DE19940670A1 - System zur hyraulischen Verstellung der Übersetzung eines CVT - Google Patents
System zur hyraulischen Verstellung der Übersetzung eines CVTInfo
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einem System zur Erzeugung eines Signals zur hydraulischen Verstellung der Übersetzung eines in seiner Übersetzung stufenlos verstellbaren Getriebes in einem Kraftfahrzeug. Hierbei ist ein Ventil vorgesehen, das die hydraulische Verbindung von einem einen hydraulischen Druck aufweisenden Druckreservoir zu einer Druckkammer beeinflußt. Die Verstellung der Übersetzung geschieht durch die Ansteuerung wenigstens des Ventils durch das elektrische Signal. Dazu wird das elektrische Signal derart erzeugt, daß es auf maximale und/oder minimale Werte begrenzt wird. Der Kern der Erfindung besteht darin, daß die maximalen und/oder minimalen Werte abhängig von dem hydraulischen Druck bestimmt werden. Durch die erfindungsgemäße Begrenzung wird sichergestellt, daß trotz der Übersetzungsverstellung eine hinreichende Druckreserve für die Einstellung der Bandspannung zur Verfügung steht. Ein Zusammenbrechen des für die Bandspannung notwendigen Sekundärdrucks und damit die Gefahr des Rutschens des Umschlingungselements wird dadurch vermieden. Die Erfindung erlaubt eine schnelle Übersetzungsverstellung, da die Verstellgeschwindigkeit bis an die Grenzen der mit Blick auf eine sichere Bandspannungseinstellung maximal möglichen Verstellung geht.
Description
Die Erfindung geht aus von einem System zur Erzeugung eines
Signals zur hydraulischen Verstellung der Übersetzung eines
in seiner Übersetzung stufenlos verstellbaren Getriebes in
einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der Oberbegriffe der
Ansprüche 1 und 2.
Kontinuierlich verstellbare Fahrzeuggetriebe mit einem
Schubgliederband sind beispielsweise bekannt aus der DE 196 49 483 A,
der EP 0 451 887 A oder der EP 0 797 742 A.
Wie noch in der folgenden Beschreibung ausführlich
beschrieben wird, geschieht die Verstellung der
Getriebeübersetzung hydraulisch durch die Verstellung eines
sogenannten Primärventils. Zur Verstellung der
Getriebeübersetzung wird das Primärventil, das
beispielsweise als Magnetventil ausgeführt sein kann, mit
einem elektrischen Strom beaufschlagt und damit ein
bestimmter Hydrauliköldruck an der Primärseite
beziehungsweise Antriebsseite des Getriebes eingestellt. In
der DE 196 49 483 A wird vorgeschlagen, die Geschwindigkeit
der Verstellung der Getriebeübersetzung abhängig von der
erfaßten Drehbewegung der Primärseite zu begrenzen.
Die Spannung des Bandes kann mit Hilfe eines
Druckbegrenzungsventils an der Sekundärseite beziehungsweise
Abtriebsseite des Getriebes eingestellt werden.
Bei einer schnellen Übersetzungsverstellung des Getriebes,
beispielsweise während einer starken Verzögerung des
Fahrzeugs, wird kurzzeitig sehr viel Öl für die Verstellung
der Übersetzung benötigt. Wenn die Hydraulikölpumpe dann
nicht einen ausreichenden Ölvolumenstrom bereitstellt, kann
der Druck in der sekundären Ölkammer zusammenbrechen, weil
das Primärventil einen zu großen Öffnungsquerschnitt
eingestellt hat. Infolgedessen kann die Bandspannung zu
gering werden und das Schubgliederband rutscht. Dies soll
durch die vorliegende Erfindung aufgabengemäß vermieden
werden.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der
unabhängigen Ansprüche gelöst.
Wie schon erwähnt geht die Erfindung aus von einem System
zur Erzeugung eines Signals zur hydraulischen Verstellung
der Übersetzung eines in seiner Übersetzung stufenlos
verstellbaren Getriebes in einem Kraftfahrzeug. Hierbei ist
ein Ventil vorgesehen, das die hydraulische Verbindung von
einem einen hydraulischen Druck aufweisenden Druckreservoir
zu einer Druckkammer beeinflußt. Die Verstellung der
Übersetzung geschieht durch die Ansteuerung wenigstens des
Ventils durch das elektrische Signal. Dazu wird das
elektrische Signal derart erzeugt, daß es auf maximale
und/oder minimale Werte begrenzt wird.
Der Kern der Erfindung besteht darin, daß die maximalen
und/oder minimalen Werte abhängig von dem hydraulischen
Druck bestimmt werden.
Durch die erfindungsgemäße Begrenzung wird sichergestellt,
daß trotz der Übersetzungsverstellung eine hinreichende
Druckreserve für die Einstellung der Bandspannung zur
Verfügung steht. Ein Zusammenbrechen des für die
Bandspannung notwendigen Sekundärdrucks, und damit die
Gefahr des Rutschens des Umschlingungselements, wird dadurch
vermieden. Die Erfindung erlaubt eine schnelle
Übersetzungsverstellung, da die Verstellgeschwindigkeit bis
an die Grenzen der mit Blick auf eine sichere
Bandspannungseinstellung maximal möglichen Verstellung geht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die
Einstellung der vorgebbaren Spannung durch die Einstellung
des hydraulischen Drucks geschieht. Dabei kann dieser Druck
mittels eines Drucksensors erfaßt werden.
Die Einstellung der Bandspannung geschieht insbesondere
dadurch, daß der hydraulische Druck auf einen Sollwert
eingestellt, insbesondere geregelt, wird. Die
erfindungsgemäße Begrenzungen werden dann derart gewählt,
daß der hydraulische Druck in jedem Fall auf den Sollwert
eingestellt werden kann.
In einer ersten Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß
die maximalen und/oder minimalen Werte abhängig von einem
Vergleich oder der Differenz zwischen dem hydraulischen
Druck und dem zugehörigen Sollwert bestimmt werden. Hierbei
können die maximalen und/oder minimalen Werte (Imax, Imin)
derart bestimmt werden, daß die hydraulische Verbindung von
dem den hydraulischen Druck (Ps,ist) aufweisenden
Druckreservoir zu der Druckkammer (12) dann begrenzt wird,
wenn der Sollwert (Ps,soll) den hydraulischen Druck (Ps,ist)
in einem vorgebbaren Maße übersteigt.
Eine zweite Variante der Erfindung zielt auf die,
insbesondere von dem Fahrzeugmotor angetriebene,
Hydraulikpumpe zur Förderung eines Hydraulikvolumenstromes
ab. Hierbei ist vorgesehen, daß
- - wenigstens abhängig von dem Betriebszustand der Hydraulikpumpe, insbesondere abhängig von der Drehzahl des Fahrzeugmotors, ein den momentanen Hydraulikvolumenstrom repräsentierender Fördervolumenwert ermittelt wird, und
- - wenigstens abhängig von dem Sollwert ein für die Hydrauliköldruckversorgung erforderlicher Hydraulikvolumenstrom ermittelt wird, und
- - die maximalen und/oder minimalen Werte abhängig von einem Vergleich oder der Differenz zwischen dem Fördervolumenwert und dem erforderlichen Hydraulikvolumenstrom bestimmt werden.
Bei dieser Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß
die Ermittlung des erforderlichen Hydraulikvolumenstromes
weiterhin abhängig von einem Vergleich oder der Differenz
zwischen dem hydraulischen Druck und dem Sollwert (Ps,soll)
getätigt wird. Die Ermittlung des erforderlichen
Hydraulikvolumenstroms kann dann mittels eines Kennfeldes
geschehen, wobei das Kennfeld durch den Vergleich oder durch
die Differenz zwischen dem hydraulischen Druck und dem
Sollwert an Toleranzen des Getriebes, wie beispielsweise
herstellungs- und/oder alterungsbedingte Toleranzen,
angepaßt wird. Die Erfindung erlaubt somit eine schnelle
Übersetzungsverstellung, da die Verstellgeschwindigkeit bis
an die Grenzen der maximal möglichen Verstellung geht, da
Herstellungs- und Alterungstoleranzen nicht im Sinne einer
worst-case Betrachtung berücksichtigt werden müssen.
Weitere Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
Die Fig. 1 zeigt ein Übersichtsbild eines kontinuierlich
verstellbaren Getriebes. In der Fig. 2 ist ein
Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Begrenzung in
allgemeinerer Form zu sehen, während die Fig. 3 und 4
zwei Varianten der Erfindung darstellen.
Die Erfindung soll im folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der Fig. 1
ist dabei mit dem Bezugszeichen 2 ein stufenloses
Umschlingungsgetriebe in Kraftfahrzeugen zum Zweck der
Kraftübertragung vom Motor 1 zu den Antriebswellen 3 der
Räder dargestellt. Ein solches stufenloses Getriebe hat
beispielsweise einen Drehmomentwandler 4 und Kupplungen 5
für Vorwärts- und Rückwärtsfahrtumschaltungen, die zwischen
dem Motor 1 und dem Variator 6 angeordnet sind. Der
Variator 6 besteht aus einem antriebs- (primären) und einem
abtriebsseitigen (sekundären) Kegelscheibensatz 7 und 8,
wobei mit Hilfe einer Kette oder eines Schubgliederbandes 9
die Kraft von dem Antriebs- 7 zum Abtriebsscheibensatz 8
übertragen wird. Jeder Kegelscheibensatz besteht aus einer
axial feststehenden und einer axial beweglichen Scheibe.
Durch gleichzeitige Variation der axial beweglichen Scheiben
auf dem Antriebs- und dem Abtriebsscheibensatz ändert sich
die Übersetzung des Variators 6 von einer hohen
Anfahrübersetzung Low zu einer niedrigen Übersetzung
Overdrive.
Der Abtriebsscheibensatz ist über ein Ausgleichsgetriebe 10
mit den Antriebswellen 3 der Räder verbunden. Die axial
beweglichen Kegelscheiben 7 und 8 sind hydraulisch
verstellbar und besitzen dazu die Ölkammern 11 und 12.
Zur Druckölversorgung besitzt das Getriebe eine Ölpumpe 13,
die beispielsweise mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors 1
läuft. In einer möglichen Ausführungsform wird die Spannung
des Bandes 9 mit Hilfe eines Druckbegrenzungsventils 14
(Sekundärventil) eingestellt, welches den Druck, den
Sekundärdruck, in der abtriebsseitigen Ölkammer 12
reguliert. Das Druckbegrenzungsventils 14 wird hierzu von
dem Steuergerät 20 mittels des Stromes Is angesteuert.
Die Getriebeübersetzung wird mit Hilfe eines
Proportionalventils (Primärventil) 15 an der Primärseite
eingestellt. Das Ventil 15 kann beispielsweise als
Magnetventil ausgeführt sein. Der Sekundärdruck wird durch
den Drucksensor 22 erfaßt und als Signal Ps,ist dem
Steuergerät 20 zugeführt.
In dem in der Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel wird
durch Einstellen eines Stromes Ip in dem Magneten 16 eine
Kraft auf den Ventilschieber erzeugt. Durch die am
Ventilschieber vorhandene Feder 17 stellt sich eine
bestimmte Stellung des Proportionalventils 15 ein. Das
bedeutet, daß der Strom Ip durch den Magneten 16 die
Stellung des Proportionalventils 15 und damit den
Öffnungsquerschnitt des Ventils bestimmt.
Das Primärventil 15 kann in der Stellung A (größerer
Ansteuerstrom) Öl aus der antriebsseitigen Ölkammer 11
(primäre Ölkammer) zum Öltank hin ablassen und somit den
Druck vermindern, wodurch sich die Übersetzung nach Low
verstellt. In der Stellung C (geringerer Ansteuerstrom)
fließt Öl in die antriebsseitige Ölkammer 11, wodurch sich
die Übersetzung in Richtung Overdrive verändert und der
Druck in der antriebsseitigen Ölkammer 11 ansteigt. In der
Stellung B des Proportionalventils 15 (Ansteuerstrom weist
einen mittleren Wert auf) ist das Ventil geschlossen und die
primäre Ölkammer 11 abgedichtet, d. h. es kann nahezu kein
Öl aus der Ölkammer 11 zu- oder abfließen. Damit bleibt die
Übersetzung des Getriebes, zumindest im wesentlichen,
konstant. Das Proportionalventil 15 kann beispielsweise
direktgesteuert sein oder durch ein Vorsteuerventil in
bekannter Weise angesteuert werden.
Weiterhin existiert ein Sensor 18 zur Ermittelung der
Primärdrehzahl Np und ein Sensor 19 zur Ermittelung der
Sekundärdrehzahl Ns. Die Primär- und
Sekundärsensorsignale Np und Ns werden einem Steuergerät 20
zugeführt, welches den Strom Ip durch den Magneten 16 des
Proportionalventils 15 einstellt. Weiterhin ist
beispielsweise ein Sensor 21 zur Ermittlung der Stellung α
des vom Fahrer betätigbaren Fahrpedals angeschlossen.
Die Getriebe- beziehungsweise Getriebeöltemperatur wird
durch den Temperatursensor 24 erfaßt und als Signal Tg dem
Steuergerät 20 zugeführt.
Mit dem Strom Is des beispielsweise als Magnetventil
ausgeführten Ventils 14 wird der Sekundärdruck in der
sekundären Ölkammer 12 eingestellt.
Wie schon eingangs erwähnt wird bei einer schnellen
Übersetzungsverstellung des Getriebes kurzzeitig sehr viel
Öl für die Verstellung der Primärkegelscheiben benötigt.
Dies ist beispielsweise der Fall, wenn während einer starker
Verzögerung des Fahrzeugs die Übersetzung sehr schnell in
Richtung der Anfahrübersetzung (Low) verstellt wird. Das
bedeutet, daß unter Umständen das Primärventil 15 durch
einen großen Ansteuerstrom Ip in der Stellung A viel Öl aus
der Primärkammer 11 abläßt. Der Abstand zwischen den
primären Kegelscheiben vergrößert sich. Zur Einstellung der
Anfahrübersetzung wird gleichzeitig der Abstand zwischen den
sekundären Kegelscheiben verkleinert. Wenn die Ölpumpe 23 in
diesem Fall nicht einen ausreichenden Ölvolumenstrom
bereitstellt, kann der Druck in der sekundären Ölkammer 12
zusammenbrechen, weil das Primärventil 15 einen zu großen
Öffnungsquerschnitt eingestellt hat. Infolgedessen kann die
Bandspannung zu gering werden und das Schubgliederband 9
weist eine übermäßigen Schlupf aus, es rutscht. Dies führt
im allgemeinen zu einem übermäßigen Verschleiß
beziehungsweise zur Zerstörung des Bandes 9. Dieser Fall
soll durch die folgende Steuerung des Primärventils 15
vermieden werden.
In der Fig. 2 ist ein Teil des Steuergeräts 20 zu sehen.
Für die Einstellung der Getriebeübersetzung Ü ist in der
Steuerung 20 ein Berechnungsblock 401 vorgesehen, der durch
Vergleich der Soll-Primärdrehzahl Np,soll und Ist-Primär
drehzahl Np,ist ein Sollstromsignal Isoll (301) für das
Primärventil 15 berechnet. Die Soll-Primärdrehzahl Np,soll
wird dabei in bekannter Weise aus der Fahrpedalstellung α
(Sensor 21), der Fahrgeschwindigkeit beziehungsweise Ist-
Sekundärdrehzahl Ns,ist (Sensor 19) sowie ggf. weiterer
Größen im Block 201 abgeleitet.
Weiterhin ist der Berechnungsblock 402 (in den Varianten
402a und 402b) vorhanden, der einen maximalen Strom Imax
(303) und einen minimalen Strom Imin (302) berechnet. Dies
geschieht in noch zu beschreibender Weise abhängig von
bestimmten Eingangsgrößen.
Das Stromsignal Isoll (301) durch das Primärventil 15 wird
auf die minimalen und maximalen Stromsignale Imin und Tmax
begrenzt zu dem Ansteuersignal Ip (304). Dies geschieht in
der in der Fig. 2 gezeigten Maximal- und Minimal-Auswahl MAX
und MIN dadurch, daß am Ausgangs der Blöcke MAX und MIN der
maximale beziehungsweise minimale Wert der Eingangssignale
(Isoll und Imin bei MAX und Isoll und Imax bei MIN) anliegt.
Das begrenzte Stromsignal Ip wird für die Ansteuerung des
Primärventils 15 verwendet.
Zur Berechnung der minimalen und maximalen Stromsignale Imin
und Imax (302 und 303) in dem Block 402 werden im folgenden
zwei Varianten vorgeschlagen:
Der Kerngedanke der in der Fig. 3 gezeigten ersten Variante besteht darin, daß mit dem Signal Ps,ist des Sekundärdrucksensors 22 der Soll-Sekundärdruck Ps,soll mit dem Ist-Sekundärdruck Ps,ist verglichen wird. Der Soll- Sekundärdruck Ps,soll wird im Block 202 in bekannter Weise gebildet. Wie schon erwähnt dient die Druckeinstellung auf der Sekundärseite des Getriebes zur Einstellung der Bandspannung, damit zwischen den Kegelscheiben und dem Band 9 kein wesentlicher Schlupf auftritt. Um den Gesamtwirkungsgrad des Getriebes durch unnötige Energieverluste zu optimieren, darf der Soll-Sekundärdruck Ps,soll im Block 202 jedoch nicht zu hoch eingestellt werden, sondern im Idealfall gerade so, daß zwischen dem Band 9 und den Kegelscheiben kein Schlupf auftritt. Aus diesem Grund wird der Soll-Sekundärdruck Ps,soll im Block 202 im wesentlichen abhängig von dem Getriebeeingangsmoment (Motormoment) gebildet. Die Ermittlung des Soll- Sekundärdruck Ps,soll ist nicht Gegenstand dieser Erfindung; auf Details sei deshalb beispielsweise auf die eingangs erwähnte EP 0 797 742 A verwiesen.
Der Kerngedanke der in der Fig. 3 gezeigten ersten Variante besteht darin, daß mit dem Signal Ps,ist des Sekundärdrucksensors 22 der Soll-Sekundärdruck Ps,soll mit dem Ist-Sekundärdruck Ps,ist verglichen wird. Der Soll- Sekundärdruck Ps,soll wird im Block 202 in bekannter Weise gebildet. Wie schon erwähnt dient die Druckeinstellung auf der Sekundärseite des Getriebes zur Einstellung der Bandspannung, damit zwischen den Kegelscheiben und dem Band 9 kein wesentlicher Schlupf auftritt. Um den Gesamtwirkungsgrad des Getriebes durch unnötige Energieverluste zu optimieren, darf der Soll-Sekundärdruck Ps,soll im Block 202 jedoch nicht zu hoch eingestellt werden, sondern im Idealfall gerade so, daß zwischen dem Band 9 und den Kegelscheiben kein Schlupf auftritt. Aus diesem Grund wird der Soll-Sekundärdruck Ps,soll im Block 202 im wesentlichen abhängig von dem Getriebeeingangsmoment (Motormoment) gebildet. Die Ermittlung des Soll- Sekundärdruck Ps,soll ist nicht Gegenstand dieser Erfindung; auf Details sei deshalb beispielsweise auf die eingangs erwähnte EP 0 797 742 A verwiesen.
Wenn der Ist-Sekundärdruck Ps,ist für eine gewisse Zeit
kleiner als der Soll-Sekundärdruck Ps,soll ist, dann werden
die Begrenzungssignale Imin und Imax (302 und 303) für den
Primärstrom Isoll solange angepaßt, bis der Ist-Sekundär
druck Ps,ist wieder größer als der Soll-Sekundärdruck
Ps,soll ist.
Der Kerngedanke der in der Fig. 4 gezeigten zweiten
Variante besteht darin, daß die Begrenzungssignale Imin und
Imax aus einer Abschätzung des Pumpenfördervolumens und des
Ölverbrauchs des Getriebes gewonnen werden, und daß darüber
hinaus eine Adaption der Begrenzungssignale durch Vergleich
des Ist-Sekundärdrucks Ps,ist mit dem Soll-Sekundärdruck
Ps,soll vorhanden ist.
Beide Varianten können auch kombiniert eingesetzt werden.
In dem Berechnungsblock 403 werden der Soll-Sekundärdruck
Ps,soll (305) der Bandspannungsregelung 202 mit dem Ist-
Sekundärdruck Ps,ist (306) des Drucksensors 22 verglichen.
Dies geschieht dadurch, daß die Differenz
ΔP' = Ps,soll - Ps,ist
gebildet wird. Das Ergebnis ΔP' wird zur Ausblendung
kurzzeitiger Schwankungen tiefpaßgefiltert zu dem
Ausgangssignal/Fehlersignal ΔP.
Das so gewonnene Fehlersignal ΔP (307) nimmt somit positive
Werte an, wenn der Ist-Sekundärdruck Ps,ist über eine
gewisse Zeit kleiner als der Soll-Sekundärdruck Ps,soll ist.
Dies bedeutet, daß der Ist-Druck in der Sekundärkammer 12
nicht ausreicht, um den gewünschten beziehungsweise
erforderlichen Soll-Druck zu realisieren. In dem Block 4021
wird der Wert ΔP mit dem vorgebbaren Schwellenwert SW1
verglichen.
Wenn das Signal ΔP größer als ein Schwellwert SW1 (308) ist,
dann bedeutet dies, daß der momentane Ist-Sekundärdruck
nicht hinreichend ist, um einen übermäßigen Bandschlupf zu
vermeiden. In Reaktion darauf werden durch eine
entsprechende Ansteuerung der Blöcke 404 und 405 folgendes
veranlaßt:
- - Der minimale Primärstrom Imin (302) wird vergrößert, und
- - der maximale Primärstrom Imax (303) wird verringert.
Durch die Verringerung des maximal möglichen Primärstroms
Imax wird erreicht, daß durch die begrenzte Öffnung des
Primärventils 15 in der Stellung A nur eine begrenzte
Ölmenge von der Primärkammer 11 abfließen kann. Damit wird
die Geschwindigkeit der Übersetzungsverstellung in Richtung
Low (Abstand der primären Kegelscheiben vergrößert sich)
begrenzt. Mit der Verstellung in Richtung Low verringert
sich auch der Abstand der sekundären Kegelscheiben, was zu
einem Absinken des Sekundärdrucks Ps,ist führen kann, falls
die Pumpe 13 nicht genug fördert. Mit der Begrenzung des
Ansteuerstroms des Primärventils wird also gleichzeitig auch
eine Begrenzung der Verstellgeschwindigkeit an der
Sekundärseite bewirkt, was wiederum dazu führt, daß ein für
die Bandschlupfverhinderung hinreichend großer Anpreßdruck
in der Sekundärkammer 12 gewährleistet wird.
Durch die Vergrößerung des minimal möglichen Stromwertes
Imin wird die Geschwindigkeit einer gewünschten Verstellung
der Getriebeübersetzung in Richtung Overdrive begrenzt. In
dem Fall, in dem die Pumpe keine hinreichend große Ölmenge
fördert, würde eine schnelle Verstellung in Richtung
Overdrive den Sekundärdruck Ps,ist direkt absenken, wodurch
die Anpressung des Bandes 9 durch den Sekundärdruck
unzureichend werden kann.
Wenn das Signal ΔP (307) kleiner als ein Schwellwert SW2
(309) ist, dann bedeutet dies, daß der momentane Ist-
Sekundärdruck hinreichend groß ist, um einen übermäßigen
Bandschlupf zu vermeiden. In Reaktion darauf werden durch
eine entsprechende Ansteuerung der Blöcke 404 und 405
folgendes veranlaßt:
- - Der minimale Primärstrom Imin (302) wird verringert, und
- - der maximale Primärstrom Imax (303) wird vergrößert.
Durch die Vergrößerung des maximal möglichen Primärstroms
Imax wird erreicht, daß durch die Öffnung des Primärventils
15 in der Stellung A mehr Ölmenge von der Primärkammer 11
abfließen kann. Damit wird die Geschwindigkeit der
Übersetzungsverstellung in Richtung Low (Abstand der
primären Kegelscheiben vergrößert sich) vergrößert. Durch
die Verringerung des minimal möglichen Stromwertes Imin wird
die Geschwindigkeit einer gewünschten Verstellung der
Getriebeübersetzung in Richtung Overdrive vergrößert. Dies
bedeutet, daß dann, wenn das Fördervolumen der Pumpe 13
hinreichend ist, eine gewünschte Verstellung der
Getriebeübersetzung mit einer hohen Geschwindigkeit
realisiert werden kann.
Mit der Vorgehensweise gemäß der ersten Variante wird also
ein Zusammenbrechen des Sekundärdrucks und damit die Gefahr
des Rutschens des Umschlingungselements wirksam vermieden.
Gleichzeitig erlaubt aber die erfindungsgemäße Steuerung
eine schnelle Übersetzungsverstellung, da die
Verstellgeschwindigkeit bis an die Grenzen der maximal
möglichen Verstellung geht, wenn der Sekundärdruck
hinreichend groß ist.
In der Fig. 4 wird eine zweite Variante der Erfindung
dargestellt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
die Pumpe 13 durch den Fahrzeugmotor 1 angetrieben. In dem
Berechnungsblock 406 wird aus verschiedenen Signalen,
beispielsweise aus der Motordrehzahl Nmot (320) und
gegebenenfalls weiteren Signalen, der Fördervolumenstrom FVS
(310) der Ölpumpe 13 berechnet. Handelt es sich bei der
Pumpe 13 um eine Pumpe, die elektronisch auf verschiedene
Fördermengen umschaltbar (Schaltstellungen S1 und S2) ist,
so wird bei der Berechnung 406 die zur Zeit eingestellte
Schaltstellung S1/S2 zur Ermittlung des Signals FVS
herangezogen.
In dem Kennfeldblock 407 wird aus weiteren Signalen,
insbesondere einem Temperatursignal Tg (312) für die
Getriebetemperatur (Sensor 24), dem Soll-Sekundärdrucksignal
Ps,soll (305) und weiteren Signalen, die beispielsweise den
Betriebszustand der Kupplungen und der Wandlerkupplung
betreffen, ein Ölvolumenstrom VS (313) berechnet, der bei
konstanter Übersetzung erforderlich ist, um die
Öldruckversorgung des Getriebes zu gewährleisten.
Die Differenz zwischen verfügbarem Pumpenvolumenstrom FVS
(310) und dem Ölvolumenstromsignal VS (313) ergibt den
Ölvolumenstrom VSÜ (314), der für die
Übersetzungsverstellung verwendet werden kann.
Mit Hilfe eines Kennfeldblocks 408 wird aus dem Signal VSÜ
(314) der minimale und maximale Primärstrom Imin (302) und
Imax (303) berechnet, wobei verschiedene Signale in dem
Kennfeldblock 406 verwendet werden, insbesondere die
berechnete Übersetzung Ü (319), der Soll-Sekundärdruck
Ps,soll (305) und die Getriebetemperatur Tg (312). Die
Getriebeübersetzung Ü wird dabei im Block 203 aus dem Ist-
Drehzahlen der Primär- und Sekundärseite des Getriebes
(Sensoren 18 und 19) ermittelt.
Wird im Block 408 festgestellt, daß Ölvolumenstrom VS (313)
nicht hinreichend groß ist, so werden die Maximal- und
Minimalwerte Imax und Imin wie in der ersten Variante
beschrieben vergrößert beziehungsweise verkleinert, so daß
der Druck, der zur Bandschlupfverhinderung erforderlich ist,
immer sichergestellt ist.
Im Sinne einer Anpassung der Steuerungsparameter an die
Getriebetoleranzen wird das Kennfeld im Block 407 zur
Berechnung des Ölvolumenstromsignal VS (313) adaptiert. Die
Adaption erfolgt im Block 408 durch Vergleich von Soll-
Sekundärdruck Ps,soll und Ist-Sekundärdruck Ps,ist wie bei
der ersten Variante durch Bildung der tiefpaßgefilterten
Differenz ΔP.
Wenn das Fehlersignal ΔP (307) einen vorgebbaren
Schwellenwert überschreitet, dann werden die Parameter 318
des Kennfeldblocks 407 so angepaßt, daß das
Ölvolumenstromsignal VS (313) größer wird.
Durch die zweite Variante der Erfindung wird ein
Zusammenbrechen des Sekundärdrucks und damit die Gefahr des
Rutschens des Umschlingungselements vermieden.
Auch die Steuerung gemäß der zweiten Variante erlaubt eine
schnelle Übersetzungsverstellung, da die
Verstellgeschwindigkeit bis an die Grenzen der maximal
möglichen Verstellung geht. Durch die Adaption im Block 402
müssen Herstellungs- und Alterungstoleranzen nicht wie
bisher im Sinne einer worst-case Betrachtung berücksichtigt
werden.
Claims (10)
1. System zur Erzeugung eines Signals (Ip) zur hydraulischen
Verstellung der Übersetzung eines in seiner Übersetzung
stufenlos verstellbaren Getriebes (2) in einem
Kraftfahrzeug, wobei
- - ein Ventil (15) vorgesehen ist, das die hydraulische Verbindung von einem einen hydraulischen Druck (Ps,ist) aufweisenden Druckreservoir zu einer Druckkammer (12) beeinflußt und
- - die Verstellung der Übersetzung durch die Ansteuerung wenigstens des Ventils (15) durch das elektrische Signal (Ip) geschieht und
- - das elektrische Signal (Ip) derart erzeugt wird, daß es auf maximale und/oder minimale Werte (Imax, Imin) begrenzt wird,
- - die maximalen und/oder minimalen Werte (Imax, Imin) abhängig von dem hydraulischen Druck (Ps,ist) bestimmt werden.
2. System zur Erzeugung eines Signals (Ip) zur hydraulischen
Verstellung der Übersetzung eines in seiner Übersetzung
stufenlos verstellbaren Getriebes (2) in einem Kraftfahrzeug
mit einer Antriebsseite (7) und einer Abtriebsseite (8) und
einem Umschlingungsteil (9) das die Antriebs- mit der
Abtriebsseite verbindet, wobei
- - Mittel (20, 14) vorgesehen sind, mittels der eine vorgebbare Spannung des Umschlingungsteils (9) eingestellt wird und
- - die Verstellung der Übersetzung durch die Ansteuerung wenigstens des Ventils (15) durch das elektrische Signal (Ip) geschieht und
- - das elektrische Signal (Ip) derart erzeugt wird, daß es auf maximale und/oder minimale Werte (Imax, Imin) begrenzt wird,
- - die Begrenzungen (Imax, Imin) derart gewählt werden, daß die Einstellung der Spannung gewährleistet ist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einstellung der vorgebbaren Spannung durch die Einstellung
des hydraulischen Drucks (Ps,ist) geschieht.
4. System nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck (Ps,ist) mittels eines Drucksensors (22)
erfaßt wird.
5. System nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der hydraulische Druck (Ps,ist) auf einen Sollwert
(Ps,soll) eingestellt, insbesondere geregelt, wird.
6. System nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungen (Imax, Imin)
derart gewählt werden, daß der hydraulische Druck (Ps,ist)
auf den Sollwert (Ps,soll) eingestellt werden kann.
7. System nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die maximalen und/oder minimalen
Werte (Imax, Imin) abhängig von einem Vergleich oder der
Differenz zwischen dem hydraulischen Druck (Ps,ist) und dem
Sollwert (Ps,soll) bestimmt werden, wobei insbesondere
vorgesehen ist, daß die maximalen und/oder minimalen Werte
(Imax, Imin) derart bestimmt werden, daß die hydraulische
Verbindung von dem den hydraulischen Druck (Ps,ist)
aufweisenden Druckreservoir zu der Druckkammer (12) dann
begrenzt wird, wenn der Sollwert (Ps,soll) den hydraulischen
Druck (Ps,ist) in einem vorgebbaren Maße übersteigt.
8. System nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß eine, insbesondere von dem
Fahrzeugmotor (1) angetriebene, Hydraulikpumpe (13) zur
Förderung eines Hydraulikvolumenstromes vorgesehen ist und
- - wenigstens abhängig von dem Betriebszustand der Hydraulikpumpe (13), insbesondere abhängig von der Drehzahl des Fahrzeugmotors (1), ein den momentanen Hydraulikvolumenstromes repräsentierender Fördervolumenwert (FVS) ermittelt wird, und
- - wenigstens abhängig von dem Sollwert (Ps,soll) ein für die Hydrauliköldruckversorgung erforderlicher Hydraulikvolumenstrom (VS) ermittelt wird, und
- - die maximalen und/oder minimalen Werte (Imax, Imin) abhängig von einem Vergleich oder der Differenz zwischen dem Fördervolumenwert (FVS) und erforderlicher Hydraulikvolumenstrom (VS) bestimmt werden.
9. System nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ermittlung des erforderlichen Hydraulikvolumenstrom (VS)
weiterhin abhängig ist von einem Vergleich oder der
Differenz zwischen dem hydraulischen Druck (Ps,ist) und dem
Sollwert (Ps,soll) getätigt wird.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ermittlung des erforderlichen Hydraulikvolumenstrom (VS)
mittels eines Kennfeldes (407) geschieht und das Kennfeld
(407) durch den Vergleich oder durch die Differenz zwischen
dem hydraulischen Druck (Ps,ist) und dem Sollwert (Ps,soll)
an Toleranzen des Getriebes, wie beispielsweise
herstellungs- und/oder alterungsbedingte Toleranzen,
angepaßt wird.
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