmung einer Schrittmotorantriebsrate eine physikalische Funktionsgrenzrate des Schrittmotors 4 basierend auf der Öltemperatur TMP des Getriebes.
Eine Einheit 87 zur Berechnung einer Antriebsposition des Schrittmotors bestimmt, ob oder ob nicht der Schrittmotor 4 eine Sollzahl von Schritten DsrSTP beim zuvor erwähnten Regelungszyklus des Übersetzungsverhältnisses basierend auf dieser physikalischen Betätigungsgrenzrate erreichen kann. Ein durch Korrektur der Soll-Schrittzahl DsrSTP erhaltener Wert, der auf der physikalischen Betätigungsgrenzrate basiert, wird als Befehlssignal Astep gesetzt.
Des weiteren berechnet die Einheit 89 zur Bestimmung der Abweichung einen Unterschied ΔSTP zwischen der Soll-Schrittzahl DsrSTP und dem Befehlssignal Astep des Übersetzungsverhältnisses. Das von der Einheit 89 zur Bestimmung der Abweichung durchgeführte Verfahren wird ausgeführt, nachdem die Einheit 86 zur Berechnung der Soll-Schrittzahl und die Einheit 87 zur Berechnung der Antriebsposition des Schrittmotors jeweils die Soll-Schrittzahl DsrSTP und das Befehlssignal Astep ausgegeben haben. Das Ergebnis wird bei der nächsten Gelegenheit, bei der das Verfahren ausgeführt wird, verwendet.
Die Einheit 89 zur Bestimmung der Abweichung setzt eine Grenzabweichung ΔSTPLIM, die innerhalb einer Periode vom derzeitigen Durchlauf, zu dem das Verfahren ausgeführt wird, zur nächsten Gelegenheit, bei der das Verfahren durch den Schrittmotor 4 ausgeführt wird, korrigiert werden kann, d.h. innerhalb eines Regelzykluses, basierend auf der obengenannten physikalischen Funktionsgrenzrate, die durch die Einheit 88 zur Bestimmung der Antriebsrate des Schrittmotors berechnet wurde.
Wenn die Abweichung ΔSTP bei der derzeitigen Gelegenheit, zu der das Verfahren ausgeführt wird, gleich oder kleiner als eine Grenzabweichung ΔSTPLIM ist, wird festgestellt, daß die Abweichung ΔSTP bis zur nächsten Gelegenheit, zu der das Verfahren ausgeführt wird, korrigiert werden kann. In diesem Fall wird keine Grenze bei der Berechnung des obenerwähnten Rückkopplungs-Korrekturbetrages FBrto des Übersetzungsverhältnisses gesetzt, wie sie durch die PID-Regeleinheit 84 bei der nächsten Gelegenheit, bei der das Verfahren ausgeführt wird, durchgeführt wird.
Wenn jedoch die Abweichung ΔSTP beim derzeitigen Durchlauf, zu dem das Verfahren ausgeführt wird, die Grenzabweichung ΔSTPLIM überschreitet, wird festgestellt, daß die Abweichung ΔSTP nicht zu der Zeit, zu der das Verfahren beim nächsten Mal ausgeführt wird, korrigiert werden kann. In diesem Fall wird die PID-Regeleinheit 84 so angewiesen, daß die PID-Regeleinheit 84 bei der Berechnung des obengenannten Rückkopplungs-Korrekturbetrages FBrto des Übersetzungsverhältnisses den Teil der Integralregelung, d.h. ∫RtoERR·fbiDATA, auf dem Wert des derzeitigen Durchlaufes, zu dem das Verfahren ausgeführt wird, hält.
Im Folgenden wird der Unterschied zwischen der Begrenzung, die der Soll-Schrittzahl DsrSTP durch die Einheit 87 zur Berechnung der Antriebsposition des Schrittmotors hinzugefügt wird, und der Begrenzung erläutert, die dem durch den PID-Regler 84 berechneten Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto des Übersetzungsverhältnisses durch die Einheit 89 zur Bestimmung der Abweichung hinzugefügt wird.
Die Einheit 87 zur Berechnung des Befehls der Antriebsposition des Schrittmotors begrenzt die Soll-Schrittzahl DsrSTP auf einen Bereich, der physikalisch in der Praxis erreicht werden kann, so daß der Schrittmotor 4 immer dem Befehlssignal Astep, der die Soll-Schrittzahl nach der Begrenzung darstellt, folgt.
Wenn jedoch eine Abweichung zwischen der Soll-Schrittzahl DsrSTP und dem Befehlssignal Astep bei der nächsten Gelegenheit, bei der das Verfahren ausgeführt wird, auftritt, dann wird der Integralkorrekturbetrag der von der PID-Regeleinheit 84 durchgeführten Rückkopplungs-Korrektur des Übersetzungsverhältnisses ansteigen. Wenn dieser Zustand anhält, steigt der Rückkopplungs-Korrekturbetrag weiterhin an und die Tendenz zum Ansteigen wird nicht gelöscht, bis das vorübergehende Soll-Übersetzungsverhältnis unterhalb des oberen Grenzwertes sinkt oder über den unteren Grenzwert steigt. Aufgrund dieser durch die Einheit 87 zur Berechnung des Befehls der Antriebsposition des Schrittmotors ausgeführten Begrenzung hält der Zustand an, bei dem der Rückkopplungs-Korrekturkoeffizient tatsächlich nicht in der Regelung des Übersetzungsverhältnisses auftritt, und wenn der Korrekturbetrag weiterhin ansteigt, wird dies in der Folge ein Überschießen des Übersetzungsverhältnisses oder eine Verzögerung in der Konvergenz zum vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnis bewirken.
Wenn daher die Einheit 89 zur Bestimmung der Abweichung feststellt, daß die Abweichung ΔSTP zwischen der Soll-Schrittzahl DsrSTP und dem Befehlssignal Astep größer ist als die Grenzabweichung ΔSTPLIM, wird der Integralkorrekturbetrag auf den Wert zu der Zeit gehalten, zu der die Feststellung bei der durch die PID-Regeleinheit 84 durchgeführten Berechnung des Rückkopplungs-Korrekturbetrages des Übersetzungsverhältnisses getroffen wurde. Wenn ein Anstieg des Integralkorrekturbetrages unterdrückt wird, selbst wenn der Zustand, in dem die Soll-Schrittzahl DsrSTP vom Befehlssignal Astep abweicht, weiter anhält, wird der Rückkopplungs-Korrekturbetrag nicht weiter ansteigen und ein Überschießen des Übersetzungsverhältnisses und eine Verzögerung der Konvergenz auf das vorübergehende Soll-Übersetzungsverhältnis kann verhindert werden.
Die obigen Funktionen des Reglers 61 werden durch Ausführung der in den 4 bis 13 gezeigten Programme realisiert.
4 zeigt den Fluß eines Hauptprogramms und die anderen Figuren zeigen den Fluß von Unterprogrammen. Alle Programme werden in einem Intervall von beispielsweise 10 Millisekunden ausgeführt.
Im Hauptprogramm der 4 wird zunächst in einem Schritt S211 das letztendliche Soll-Übersetzungsverhältnis DRatio berechnet. Dieser Schritt entspricht den Funktionen der Einheit 71 zur Wahl der Gangwechseltabelle, der Einheit 72 zur Berechnung der letztendlichen Eingangsdrehzahl und der Einheit 73 zur Berechnung des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses der 3A.
Die folgenden Schritte S212–S216 entsprechen der Funktion der Einheit 98 zur Begrenzung des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses.
Im Schritt S212 und im Schritt S213 wird das endgültige Soll-Übersetzungsverhältnis DRatio mit Grenzwerten maxdrto und mindrto des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses verglichen. Wenn sich das endgültige Soll-Übersetzungsverhältnis DRatio innerhalb des durch diese Grenzwerte bestimmten Bereichs befindet, wird in einem Schritt 214 das begrenzte, endgültige Soll-Übersetzungsverhältnis LmDRatio gleich dem endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnis DRatio gesetzt. Wenn das endgültige Soll-Übersetzungsverhältnis DRatio kleiner als der untere Grenzwert mindrto ist, wird in einem Schritt S215 das begrenzte endgültige Soll-Übersetzungsverhältnis LmDRatio gleich mindrto gesetzt. Wenn das endgültige Soll-Übersetzungsverhältnis DRatio größer als der obere Grenzwert maxdrto ist, wird im Schritt S216 das begrenzte, endgültige Soll-Übersetzungsverhältnis LmDRatio gleich maxdrto im Schritt S216 gesetzt.
Mit anderen Worten wird das begrenzte endgültige Soll-Übersetzungsverhältnis LmDRation durch Begrenzen des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses DRatio durch die oberen und unteren Grenzwerte maxdrto und mindrto bestimmt.
Die oberen und unteren Grenzwerte maxdrto und mindrto werden durch ein in der 5 gezeigtes Unterprogramm bestimmt.
Zunächst wird in einem Schritt S231 bestimmt, ob eine Unregelmäßigkeit bei einem des Motordrehzahlsensors 68, des Eingangsdrehzahlsensors 64 und des Ausgangsdrehzahlsensors 65 auftritt. Die Bestimmung wird durch ein in den 18A und 18B gezeigtes Unterprogramm durchgeführt, das später beschrieben wird.
Wenn bei irgendeinem dieser Drehsensoren eine Unregelmäßigkeit gefunden wird, geht das Programm weiter zu einem Schritt S234.
Wenn bei den Drehsensoren keine Unregelmäßigkeit gefunden wird, bestimmt das Unterprogramm im Schritt 232, ob eine Unregelmäßigkeit beim Luftströmungsmesser 59 auftritt.
Wenn eine Unregelmäßigkeit beim Luftströmungsmessser 59 auftritt, geht das Programm weiter zum Schritt S234. Im Schritt S234 wird der obere Grenzwert maxdrto gleich dem oberen Grenzwert FMAXRTO für unregelmäßige Betriebszustände gesetzt und der untere Grenzwert mindrto wird gleich dem unteren Grenzwert FMINRTO für abnormale Zustände gesetzt.
Wenn im Schritt S232 keine Unregelmäßigkeiten beim Luftströmungsmesser 59 gefunden werden, geht das Programm zum Schritt S233. Darin wird der obere Grenzwert maxdrto gleich dem oberen Grenzwert MAXDRTO für normale Betriebszustände gesetzt und der untere Grenzwert mindrto wird gleich dem unteren Grenzwert MINDRTO für normale Betriebszustände gesetzt.
Wie oben beschrieben wurde, ist der durch die Grenzwerte FMAXRTO und FMINRTO bestimmte Bereich enger als der durch die Grenzwerte MAXDRTO und MINDRTO bestimmte Bereich. Der Grund für die Verwendung unterschiedlicher Grenzwerte wird nun beschrieben.
Wenn bei den Sensoren eine Unregelmäßigkeit auftritt, ist das von der Einheit 97 zur Berechnung des Motordrehmoments berechnete Motormoment Te nicht genau und der basierend auf dem Motordrehmoment Te berechnete Korrekturwert TSrto des Drehmomentverschiebungsfehlers ist ebenfalls nicht genau. In diesem Fall ist es beinahe unmöglich, eine weitgehende Korrektur des Verschiebungsmomentfehlers durchzuführen. Bei der Berechnung des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses wird daher eine dem Drehmomentverschiebungsfehler entsprechende Toleranz durch engeres Setzen des Grenzbereiches eingeführt.
Bei der obengenannten Tokkai Hei 8-270772 aus dem Stand der Technik, bei dem die Grenzwerte maxdrto und mindrto des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses immer konstant gehalten sind, kann ein Befehlswert des Übersetzungsverhältnisses, der den oberen Grenzwert MAXDRTO für normale Betriebszustände überschreitet, wie in der 19B gezeigt, ausgegeben werden, wenn eine Unregelmäßigkeit (Abnormalität) in einem Sensor auftritt. Wenn eine derartige Situation auftritt, kann das tatsächliche Übersetzungsverhältnis aufgrund der Feedback-Regelung schwingen oder eine lange Zeit benötigen, bis es auf einen korrekten Wert geregelt ist.
Bei dieser Regelvorrichtung des Übersetzungsverhältnisses wird jedoch durch Einengen des Grenzbereiches des endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses DRatio, wie in der 19A gezeigt, die Abweichung des tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses vom Bereich, der durch den oberen Grenzwert MAXDRTO und den unteren Grenzwert MINDRTO für normale Betriebszustände bestimmt wird, verhindert, wenn bei einem der Drehzahlsensoren eine Unregelmäßigkeit gefunden wird.
6 zeigt ein Unterprogramm zur Berechnung der Impulsweite LANT_PO der Treibstoffeinspritzung des Motors. Dieses Unterprogramm entspricht der Funktion der Einheit 101 zum Erfassen einer Unregelmäßigkeit, der Einheit 91 zur Berechnung einer Impulsweite der Treibstoffeinspritzung des Motors, der Einheit 92 zum Verarbeiten des Impulsweitensignals, der Einheit 93 zur Betätigung der Treibstoffsperre, der Einheit 94 zum Erfassen eines Kommunikationsfehlers und der Datenübertragungseinheit 95 der 3B.
Zunächst wird in einem Schritt S241 festgestellt, ob beim Motordrehzahlsensor 68 oder beim Luftströmungsmesser 59 eine Unregelmäßigkeit auftritt. Dieser Schritt entspricht den beiden Schritten S231 und S232, außer daß eine Unregelmäßigkeit beim Eingangsdrehzahlsensor 64 und beim Ausgangsdrehzahlsensor 65 nicht bestimmt wird. Wenn im Schritt S241 eine Unregelmäßigkeit gefunden wird, geht das Unterprogramm weiter zu einem Schritt S242, das Impulsweitensignal LANT_PO der Treibstoffeinspritzung wird auf OFFH gesetzt, was eine Unregelmäßigkeit anzeigt, und das Unterprogramm wird beendet.
Wenn bei keinem Sensor eine Unregelmäßigkeit gefunden wird, geht das Unterprogramm weiter zu den Schritten S243 und S244 und es werden jeweils die Motordrehzahl Ne und die Einsaugmenge Q des Motors basierend auf den Signalen dieser Sensoren berechnet.
In einem nachfolgenden Schritt S245 wird das Motorausgangsmoment anhand der Motordrehzahl Ne und der Einsaugmenge Q des Motors berechnet und dann mit der Konstante K multipliziert, um die Grundpulsweite T_PO zu erhalten.
In einem nachfolgendem Schritt S246 wird die Impulsweite T_P der Treibstoffeinspritzung entsprechend der Einsaugluftmenge des Motors durch Anwendung einer Korrektur bei der Grundpulsweite T_PO hinsichtlich der Antwortverzögerung des Einlaßsystems des Motors berechnet.
In einem nachfolgenden Schritt S247 wird der Zustand der Treibstoffsperre im Motor basierend auf den Signalen bestimmt, die repräsentativ für die Anzahl der Zylinder ist, bei denen eine Treibstoffsperre durchgeführt wird und welche von der Betätigungseinheit 93 der Treibstoffsperre zugeführt werden.
Wenn sich alle Zylinder im Zustand der Treibstoffsperre befinden, wird das Impulsweitensignal LANT_PO der Treibstoffeinspritzung in einem Schritt S248 gleich 0 gesetzt. Wenn sich eine Hälfte der Zylinder im Zustand der Treibstoffsperre befindet, wird in einem Schritt S249 das Signal LANT_PO gleich T_P/2 gesetzt. Wenn sich kein Zylinder im Zustand der Treibstoffsperre befindet, wird das Signal LANT_PO gleich T_P in einem Schritt S250 gesetzt. Nach Festsetzen des Signals LANT_PO auf diese Weise wird das Unterprogramm beendet.
Nun geht, zurückkommend auf das Hauptprogramm der 4, nach dem Setzen des begrenzten endgültigen Soll-Übersetzungsverhältnisses LmDRatio das Hauptprogramm weiter zu einem Schritt S217 und das vorübergehende Soll-Übersetzungsverhältnis RatioO, welches das Soll-Übersetzungsverhältnis für jeden Regelzyklus darstellt, wird berechnet.
Im folgenden Schritt S218 wird das drehmomentverschiebungskompensierte Übersetzungsverhältnis TSrto unter Verwendung eines Unterprogramms, wie in der 7 gezeigt, berechnet.
Dieses Unterprogramm entspricht der Einheit 99 zur Berechnung des Übersetzungsverhältnisses, der Einheit 100 zur Berechnung des Momentenverhältnisses, der Einheit 76 zur Berechnung des Eingangsmoments und der Einheit 77 zur Berechnung der Drehmomentverschiebungskompensation des Übersetzungsverhältnisses, wie sie in der 3A gezeigt sind.
In diesem Unterprogramm wird in einem Schritt S111 festgestellt, ob ein Fehler in der Kommunikation zwischen der Einheit 92 zur Verarbeitung des Impulsweitensignals und der Einheit 94 zur Erfassung eines Kommunikationsfehlers entsprechend der Abwesenheit oder dem Vorliegen eines Impulsweitensignals LANT_PO vorliegt. Wenn das Signal abwesend ist, wird festgestellt, daß ein Fehler in der Kommunikation aufgetreten ist, wohingegen, wenn das Signal vorliegt, festgestellt wird, daß kein Fehler in der Kommunikation vorliegt.
Wenn im Schritt S111 ein Fehler gefunden ist, geht das Unterprogramm zu einem Schritt S113 und das Drehmoment Te wird anhand der Drosselöffnung TVO und der Motordrehzahl Ne durch Bezug auf eine Motorleistungstabelle erhalten, die zuvor im Regler 61 abgespeichert wurde. Das Programm geht im Folgenden weiter zu einem Schritt S114.
Wenn kein Fehler erfaßt wird, wird in einem Schritt S112 festgestellt, ob das Impulsweitensignal LANT_PO OFFH ist, d.h., ob eine Unregelmäßigkeit in einem des Motordrehzahlsensors 68 und des Luftströmungsmessers 59 gefunden wurde.
Wenn LANT_PO im Schritt S112 OFFH ist, geht das Unterprogramm weiter zu einem Schritt S116, das Eingangsdrehmoment Ti wird gleich 0 gesetzt und das Unterprogramm geht weiter zu einem Schritt S118.
Der Grund, aus dem das Eingangsdrehmoment Ti gleich 0 gesetzt wird, ist der, daß das Motorausgangsmoment nicht berechnet werden kann, wenn einer des Motordrehzahlsensors 68 und des Luftströmungsmessers 59 eine Unregelmäßigkeit aufweist. Durch Setzen des Eingangsdrehmoments Ti gleich 0 wird im wesentlichen verhindert, daß die Korrektur des Drehmomentverschiebungsfehlers ausgeführt wird.
Wenn LANT_PO im Schritt S 112 nicht OFFH ist, d.h., wenn eine Unregelmäßigkeit weder beim Motordrehzahlsensor 68 noch beim Luftströmungsmesser 59 vorliegt, dann geht das Unterprogramm weiter zu einem Schritt S117 und das Motorausgangsmoment Te wird anhand des Impulsweitensignals LANT_PO und der Motordrehzahl Ne durch Bezugnahme auf eine weitere Motorleistungstabelle erhalten, die zuvor im Regler 61 abgespeichert wurde.
Die in den Schritten S113 und S117 verwendeten Tabellen sind unterschiedlich. In beiden Tabellen ist das Motorausgangsmoment in Bezug auf die Motordrehzahl Ne und die Motorlast bestimmt. Wenn beim Motor und den Sensoren keine Abnormalität entdeckt wird und kein Fehler in der Kommunikation vorliegt, dann ist das Impulsweitensignal LANT_PO die präziseste Wiedergabe der Motorlast. Gemäß Experimenten der Erfinder weisen die Treibstoffeinspritz-Impulsweite Tp und das Motorausgangsmoment Te eine beinahe lineare Beziehung, wie sie in der 15 gezeigt ist, auf. In dieser Abbildung sind drei Linien in Abhängigkeit von der Motordrehzahl gezeigt. Von diesen drei Linien zeigt die gebrochene Linie die niedrigste Motordrehzahl, die gepunktete Linie zeigt die mittlere Motordrehzahl und die durchgängige Linie zeigt die höchste Motordrehzahl an. Wie jedoch anhand dieser Abbildung gesehen werden kann, weisen die Treibstoffeinspritz-Impulsweite Tp und das Motorausgangsmoment Te unabhängig von der Motordrehzahl eine lineare Beziehung auf.
Wenn, wie beschrieben, keine Unregelmäßigkeit vorliegt, ist jedoch das Impulsweitensignal LANT_PO zuverlässiger, weswegen die Drosselöffnung TVO anstelle des die Motorlast repräsentierenden Wertes verwendet wird.
16 zeigt die Drosselöffnung TVO und das Motorausgangsmoment Te gemäß Experimenten durch die Erfinder. Bei der Drosselöffnung TVO wird auch angenommen, daß sie die Motorlast repräsentiert, wie aber anhand der Abbildung erkannt wird, ist die Beziehung zwischen der Drosselöffnung TVO und dem Motorausgangsmoment Te nicht linear. Des weiteren ändert sich das Motorausgangsmoment bei einer identischen Drosselöffnung TVO in Abhängigkeit von der Motordrehzahl.
17 zeigt eine Beziehung zwischen dem Drehmomentverschiebungsfehler und dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes gemäß Experimenten durch die Erfinder.
Bei dieser Abbildung ist die Änderung des Übersetzungsverhältnisses aufgrund der Änderung des Eingangsmoment in Bereichen bedeutsam, in denen das Eingangsmoment unabhängig von dem Übersetzungsverhältnis klein ist. Dieser Bereich entspricht der Drosselöffnung TVO zwischen 0 und 1/8.
In 16 ändert sich jedoch das Motorausgangsmoment Te hauptsächlich in Abhängigkeit von der Motordrehzahl in dem Bereich, in dem die Drosselöffnung TVO zwischen 0 und 1/8 liegt. Es ist klar, daß die Schätzung des Motorausgangsmoments Te basierend auf der Drosselöffnung TVO weitaus weniger genau ist als die Schätzung basierend auf der Treibstoffeinspritz-Impulsweite Tp.
Im Schritt S117 wird die basierend auf der Treibstoffeinspritz-Impulsweite LANT_PO basierende Tabelle zur Berechnung des Motorausgangsmoments Te verwendet. Im Schritt S113 ist jedoch die Treibstoffeinspritz-Impulsweite LANT_PO nicht verfügbar, so daß zur Berechnung des Motorausgangsmoments Te die Tabelle basierend auf der Drosselöffnung TVO verwendet wird.
Nachdem auf diese Weise das Motorausgangsmoment Te erhalten wurde, geht das Unterprogramm weiter zum Schritt S114 und das Momentenverhältnis t wird berechnet.
In einem nachfolgenden Schritt S115 wird das Getriebeeingangsmoment Ti letztendlich durch Multiplikation des Motorausgangsmoments Te durch das Momentenverhältnis t berechnet. Nach Berechnung des Getriebeeingangsmoments Ti geht das Unterprogramm weiter zum Schritt S118.
Im Schritt S118 wird das drehmomentverschiebungskompensierte Übersetzungsverhältnis TSrto basierend auf dem Getriebeeingangsmoment Ti und dem vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnis RatioO berechnet, das im Schritt S217 des Hauptprogramms erhalten wurde, indem in der zuvor im Regler 61 gespeicherten Tabelle nachgeschlagen wird, wie oben erläutert wurde.
Nach der Berechnung des drehmomentverschiebungskompensierten Übersetzungsverhältnisses TSrto mittels des obigen Unterprogramms geht das Hauptprogramm weiter zu einem Schritt S219A, wo der Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto des Übersetzungsverhältnisses berechnet wird, und zu einem Schritt S119B, wo ein begrenzter Rückkopplungs-Korrekturbetrag LmFBrto des Übersetzungsverhältnisses berechnet wird.
Diese Berechnung wird durch die Unterprogramme der 8–13, die später beschrieben werden, durchgeführt.
In einem Schritt S220 wird das fehlerkorrigierte, vorübergehende Soll-Übersetzungsverhältnis TSRatioO mittels der folgenden Gleichung berechnet. Dies entspricht der Funktion der Addiereinrichtung 70 im Blockdiagramm der 3. TSRatioO = RatioO + TSrtowobei RatioO = vorübergehendes Soll-Übersetzungsverhältnis, und TSrto = drehmomentverschiebungskompensiertes Übersetzungsverhältnis.
Außerdem wird das rückwärtskorrigierte, vorübergehende Soll-Übersetzungsverhältnis DsrRTO mittels der folgenden Gleichung berechnet. Dies entspricht der Funktion der Addiereinrichtung 85 der 3. DsrRTO = TSrto + LmFBrto,wobei LmFBrto = begrenzter Rückkopplungs-Korrekturbetrag.
In den Schritten S221–S225 wird das rückkopplungskorrigierte, vorübergehende Soll-Übersetzungsverhältnis DsrRTO auf einen Bereich zwischen dem oberen Grenzwert LIMRTOMAX des endgültigen Übersetzungsverhältnis-Befehls und dem unteren Grenzwert LIMRTOMIN des endgültigen Übersetzungsverhältnis-Befehls begrenzt und der Befehlswert LmDsrRTO des begrenzten Übersetzungsverhältnisses wird basierend auf der Begrenzung berechnet. Dieses Verfahren entspricht der Funktion der Einheit 82 zur Berechnung der Soll-Schrittzahl im Blockdiagramm der 3A.
Wenn im Schritt S222 das rückkopplungskorrigierte, vorübergehende Übersetzungsverhältnis DsrRTO kleiner als der obere Grenzwert LIMRTOMAX des endgültigen Übersetzungsverhältnis-Befehls im Schritt S221 und größer als der untere Grenzwert LIMRTOMIN des endgültigen Übersetzungsverhältnis-Befehls im Schritt S222 ist, wird im Schritt S223 der Befehlswert LmDsrRTO des begrenzten Übersetzungsverhältnisses gleich dem rückkopplungskorrigierten, vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnis DsrRTO gesetzt.
Wenn DsrRTO ≥ LIMRTOMAX im Schritt S221 ist, dann wird der Befehlswert LmDsrRTO des begrenzten Übersetzungsverhältnisses in einem Schritt S224 gleich dem oberen Grenzwert LIMRTOMAX des endgültigen Übersetzungsverhältnis-Befehls gesetzt.
Wenn DsrRTO < LIMRTOMIN im Schritt S222 ist, dann wird der Befehlswert LmDsrRTO des begrenzten Übersetzungsverhältnisses in einem Schritt S225 gleich dem unteren Grenzwert LIMRTOMIN des endgültigen Übersetzungsverhältnis-Befehls gesetzt.
Im Schritt S226 wird die Soll-Schrittzahl DsrSTP des Schrittmotors 4 zum Erreichen des Befehlswertes LmDsrRTO des begrenzten Übersetzungsverhältnisses durch Nachschlagen in der Tabelle berechnet, wie oben erwähnt.
Dieser Schritt entspricht der Funktion der Einheit 86 zur Berechnung der Soll-Schrittzahl im Blockdiagramm der 3A.
Im folgenden Schritt S227 wird die physikalische Betätigungsgrenzrate des Schrittmotors 4 basierend auf der Öltemperatur TMP des Getriebes bestimmt. Dieser Schritt entspricht der Funktion der Einheit 88 zur Bestimmung der Antriebsrate des Schrittmotors im Blockdiagramm der 3A.
In einem letzten Schritt S228 wird das Befehlssignal Astep durch Korrektur der Soll-Schrittzahl DsrSTP, die im Schritt S226 berechnet wurde, basierend auf der physikalischen Betätigungsgrenzrate, die im Schritt S227 bestimmt wurde, berechnet. Dieses Signal Astep wird an den Schrittmotor 4 ausgegeben und das Hauptprogramm wird beendet. Der Schritt S228 entspricht der Funktion der Einheit 87 zur Berechnung des Befehls der Antriebsposition des Schrittmotors im Blockdiagramm der 3A.
Als nächstes werden die Unterprogramme der 8–13 beschrieben.
8 zeigt ein Unterprogramm zur Berechnung der Abweichung RtoERR des Übersetzungsverhältnisses.
Dieses Unterprogramm entspricht der Funktion der Einheit 78 zur Berechnung des tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses und der Einheit 79 zur Berechnung der Abweichung des Übersetzungsverhältnisses im Blockdiagramm der 3A.
Zunächst wird das vorübergehende Soll-Übersetzungsverhältnis RatioO im Schritt S121 eingelesen. Im Schritt S122 wird die Eingangsdrehzahl Ni durch die Ausgangsdrehzahl No geteilt, um das tatsächliche Übersetzungsverhältnis Ratio des stufenlos verstellbaren Getriebes zu berechnen.
In einem Schritt S123 wird das tatsächliche Übersetzungsverhältnis Ratio vom vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnis RatioO abgeleitet, um die Abweichung RtoERR des Übersetzungsverhältnisses zu berechnen.
Des weiteren wird in einem Schritt S124 eine Abweichung zwischen der Abweichung RtoERR des Übersetzungsverhältnisses und der Abweichung RtoERR(alt) des Übersetzungsverhältnisses, die bei der unmittelbar vorangegangenen Gelegenheit berechnet wurde, bei der das Programm ausgeführt wurde, d.h. vor 10 Millisekunden, als ein Differentialwert der Abweichung d / dtRtoERR des Übersetzungsverhältnisses berechnet.
9 zeigt ein Unterprogramm, das die Rückkopplungs-Verstärkung der PID-Regelung berechnet. Dieses Unterprogramm entspricht den Funktionen der Einheit 80 zur Berechnung der ersten Rückkopplungs-Verstärkung, der Einheit 81 zur Berechnung der zweiten Rückkopplungs-Verstärkung und der Einheit 83 zur Berechnung der Rückkopplungs-Verstärkung im Blockdiagramm der 3A.
Zur Beschreibung dieses Unterprogramms wird zunächst in einem Schritt S131 die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und die Eingangsdrehzahl Ni des stufenlos verstellbaren Getriebes eingelesen.
In einem Schritt S132 werden eine erste Rückwärts-Verstärkung fbpDATA1 der Proportionalregelung, eine erste Rückwärts-Verstärkung fbiDATA1 der Integralregelung und eine erste Rückwärts-Verstärkung fbdDATA1 der Differentialregelung basierend auf VSP und Ni durch Nachschlagen in den zuvor im Regler 61, wie oben erwähnt, gespeicherten Tabellen berechnet.
In einem Schritt S133 werden die Öltemperatur TMP und der Leitungsdruck P_L eingelesen.
In einem Schritt S134 werden eine zweite Rückwärts-Verstärkung fbpDATA2 der Proportionalregelung, eine zweite Rückwärts-Verstärkung fbiDATA2 der Integralregelung und eine zweite Rückwärts-Verstärkung fbdDATA2 der Differentialregelung basierend auf TMP und P_L durch Nachschlagen in den zuvor im Regler 61, wie oben erwähnt, gespeicherten Tabellen berechnet.
In einem Schritt S135 werden die Rückkopplungs-Verstärkung fbpDATA der Proportionalregelung, die Rückkopplungs-Verstärkung fbiDATA der Integralregelung und die Rückkopplungs-Verstärkung fbdDATA der Differentialregelung durch Multiplikation der ersten Verstärkungen mit den entsprechenden zweiten Verstärkungen berechnet.
10 zeigt ein Unterprogramm zur Berechnung des Rückkopplungs-Korrekturbetrags FBrto des Übersetzungsverhältnis aufgrund der PID-Regelung und des begrenzten Rückkopplungs-Korrekturbetrags LmFBrto.
Dieses Programm entspricht der Funktion der PID-Regeleinheit 84 und der Einheit 90 zur Begrenzung des Rückkopplungs-Korrekturbetrags des Übersetzungsverhältnisses im Blockdiagramm der 3A.
In diesem Unterprogramm wird in einem Schritt S141 die Abweichung des Übersetzungsverhältnisses RtoERR und ihr Differentialwert d / dtRtoERR berechnet, die beide durch das Unterprogramm der 8 berechnet wurden. Im nächsten Schritt S142 werden die Rückkopplungsverstärkungen fbpDATA, fbiDATA und fbdDATA eingelesen, die im Unterprogramm der 9 gefunden wurden.
Im nachfolgenden Schritt S1425 wird festgestellt, ob eine Unregelmäßigkeit bei einem vom Eingangsdrehzahlsensor 64, Ausgangsdrehzahlsensor 65 und Motordrehzahlsensor 68 auftritt. Dieser Schritt entspricht dem Schritt S231 der 5.
Wenn bei irgendeinem dieser Sensoren eine Unregelmäßigkeit gefunden wird, geht das Unterprogramm zu einem Schritt S149. Wenn keine Unregelmäßigkeit gefunden wird, geht das Unterprogramm weiter zu einem Schritt S143.
Im Schritt S143 wird anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und der Eingangsdrehzahl Ni des Getriebes festgestellt, ob oder ob nicht das Übersetzungsverhältnis regelbar ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und die Eingangsdrehzahl Ni 0 sind, das Fahrzeug also nicht fährt, dann kann das Übersetzungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Getriebes nicht geändert werden, und es wird festgestellt, daß das Übersetzungsverhältnis nicht regelbar ist.
Anhand der obigen Feststellung, geht das Unterprogramm weiter zu einem Schritt S144, wenn das Übersetzungsverhältnis regelbar ist, und es wird festgestellt, ob oder ob nicht der Schrittmotor 4 der Soll-Schrittzahl DsrSTP folgen kann. Die Soll-Schrittzahl DsrSTP wird durch das Hauptprogramm im Schritt S103 berechnet, wie oben beschrieben, wo durch die hier verwendete Soll-Schrittzahl DsrSTP der Wert ist, der bei der unmittelbar vorausgegangenen Gelegenheit berechnet wurde, bei der das Hauptprogramm ausgeführt wurde. Das bedeutet, daß im Schritt S144 festgestellt wird, ob oder ob nicht die Soll-Schrittzahl DsrSTP, die bei der unmittelbar vorangegangenen Gelegenheit, zu der das Programm ausgeführt wurde, berechnet wurde, während der Zeitspanne beibehalten werden kann, bis das Programm bei der derzeitigen Gelegenheit ausgeführt wird.
Diese Feststellung wird durch das in der 13 gezeigte Unterprogramm durchgeführt.
Dieses Unterprogramm wird unter Bezugnahme auf die 13 beschrieben.
Zunächst wird in einem Schritt S151 die Soll-Schrittzahl DsrSTP eingelesen.
Dies ist der Wert, der bei der unmittelbar vorausgegangenen Gelegenheit berechnet wurde, zu der das Hauptprogramm ausgeführt wurde, wie bereits gesagt wurde.
In einem folgenden Schritt S152 wird das Befehlssignal Astep, das bei der unmittelbar vorausgegangenen Gelegenheit, bei der das Hauptprogramm ausgeführt wurde, an den Schrittmotor 4 ausgegeben wurde, eingelesen. Dieses Befehlssignal Astep wird als die derzeitige Position des Schrittmotors 4 betrachtet. In einem nächsten Schritt S153 wird die Abweichung ΔSTP zwischen der Sollschrittzahl DsrSTP und dem Befehlssignal Astep zur Drehzahländerung durch die folgende Gleichung berechnet. ΔSTP = |DsrSTP – Astep|
In einem Schritt S154 wird festgestellt, ob oder ob nicht die Abweichung ΔSTP gleich oder kleiner als eine erste kritische Abweichung EStpON ist. Wenn die Abweichung ΔSTP größer als der Wert EStpON ist, wird in einem Schritt S155 festgestellt, ob oder ob nicht die Abweichung ΔSTP gleich oder größer als eine zweite kritische Abweichung EStpOF ist.
Diese ersten und zweiten kritischen Abweichungen werden im Schritt S104 des Hauptprogramms anhand der Grenzantriebsrate des Schrittmotors 4 bestimmt. Daher basie ren diese Werfe auch auf den Daten der Ausführung des Hauptprogramms bei der unmittelbar vorangegangenen Gelegenheit.
Hier liegt der Grund zum Setzen der ersten und zweiten kritischen Abweichungen EStpON und EStpOF darin, eine Hysterese einzuführen.
Wenn im Schritt S154 die Abweichung ΔSTP kleiner als die erste kritische Abweichung EStpON ist, wird in einem Schritt S156 festgestellt, daß der Schrittmotor 4 der Soll-Schrittzahl DsrSTP folgen kann.
Wenn andererseits die Abweichung ΔSTP gleich oder größer als die zweite kritische Abweichung EStpOF ist, wird in einem Schritt S157 festgestellt, daß der Schrittmotor 4 der Soll-Schrittzahl DsrSTP nicht folgen kann.
Wenn im Schritt S155 die Abweichung ΔSTP kleiner als die zweite kritische Abweichung EStpOF ist, dann geht das Unterprogramm weiter zu einem Schritt S158 und das Ergebnis der Feststellung bei der unmittelbar vorangegangenen Gelegenheit, d.h., ob oder ob nicht der Schrittmotor 4 der Soll-Schrittzahl DsrSTP folgen kann, wird so beibehalten wie es ist.
Wenn durch dieses Unterprogramm festgestellt wird, daß der Schrittmotor 4 der Soll-Schrittzahl DsrSTP folgen kann, ist das Ergebnis der Bestimmung des Schrittes S144 des Unterprogramms der 10 bestätigend.
In diesem Fall wird in einem Schritt S145 ein Anstiegswert DintgR des Integral-Korrekturwerts bezüglich des Rückkopplungs-Korrekturwerts des Übersetzungsverhältnisses während der Zeitspanne von der unmittelbar vorangegangenen Gelegenheit, zu der das Hauptprogramm ausgeführt wurde, bis zur vorliegenden Gelegenheit, bei der das Hauptprogramm ausgeführt wird, durch die folgende Gleichung berechnet. DintgR = RtoERR·fbiDATA
Des weiteren wird in einem Schritt S146 der Anstiegswert DintgR des integralen Korrekturwerts dem integralen Korrekturbetrag IntgR (alt), der bei der unmittelbar vorange gangenen Gelegenheit berechnet wurde, durch die folgende Gleichung hinzuaddiert, um den derzeitigen Wert IntgR des integralen Korrekturbetrages zu berechnen.
In den folgenden Schritten S161–S164 wird der derzeitige Wert IntgR des Integralkorrekturbetrags durch den Grenzwert FbRTOLIMM der Abfallkorrektur und den Grenzwert FbRTOLIMP der Anstiegskorrektur begrenzt. Das Verfahren zur Bestimmung dieser Grenzwerte FbRTOLIMM und FbRTOLIMP wird später beschrieben.
Im Schritt S161 wird festgestellt, ob oder ob nicht der derzeitige Wert IntgR des Integralkorrekturwerts kleiner als der Grenzwert FbRTOLIMM der Abfallkorrektur ist. Da beides negative Werte sind, bedeutet die Tatsache, daß der derzeitige Wert IntgR des integralen Korrekturbetrages kleiner als der Grenzwert FbRTOLIMM der Abfallkorrektur ist, daß der Absolutwert des ersteren größer als der Absolutwert des letzteren ist. In diesem Fall wird der derzeitige Wert IntgR des integralen Korrekturbetrages gleich dem Grenzwert FbRTOLIMM des Rückkopplungs-Korrekturbetrages gesetzt.
Wenn der derzeitige Wert IntgR des integralen Korrekturbetrages gleich oder größer als der Grenzwert FbRTOLIMM der Abfallkorrektur ist, wird im Schritt S162 festgestellt, ob oder ob nicht der derzeitige Wert IntgR des integralen Korrekturbetrages größer als der Grenzwert FbRTOLIMP der Anstiegskorrektur ist.
Wenn der derzeitige Wert IntgR des integralen Korrekturbetrages größer als der Grenzwert FbRTOLIMP der Anstiegskorrektur ist, wird der derzeitige Wert IntgR des integralen Korrekturbetrages gleich dem Grenzwert FbRTOLIMP der Anstiegskorrektur im Schritt S164 gesetzt.
Wenn der derzeitige Wert IntgR des integralen Korrekturbetrages kleiner als der Grenzwert FbRTOLIMP der Anstiegskorrektur ist, wird der derzeitige Wert IntgR des integralen Korrerkturbetrages ohne Änderung verwendet.
Unter Verwendung des auf diese Weise begrenzten derzeitigen Wertes IntgR des integralen Korrekturbetrages wird der Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto des Übersetzungsverhältnisses durch die folgende Gleichung in einem Schritt S147 berechnet. FBrto = RtoERR·fbpDATA + (ddt RtoERR)·fbdDATA + IntgR
Wenn andererseits im Schritt S144 festgestellt wird, daß der Schrittmotor 4 der Soll-Schrittzahl DsrSTP nicht folgen kann, geht das Unterprogramm weiter zu einem Schritt S148. Hier wird der Anstiegswert DintgR des integralen Korrekturbetrages bei der derzeitigen Gelegenheit auf 0 gesetzt und das Programm geht weiter zum Schritt S146.
In diesem Fall wird der Integralkorrekturbetrag IntgR auf demselben Wert gehalten, wie bei der unmittelbar vorangegangenen Gelegenheit, zu der das Programm ausgeführt wurde, d.h. IntgR (alt). Wenn daher der Zustand, bei dem der Schrittmotor 4 der Soll-Schrittzahl DsrSTP nicht folgen kann, weiter anhält, wird verhindert, daß der Integralkorrekturbetrag der Rückkopplungs-Korrektur kumulativ ansteigt.
In den Schritten S165–S169 wird der Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto des Übersetzungsverhältnisses, der im Schritt S147 gefunden wurde, durch den Grenzwert FbRTOLIMM der Abfallkorrektur und dem Grenzwert FbRTOLIMP der Anstiegskorrektur wie in den Schritten S161–S164 begrenzt.
Dies bedeutet, wenn im Schritt S165 FBrto < FbRTOLIMM ist, wird der begrenzte Rückkopplungs-Korrekturbetrag LmFBrto des Übersetzungsverhältnisses gleich dem Grenzwert FbRTOLIMM der Abfallkorrektur im Schritt S167 gesetzt. Wenn umgekehrt FBrto > FbRTOLIMP im Schritt S166 ist, wird im Schritt S168 der begrenzte Rückkopplungs-Korrekturbetrag LmFBrto gleich dem Grenzwert FbRTOLIMP der Anstiegskorrektur gesetzt.
Als Ergebnis der Bestimmung der Schritte S165, S166 wird, wenn FbRTOLIMM ≤ FBrto ≤ FbRTOLIMP im Schritt S169 ist, der begrenzte Rückkopplungs-Korrekturbetrag LmFBrto im Schritt S147 gleich dem Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto des Übersetzungsverhältnisses gesetzt.
Wenn im Schritt S143 festgestellt wird, daß das stufenlos verstellbare Getriebe sich nicht in einem Zustand befindet, in dem das Übersetzungsverhältnis geregelt werden kann, dann werden der integrale Korrekturbetrag IntgR und der Rückkopplungs- Korrekturbetrag FBrto des Übersetzungsverhältnisses beide in einem Schritt S149 auf 0 gesetzt. Als Ergebnis wird in folgenden Verfahrensschritten der begrenzte Korrekturbetrag LmFBrtoO des Übersetzungsverhältnisses im Schritt S169 auch auf 0 zurückgesetzt.
Als nächstes wird das Verfahren zur Bestimmung des Grenzwertes FbRTOLIMM des negativen Rückkopplungs-Korrekturbetrages und des Grenzwertes FbRTOLIMP des positiven Rückkopplungs-Korrekturbetrages unter Bezugnahme auf die 11 und 12 beschrieben.
11 zeigt ein Unterprogramm zur Berechnung der Grenzwerte FbRTOLIMM und FbRTOLIMP und 12 zeigt ein Unterprogramm zur Berechnung des regelbaren minimalen Übersetzungsverhältnisses Lmrtomin und des regelbaren maximalen Übersetzungsverhältnisses Lmrtomax, die bei der Berechnung verwendet werden.
In 11 wird in einem Schritt S171 das fehlerkorrigierte, vorübergehende Soll-Übersetzungsverhältnis TSRatioO wie im obenerwähnten Schritt S220 berechnet.
In einem Schritt S172 wird ein Grenzwert FbRTOLIMP der Anstiegskorrektur durch Ableiten des fehlerkorrigierten, vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnisses TSRatioO anhand des maximal regelbaren Übersetzungsverhältnisses Lmrtomax, das durch das unten beschriebene Unterprogramm der 12 berechnet wurde, berechnet.
Im nächsten Schritt S173 wird festgestellt, ob oder ob nicht dieser Grenzwert FbRTOLIMP gleich oder größer als ein positiver kritischer Wert LIMFBRTOP ist, der einer Funktionsgrenze der Schrittvergrößerung des Schrittmotors 4 entspricht.
Wenn der Grenzwert FbRTOLIMP gleich oder größer als der positive kritische Wert LIMFBRTOP ist, wird in einem Schritt S175 der Grenzwert FbRTOLIMP gleich dem positiven kritischen Wert LIMFBRTOP gesetzt. Wenn der Grenzwert FbRTOLIMP kleiner als der positive kritische Wert LIMFBRTOP ist, wird in einem Schritt S174 festgestellt, ob oder ob nicht der Grenzwert FbRTOLIMP der Anstiegskorrektur in einem Schritt S174 ein negativer Wert ist.
Wenn der Grenzwert FbRTOLIMP der Anstiegskorrektur ein negativer Wert ist, wird der Grenzwert FbRTOLIMP in einem Schritt S176 auf 0 zurückgesetzt. Wenn der Grenzwert FbRTOLIMP der Anstiegskorrektur einen Wert zwischen 0 und dem positiven kritischen Wert LIMFBRTOP annimmt, wird der Grenzwert FbRTOLIMP der Anstiegskorrektur nicht begrenzt.
In einem Schritt S177 wird der Grenzwert FbRTOLIMM der Abfallkorrektur durch Abziehen des fehlerkorrigierten, vorübergehenden Soll-Übersetzungsverhältnisses TSRatioO vom regelbaren minimalen Übersetzungsverhältnis Lmrtomin, der durch das Unterprogramm der 12 berechnet wurde, berechnet.
Im nächsten Schritt S178 wird festgestellt, ob oder ob nicht dieser Grenzwert FbRTOLIMM kleiner als ein negativer kritischer Wert LIMFBRTOM ist, der einer Betätigungsgrenze der Schrittverringerung des Schrittmotors 4 entspricht. Wenn der Grenzwert FbRTOLIMM der Abfallkorrektur kleiner als der negative kritische Wert LIMFBRTOM ist, dann wird der Grenzwert FbRTOLIMM der Abfallkorrektur gleich dem negativen kritischen Wert LIMFBRTOM in einem Schritt S180 gesetzt. Wenn der Grenzwert FbRTOLIMM der Abfallkorrektur größer als der negative kritische Wert LIMFBRTOM ist, wird in einem Schritt S179 festgestellt, ob oder ob nicht der Abfallkorrektur-Grenzwert FbRTOLIMM ein positiver Wert ist.
Wenn der Abfallkorrektur-Grenzwert FbRTOLIMM ein positiver Wert ist, wird der Grenzwert FbRTOLIMM in einem Schritt S181 auf 0 zurückgesetzt.
Wenn der Grenzwert FbRTOLIMM der Abfallkorrektur einen Wert zwischen 0 und dem negativen kritischen Wert LIMFBRTOM ist, wird keine Grenze beim Abfallkorrektur-Grenzwert FbRTOLIMM angewandt.
Als nächstes wird das Unterprogramm zur Berechnung des regelbaren minimalen Übersetzungsverhältnisses Lmrtomin und des regelbaren maximalen Übersetzungsverhältnisses Lmrtomax unter Bezugnahme auf die 12 beschrieben.
Zunächst wird in einem Schritt S191 festgestellt, ob oder ob nicht das tatsächliche Übersetzungsverhältnis Ratio kleiner als ein minimales Übersetzungsverhältnis MINRTO ist, das auf der Eigenschaft der Hardware des stufenlos verstellbaren Getriebes basiert. Obwohl normalerweise das tatsächliche Übersetzungsverhältnis nicht unterhalb des minimalen Übersetzungsverhältnisses MINRTO fällt, kann ein solcher Fall aufgrund einer äußeren Störung, wie einer Momentverschiebung auftreten.
Wenn Ratio ≤ MINRTO ist, wird in einem Schritt S192 das regelbare minimale Übersetzungsverhältnis Lmrtomin gleich dem Befehlswert LmDsrRTO des begrenzten Übersetzungsverhältnisses bei der unmittelbar vorangegangenen Gelegenheit gesetzt.
Wenn andererseits Ratio > MINRTO ist, wird das regelbare, minimale Übersetzungsverhältnis Limrtomin gleich dem unteren Grenzwert LIMRTOMIN des Befehls des Übersetzungsverhältnisses gesetzt, der in den Schritten S221–S225 der 4 verwendet wurde.
Als nächstes wird in einem Schritt 194 festgestellt, ob oder ob nicht das tatsächliche Übersetzungsverhältnis Ratio gleich oder größer als ein maximales Übersetzungsverhältnis MAXRTO ist, das auf den Eigenschaften der Hardware des stufenlos verstellbaren Getriebes beruht. Obwohl normalerweise das tatsächliche Übersetzungsverhältnis Ratio nicht größer als das maximale Übersetzungsverhältnis MAXRTO wird, kann ein solcher Fall aufgrund einer äußeren Störung wie einer Drehmomentverschiebung auftreten. Wenn Ratio ≥ MAXRTO ist, wird in einem Schritt S195 das maximal regelbare Übersetzungsverhältnis Lmrtomax gleich dem Befehlswert LmDsrRTO des begrenzten Übersetzungsverhältnisses bei der unmittelbar vorangegangenen Gelegenheit gesetzt.
Wenn andererseits Ratio < MAXRTO ist, wird im Schritt S196 das regelbare, maximale Übersetzungsverhältnis Lmrtomax gleich dem oberen Grenzwert LIMRTOMAX des Befehls des Übersetzungsverhältnisses gesetzt, der in den Schritten S221 bis S225 der 4 verwendet wurde.
Als nächstes wird das Unterprogramm zur Erfassung einer Unregelmäßigkeit bei den Drehsensoren unter Bezugnahme auf die 18A und 18B beschrieben. Dieses Unterprogramm entspricht den Verfahren in den Schritten S231 und S1425.
In diesem Unterprogramm wird eine Unregelmäßigkeit beim Motordrehzahlsensor 68, beim Eingangsdrehzahlsensor 64 und beim Ausgangsdrehzahlsensor 65 festgestellt.
Das Unterprogramm stellt zunächst fest, ob der Signalpfad bei den Sensoren zusammengebrochen ist. Dieser Zusammenbruch umfaßt ein Reißen eines Leitungsdrahtes und einen Kontaktfehler einer Steckverbindung. Das Unterprogramm stellt fest, daß eine Unregelmäßigkeit vorliegt, wenn von diesen Sensoren kein Signal eingeleitet wird.
In einem Schritt S1101 wird festgestellt, ob ein Signal vom Ausgangsdrehzahlsensor 65 zugeleitet wird, im folgenden Schritt S1102 wird festgestellt, ob ein Signal vom Eingangsdrehzahlsensor 64 eingeleitet wird. In einem folgenden Schritt S1103 wird festgestellt, ob ein Signal vom Motordrehzahlsensor 68 eingeleitet wird.
Wenn festgestellt wird, daß vom Ausgangsdrehzahlsensor 65 im Schritt S1101 kein Signal eingeleitet wird, schaltet das Unterprogramm ein Flag an, das eine Unregelmäßigkeit des Ausgangsdrehzahlsensors 65 in einem Schritt S1106 anzeigt und das Unterprogramm wird beendet.
Wenn festgestellt wird, daß vom Eingangsdrehzahlsensor 64 im Schritt S1102 kein Signal eingeleitet wird, schaltet das Unterprogramm ein Flag an, das eine Unregelmäßigkeit beim Eingangsdrehzahlsensor 64 in einem Schritt S1107 anzeigt, und das Unterprogramm wird beendet.
Wenn festgestellt wird, daß vom Motordrehzahlsensor 68 im Schritt S1103 kein Signal eingeleitet wird, dann schaltet das Unterprogramm ein Flag an, das eine Unregelmäßigkeit beim Motordrehzahlsensor 68 in einem Schritt S1108 anzeigt, und das Unterprogramm wird beendet.
Wenn in keinem der Schritte S1101–S1103 eine Unregelmäßigkeit gefunden wurde, geht das Unterprogramm weiter zu einem Schritt S1201, wo Ausgangssignale der Drehsensoren untersucht werden.
Das Verfahren des Schrittes 1201 ist in 18B gezeigt.
Hier wird festgestellt, ob das Verhältnis der Signale des Eingangsdrehzahlsensors 64 und des Ausgangsdrehzahlsensors 65, d.h. Ni/No, das Verhältnis der Signale vom Aus gangsdrehzahlsensor 65 und des Eingangsdrehzahlsensors 68, d.h. No/Ne und das Verhältnis der Signale vom Motordrehzahlsensor 68 und vom Eingangsdrehzahlsensor 64, d.h. Ne/Ni, jeweils innerhalb vorbestimmter Bereiche liegen, die beispielsweise in Abhängigkeit von den Funktionsgrenzen der Hardware des Getriebes bestimmt werden.
Indem herausgefunden wird, welche der obigen Verhältnisse aus dem jeweiligen entsprechenden Bereich fallen, kann das Unterprogramm den Sensor bestimmen, der eine Unregelmäßigkeit aufweist, da zwei der obigen drei Verhältnisse außerhalb der entsprechenden vorbestimmten Bereiche fallen, wenn bei einem Sensor eine Unregelmäßigkeit auftritt.
Die Ergebnisse der Feststellung sind in die folgenden vier Fälle gegliedert.

Fall 1: Ni/No = außerhalb des Bereichs, No/Ne = außerhalb des Bereichs und Ne/Ni = innerhalb des Bereichs,
Fall 2: Ni/No = außerhalb des Bereichs, No/Ne = innerhalb des Bereichs und Ne/Ni = außerhalb des Bereichs,
Fall 3: Fall 2: Ni/No = innerhalb des Bereichs, No/Ne = außerhalb des Bereiches und Ne/Ni = ist außerhalb des Bereichs und
Fall 4: andere als die Fälle 1–3.

Wenn die Ergebnisse der Bestimmung im Schritt S1201 dem Fall 1 entsprechen, geht das Unterprogramm weiter zum Schritt 1106 der 18A. Wenn das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1201 dem Fall 2 entspricht, geht das Unterprogramm weiter zum Schritt S1107 der 18A.
Wenn die Ergebnisse der Feststellung im Schritt S1201 dem Fall 3 entsprechen, geht das Programm weiter zum Schritt S1108 der 18A. Wenn das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1201 keinem der Fälle 1–3 entspricht, geht das Unterprogramm weiter zum Schritt 1110 der 18A und schaltet ein Flag an, daß alle Drehzahlsensoren so arbeiten, wie sie sollen.
Indem der Sensor, der eine Unregelmäßigkeit aufweist, auf diese Weise bestimmt wird, ist es außerdem möglich festzustellen, ob oder ob nicht ein spezifischer Sensor eine Unregelmäßigkeit aufweist. Im Schritt S241 der 6 wird von den drei Drehzahlsensoren 64, 65 68 eine Abnormalität nur beim Motordrehzahlsensor 68 festgestellt. Eine derartige Bestimmung wird durch Verwendung dieses obigen Unterprogramms ermöglicht.
Wenn bei mehreren Sensoren gleichzeitig eine Unregelmäßigkeit in diesem Unterprogramm vorliegt, ist das Ergebnis der Feststellung dasselbe, wie wenn bei keinem Sensor eine Unregelmäßigkeit vorliegt. Eine derartige Situation ist jedoch sehr selten, und auf eine Behandlung einer derartigen Situation wird bei diesem Ausführungsbeispiel verzichtet.
Gemäß der oben beschriebenen Regelvorrichtung des Übersetzungsverhältnisses wird die Auswirkung einer Unregelmäßigkeit bei der Regelung des Übersetzungsverhältnisses selbst dann minimiert, wenn einer der Drehzahlsensoren unregelmäßig arbeitet.
Der Gesamtinhalt der Tokugan Hei 10-175694 mit Anmeldetag 23. Juni 1998 in Japan, der Tokugan Hei 10-209451 mit Anmeldetag 24. Juli 1998 in Japan, der Tokugan Hei 10-224663 mit Anmeldetag 7. August 1998 in Japan, und der Tokugan Hei 10-224665 mit Anmeldetag 7. August 1998 in Japan wird hiermit durch in Bezugnahme mit aufgenommen.
Obwohl die Erfindung oben durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Änderungen und Modifikationen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind einem Fachmann im Lichte der obigen Lehre ohne weiteres klar.
Beispielsweise wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Feststellung einer Unregelmäßigkeit bezüglich des Motordrehzahlsensors 68, des Eingangsdrehzahlsensors 64 und des Ausgangsdrehzahlsensors 65 durchgeführt. Es ist jedoch auch möglich, eine Unregelmäßigkeit anderer Drehzahlsensoren festzustellen. Bei einer Regelvorrichtung für das Übersetzungsverhältnis, die einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor anstelle des Ausgangsdrehzahlsensors verwendet, um die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu erfassen, kann eine Unregelmäßigkeit des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors auf ähnliche Weise festgestellt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt die vorbestimmte Anzahl der Drehzahlsensoren drei, derselbe Algorithmus kann allerdings verwendet werden, um eine Unregelmäßigkeit bei mehr als vier Sensoren festzustellen und zu bestimmen, bei welchem Sensor eine Unregelmäßigkeit auftritt, indem die Anzahl der Fälle im Schritt S1201 erhöht wird.
Die Ausführungsbeispiele dieser Erfindung, zu denen ein Ausschließlichkeitsrecht oder – privileg beansprucht werden, sind wie folgt definiert:

Claims

Übersetzungsverhältnis-Regelvorrichtung zur Verwendung bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe, wobei das Getriebe ein Ausgangsmoment eines Motors an ein Antriebsrad mit einem beliebigen Übersetzungsverhältnis überträgt, mit einem Sensor (68) zum Erfassen einer Drehzahl des Motors, einem Sensor (64) zum Erfassen einer Eingangsdrehzahl des Getriebes, einem Sensor (65) zum Erfassen einer Ausgangsdrehzahl des Getriebes, einem Sensor (59) zum Erfassen einer Durchflußmenge an Einsaugluft des Motors, und einem Mikroprozessor, der programmiert ist: eine Treibstoffeinspritzmenge des Motors anhand der Durchflußmenge an Einsaugluft und der Motordrehzahl zu berechnen (S242, S248, S249, S250), ein Eingangsmoment des Getriebes anhand der Treibstoffeinspritzmenge und der Motordrehzahl (S117) zu berechnen, das Übersetzungsvefiältnis des Getriebes innerhalb eines vorbestimmten Bereichs des Übersetzungsverhältnisses basierend auf Ausgangssignalen der Sensoren (64, 65, 68) zu regeln (87, S228), einen Korrekturwert eines Drehmomentverschiebungsfehlers anhand des Eingangsdrehmoments des Getriebes und eines vorbestimmten Soll-Übersetzungsverhältnisses zu berechnen (S118), basierend auf den Ausgangssignalen der Sensoren (64, 65, 68) eine Feststellung zu treffen, ob einer der Sensoren (64, 65, 68) eine Unregelmäßigkeit aufweist (101, S231, S241, S1425), und den vorbestimmten Bereich des Übersetzungsverhältnisses derart zu korrigieren, daß er enger ist, wenn bei einem der Sensoren (64, 65, 68) festgestellt wurde, daß er eine Unregelmäßigkeit aufweist (98, S234), und die Korrektur des Drehmomentverschiebungsfehlers zu verwenden, um das Übersetzungsverhältnis des Getriebes zu regeln, wenn bei keinem der Sensoren (64, 65, 68) eine Unregelmäßigkeit festgestellt wurde (S220), und zu verhindern, daß der Korrekturwert des Drehmomentverschiebungsfehlers zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes verwendet wird, wenn bei einem der Sensoren (64, 65, 68) eine Unregelmäßigkeit festgestellt wurde (S116).
Übersetzungsverhältnis-Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsdrehzahlsensor (65) einen Sensor zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs aufweist.
Übersetzungsverhältnis-Regelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (61) des weiteren programmiert ist, ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis des Getriebes durch Teilung der Eingangsdrehzahl des Getriebes durch die Ausgangsdrehzahl des Getriebes zu berechnen (78, S122), eine derartige Rückkopplungs-Korrektur des Übersetzungsverhältnisses durchzuführen, daß ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis mit einem vorbestimmten Soll-Übersetzungsverhältnis zusammenfällt (84, 85, S220), und zu verhindern, daß die Rückkopplungs-Korrektur durchgeführt wird, wenn bei einem der Sensoren (64, 65, 68) festgestellt wird, daß er eine Unregelmäßigkeit (S149) aufweist.
Übersetzungsverhältnis-Regelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (61) des weiteren programmiert ist, die Durchführung der Rückkopplungs-Korrektur zu verhindern, indem ein Rückkopplungs-Korrekturbetrag gleich 0 gesetzt wird (S149).
Übersetzungsverhältnis-Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (61) eine Feststellung trifft, ob bei den Sensoren ein Signalpfad zusammengebrochen ist (S1101–S1103), und eine Feststellung trifft, ob bei den Ausgangssignalen der Sensoren eine Unregelmäßigkeit vorliegt (S1201).
Übersetzungsverhältnis-Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (61) des weiteren programmiert ist, die Verwendung des Korrekturwerts des Drehmomentverschiebungsfehlers zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes zu verhindern, indem der Korrekturwert des Drehmomentverschiebungsfehlers gleich 0 gesetzt wird (S116).
Übersetzungsverhältnis-Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (61) des weiteren programmiert ist, anhand eines Ausgangssignals des Sensors (59) für die Durchflußmenge an Einsaugluft festzustellen, ob bei dem Sensor (59) für die Durchflußmenge an Einlaßluft eine Unregelmäßigkeit vorliegt (S241), und die Verwendung des Korrekturwerts des Drehmomentverschiebungsfehlers zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes zu verhindern, wenn bei dem Sensor (59) für die Durchflußmenge an Einlaßluft eine Unregelmäßigkeit festgestellt wurde.
Verfahren zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses bei einem stufenlos verstellbaren Toroidgetriebe eines Fahrzeugs, wobei das Getriebe ein Ausgangsmoment eines Motors an ein Antriebsrad in einem beliebigen Übersetzungsverhältnis überträgt, wobei das Verfahren umfaßt: Erfassen einer Drehzahl des Motors anhand eines Ausgangssignals eines Motordrehzahlsensors (68), Erfassen einer Eingangsdrehzahl des Getriebes anhand eines Ausgangssignals von einem Eingangsdrehzahlsensor (64), Erfassen einer Ausgangsdrehzahl des Getriebes anhand eines Ausgangssignals von einem Eingangssignaldrehzahlsensor (65), Erfassen einer Durchflußmenge an Einsaugluft des Motors, Berechnen einer Treibstoffeinspritzmenge des Motors anhand der Durchflußmenge an Einsaugluft und der Motordrehzahl (S242, S248, S249, S250), Berechnen eines Eingangsmoments des Getriebes anhand der Treibstoffeinspritzmenge und der Motordrehzahl (S117), Regeln des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes innerhalb eines vorbestimmten Bereichs des Übersetzungsverhältnisses basierend auf den Ausgangssignalen der Sensoren (64, 65, 68), Berechnen eines Korrekturwertes eines Drehmomentverschiebungsfehlers anhand des Eingangsdrehmoments des Getriebes und eines vorbestimmten Soll-Übersetzungsverhältnisses (S118), Treffen einer Feststellung basierend auf den Ausgangssignalen der Sensoren, ob bei einem der Sensoren eine Unregelmäßigkeit vorliegt (101, S231, S241, S1425), Korrigieren des vorbestimmten Bereichs der Übersetzungsverhältnisse derart, daß er enger wird, wenn bei einem der Sensoren eine Unregelmäßigkeit festgestellt wurde (98, S234), und Verwenden der Korrektur des Drehmomentverschiebungsfehlers, um das Übersetzungsverhältnis des Getriebes zu regeln, wenn bei keinem der Sensoren (64, 65, 68) eine Unregelmäßigkeit festgestellt wurde (S220), und Verhindern der Verwendung des Korrekturwerts des Drehmomentverschiebungsfehlers zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes, wenn bei einem der Sensoren (64, 65, 68) eine Unregelmäßigkeit festgestellt wurde (S116).
Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch Durchführen einer Rückkopplungs-Korrektur des Übersetzungsverhältnisses, so daß ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis mit einem vorbestimmten Soll-Übersetzungsverhältnis zusammenfällt (84, 85, S220), und Verhindern der Rückkopplungs-Korrektur, wenn bei einem der Sensoren (64, 65, 68) festgestellt wird, daß er eine Unregelmäßigkeit (S149) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Verhindern der Durchführung der Rückkopplungs-Korrektur, indem ein Rückkopplungs-Korrekturbetrag gleich 0 gesetzt wird (S149).
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch Feststellen, ob bei den Sensoren ein Signalpfad zusammengebrochen ist (S1101–S1103), und Feststellen, ob bei den Ausgangssignalen der Sensoren eine Unregelmäßigkeit vorliegt (S1201).
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, gekennzeichnet durch Verhindern der Verwendung des Korrekturwerts des Drehmomentverschiebungsfehlers zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes, indem der Korrekturwert des Drehmomentverschiebungsfehlers gleich 0 gesetzt wird (S116).
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, gekennzeichnet durch Feststellen, ob bei dem Sensor (59) für die Durchflußmenge an Einlaßluft eine Unregelmäßigkeit vorliegt (S241), und Verhindern der Verwendung des Korrekturwerts des Drehmomentverschiebungsfehlers zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes, wenn bei dem Sensor (59) für die Durchflußmenge an Einlaßluft eine Unregelmäßigkeit festgestellt wurde.