DE19937519A1 - Übersetzungsverhältnis-Steuervorrichtung und Steuerverfahren eines stufenlosen Ringgetriebes - Google Patents

Abstract

Ein Übersetzungsverhältnis eines stufenlosen Ringgetriebes wird durch einen Schrittmotor geändert. Der Schrittmotor spricht auf ein Befehlssignal Astep an, welches eine Steuervorrichtung entsprechend einem Ziel-Übersetzungsverhältnis ausgibt. Die Steuervorrichtung ist dazu programmiert, das Befehlssignal Astep derart zu initialisieren, wenn diese aktiviert wird, während das Fahrzeug fährt, daß das Befehlssignal mit einer tatsächlichen Betriebsposition des Schrittmotors zusammenfällt. Die Steuervorrichtung ist ferner dazu programmiert, das Befehlssignal nach einem Durchführen dieser Initialisierung innerhalb eines ersten Begrenzungsbereichs zu begrenzen, welcher schmaler als ein zweiter Begrenzungsbereich in Übereinstimmung mit einer physikalischen Betriebsgrenze des Schrittmotors ist. Durch Anwenden einer derartigen Begrenzung auf das Befehlssignal wird das Befehlssignal daran gehindert, die Betriebsgrenze des Schrittmotors zu überschreiten, selbst wenn ein Drehmoment-Schaltfehler in das Befehlssignal durch die Initialisierung, während das Fahrzeug fährt, eingeführt wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Übersetzungsver­ hältnis-Steuerung eines stufenlosen Ringgetriebes eines Fahr­ zeugs, insbesondere eine Übersetzungsverhältnis-Steuerung, wenn eine Leistungsversorgung zu einer Steuervorrichtung ein­ geschaltet wird, während das Fahrzeug fährt.

HINTERGRUND DER TECHNIK

Ein übersetzungsverhältnis eines stufenlosen Keilriemenge­ triebes und eines stufenlosen Ringgetriebes für ein Fahrzeug wird generell durch eine elektronische Steuervorrichtung über einen Stellantrieb gesteuert, welcher auf ein Befehlssignal, welches durch die Steuervorrichtung ausgegeben wird, an­ spricht. Ein Schrittmotor ist ein Beispiel eines derartigen Stellantriebs.

Tokkai Hei 8-178 063, veröffentlicht 1996 durch das japa­ nische Patentamt, offenbart ein Initialisierungsverfahren des Befehlssignals, um zu erreichen, daß das Befehlssignal mit der tatsächlichen Betriebsposition des Schrittmotors zusammen­ fällt. Die Betriebsposition wird als äquivalent zu dem Echt- Übersetzungsverhältnis des Getriebes betrachtet.

Die Steuervorrichtung dieses Stands der Technik bestimmt zuerst, ob das Fahrzeug fährt, unmittelbar nachdem die Lei­ stungsversorgung der Steuervorrichtung begonnen wird. Fährt das Fahrzeug nicht, so treibt die Steuervorrichtung den Schrittmotor zu einer Endposition in der Zunahmerichtung eines Übersetzungsverhältnisses an, welche äquivalent zu dem maxima­ len Übersetzungsverhältnis des Getriebes ist. Bei dieser Posi­ tion initialisiert die Steuervorrichtung das Befehlssignal derart, daß ein Signal, den Schrittmotor zu dieser Position anzutreiben, einem Signal entspricht, welches das maximale Übersetzungsverhältnis befiehlt.

Es ist auch möglich, daß die Leistungsversorgung zu der Steuervorrichtung im Moment endet bzw. die Spannung für den Betrieb der Steuervorrichtung zu niedrig wird, während das Fahrzeug fährt. Bei einer derartigen Gelegenheit nimmt, wenn der Schrittmotor zu der Endposition angetrieben wird, wenn die Leistungsversorgung wiederhergestellt wird, das Übersetzungs­ verhältnis plötzlich einen Maximalwert an, und es findet ein nicht wünschenswertes Herunterschalten des Getriebes statt. Wenn das Fahrzeug fährt, initialisiert die Steuervorrichtung das Befehlssignal daher durch ein unterschiedliches Verfahren. Das heißt, daß die momentane Betriebsposition des Schrittmo­ tors aus dem Echt-Übersetzungsverhältnis des Getriebes gemäß einer Erfassung durch Sensoren geschätzt wird und das Befehls­ signal derart moduliert wird, daß dieses mit der geschätzten Betriebsposition des Schrittmotors zusammenfällt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein spezifisches Problem erwächst jedoch, wenn das oben erwähnte Initialisierungsverfahren auf die Steuervorrichtung eines stufenlosen Ringgetriebes angewandt wird. Bei einem stu­ fenlosen Ringgetriebe entsprechen ein Echt- Übersetzungsverhältnis des Getriebes, welches durch Drehungs­ sensoren erfaßt wird, und ein Befehlssignal, welches von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, wegen eines sogenannten Drehmoment-Schaltfehlers, welcher spezifisch für das stufenlo­ se Ringgetriebe ist, einander nicht notwendigerweise.

Bei dem stufenlosen Ringgetriebe wird ein Eingangsdrehmo­ ment durch Leistungswalzen bei einem beliebigen Übersetzungs­ verhältnis, welches deren Gyrationswinkeln entspricht, zu ei­ nem Ausgangsdrehmoment umgewandelt.

Wenn sich ein Eingangsdrehmoment ändert, verformen sich Zapfen, welche die Leistungswalzen lagern, und eine mechani­ sche Rückkopplungsvorrichtung, welche eine Rückkopplung der Bewegung des Zapfens zu einem Steuerventil vornimmt, wird feh­ lerhaft. Hierbei wird das Steuerventil durch den Schrittmotor angetrieben und liefert einen Öldruck zum Ändern des Gyrati­ onswinkels der Leistungswalzen. Eine Abweichung des Echt- Übersetzungsverhältnisses von dem Übersetzungsverhältnis, wel­ ches durch das Befehlssignal bezeichnet wird, wegen des Feh­ lers der mechanischen Rückkopplungsvorrichtung wird als Drehmoment-Schaltfehler bezeichnet. Aufgrund der Tatsache, daß das Getriebe kein Drehmoment überträgt, wenn das Fahrzeug nicht fährt, findet der Drehmoment-Schaltfehler lediglich statt, wenn das Fahrzeug fährt.

Wenn das Befehlssignal initialisiert wird, während das Fahrzeug fährt, wird daher die Genauigkeit der Initialisierung des Befehlssignals durch diesen Drehmoment-Schaltfehler ge­ stört, und es besteht die Möglichkeit, daß die Steuervorrich­ tungi ein Befehlssignal zu dem Schrittmotor ausgeben kann, wel­ ches die Betriebsgrenze des Schrittmotors tatsächlich über­ steigt.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zu verhindern, daß ein Befehlssignal die Betriebsgrenze eines Mo­ tors übersteigt, selbst wenn das Befehlssignal initialisiert wird, während das Fahrzeug fährt.

Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, schafft die vorlie­ gende Erfindung eine Übersetzungsverhältnis-Steuervorrichtung für ein stufenloses Ringgetriebe eines Fahrzeugs, wobei das Getriebe einen Motor umfaßt, welcher eine Betriebsposition ge­ mäß einem Befehlssignal ändert, um ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes zu ändern. Die Steuervorrichtung umfaßt einen Sensor zum Erfassen einer Betriebsbedingung des Fahrzeugs, ei­ nen Sensor zum Erfassen, daß das Fahrzeug fährt, einen Sensor zum Erfassen eines Echt-Übersetzungsverhältnisses des Getrie­ bes und einen Mikroprozessor, welcher dazu programmiert ist, wenn das Fahrzeug fährt, eine Initialisierung des Befehls­ signals bezüglich einer tatsächlichen Betriebsposition des Mo­ tors auf der Grundlage des Echt-Übersetzungsverhältnisses des Getriebes durchzuführen, ein Ziel-Übersetzungsverhältnis auf der Grundlage der Betriebsbedingung des Fahrzeugs zu bestim­ men, das Befehlssignal auf der Grundlage des Ziel- Übersetzungsverhältnisses zu bestimmen, das Befehlssignal in­ nerhalb eines ersten Begrenzungsbereichs zu begrenzen, welcher schmaler als ein zweiter Begrenzungsbereich entsprechend einer physikalischen Betriebsgrenze des Getriebes ist, nachdem die Initialisierung durchgeführt ist, und das Befehlssignal nach einem Begrenzen an den Motor auszugeben.

Die vorliegende Erfindung schafft auch ein Übersetzungs­ verhältnis-Steuerverfahren eines stufenlosen Ringgetriebes ei­ nes Fahrzeugs, wobei das Getriebe einen Motor umfaßt, welcher eine Betriebsposition gemäß einem Befehlssignal ändert, um ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes zu ändern. Das Verfahren umfaßt ein Erfassen einer Betriebsbedingung des Fahrzeugs, ein Erfassen, daß das Fahrzeug fährt, ein Erfassen eines Echt- Übersetzungsverhältnisses des Getriebes, ein Durchführen einer Initialisierung des Befehlssignals bezüglich einer tatsächli­ chen Betriebsposition des Motors auf der Grundlage des Echt- Übersetzungsverhältnisses des Getriebes, wenn das Fahrzeug fährt, ein Bestimmen eines Ziel-Übersetzungsverhältnisses auf der Grundlage der Betriebsbedingung des Fahrzeugs, ein Bestim­ men des Befehlssignals auf der Grundlage des Ziel- Übersetzungsverhältnisses, ein Begrenzen des Befehlssignals innerhalb eines ersten Begrenzungsbereichs, welcher schmaler als ein zweiter Begrenzungsbereich entsprechend einer physika­ lischen Betriebsgrenze des Getriebes ist, nachdem die Initia­ lisierung durchgeführt ist, und ein Ausgeben des Befehls­ signals nach einem Begrenzen an den Motor.

Die Einzelheiten sind ebenso wie andere Merkmale und Vor­ teile der vorliegenden Erfindung im Rest der Beschreibung dar­ gelegt und in der beigefügten Zeichnung dargestellt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht eines stufenlosen Ringgetriebes, auf welches die vorliegende Erfindung angewandt wird.

Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm einer erfindungsge­ mäßen Übersetzungsverhältnis-Steuervorrichtung.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild zum Beschreiben der Struk­ tur einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, welches eine Hauptroutine ei­ ner Übersetzungsverhältnis-Steuerung beschreibt, welche durch die Steuervorrichtung durchgeführt wird.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, welches ein Unterprogramm zum Berechnen eines Drehmoment-Schaltfehler-Korrekturwerts TSrto beschreibt, welches durch die Steuervorrichtung durchgeführt wird.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, welches ein Unterprogramm zum Berechnen einer Übersetzungsverhältnis-Abweichung RtoERR und deren Ableitung

beschreibt, welches durch die Steuer­ vorrichtung durchgeführt wird.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, welches ein Unterprogramm zum Berechnen von Rückkopplungsverstärkungen beschreibt, welches durch die Steuervorrichtung durchgeführt wird.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, welches ein Unterprogramm zum Berechnen eines Übersetzungsverhältnis- Rückkopplungskorrekturbetrags FBrto beschreibt, welches durch die Steuervorrichtung durchgeführt wird.

Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, welches ein Unterprogramm zum Initialisieren eines Befehlssignals beschreibt, welches durch die Steuervorrichtung durchgeführt wird.

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, welches ein Unterprogramm zum Anwenden einer Begrenzung auf das Befehlssignal be­ schreibt, welches durch die Steuervorrichtung durchgeführt wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 der Zeichnung umfaßt ein stu­ fenloses Ringgetriebe, auf welches die vorliegende Erfindung angewandt wird, eine Eingangswelle 20 und ein Ausgangsritzel 29.

Die Eingangswelle 20 ist mit einem Motor eines Fahrzeugs über einen Drehmomentwandler verbunden. Der Motor und der Drehmomentwandler sind auf der rechten Seite von Fig. 1 ange­ ordnet, doch nicht dargestellt. Das Ausgangsritzel 29 gibt ein Drehungs-Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs aus.

Ein Nockenflansch 27 ist in die Spitze der Eingangswelle 20 eingeschraubt. Ein Gewindering 26 ist an der Spitze der Eingangswelle 20 festgezogen, so daß der Nockenflansch 27 an der Eingangswelle 20 befestigt ist.

Der Nockenflansch 27 ist in einem zylinderförmigen Hinter­ seitenabschnitt einer Eingangsscheibe 1 eingeschoben. Die Ein­ gangswelle 20 tritt durch die Mitte der Eingangsscheibe 1 hin­ durch, wobei ein geringfügiges Spiel übriggelassen wird. Durch diese Anordnung wird die Eingangsscheibe 1 gleichachsig mit der Drehwelle 20 gehalten. Der Nockenflansch 27 ist in einem Gehäuse 27 durch ein Lager 22 gelagert, und das Basisende der Eingangswelle 20 ist durch ein Schräglager 32 gelagert.

Nockenwalzen 28 sind zwischen dem Nockenflansch 27 und der Eingangsscheibe 1 angeordnet. Die Nockenwalzen 28 umfassen Nockenflächen, welche die Eingangsscheiben gemäß der relativen Drehverschiebung des Nockenflansches 27 und der Eingangsschei­ be 1 zu der rechten Seite der Figur drücken.

Eine Ausgangsscheibe 2 ist derart, daß diese sich relativ zu der Eingangsscheibe 1 auf dem Außenumfang der Drehwelle 20 drehen kann, befestigt.

Die Eingangsscheibe 1 und eine Leistungsausgangsscheibe 2 umfassen ringförmige gekrümmte Flächen 1A, 1B, welche aufein­ ander zuweisen, und ein Leistungswalzenpaar 3 wird zwischen diesen gekrümmten Flächen 1A, 1B angegriffen.

Die Ausgangsscheibe 2 befindet sich in Keilwellenverbin­ dung mit einer Hülse 25, welche auf dem Außenumfang der Dreh­ welle 20 über ein Nadellager gelagert ist. Ein Abschnitt 25A großen Durchmessers ist in der Hülse 25 ausgebildet, um eine Schublast aufzunehmen, welche auf die Leistungsausgangsscheibe 2 zur rechten Seite von Fig. 1 hin wirkt.

Die Hülse 25 ist durch eine Zwischenwand 23 des Gehäuses 21 über ein Radiallager 24 gelagert und ist auch durch ein Schräglager 30 gelagert. Das Schräglager 30 und ein Schrägla­ ger 32 befinden sich innerhalb einer zylinderförmigen Abdec­ kunor 31 in Befestigung an dem Gehäuse 21 in Eingriff.

Ein Abstandhalter 33, welcher sich in Eingriff mit der In­ nenseite der Abdeckung 31 befindet, wird auch durch die Schräglager 30, 32 angegriffen.

Die Schubkraft, welche durch die Eingangsscheibe 1 auf die Drehwelle 3 zur linken Seite der Zeichnung hin ausgeübt wird, und die Schubkraft, welche durch die Ausgangsscheibe 2 auf die Hülse 25 ausgeübt wird, heben einander daher wegen der Ab­ standhalter 33, welche zwischen den Schräglagern 30, 32 ange­ griffen werden, gegenseitig auf. Ferner wird die Last, welche auf die Schräglager 30, 32 in der Radialrichtung wirkt, durch die Abdeckung 31 aufgenommen.

Das Ausgangsritzel 29 befindet sich in Keilwellenverbin­ dung mit dem Außenumfang der Hülse 25. Die Drehung des Aus­ gangsritzels 29 wird über ein nicht dargestelltes Getriebeag­ gregat zu der Außenseite des Gehäuses 21 übertragen.

Die Leistungswalzen 3 sind durch Zapfen 41 gelagert.

Durch Antreiben der Zapfen 41 in eine Richtung, welche senkrecht zu der Drehwelle 20 ist, werden die Berührpositionen der Leistungswalzen 3 mit der Eingangsscheibe 1 und einer Aus­ gangsscheibe 2 geändert. Aufgrund dieser Änderung von Berühr­ positionen wird durch die Scheiben 1 und 2 eine Kraft auf die Leistungsrollen 3 ausgeübt, um die Leistungswalzen 3 um eine Achse O₃ herum zu drehen, was bewirkt, daß sich der Gyrations­ winkel der Leistungswalzen 3 ändert. Es ist ein Ergebnis, daß sich die Entfernung des Berührpunkts zwischen den Leistungs­ walzen 3 und der Eingangsscheibe 1 von einer Mittelachse O₂ der Drehwelle 20 und die Entfernung des Berührpunkts zwischen den Leistungswalzen 3 und der Ausgangsscheibe 2 von der Achse O₂ ändern, und daß sich ein Übersetzungsverhältnis entsprechend ändert. In der vorliegenden Schrift bezeichnet das Überset­ zungsverhältnis die Drehzahl der Eingangsscheibe 1 geteilt durch die Drehzahl der Ausgangsscheibe 2.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 lagern die Zapfen 41 die Lei­ stungswalzen 3 derart, daß diese sich über eine kurbelförmige Welle 41A um eine Achse O₁ herum drehen kann, und derart, daß diese innerhalb eines kleinen Bereichs um das Basisende der Welle 41A schwingen können.

Das obere Ende jedes Zapfens 41 ist mit einem oberen Ver­ bindungsglied 43 über ein Kugelgelenk 42 verbunden, und ein unteres Ende ist mit einem unteren Verbindungsglied 45 über ein Kugelgelenk 44 verbunden. Das obere Verbindungsglied 43 und ein unteres Verbindungsglied 45 sind in dem Gehäuse 21 über Kugelgelenke 46 bzw. 47 gelagert. Aufgrund dieser Verbin­ dungsglieder verschiebt sich das Zapfenpaar 41 stets in gegen­ läufigen Richtungen und um eine gleiche Entfernung entlang der Achse O₃ jedes Zapfens 41.

Ein Kolben 6 ist an jedem dieser Zapfen 41 befestigt. Der Kolben 6 verschiebt den Zapfen 41 längs der Achse O₃ gemäß ei­ nem Öldruckausgleich von Ölkammern 51, 53 und Ölkammern 52, 54, welche in dem Gehäuse 21 ausgebildet sind. Diese Ölkammern 51, 52, 53 und 54 werden von einem Öldruck-Steuerventil 5 mit einem Öldruck versorgt.

Das Öldruck-Steuerventil 5 umfaßt eine Außenhülse 5C, eine Innenhülse 5B und einen Steuerschieber 5A, welcher auf der In­ nenseite der Innenhülse 5B gleitet. Ein Anschluß 5D, welcher den Druck einer Ölpumpe 55 ansaugt, ein Anschluß 5E, welcher mit den Ölkammern 51, 54 verbunden ist, und ein Anschluß 5F, welcher mit den Ölkammern 52, 53 verbunden ist, sind jeweils in der Außenhülse 5C ausgebildet. Die Innenhülse 5B ist mit einem Schrittmotor 4 über einen Rahmen und ein Zahnrad verbun­ den. Ferner sind Öffnungen an den Enden der Innenhülse 5B mit nicht dargestellten Auslaßdurchgängen verbunden.

Der Steuerschieber 5A ist mit einem Verbindungsglied 8 verbunden. Das Verbindungsglied 8 verschiebt den Steuerschie­ ber 5A gemäß einer Drehverschiebung um die Achse O₃ herum und einer Verschiebung längs der Achse O₃ einer Präzessionsnocke 7, welche an dem unteren Ende eines der Zapfen 41 befestigt ist, und nimmt eine mechanische Rückkopplung des Gyrationswinkels der Leistungswalze 3 mit dem Öldruck-Steuerventil 5 vor.

Das Öldruck-Steuerventil 5 ändert den Druck, mit welchem die Anschlüsse 5E, 5F gemäß einem Befehlssignal Astep versorgt werden, welches in den Schrittmotor 4 von der Steuervorrich­ tung 61 eingegeben wird.

Beispielsweise empfangen, wenn sich der Steuerschieber 5A, eine Außenhülse 5B und eine Innenhülse 5C in den in Fig. 2 dargestellten Positionen befinden, die Ölkammern 52, 53 ein Hochdrucköl einer Druckpumpe 55 von dem Anschluß 5F, und ein Öl in den Ölkammern 51, 54 wird über den Anschluß 5E abgelas­ sen.

Es ist ein Ergebnis, daß sich der Zapfen 41 auf der linken Seite der Figur längs der Achse O₃ nach oben bewegt und sich der Zapfen 41 auf der rechten Seite der Figur längs der Achse O₃ nach unten bewegt. Daher verschiebt sich die Drehachse O₁ der Leistungswalze 3 aus einer neutralen Position, bei welcher diese die Drehachse O₂ der Eingangsscheibe 1 und der Ausgangs­ scheibe 2 kreuzt, in die Richtung, welche durch den Pfeil Y in der Zeichnung angezeigt wird.

Aufgrund dieser Verschiebung bewirken die Eingangsscheibe 1 und die Ausgangsscheibe 2, daß sich die Leistungswalze 3 zu­ sammen mit den Zapfen 41 um die Achse O₃ herum dreht und daß diese dadurch das Übersetzungsverhältnis stufenlos ändern.

Zu dieser Zeit nimmt die Präzessionsnocke 7, welche an dem unteren Ende eines Zapfens 41 befestigt ist, eine Rückkopplung des Verschiebungsbetrags in der Richtung der Achse O₃ des Zap­ fens 41 und der Drehverschiebung der Leistungswalze 3 längs der Achse O₃ zu dem Öldruck-Steuerventil 5 über ein Verbin­ dungsglied 8 vor, und der Steuerschieber 5A wird in der Rich­ tung verschoben, welche durch den Pfeil X in der Zeichnung an­ gezeigt wird.

Wenn ein Übersetzungsverhältnis, welches dem oben erwähn­ ten Befehlssignal Astep entspricht, durch diesen Rückkopp­ lungsvorgang erreicht wird, wird die Positionsbeziehung des Steuerschiebers 5A und einer Innenhülse 5B auf die neutrale Position zurückgestellt, wobei ein Zufluß und ein Abfluß von Öl in die und aus den Ölkammern beendet wird.

Daher werden die Zapfen 41 in einem Zustand gehalten, bei welchem diese in der Richtung der Achse O₃ verschoben sind.

Demgegenüber schwingt die Leistungswalze 3, welche sich um die O₃-Achse herum drehte, um das Basisende der Welle 41A, wäh­ rend der neue Gyrationswinkel aufrechterhalten wird, und kehrt zu der neutralen Position zurück, bei welcher sich die Achse O₁ und die Achse O₂ kreuzen.

Der Grund, warum die Präzessionsnocke 7 nicht nur eine Rückkopplung der Drehverschiebung um die Achse O₃ der Lei­ stungswalze 3 herum, das heißt, des Gyrationswinkels, sondern auch der Axialverschiebung des Zapfens 41 vornimmt, besteht darin, daß die Rückkopplung der Axialverschiebung des Zapfens 41 als Dämpfungselement arbeitet, welches verhindert, daß die Übersetzungsverhältnis-Steuerung oszilliert. Das Befehlssignal Astep wird durch die Steuervorrichtung 61 bestimmt.

Die Steuervorrichtung 61 umfaßt einen Mikroprozessor mit einer Zentraleinheit (CPU), einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM) und einer Eingabe- Ausgabe-Schnittstelle (E/A-Schnittstelle).

Signale werden in die Steuervorrichtung 61 von einem Dros­ selklappensensor 62, welcher eine Drosselklappenöffnung TVO des Motors erfaßt, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 63, welcher eine Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt, einem Drehzahl­ sensor 64, welcher eine Drehzahl Ni der Eingangsscheibe 1 er­ faßt, einem Drehzahlsensor 65, welcher eine Drehzahl No der Ausgangsscheibe 2 erfaßt, einem Öltemperatursensor 66, welcher eine Temperatur TMP des oben erwähnten Öls erfaßt, einem Lei­ tungsdrucksensor 67, welcher einen Leitungsdruck PL, das heißt, den Öldruck, welchen der Anschluß 5D von der Öldruck­ pumpe 55 liefert, erfaßt, einem Motordrehzahlmesser 68, wel­ cher eine Drehzahl Ne des Motors erfaßt, und einem Bereichs­ sensor 69, welcher einen durch einen Wählhebel gewählten Be­ triebsmodus des Getriebes erfaßt, wobei dies nicht dargestellt ist, eingegeben.

Die Steuervorrichtung 61 berechnet das Befehlssignal Astep auf der Grundlage der oben erwähnten Signale und gibt dieses an den Motor 4 aus.

Zu diesem Zweck umfaßt die Steuervorrichtung Verarbei­ tungseinheiten, welche in Fig. 3 dargestellt sind. Diese Ein­ heiten sind virtuelle Einheiten, welche aus den Funktionen der oben erwähnten CPU, eines Nur-Lese-Speichers und eines Direkt­ zugriffsspeichers aufgebaut sind.

Eine Übersetzungsverhältnis-Kennfeld-Wähleinheit 71 wählt ein zu verwendendes Übersetzungsverhältnis-Kennfeld auf der Grundlage einer Öltemperatur TMP, welche durch den Öltempera­ tursensor 66 erfaßt wird, und weiterer Fahrzeugbetriebsbedin­ gungen. Bei diesem Übersetzungsverhältnis-Kennfeld wird eine End-Eingangsdrehzahl Ni*, welche eine End-Zieldrehzahl der Eingangsscheibe 1 ist, gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und der Drosselklappenöffnung TVO definiert. Mehrfache Kenn­ felder dieser Art werden zuvor in der Steuervorrichtung 61 mit Bezug auf verschiedene Betriebsbedingungen gespeichert.

Eine End-Eingangsdrehzahl-Berechnungseinheit 72 berechnet die End-Zieldrehzahl Ni* des Getriebes auf der Grundlage des Übersetzungsverhältnis-Kennfelds, welches momentan wirksam ist.

Eine End-Zielübersetzungsverhältnis-Recheneinheit 73 teilt die End-Eingangsdrehzahl Ni* durch eine Drehzahl No der Aus­ gangsscheibe 2, welche durch den Drehzahlsensor 65 erfaßt wird, und berechnet ein End-Zielübersetzungsverhältnis i*.

Eine Drehzahländerungs-Zeitkonstanten-Berechnungseinheit 74 bestimmt eine Zeitkonstante Tsft einer Übersetzungsverhält­ nis-Änderung auf der Grundlage des Betriebsmodus des Getrie­ bes, wobei dies durch den Bereichssensor 69 erfaßt wird, einer Drosselklappenöffnung TVO und einer Abweichung zwischen einem Echt-Übersetzungsverhältnis und einem Übergangs- Zielübersetzungsverhältnis, welches später beschrieben wird.

Die Zeitkonstante Tsft ist eine Konstante, welche die Rate einer Übersetzungsverhältnis-Änderung beschreibt, bis das End- Zielübersetzungsverhältnis i* erreicht ist, doch da die Zeit­ konstante Tsft bei diesem Ausführungsbeispiel, wie oben er­ wähnt, dynamisch geändert wird, wird diese tatsächlich als Va­ riable behandelt. Die Übergangs-Zielübersetzungsverhältnis- Berechnungseinheit 75 berechnet ein Übergangs- Zielübersetzungsverhältnis RatioO als Zielwert für jeden Steu­ erzyklus aus dem End-Zielübersetzungsverhältnis i* und der Zeitkonstante Tsft.

Eine Eingangsdrehmoment-Berechnungseinheit 76 berechnet ein Motor-Ausgangsdrehmoment aus der Drosselklappenöffnung TVO und einer Motordrehzahl Ne, und diese berechnet ein Drehmo­ mentverhältnis t des Drehmomentwandlers aus dem Übersetzungs­ verhältnis der Eingangsdrehzahl und einer Ausgangsdrehzahl des Drehmomentwandlers. Das Motor-Ausgangsdrehmoment wird dann mit dem Drehmomentverhältnis multipliziert, um ein Getriebe- Eingangsdrehmoment Ti zu berechnen.

Eine Drehmoment-Schaltfehler-Korrektureinheit 77 berechnet einen Drehmoment-Schaltfehler-Korrekturwert TSrto zum Korri­ gieren eines Drehmoment-Schaltfehlers, welcher eine Erschei­ nung darstellt, welche eine Besonderheit eines stufenloses Ringgetriebes darstellt, aus dem zuvor erwähnten Übergangs- Zielübersetzungsverhältnis RatioO und dem Getriebe- Eingangsdrehmoment Ti. Dieser Drehmoment-Schaltfehler wird im folgenden beschrieben.

Wenn sich das stufenlose Ringgetriebe in Betrieb befindet, greifen die Eingangsscheibe 1 und eine Ausgangsscheibe 2 die Leistungswalzen 3 an. Dieser Angriffsdruck wirkt als Kraft, welche dazu neigt, die Leistungswalzen 3 von der Achse O₁ fern­ zuhalten, und dieser verformt die Zapfen 41, welche die Lei­ stungswalzen 3 lagern. Die Verformung der Zapfen 41 führt ei­ nen Fehler in den Rückkopplungsvorgang der Präzessionsnocke 7 ein und erzeugt eine Diskrepanz zwischen dem Befehlssignal Astep, welches in den Schrittmotor 4 eingegeben wird, und dem tatsächlichen Übersetzungsverhältnis, welches durch das Be­ fehlssignal realisiert wird. Diese Erscheinung ist als Drehmo­ ment-Schaltfehler bekannt. Die Größe des Drehmoment- Schaltfehlers ändert sich gemäß dem Übergangs- Zielübersetzungsverhältnis RatioO und einem Getriebe- Eingangsdrehmoment Ti.

Die Drehmoment-Schaltfehler-Korrektureinheit 77 berechnet den Drehmoment-Schaltfehlerwert TSrto aus dem Übergangs- Zielübersetzungsverhältnis RatioO und einem Getriebe- Eingangsdrehmoment Ti durch Abfragen eines Kennfelds, welches zuvor in der Steuervorrichtung 61 gespeichert wurde. Der Drehmoment-Schaltfehler-Korrekturwert TSrto wird in ein Addi­ tionsglied 85 zusammen mit dem Übergangs- Zielübersetzungsverhältnis RatioO und einem Übersetzungsver­ hältnis-Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto, welcher von einer PID-Steuerungseinheit 84 ausgegeben wird, eingegeben.

Als nächstes wird der Übersetzungsverhältnis- Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto beschrieben.

Um zu erreichen, daß das Echt-Übersetzungsverhältnis einem Zielwert TSRatioO folgt, fügt die Übersetzungsverhältnis- Rückkopplungssteuerung, welche durch die Steuervorrichtung 61 durchgeführt wird, eine Korrektur zu dem an den Schrittmotor 4 ausgegebenen Signal hinzu. Die Korrektur wird durch Software durchgeführt. Die Rückkopplungssteuerung, welche durch die oben erwähnte Präzessionsnocke 7 durchgeführt wird, ist eine Steuerung, welche mit Hardware durchgeführt wird, so daß das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes mit dem Be­ fehlssignal Astep zusammenfällt, und ist daher von der Rück­ kopplungssteuerung, welche durch die Steuervorrichtung 61 durchgeführt wird, verschieden.

Um diese Rückkopplungskorrektur durchzuführen, errechnet eine Echt-Übersetzungsverhältnis-Berechnungseinheit 78 das Echt-Übersetzungsverhältnis Ratio des Getriebes durch Teilen der Eingangsdrehzahl des Getriebes, das heißt, der Drehzahl Ni der Eingangsscheibe 1, durch die Ausgangsdrehzahl, das heißt, die Drehzahl No der Ausgangsscheibe 2. Eine Übersetzungsver­ hältnis-Abweichungs-Berechnungseinheit 79 subtrahiert das Echt-Übersetzungsverhältnis Ratio von dem Übergangs- Zielübersetzungsverhältnis RatioO, um die Übersetzungsverhält­ nis-Abweichung RtoERR zu berechnen.

Auf der Grundlage der Übersetzungsverhältnis-Abweichung RtoERR legt eine erste Rückkopplungsverstärkungs- Berechnungseinheit 80 eine erste Rückkopplungsverstärkung zum Rückkopplungssteuern des Übersetzungsverhältnisses auf der Grundlage einer in der Technik bekannten Proportional- Integral-Differential-Steuerung (PID-Steuerung) fest.

Die Parameter, welche hier festgelegt werden, sind eine erste Proportionalsteuerungs-Rückkopplungsverstärkung fbpDA- TA1, eine erste Integralsteuerungs-Rückkopplungsverstärkung fbiDATA1 und eine erste Differentialsteuerungs- Rückkopplungsverstärkung fbdDATA1, welche auf der Grundlage der Getriebe-Eingangsdrehzahl Ni bzw. der Fahrzeuggeschwindig­ keit VSP festgelegt werden.

Um diese ersten Rückkopplungsverstärkungen festzulegen, wird ein zweidimensionales Kennfeld jeder ersten Rückkopp­ lungsverstärkung mit der Getriebe-Eingangsdrehzahl Ni und ei­ ner Fahrzeuggeschwindigkeit VSP als Parametern zuvor in der Steuervorrichtung 61 gespeichert, und die erste Rückkopplungs­ verstärkungs-Recheneinheit 80 berechnet diese ersten Rückkopp­ lungsverstärkungen durch Abfragen jedes Kennfelds auf der Grundlage der Getriebe-Eingangsdrehzahl Ni und der Fahrzeugge­ schwindigkeit VSP.

Die zweite Rückkopplungsverstärkungs-Berechnungseinheit 81 legt eine zweite Rückkopplungsverstärkung auf der Grundlage der Getriebeöltemperatur TMP und des Leitungsdrucks PL fest. Die Parameter, welche hier festgelegt werden, sind eine zweite Proportionalsteuerungs-Rückkopplungsverstärkung fbpDATA2, eine zweite Integralsteuerungs-Rückkopplungsverstärkung fbiDATA2 und eine zweite Differentialsteuerungs-Rückopplungsverstärkung fbdDATA2. Diese zweiten Rückkopplungsverstärkungen werden auch durch Abfragen von Kennfeldern gefunden, welche zuvor in der Steuervorrichtung 61 gespeichert wurden.

Eine Rückkopplungsverstärkungs-Berechnungseinheit 83 be­ rechnet dann die Proportionalsteuerungs- Rückkopplungsverstärkung fbpDATA, die Integralsteuerungs- Rückkopplungsverstärkung fbiDATA und die Differentialsteue­ rungs-Rückkopplungsverstärkung fbdDATA durch Multiplizieren der ersten Rückkopplungsverstärkungen mit entsprechenden zwei­ ten Rückkopplungsverstärkungen.

Diese Rückkopplungsverstärkungen fbpDATA, fbiDATA und fbdDATA werden in die PID-Steuerungseinheit 84 zusammen mit der Übersetzungsverhältnis-Abweichung RtoERR eingegeben, wel­ che durch die Übersetzungsverhältnis-Abweichungs- Berechnungseinheit 79 berechnet wird.

Eine PID-Steuerungseinheit 84 berechnet einen Überset­ zungsverhältnis-Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto bei Ver­ wendung der Übersetzungsverhältnis-Abweichung RtoERR und die­ ser Rückkopplungsverstärkungen. Zu diesem Zweck wird ein Über­ setzungsverhältnis-Rückkopplungs-Korrekturbetrag infolge einer Proportionalsteuerung durch Multiplizieren der Übersetzungs­ verhältnis-Abweichung RtoERR mit der Verstärkung fbpDATA ge­ funden, ein Übersetzungsverhältnis-Rückkopplungs- Korrekturbetrag infolge einer Integralsteuerung wird durch Multiplizieren der Übersetzungsverhältnis-Abweichung RtoERR mit der Verstärkung fbiDATA gefunden, und ein Übersetzungsver­ hältnis-Rückkopplungs-Korrekturbetrag infolge einer Proportio­ nalsteuerung wird durch Multiplizieren der Übersetzungsver­ hältnis-Abweichung RtoERR mit der Verstärkung fbdDATA gefun­ den. Diese werden dann in die folgende PID-Steuerungsgleichung eingesetzt, welche in der Technik bekannt ist, um den Überset­ zungsverhältnis-Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto zu berech­ nen.

Das Addierglied 85 addiert den Drehmoment-Schaltfehler- Korrekturwert TSrto und den Übersetzungsverhältnis- Rückkopplungs-Korrekturwert FBrto zu dem Übergangs- Zielübersetzungsverhältnis RatioO, um ein Ausgleichs- Übergangs-Zielübersetzungsverhältnis DsrRTO zu berechnen.

Eine Zielschrittzahl-Berechnungseinheit 86 berechnet eine Zielzahl von Schritten DsrSTP des Schrittmotors 4 entsprechend dem Ausgleichs-Übergangs-Zielübersetzungsverhältnis DsrRTO durch Abfragen eines Kennfelds, welches zuvor in der Steuer­ vorrichtung 61 gespeichert wurde.

Eine Schrittmotor-Antriebsraten-Bestimmungseinheit 88 be­ stimmt eine physikalische Betriebsgrenzrate des Schrittmotors 4 auf der Grundlage der Öltemperatur TMP des Getriebes.

Eine Schrittmotor-Antriebspositionssbefehls- Begrenzungseinheit 89 bestimmt einen zulässigen Bereich des Befehlssignals Astep auf der Grundlage einer physikalischen Betriebsgrenze des Schrittmotors 4. Der zulässige Bereich ist unterschiedlich, abhängig von der Initialisierungsbedingung des Befehlssignals, als die Steuervorrichtung ihren Betrieb begann, d. h., ob das Fahrzeug fuhr, als das Befehlssignal be­ züglich der tatsächlichen Betriebsposition des Schrittmotors 4 initialisiert wurde. Diese Funktion wird später genau be­ schrieben.

Eine Schrittmotor-Antriebspositionsbefehls-Recheneinheit 87 bestimmt, ob der Schrittmotor 4 eine Zielzahl von Schritten DsrSTP in dem zuvor erwähnten Übersetzungsverhältnis- Steuerzyklus auf der Grundlage dieser physikalischen Betriebs­ grenzrate erreichen kann oder nicht. Ein Wert, welcher durch Korrigieren der Zielschrittzahl DsrSTP auf der Grundlage der physikalischen Betriebsgrenzrate erhalten wird, wird als Be­ fehlssignal Astep festgelegt. Ferner wendet diese die Begren­ zung auf das Befehlssignal Astep gemäß dem zulässigen Bereich an, welcher durch die Schrittmotor-Antriebspositionssbefehls- Begrenzungseinheit 89 definiert wird, und gibt schließlich das Signal Astep an den Schrittmotor 4 aus.

Es wird daher angenommen, daß das Befehlssignal der tat­ sächlichen Drehposition des Schrittmotors 4 entspricht.

Die oben erwähnten Funktionen der Steuervorrichtung 61 werden durch Durchführen von Routinen verwirklicht, welche in den Flußdiagrammen von Fig. 4-11 dargestellt sind.

Fig. 4 stellt den Ablauf einer Hauptroutine dar, und Fig. 5-8 und 10 stellen den Ablauf von Unterprogrammen dar. Sämtliche dieser Routinen werden wiederholt durchgeführt, bei­ spielsweise bei einem Intervall von 10 Millisekunden.

Fig. 9 stellt einen besonderen Ablauf für die Initialisie­ rung des Befehlssignals dar. Diese Routine wird lediglich ein­ mal durchgeführt, unmittelbar nachdem eine Leistungsversorgung der Steuervorrichtung 61 begonnen wird.

Bei einem Schritt S91 in der Hauptroutine von Fig. 4 be­ rechnet die Berechnungsvorrichtung 61 das Übergangs- Zielübersetzungsverhältnis RatioO.

Um diese Berechnung durchzuführen, werden die Berechnungen der End-Ziel-Eingangsdrehzahl Ni* und des End- Übersetzungsverhältnisses i* vorher durch Verwenden des akti­ ven Übersetzungsverhältnis-Kennfelds berechnet. Dieser Schritt S91 ist daher äquivalent zu der Funktion der Übersetzungsver­ hältnis-Kennfeld-Wähleinheit 71, einer End-Eingangsdrehzahl- Berechnungseinheit 72, einer End-Zielübersetzungsverhältnis- Recheneinheit 73, einer Übersetzungsverhältnisänderungs- Zeitkonstanten-Berechnungseinheit 74 und einer Übergangs- Zielübersetzungsverhältnis-Berechnungseinheit 75 des Block­ schaltbilds von Fig. 3.

Bei einem Schritt S92 wird das Unterprogramm, welches in Fig. 5 dargestellt ist, dazu verwendet, den Drehmoment- Schaltfehler-Korrekturwert TSrto zu berechnen.

Dieses Unterprogramm ist äquivalent zu der Funktion der Eingangsdrehmoment-Berechnungseinheit 76 und der Drehmoment- Schaltfehler-Korrektureinheit 77 des Blockschaltbilds von Fig. 3.

Dieses Unterprogramm ist dadurch zu beschreiben, daß bei einem Schritt S111 das Motor-Ausgangsdrehmoment zuerst aus der Drosselklappenöffnung TVO und der Motordrehzahl Ne unter Bezug auf ein Motorleistungs-Kennfeld berechnet wird, welches zuvor in der Steuervorrichtung 61 gespeichert wurde.

Bei einem Schritt S112 wird das Drehmomentverhältnis t, welches das Verhältnis der Eingangsdrehzahl und einer Aus­ gangsdrehzahl des Drehmomentwandlers ist, berechnet.

Bei einem Schritt S113 wird das Motor-Ausgangsdrehmoment mit einem Drehmomentverhältnis t multipliziert, um das Getrie­ be-Eingangsdrehmoment Ti zu berechnen.

Bei einem Schritt S114 wird der Drehmoment-Schaltfehler- Korrekturwert TSrto aus dem Getriebe-Eingangsdrehmoment Ti und dem Übergangs-Zielübersetzungsverhältnis RatioO, welches bei dem Schritt S91 der Hauptroutine gefunden wurde, durch Abfra­ gen des Kennfelds, welches zuvor in der Steuervorrichtung 61 gespeichert wurde, berechnet.

Nach dem Berechnen des Drehmoment-Schaltfehler- Korrekturwerts TSrto durch das oben erwähnte Unterprogramm schreitet die Hauptroutine fort zu einem Schritt S93, bei wel­ chem der Übersetzungsverhältnis-Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto berechnet wird.

Diese Berechnung wird durch die Unterprogramme von Fig. 6-9 durchgeführt.

Fig. 6 stellt ein Unterprogramm zum Berechnen der Überset­ zungsverhältnis-Abweichung RtoERR dar.

Dieses Unterprogramm ist äquivalent zu der Funktion der Echt-Übersetzungsverhältnis-Berechnungseinheit 78 und der Übersetzungsverhältnis-Abweichungs-Berechnungseinheit 79 in dem Blockschaltbild von Fig. 3.

Zuerst wird das Übergangs-Zielübersetzungsverhältnis Ra­ tioC bei einem Schritt S121 gelesen.

Bei einem Schritt S122 wird die Drehzahl Ni der Eingangs­ scheibe 1 durch die Drehzahl No der Ausgangsscheibe 2 geteilt, um das Echt-Übersetzungsverhältnis Ratio des stufenlosen Ring­ getriebes zu berechnen.

Bei einem Schritt S123 wird das Echt- Übersetzungsverhältnis Ratio von dem Übergangs- Zielübersetzungsverhältnis RatioO abgezogen, um die Überset­ zungsverhältnis-Abweichung RtoERR zu berechnen.

Ferner wird bei einem Schritt S124 eine Abweichung zwi­ schen der Übersetzungsverhältnis-Abweichung RtoERR und der Übersetzungsverhältnis-Abweichung RtoERR(old), welche bei der unmittelbar vorangehenden Gelegenheit, bei welcher die Routine ausgeführt wurde, das heißt, 10 Millisekunden zuvor, berechnet wurde, als Ableitungswert einer Übersetzungsverhältnis- Abweichung

berechnet.

Fig. 7 stellt ein Unterprogramm dar, welches die PID- Steuerungs-Rückkopplungsverstärkung berechnet. Dieses Unter­ programm ist äquivalent zu den Funktionen der ersten Rückkopp­ lungsverstärkungs-Berechnungseinheit 80, der zweiten Rückkopp­ lungsverstärkungs-Berechnungseinheit 81 und der Rückkopplungs­ verstärkungs-Berechnungseinheit 83 in dem Blockschaltbild von Fig. 3.

Dieses Unterprogramm ist dadurch zu beschreiben, daß zu­ erst bei einem Schritt S131 die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und eine Drehzahl Ni der Eingangsscheibe 1 des stufenlosen Ge­ triebes gelesen werden.

Bei einem Schritt S1232 werden eine erste Proportional­ steuerungs-Rückkopplungsverstärkung fbpDATA1, eine erste Inte­ gralsteuerungs-Rückkopplungsverstärkung fbiDATA1 und eine er­ ste Differentialsteuerungs-Rückkopplungsverstärkung fbdDATA1 durch Abfragen von Kennfeldern, welche zuvor in der Steuervor­ richtung 61 gespeichert wurden, wie oben erwähnt, auf der Grundlage von VSP und Ni berechnet.

Bei einem Schritt S133 werden die Öltemperatur TMP und der Leitungsdruck PL gelesen.

Bei einem Schritt S134 werden eine zweite Proportional­ steuerungs-Rückkopplungsverstärkung fbpDATA2, eine zweite In­ tegralsteuerungs-Rückkopplungsverstärkung fbiDATA2 und eine zweite Differentialsteuerungs-Rückkopplungsverstärkung fbdDA­ TA2 durch Abfragen von Kennfeldern, welche zuvor in der Steu­ ervorrichtung 61 gespeichert wurden, wie oben erwähnt, auf der Grundlage von TMP und PL berechnet.

Bei einem Schritt S135 werden die Proportionalsteuerungs- Rückkopplungsverstärkung fbpDATA, eine Integralsteuerungs- Rückkopplungsverstärkung FbiDATA und eine Differentialsteue­ rungs-Rückkopplungsverstärkung fbdDATA durch Multiplizieren der ersten Verstärkungen mit entsprechenden zweiten Verstär­ kungen berechnet.

Fig. 8 stellt ein Unterprogramm zum Berechnen des Überset­ zungsverhältnis-Rückkopplungs-Korrekturbetrags FBrto infolge einer PID-Steuerung und den begrenzten Übersetzungsverhältnis- Rückkopplungs-Korrekturbetrag LmFBrto dar.

Dieses Unterprogramm ist äquivalent zu den Funktionen der PID-Steuerungseinheit 84 in dem Blockschaltbild von Fig. 3. Bei diesem Unterprogramm werden bei einem Schritt S141 die Übersetzungsverhältnis-Abweichung RtoERR und deren Ableitungs­ wert

gelesen, welche beide durch das Unterprogramm von Fig. 6 berechnet wurden.

Bei einem nächsten Schritt S142 werden die Rückkopplungs­ verstärkungen fbpDATA, fbiDATA und fbdDATA gelesen, welche bei dem Unterprogramm von Fig. 7 gefunden wurden.

Bei einem Schritt S143 wird der Übersetzungsverhältnis- Rückkopplungs-Korrekturbetrag FBrto durch die folgende Glei­ chung berechnet.

Nach dem Berechnen des Übersetzungsverhältnis- Rückkopplungs-Korrekturbetrags FBrto bei dem Schritt S93 durch Verwenden der Unterprogramme von Fig. 6-9 schreitet die Hauptroutine fort zu einem Schritt S94.

Hierbei wird das Ausgleichs-Übergangs- Zielübersetzungsverhältnis DsrRTO durch die folgende Gleichung errechnet.

Dies ist äquivalent zu der Funktion des Addierglieds 85 in dem Blockschaltbild von Fig. 3.

DsrRTO = RatioO + TSrto + FBrto

wobei
RatioO = Übergangs-Zielübersetzungsverhältnis
TSrto = Drehmoment-Schaltfehler-Korrekturwert, und
FBrto = Übersetzungsverhältnis-Rückkopplungs- Korrekturwert

Bei einem folgenden Schritt S95 wird die Zielzahl von Schritten DsrSTP des Schrittmotors 4 zum Erreichen des Aus­ gleichs-Zielübersetzungsverhältnisses DsrRTO durch Abfragen des Kennfelds berechnet, wie oben erwähnt. Dieser Schritt ist äquivalent zu der Funktion der Zielschrittzahl- Berechnungseinheit 86 in dem Blockschaltbild von Fig. 3.

Bei einem folgenden Schritt S96 wird die physikalische Be­ triebsgrenzrate des Schrittmotors 4 auf der Grundlage der Öl­ temperatur TMP des Getriebes bestimmt. Dieser Schritt ist äquivalent zu der Funktion der Schrittmotor-Antriebsraten- Bestimmungseinheit 88 in dem Blockschaltbild von Fig. 3.

Bei einem letzten Schritt S97 wird das Befehlssignal Astep durch Korrigieren der Zielschrittzahl DsrSTP berechnet, welche bei dem Schritt S95 auf der Grundlage der physikalischen Be­ triebsgrenzrate berechnet wird, welche bei dem Schritt S96 be­ stimmt wird.

Ferner wird das Befehlssignal Astep durch einen oberen und einen unteren Grenzwert begrenzt, welche den zuvor erwähnten zulässigen Bereich des Befehlssignals Astep auf der Grundlage der physikalischen Betriebsgrenze des Schrittmotors 4 definie­ ren. Dieser obere und untere Grenzwert werden durch ein Unter­ programm berechnet, welches in Fig. 10 dargestellt ist.

Die Steuervorrichtung gibt dann das Befehlssignal Astep aus, nachdem die Begrenzung des Schrittmotors 4 und der Haupt­ routine beendet ist. Dieser Schritt ist äquivalent zu der Funktion der Schrittmotor-Antriebspositionssbefehls- Begrenzungseinheit 89 in dem Blockschaltbild von Fig. 3. Als nächstes wird das Unterprogramm 10 durch Bezug auf ei­ ne Befehlssignals-Initialisierungsroutine beschrieben, welche in Fig. 9 dargestellt ist.

Die Befehlssignals-Initialisierungsroutine von Fig. 9 ist eine Routine zum Durchführen einer Initialisierung des Be­ fehlssignals derart, daß dieses mit der tatsächlichen Be­ triebsposition des Schrittmotors 4 zusammenfällt. Diese Routi­ ne unterscheidet sich von der anderen Routine und Unterpro­ grammen dadurch, daß sie lediglich einmal durchgeführt wird, unmittelbar nachdem eine Leistungsversorgung der Steuervor­ richtung 61 begonnen wird.

Die Routine bestimmt bei einem Schritt S151 durch das fol­ gende Verfahren, ob das Fahrzeug fährt. Wenn eine der Bedin­ gungen, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP nicht weniger als ein vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit beträgt, und daß die Eingangsdrehzahl Ni, welche durch den Drehzahlsensor 64 erfaßt wird, nicht weniger als eine vorbestimmte Drehzahl beträgt, erfüllt ist, bestimmt die Routine, daß das Fahrzeug fährt.

Diese Routine wird durchgeführt, unmittelbar nachdem eine Leistungsversorgung der Steuervorrichtung 61 begonnen wird, bevor die andere Routine und Unterprogramme durchgeführt wer­ den. Daher bedeutet die Entscheidung, daß das Fahrzeug fährt, daß die Leistungsversorgung zu der Steuervorrichtung 61 begon­ nen wird, während das Fahrzeug fährt. Diese Situation tritt auf, wenn die Leistungsversorgung der Steuervorrichtung 61 un­ terbrochen wurde, während das Fahrzeug fährt, und anschließend wiederaufgenommen wird.

Wenn das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S151 bestäti­ gend ist, wird die Initialisierung des Befehlssignals auf der Grundlage der tatsächlichen Betriebsposition des Schrittmotors 4 bei einem Schritt S152 durchgeführt. Wie bei dem Hintergrund der Erfindung erwähnt, umfaßt diese Initialisierung den Vor­ gang eines Schätzens der tatsächlichen Betriebsposition des Schrittmotors 4 aus dem Echt-Übersetzungsverhältnis Ratio des Getriebes und eines Modulierens des Befehlssignals derart, daß dieses mit der tatsächlichen Betriebsposition des Schrittmo­ tors 4 zusammenfällt. Der Initialisierungsvorgang ist iden­ tisch zu dem der zuvor erwähnten Schrift Tokkai Hei 8-178 063 des Stands der Technik. Nach Durchführen dieser Initialisie­ rung wird ein FLAGINI auf 1 gesetzt und die Routine wird been­ det. Aufgrund der Tatsache, daß das FLAGINI auf 0 rückgesetzt wird, wenn eine Leistungsversorgung der Steuervorrichtung be­ gonnen wird, beträgt der Anfangswert des Flags FLAGINI 0.

Ist das Bestimmungsergebnis bei dem Schritt S151 negativ, so überspringt die Routine den Schritt S151 und wird sofort beendet. In diesem Fall wird eine andere Initialisierungsrou­ tine des Befehlssignals speziell für den Fall, bei welchem das Fahrzeug nicht fährt, durchgeführt, bevor die Routinen und Un­ terprogramme von Fig. 4-8 und 10 durchgeführt werden. Aufgrund der Tatsache, daß diese Initialisierungsroutine auch durch die zuvor erwähnte Schrift Tokkai Hei 8-178 063 des Stands der Technik bekannt ist, wird die Erläuterung der Rou­ tine ausgelassen.

Die Steuervorrichtung bestimmt den oberen Grenzwert und den unteren Grenzwert des Befehlssignals Astep gemäß dem Wert des Flags FLAGINI durch das Unterprogramm von Fig. 10.

Das Unterprogramm liest zuerst das Befehlssignal Astep bei einem Schritt S161.

Bei einem nächsten Schritt S162 wird bestimmt, ob das FLAGIN gleich 1 ist.

Wenn das FLAGIN gleich 1 ist, schreitet das Unterprogramm fort zu einem Schritt S163, und wenn das FLAGIN nicht gleich 1 ist, schreitet das Unterprogramm fort zu einem Schritt S164.

Bei dem Schritt S163 wird das Befehlssignal Astep mit ei­ nem oberen Grenzwert RTO1 und einem unteren Grenzwert RTO2 für den Normalbetrieb verglichen. Diese Grenzwerte entsprechen den physikalischen Betriebsgrenzen des Schrittmotors 4.

Wenn das Befehlssignal Astep kleiner als der untere Grenz­ wert RTO2 ist, wird dies bei einem Schritt S165 derart korri­ giert, daß dieses gleich RTO2 ist. Wenn das Befehlssignal Astep ein Wert zwischen dem unteren Grenzwert RTO2 und dem oberen Grenzwert RTO1 ist, korrigiert das Unterprogramm das Befehlssignal Astep nicht. Wenn das Befehlssignal Astep größer als der obere Grenzwert RTO1 ist, wird dies derart korrigiert, daß dieses gleich RTO1 ist.

Bei dem Schritt S164 wird das Befehlssignal Astep mit ei­ nem oberen Grenzwert INITRTO1 und einem unteren Grenzwert INITRTO2 verglichen, welche die Grenzwerte sind, welche spezi­ ell für den Fall definiert sind, bei welchem die Initialisie­ rung des Befehlssignals durchgeführt wird, während das Fahr­ zeug fährt. Der obere Grenzwert INITRTO1 wird kleiner festge­ legt als der obere Grenzwert RTO2 für den Normalbetrieb, und der untere Grenzwert INITRTO2 wird größer festgelegt als der untere Grenzwert RTO2.

Wenn das Befehlssignal Astep kleiner als der untere Grenz­ wert: INITRTO2 ist, wird der Befehlswert Astep bei einem Schritt S168 derart korrigiert, daß dieser gleich INITRTO2 ist. Ist der Befehlswert Astep ein Wert zwischen dem unteren Grenzwert INITRTO2 und dem oberen Grenzwert INITRTOI, so kor­ rigiert das Unterprogramm das Befehlssignal Astep nicht. Wenn das Befehlssignal Astep größer als der obere Grenzwert INITRTO1 ist, wird dies bei einem Schritt S170 derart korri­ giert, daß dieses gleich INITRTO1 ist.

Nachdem der Befehlswert Astep derart begrenzt ist, schrei­ tet das Unterprogramm fort zu einem Schritt S171. Hierbei wird aus der Geschwindigkeit VSP bestimmt, ob das Fahrzeug fährt. Wenn das Fahrzeug nicht fährt, wird das Flag FLAGIN bei einem Schritt S172 auf 0 rückgesetzt, und das Unterprogramm wird be­ endet. Fährt das Fahrzeug, so wird das Unterprogramm sofort beendet, ohne das Flag FLAGIN rückzusetzen.

Wenn eine Leistungsversorgung der Steuervorrichtung 61 einmal unterbrochen und wiederaufgenommen wird, während das Fahrzeug fährt, wird daher der zulässige Bereich des Befehls­ signals Astep verengt, bis das Fahrzeug anhält. Wenn eine Lei­ stungsversorgung wiederaufgenommen wird, initialisiert die Steuervorrichtung zuerst das Befehlssignal Astep mit Bezug auf die tatsächliche Betriebsposition des Schrittmotors 4, doch da das Fahrzeug fährt, ist es möglich, daß das Initialisierungs­ ergebnis nicht sehr genau ist, da der zuvor erwähnte Drehmo­ ment-Schaltfehler in die Initialisierung eingeführt wird. Der zulässige Bereich des Befehlssignals Astep wird jedoch ver­ engt, bis das Fahrzeug anhält, die Befehlssignale Astep, wel­ che an den Schrittmotor 4 ausgegeben werden, befehlen nicht, daß der Betrieb des Schrittmotors 4 dessen physikalische Be­ triebsgrenzen überschreitet.

Wenn das Befehlssignal Astep die physikalischen Betriebs­ grenzen des Schrittmotors 4 überschreitet, erscheint eine Ab­ weichung der tatsächlichen Betriebsposition des Schrittmotors 4 von dem Befehlssignal Astep, und ein Fahrer des Fahrzeugs kann einige Unbequemlichkeit wegen dieser Abweichung erfahren. Aufgrund der Tatsache, daß die Wirkung dieser Abweichung für den Fahrer erkennbarer ist, wenn das Übersetzungsverhältnis groß ist, als wenn dieses klein ist, ist es auch möglich, den oberen Grenzwert INITRTO1 kleiner festzulegen als den oberen Grenzwert RTO2 für den Normalbetrieb, während der untere Grenzwert INITRTO2 gleich dem unteren Grenzwert RTO2 für den Normalbetrieb festgelegt wird.

Der Inhalt von Tokugan Hei 10-225 892 mit einem Einreich­ datum des 10. August 1998 in Japan ist durch Bezugnahme in die vorliegende Schrift aufgenommen.

Obwohl die Erfindung oben durch Bezug auf bestimmte Aus­ führungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurde, ist die Er­ findung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen und Änderungen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele werden sich bei Fachkenntnis vor dem Hin­ tergrund der obigen Ausführungen ergeben.

Beispielsweise wird bei den obigen Ausführungsbeispielen das Öldruck-Steuerventil durch einen Drehschrittmotor ange­ trieben, doch kann die vorliegende Erfindung auf den Fall an­ gewandt werden, bei welchem das Öldruck-Steuerventil durch ei­ nen Linearschrittmotor bzw. einen Servomotor angetrieben wird, welcher mit einer Impuls-Kodiervorrichtung verbunden ist.

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, bei welchen eine besondere Eigenschaft bzw. ein Vorzug beansprucht wird, sind folgendermaßen definiert:

Claims (7)

1. Übersetzungsverhältnis-Steuervorrichtung für ein stufenlo­ ses Ringgetriebe eines Fahrzeugs, wobei das Getriebe einen Mo­ tor (4) umfaßt, welcher eine Betriebsposition gemäß einem Be­ fehlssignal ändert, um ein Übersetzungsverhältnis des Getrie­ bes zu ändern, wobei die Steuervorrichtung umfaßt:
einen Sensor (62, 63) zum Erfassen einer Betriebsbedingung des Fahrzeugs,
einen Sensor (62, 64, S151) zum Erfassen, daß das Fahrzeug fährt,
einen Sensor (64, 65) zum Erfassen eines Echt- Übersetzungsverhältnisses des Getriebes und einen Mikroprozes­ sor (61), welcher dazu programmiert ist:
eine Initialisierung des Befehlssignals bezüglich einer tatsächlichen Betriebsposition des Motors (4) auf der Grundla­ ge des Echt-Übersetzungsverhältnisses des Getriebes (S152) durchzuführen, wenn das Fahrzeug fährt;
ein Ziel-Übersetzungsverhältnis auf der Grundlage der Be­ triebsbedingung des Fahrzeugs zu bestimmen (S91);
das Befehlssignal auf der Grundlage des Ziel- Übersetzungsverhältnisses zu bestimmen (S97);
das Befehlssignal innerhalb eines ersten Begrenzungsbe­ reichs zu begrenzen, welcher schmaler als ein zweiter Begren­ zungsbereich entsprechend einer physikalischen Betriebsgrenze des Getriebes ist, nachdem die Initialisierung durchgeführt ist (S168, S170); und
das Befehlssignal nach einer Begrenzung an den Motor aus­ zugeben (S97).

2. Übersetzungsverhältnis-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Mikroprozessor (61) durch eine Leistungsversorgung aktiviert wird und der Mikroprozessor ferner dazu programmiert ist, die Initialisierung lediglich einmal durchzuführen, wenn das Fahrzeug fährt, wenn der Mikroprozessor aktiviert ist.

3. Übersetzungsverhältnis-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Mikroprozessor ferner dazu programmiert ist, das Be­ fehlssignal auf den zweiten Begrenzungsbereich zu begrenzen, wenn die Initialisierung nicht durchgeführt wird (S165, S167).

4. Übersetzungsverhältnis-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Motor (4) einen Drehschrittmotor (4) umfaßt.

5. Übersetzungsverhältnis-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Mikroprozessor (61) ferner dazu programmiert ist, damit fortzufahren, das Befehlssignal auf den ersten Begren­ zungsbereich zu begrenzen, nachdem die Initialisierung durch­ geführt ist, bis der Betrieb des Fahrzeugs gestoppt wird (S162, S171, S172).

6. Übersetzungsverhältnis-Steuervorrichtung für ein stufenlo­ ses Ringgetriebe eines Fahrzeugs, wobei das Getriebe einen Mo­ tor (4) umfaßt, welcher eine Betriebsposition gemäß einem Be­ fehlssignal ändert, um ein Übersetzungsverhältnis des Getrie­ bes zu ändern, wobei die Steuervorrichtung umfaßt:
eine Einrichtung (62, 63) zum Erfassen einer Betriebsbe­ dingung des Fahrzeugs,
eine Einrichtung (62, 64, S151) zum Erfassen, daß das Fahrzeug fährt,
eine Einrichtung (64, 65) zum Erfassen eines Echt- Übersetzungsverhältnisses des Getriebes,
eine Einrichtung (61, S152) zum Durchführen einer Initiali­ sierung des Befehlssignals bezüglich einer tatsächlichen Be­ triebsposition des Motors (4) auf der Grundlage des Echt- Übersetzungsverhältnisses des Getriebes, wenn das Fahrzeug fährt,
eine Einrichtung (S91) zum Bestimmen eines Ziel- Übersetzungsverhältnisses auf der Grundlage der Betriebsbedin­ gung des Fahrzeugs,
eine Einrichtung (S97) zum Bestimmen des Befehlssignals auf der Grundlage des Ziel-Übersetzungsverhältnisses,
eine Einrichtung (S158, S170) zum Begrenzen des Befehls­ signals innerhalb eines ersten Begrenzungsbereichs, welcher schmaler als ein zweiter Begrenzungsbereich entsprechend einer physikalischen Betriebsgrenze des Getriebes ist, nachdem die Initialisierung durchgeführt ist, und
eine Einrichtung zum Ausgeben des Befehlssignals nach ei­ nem Begrenzen an den Motor (597).

7. Übersetzungsverhältnis-Steuerverfahren eines stufenlosen Ringgetriebes eines Fahrzeugs, wobei das Getriebe einen Motor umfaßt, welcher eine Betriebsposition gemäß einem Befehls­ signal ändert, um ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes zu ändern, wobei das Verfahren umfaßt:
Erfassen einer Betriebsbedingung des Fahrzeugs,
Erfassen, daß das Fahrzeug fährt,
Erfassen eines Echt-Übersetzungsverhältnisses des Getrie­ bes,
Durchführen einer Initialisierung des Befehlssignals be­ züglich einer tatsächlichen Betriebsposition des Motors auf der Grundlage des Echt-Übersetzungsverhältnisses des Getrie­ bes, wenn das Fahrzeug fährt,
Bestimmen eines Ziel-Übersetzungsverhältnisses auf der Grundlage der Betriebsbedingung des Fahrzeugs,
Begrenzen des Befehlssignals innerhalb eines ersten Be­ grenzungsbereichs, welcher schmaler als ein zweiter Begren­ zungsbereich in Übereinstimmung mit einer physikalischen Ar­ beitsgrenze des Getriebes ist, nachdem die Initialisierung durchgeführt ist, und
Ausgeben des Befehlssignals nach einem Begrenzen an den Motor.