DE2720950A1

DE2720950A1 - Kraftuebertragungsvorrichtung fuer ein fahrzeug und elektronische regelmittel dafuer

Info

Publication number: DE2720950A1
Application number: DE19772720950
Authority: DE
Inventors: Julian Robert Anthony Beale
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-05-10
Filing date: 1977-05-10
Publication date: 1978-11-23

Description

"Kraftübertragungsvorrichtung für ein Fahrzeug
und elektronische Regelmittel dafür." Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftvorrichtung zum Fortbewegen eines mit Rädern versehenen Fahrzeuges mit einem Motor und Ubertragungsmitteln zum Kuppeln des Motors mit der Antriebswelle des Fahrzeuges, wobei die genannten Ubertragungsmittel ein kontinuierlich veränderliches Getriebe aufweisen. Der Motor kann beispielsweise ein Benzin- oder Dieselmotor sein.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf elektronische Regelmittel für derartige Kraftvorrichtungen.
In einer Kraftvorrichtung zum Antreiben eines Fahrzeuges bedeutet der Gebrauch eines geeigneten kontinuierlich veränderlichen Getriebes zwischen einem Motor und einer Antriebswelle eines Fahrzeuges gegenüber dem Gebrauch des konventionellen handbetätigten Getriebes eine Einsparung an Kraftstoff. Der Vorteil Nutzbarkeit des kontinuierlich veränderlichen Getriebes ist, dass es in einem grossen Verhältnis und über einen grossen Bereich effizient ist, weil dadurch der Motor bei der geeignetesten Geschwindigkeit für die Kraft, die über einen grossen Bereich von Fahrgeschwindigkeiten erforderlich ist, laufen kann. Eine praktische Kraftvorrichtung mit dem obengenannten Kennzeichen wobei ein kontinuierlich veränderliches Getriebe verwendet wird erfordert ein Regelsystem zur automatischen Rege lung des Getriebes entsprechend der erforderlichen Kraft und Fahrgeschwindigkeit. Dazu sollte die vom Regelsystem durchgeführte Regelung unmittelbar oder mittelbar auf Soll-Betriebspunkten für jeden Satz von Werten der Hauptparameter gründen, so dass der Motor sowie das veränderliche Getriebe zu jeder Zeit zufriedenstellend arbeiten. Die Soll-Betriebspunkte sollen in bezug auf die Kenn- zekhen des Motors sowie des veränderlichen Getriebes gewählt werden, da die Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit des veränderlichen Getriebes davon abhängt, ob dieses Getriebe unter normalen Verhältnissen arbeitet. Die Regelstrategie zum Erreichen jedes Soll-Betriebspunktes soll ebenfalls einen zufriedenstellenden Ubergangsvergang ergeben wenn beispielsweise der Fahrer mittels eines Beschleunigungspedals den Bedarf an Kraft vergrössert.
Bei bereits vorgeschlagenen Kraftvorrichtungen mit kontinuierlich veränderlichem Getriebe ist das Regelsystem meistens vom mechanisch-hydraulischem Typ, während zur Zeit immer mehr elektronische Regelsysteme verwendet werden.
Im allgemeinen ist die Regelstrategie auf einem fester. Verhältnis zwischen der Motordrehzahl und der mittels des kontinuierlich veränderlichen Getriebes auf die Antriebswelle übertragenen Kraft basiert; also bei zunehmender Betätigung der Kraftanforderungsmittel (Beschleunigungspedal) durch den Fahrer soll die übertragene Kraft (die zu jedem stabilen Betriebspunkt der vom Motor gelieferten Kraft entspricht) der Soll-Betriebslinie für den Motor folgen; das Ausmass an Betätigung der Kraft anforderungs- mittel bestimmt den Betriebspunkt auf dieser Linie. Eine derartige Regelstrategie kann für einen Motor im einwandfreien Betriebszustand auf akzeptierbare Weise funktionieren. Aber der Motor kann auch in einem schlechten Zustand sein; im schlimmsten Fall kann der Motor beispielsweise kalt sein und die Zündkerzen nicht optimal.
Die maximale Kraft, die ein derart schlechter Motor liefern kann, kann niedriger sein als die Soll-Betriebslinie mit Ausnahme von sehr niedrigen Motordrehzahlen. In einem derartigen Fall würde die Regelstrategie mit einem festen Verhältnis den Effekt einer zunehmenden Betätigung der Kraftanforderungsmittel beschränken und, wie nachstehend noch weiter erläutert, zu einer unakzeptierbar niedrigen Motorleistung, einem unakzeptierbar niedrigen Moment und zu einer unakzeptierbar niedrigen Motordrehzahl führen.
Nach einem der vorliegenden Erfindung gibt es eine Kraftvorrichtung für ein mit Rädern versehenes Fahrzeug mit einem Motor, einem kontinuierlich veränderlichen Getriebe zwischen dem Motor und der Antriebswelle des Fahrzeuges, Kraftanforderungsmitteln, die vom Fahrer des Fahrzeugs betätigt werden zum Andern der Motorkraft, und mit elektronischen Regelmitteln zum Andern des vom kontinuierlich veränderlichen Getriebe übertragenen Momentes, wobei die Regelmittel auf die Motordrehzahl w , die Antriebswellendrehzahl e und der Ausmass an Betätigung R der Kraftana forderungsmittel ansprechen und zwar derart, dass das zur Antriebswelle übertragene Moment eine andere Funktion der Motordrehzahl w für e verschiedene Werte von R ist, wobei die vera schiedenen Funktionen den jeweiligen Kraftbelastungslinien in einer Motorkraft-Motordrehzahl graphik entsprechen, wobei die genannten Regelmittel es ermöglichen, dass es zwischen den genannten verschiedenen Belastungslinien uebergänge gibt ohne Verringerung der übertragenen Kraft für zugenommene Betätigung R der Kraftanfora derungsmittel und ohne Vergrösserung der Ubertragen Kraft6 für verringerte Betätigung Ra der Kraftanforderungsmittel.
Entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt es eine Kraftvorrichtung zum Fortbewegen eines mit Rädern versehenen Fahrzeuges mit einem Motor, mit Ubertragungsmitteln zur Kupplung des Motors mit der Antriebswelle des Fahrezeuges, wobei die genannten Ubertragungsmittel ein kontinuierlich veränderliches Getriebe enthalten, Kraftanfor- derungsmitteln, die vom Fahrzeugfahrer betätigbar sind und zwar zum Erhalten einer Anderung in der Motorkraft, Sensormitteln zum Erzeugen von Signalen, die die Motordrehzahl we, die Drehzahl der Antriebswelle wd und das Ausmass an Betätigung R der Kraftamforderungsmittel darstellen, weia ter mit Betätigungsmitteln zur Regelung des vom Getriebe übertragenen Momentes und elektronischen Regelmitteln die von den Sensormitteln Eingangssignale zugeführt bekommen, die die Werte, we, Wd und R darstellen und Ausgangssignalen in Anta wort auf diese Eingangssignale liefern zu den genannten Betätigungsmitteln zur Bestimmung des zu der Antriebswelle übertragenen Momentes entsprechend der vom Motor in Funktion von der Geschwindigkeit desselben erzeugten Kraft und einer einer Reihe von Kraftbelastungslinien des Motors; welche Belastungslinien sich auf das Ausmass an Betätigung R der Kraftanforderungsmittel beziehen a und zwar derart, dass für zunehmende Werte von R die gewählte spezifische Belastungslinie bei.
a höheren Motordrehzahlen w auftritt, wobei die genannten Regelmittel einen Ubergang zwischen verschiedenen Belastungslinien ermöglichen ohne Verringerung der übertragenen Kraft für zugenommene Betätigung Ra der Kraftamforderungs- mittel und ohne Zunahme der übertragenen Kraft für eine verringerte Betätigung R der Kraftanfora derungsmittel.
Bei derartigen Vorrichtungen nach der Erfindung wird das Moment und die mit Hilfe des kontinuierlich veränderlichen Getriebes zur Antriebswelle übertragene Leistung entsprechend verschiedenen Belastungslinien für eine zunehmende Betätigung der Kraftanforderungsmittel bestimmt, die es ermöglichen, dass sogar ein Motor in schlechtem Zustand nahe einer Soll-Drehzahl des Motors gebracht werden kann und eine akzeptierbare Leistung liefert unter Berücksichtigung seines Zustandes. Also bei maximaler Betätigung der Kraftanforderungsmittel ist es dem Fahrer möglich, nahezu die maximale Leistung zu erhalten, die der Motor in nicht optimalem Zustand liefern kann. Vorzugsweise sind die Belastungslinien eine steil auflaufende Funktion der Motordrehzahl (wenigstens für hohe Werte von R und wd), so dass der Motor auf hohe Moa d mentwerte gebracht werden kann; dadurch kann der Motor, wenn er in gutem Zustand ist, nahezu direkt einer Soll-Betriebslinie bei geringem Kraftstoffverbrauch folgen. Die Sensor- und Betätigungsmittel für Vorrichtungen nach der Erfindung können gering in Anzahl und einfach sein.
Die Komplexität der Signalverarbeitung, die für die elektronischen Regelmittel notwendig ist, lässt sich auf relativ preisgünstige und zuverlässige Weise mit integrierten Schaltungen, wie einem Mikroprozessor, verwirklichen, der durch "large scale integration (LSI)"-Techniken gebildet werden.
Bei Vorrichtungen nach der Erfindung kann die Regelung des Motormomentes ebenfalls vom elektronischen Regelsystem durchgeführt werden, statt unmittelbar dadurch dass der Fahrer die Kraftanforderungsmittel betätigt. Wie untenstehend noch detailliert beschrieben wird, kann dies mehrere Vorteile bieten insbesondere bei geringen Fahrgeschwindigkeiten und zum Bremsen des Motors. Das System kann folglich zur Regelung des kontinuierlich veränderlichen Getriebes als auch zum Bremsen des Motors angewandt werden, welche Bremswirkung dann dadurch bestimmt wird, dass der Fahrer die Kraftanforderungsmittel und ein Getriebewahlmittel betätigt aber ohne Zunahme des Motormomentes (das weniger negativ gemacht wird) durch Verbrauch zusätzlichen Kraftstoffs.
Das elektronische Regelsystem kann zum Speichern vorhergehender Werte der Motordrehzahl und der Betätigung der Kraftamforderungsmittel benutzt werden sowie zum Vergleichen dieser vorhergehenden Werte mit den zunächst gemessenen Werten um zu entscheiden, ob der Fahrer mehr oder weniger Kraft erwünscht und in welchem Ausmass der Motor beschleunigt bzw. gebremst werden muss. Auf diese Weise kann die Vorrichtung derart geregelt werden, dass während eines Uberganges, der durch Betätigung der Kraftanforderungsmittel für eine grössere Beschleunigung auftritt das zur Antriebswelle durch das kontinuierlich veränderliche Getriebe übertragene M0ment zunimmt ohne dass die Motorbeschleunigung einen vorbestimmten Wert unterschreitet.
Wie nachstehend beschrieben, kann die Vorrichtung auf einfache und vorteilhafte Weise dadurch betrieben werden, dass das Regelsystem zur Regelung des Ubersetzungsverhältnisses des kontinuierlich veränderlichen Getriebes benutzt wird, damit Unterschiede zwischen der Ist-Drehzahl des Motors, wie diese vom Sensor gemessen wird und einer Soll-Drehzahl des Motors, wie diese entsprechend der Kraftanforderung vom Fahrer bestimmt wird, verringert werden und weiter zur Regelung einer Soll-Betriebslinie für den Motor für geringen Kraftstoffverbrauch und zum Schluss zur Regelung der Ubersetzungsverhältnis grenzen des kontinuierlich veränderlichen Getriebes.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung schafft diese ein elektronisches Regelsystem für eine Kraftvorrichtung nach der Erfindung, wobei das genannte Regelsystem Eingänge hat für Signale, die die Motordrehzahl we, die Drehzahl der Antriebswelle wd und das Ausmass an Betätigung R des Kraftanforderungsgliedes darstellen, weia ter Datenverarbeitungsmittel zum entsprechend den genannten Eingangssignalen Ableiten von Ausr gangssignalen zur Regelung des vom kontinuierlich veränderlichen Getriebe übertragenen Momentes und Ausgangsmittel für die genannten Ausgangssignale, wobei die genannten Darenverarbeitungsmittel eine andere Funktion der Motordrehzahl für verschiedene Werte von R benutzen zum a Berechnen eines Wertes für das genannte übertragene Moment, wobei die verschiedenen Funktionen verschiedenen Motorbelastungslinien in der Motorkraft- Motor-drehzahl-Graphik entsprechen, wobei das Regelsystem einen Ubergang zwischen den verschiedenen Belastungslinien ermöglicht ohne Verringerung der übertragenen Kraft für vergrösserte Betätigung R der Kraftanforderungsmittel und ohne a Vergrösserung der übertragenen Kraft für verringerte Betätigung R der Kraftanforderungsmittel.
a Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine graphische Darstellung der Wirkungsgrad eines Motors, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Kraftvorrichtung nach der Erfindung, Fig. 3 eine detaillierte schematische Darstellung eines elektronischen Regelsystems nach der Erfindung, das zum Gebrauch in der Vorrichtung nach Fig. 2 geeignet ist, Fig. 4 ein Flussdiagramm einer geeigneten Regelstrategie, die vom Regelsystem für die Vorrichtung nach Fig. 2 angewandt werden kann, Fig. 5, 5a, 5b und 5c schematische Darstellungen mechanischer Einzelheiten eines kontinuierlich veränderlichen Getriebes zum Gebrauch in der Vorrichtung nach Fig. 2, Fig. 5d eine graphische Darstellung der Getriebeverhältnisse des kontinuierlich veränderlichen Getriebes, Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Flüssigkeitdrucksystems für das kontinuierlich veränderliche Getriebe.
Fig. 7 bis 11 graphische Darstellungen der Beziehungen zwischen mehreren Parametern, aus denen eine geeignete Regelstrategie für die Vorrichtung nach Fig. 2 abgeleitet werden kann, Fig. 12 ein Flussdiagramm einiger zusätzlicher Vorgänge, die als Uberlastungsschutz vorgenommen werden können in einer Abwandlung der in Fig. 4 dargestellten Regelstrategie.
Ein typisches Beispiel einer Motorwirkungsgradgraphik für ein Fahrzeug ist in Fig. 1 dargestellt. Die Karte ist in Form einer graphischen Darstellung, die die Moment/Drehzahl-Kennlinie eines Zweiliter-Benzinmotors für einen Familienwagen darstellt. Die Achsen dieser graphischen Darstellung bezeichnen die Drehzahl des Motors pro Minute (ER/M) und das Moment des Motors (ET), das in Termen von mittlerem Wirkungsdruck (bmep), gemessen in Pfung per Quadratzoll (lb per in2), ausgedrückt wird. Die Linie MTC stellt das maximale Moment bei Vollgas dar.
Die Linien SFC, die der Graphik überlagert sind, stellen verschiedene Werte von spezifischem Kraftstoffverbrauch gemessen in Pfund (lb) pro Pferdestärke pro Stunde dar. Abfallende Kontur- linien SFC konvergieren nach einem Gebiet mit dem geringsten spezifischen Kraftstoffverbrauch LSFC, das für den in Fig. 1 dargestellten Motor bei eiher Motordrehzahl von 2000 Umdrehungen/Minute auftritt. In dem Gebiet mit dem geringsten spezifischen Kraftstoffverbrauch kann jedoch (wenigstens bei einigen Motoren) mehr als nur ein Punkt auftreten, an dem der spezifische Kraftstoffverbrauch einen minimalen Wert hat.
Die gestrichelte Linie RL (Strassenbelastung), die der Graphik zugeordnet worden ist, stellt das zum Fortbewegen des Fahrzeuges erforderliche Moment bei konstanter Geschwindigkeit auf flacher Strasse mit einer konventionelle Kraftvorrichtung, und eine herkömmliche Gangschaltung aufweist, mit einem höchsten Gang entsprechend 20 Meilen pro Stunde bei 1600 Umdrehungen/Minute bei 90% Ubertragungswirtschaftlichkeit. Aus der graphischen Darstellung ist es ersichtlich, dass bei einer konstanten Fahrgeschwindigkeit von beispielsweise 40 Meilen pro Stunde (d.h. bei einer Motordrehzahl von 2000 Umdrehungen/Minute) der Kraftstoffverbrauch im Bereich von 1 lb/PS/h. beträgt weil das Moment (20 lb/Zoll² bmep), das vom Motor erfordert wird, im Vergleich zum maximalen Moment, das der Motor bei dieser Geschwindigkeit liefern könnte, sehr niedrig ist.
Im allgemeinen ist es aus Fig. 1 ersichtlich, dass für eine bestimmte Ausgangsleistung (d.h. das Produkt aus Motordrehzahl und Moment) durch einen hohen (aber nicht maximalen) Momentwert ein sehr niedriger spezifischer Kraftstoffverbrauch erhalten wird. Dies bedeutet, dass zum Erzielen eines sehr niedrigen spezifischen Kraftstoffverbrauches der Motor mit nahezu der niedrigsten Geschwindigkeit, bei der er imstande ist, die erforderte Leistung zu liefern, laufen soll. Der Gebrauch des kontinuierlich veränderlichen Getriebes statt einer herkömmlichen Gangschaltung ermöglicht die Anwendung einer derartigen Strategie. Es gibt jedoch zwei untere Grenzen. Erstens wirkt sich das Schwingen des Motors unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeit als belästigend aus und zweitens hat das kontinuierlich veränderliche Getriebe einen beschränkten Bereich von Ubersetzungsverhältnissen, so dass bei hohen Fahrgeschwindigkeiten die niedrigen Motordrehzahlen nicht benutzbar sind.
Das Resultat der Verwertung dieser Faktoren ist ebenfalls in Fig. 1 dargestellt.
Die gerade Linie AB zeigt nahezu eine optimale Kombination von Moment und Drehzahl für jeden Leistungswert von maximaler Leistung Pem bei A bis etwa 0,27 Pem bei B. Diese Linie AB stellt eine Soll-Betriebslinie des Motors für einen sehr niedrigen Kraftstoffverbrauch dar. Ein Teil der Linie AB verbindet ebenfalls das Gebiet mit dem niedrigsten spezifischen Kraftstoffverbrauch LSFC mit dem Gebiet maximaler Motorleistung Pem, die beim Punkt A auftritt. Beim Punkt B ist der Gebrauch des optimalen Monentes nur gerade akzeptierbar durch Zunahme der Motorschwingung bei abnehmender Motodrehzahl. Bei der Wahl der Motordrehzahl für den Punkt B soll berücksichtigt werden, dass der Motor vielleicht nicht im optimalen Zustand ists gegebenenfalls noch erschwert durch den Zustand, dass er kalt ist.
Die Linie BD stellt eine Verringerung im Moment dar, da die Leistung verringert ist und unbedingterweise eine Zunahme des spezifischen Kraftstoffverbrauches erfordert. Diese Verschlechterung wird einigermassen dadurch verringert, dass die Motordrehzahl mit abnehmendem Moment einigermassen abfallen darf; eine abnehmende Amplitude der Leistungsimpulse im Motor machen dies akzeptierbar. Beim Punkt D ist der Gashebel des Motors völlig geschlossen und wenn ein wesentliches Ausmass an Bremskraft erforderlich ist, kann der Linie DE gefolgt werden. Die entsprechende Motorbremskraft steigt bis zu einem Maximum bei E.
Wenn die Kraftanforderung (die zunächst durch die Lage des Beschleunigungspedals des Kraftfahrzeuges gegeben wird) sich ändert, sollte die Regelstrategie auf ideale Weise der Linie ABDE folgen. Aber bei hohen Fahrgeschwindigkeiten würde die Ubersetzungsverhältnisgrenze des kontinuierlich veränderlichen Getriebes (die beispielsweise 40 Meilen pro Stunde bei 1000 U/Minute sein kann) vermeiden, dass ein Teil dieser Linie benützt wird, so dass beispielsweise bei 50 Meilen pro Stunde und 80 Meilen pro Stunde die optimalen Linien ABCD"E bzw. AB'D'E sein würden. Obschon die vorgeschlagene Regelstrategie durch gerade Linien dargestellt ist, dürfte es einleuchten, dass der Gebrauch von gebogenen Linien ebenfalls möglich ist und auch im Rahmen der Erfindung liegt. Insbesondere können die zwei geraden Linien AB und BD wenigstens teilweise durch eine einzige gebogene Linie ABD ersetzt werden, wenn dies erwünscht ist. Eine der- artige kontinuierlich gekrümmte Linie ABD kann einer optimalen Linie für sehr niedrigen Kraftstoffverbrauch bei hohen Drehzahlen des Motors annähern, während bei niedrigeren Drehzahlen des Motors, die eine schlechtere Linie ergeben, die trotzdem ermöglichen kann, dass die Motordrehzahl bei abnehmendem Moment gleichmässig abfällt.
An Hand der anderen Zeichnungen wird eine Kraftvorrichtung entsprechend der Erfindung näher beschrieben und zwar eine Vorrichtung mit einer Regelstrategie, wobei der Betriebspunkt eines Motors in gutem Zustand diesen Linien in sehr geringem Abstand folgt und wobei mit einem Motor in schlechtem Zustand akzeptierbare Resultate erhalten werden. Zwecks geringer Kosten und einer guten Zuverlässigkeit weist die Vorrichtung Sensorelemente und Betätigungselemente auf, die einfach sind und von denen es nur einige gibt.
Aber die Information von diesen Wandlern wird zur Verringerung des Effektes grosser Anderungen im Zustand des mechanischem Systems und ebenfalls zur Verbesserung der Reaktion und Fahrbarkeit des Fahrzeuges eingehend ausgearbeitet. Die Anwendung von "large-scale-integration-"Techniken für das elektronische Regelsystem ermöglicht die Ver- wickeltheit der Signalverarbeitung verhältnismässig preisgünstig und zuverlässig durchzuführen.
Die in Fig. 2 auf schematische Weise dargestellte Antriebsvorrichtung des Fahrzeuges enthält als Kraftquelle einen Motor 1, der ein Verbrennungsmotor vom herkömmlichen Typ mit Benzin als Kraftstoff und mit Zündkerzen ist.
Der Motor 1 wird mittels Ubertragungsmittel mit der Antriebswelle 14 des Fahrzeuges verbunden, welche Ubertragungsmittel eine Ausgangswelle 2 des Motors enthält, weiter ein kontinuierlich veränderliches Getriebe 11 und eine federnde Kupplung 5 zwischen der Ausgangswelle 2 des Motors und der Eingangswelle 10 des kontinuierlich veränderlichen Getriebes 11. Die Antriebswelle 14 des Motors liegt zwischen der Ausgangsseite des Getriebes 11 und einem Differentialgetriebe 15 des Motors, für das es die Kraftübertragungsmittel gibt. Die Räder 16 und 17 sind auf herkömmliche Weise mit dem Differentialgetriebe 15 verbunden.
Es sind Kraftanforderungsmittel wie ein Gaspedal 27 vorgesehen und diese Mittel können vom Fahrer des Fahrzeuges zur Anderung der Motorleistung betätigt werden.
Die Sensormittel (18, 18') (21, 21') und (28, 29) arbeiten mit den Ubertragungsmitteln 2, 5, 11, 14 und dem Gaspedal 27 zum Erzeugen von elektrischen Signalen te,td bzw. Ra zusammen, die eine Information geben über die Drehzahl des Motors w , die Drehzahl der Antriebswelle wd und das Ausmass an Betätitung R der Kraftanforderungsa mittel 27. Die Betätigungsmittel 634, 635, 638, 526 bis 529, 510 und 612 arbeiten mit dem kontinuierlich veränderlichen Getriebe 11 zusammen zur Regelung des Momentes Td, das durch das Getriebe 11 übertragen wird. Die Betätigungsmittel 35, 36 arbeiten ebenfalls mit dem Motor 1 in der Vorrichtung nach Fig. 2 zur Regelung des vom Motor 1 erzeugten Momentes T zusammen.
e Die Vorrichtung nach Fig. 2 enthält weiter ein elektronisches Regelsystem 26 zum von den genannten Sensormitteleingängen Erhalten von Werten we, Wd und R und zum Erzeugen von Ausa gangssignalen zu den genannten Betätigungsmitteln. Das System 26 erhält ebenfalls ein Eingangssignal von einem Gangwahlschalter 41, dessen Hebel 42 ebenfalls vom Fahrer betätigt wird.
Das System 26 erzeugt ein Ausgangssignal Rt zur Regelung des Momentes T , das vom Motor 1 erzeugt wird und Ausgangssignale Tra Gm1, Gm2 und Gm3 zur Regelung des vom Getriebe 11 übertragenen Momentes. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines geeigneten elektronischen Regelsystems 26.
Die Art und Weise, wie dieses System zur Anwendung der gewünschten Regelstrategie benutzt wird, wird untenstehend beschrieben.
Das kontinuierlich veränderliche Getriebe 11 kann vom Perbury-Typ sein und kann ein Wälzgefüge 12 und ein Planetengetriebe 13, wie in Fig. 2 dargestellt, enthalten. Es dürfte jedoch einleuchten, dass andere Arten eines kontinuierlich veränderlichen Getriebes verwendbar sind, beispielsweise ein DAF-Variomatic-Ubersetzungsgetriebe, sowie ein Getriebe mit hydrostatischer Kupplung oder einer Kupplung mit mechanischem Antrieb, wobei dies alles im Rahmen der Erfindung liegt.
Das kontinuierlich veränderliche Getriebe 11 kann die Form haben, wie diese in Fig.
5 dargestellt ist, welche Figur untenstehend nun beschrieben wird. Das Wälzgefüge 12 des Getriebes 11 enthält einen ersten Satz aus drei Rollen 501, 502 und 502' zwischen den Toroidalflächen 503, 505 und 504, 506 und einen zweiten Satz aus drei Rollen 507, 508 und 508' zwischen den Toroidalflächen 509, 511 und 510, 512. Die Toroidalfläche 503, 505 sind auf einer ersten Eingangsantriebsscheibe 513 gebildet, die auf der Eingangswelle 10 des Wälzgefüges 22 (Fig. 2) verkeilt ist. Auf ähnliche Weise ist die Toroidalfläche 510, 512 auf einer zweiten Eingangsantriebsscheibe 514 gebildet, die ebenfalls auf der Eingangswelle 10 befestigt ist. Die anderen Toroidalflächen 504, 506 und 509, 511 sind auf einer Ausgangsantriebsscheibe 515 gebildet, die gegenüber der Welle 10 drehbar ist. Die Rollensätze werden zwischen den Scheiben unter Druck gehalten und das Moment wird zwischen den Rollen und den Scheiben mittels eines zwischen denselben befindlichen Olfilms übertragen. Die Lagen der Kontaktstellen jeder Rolle mit den zusammenarbeitenden Toroidalflächen bestimmt das Ubersetzungsverhältnis des Wälzgefüges.
Abhängig von dem Winkel der Rollen kann das Ubersetzungsverhältnis ein Verringerungs- oder ein Vergrösserungsverhältnis sein. Die Rollen werden in den erforderlichen Winkel gesteuert und zwar durch eine geringe Bewegung der Achsen ihrer Träger, die durch 516 bezeichnet sind, die ebenfalls die Momentreaktion auf denselben beibehalten. Diese Bewegung und die Momentreaktion wird durch Flüssigkeitsdruck gemacht und beibehalten. Für die vorliegende Er- findung ist es nicht unbedingt notwendig eingehend die durch 516 bezeichneten Träger zu zeigen ode r zu beschreiben; jeder Träger ist mittels einer Gelenkkupplung mit einem Schenkel eines Hebels 536 verbunden, der um einen Strift drehbar ist, der von einem Schenkel einer gemeinsamen festen Klemme getragen wird. Einwärts vorstehende Schenkel der Hebel 536 greifen in Führungsglieder in einer gemeinsamen momentausgleichenden Regelschleife, die durch Flüssigkeitsdruck zur Regelung des Winkels der Rollen schiebbar drehbar ist. Diese Art eines kontinuierlich veränderlichen Getriebes, bekannt unter dem Namen Perbury-Getriebe, ist beschrieben worden in "Perbury continuously variable ratio transmission", advances in automobile engineering (Part II) Juli 1963, Seiten 123 bis 139 und in der britischen Patentschrift Nr. 1.078.791, deren Inhalt als in dieser Patentanmeldung verkörpert vorausgesetzt wird.
Ein Glied 517 stellt einen Momentarm dar, der mit der Regelschleife verbunden ist.
Dieser Momentarm, der ein Reaktionsmoment proportional der Summe der Eingangs- und Ausgangsmomente des Wälzgefüges überträgt, ist durch Flüssigkeitsdruck schiebbar und zwar zum Andern des Winkels der Rollenträger zur Steuerung der Rollen zum Erhalten verschiedener Eingangs-/Ausgangsverhältnisse des Wälzgefüges. Dieser Flüssigkeitsdruck, der dem Moment proportional ist, wird ebenfalls zur Endbelastung des Wälzgefüges benutzt. Eine Flüssigkeitsdruckverbindung 518 führt diesen Flüssigkeitsdruck hinter einen Druckzylinder mit einem ringförmigen Ende 519, 520.
Die gesamte Verhältnisänderung des Wälzgefüges 12 beträgt etwa 5 : 1. Zur Vergrösserung des gesamten wirksamen Verhältnisbereiches des kontinuierlich veränderlichen Getriebes 11, so dass eine stufenlose Anderung möglich ist von einem sehr hohen Gang (beispielsweise 40 Meilen pro Stunde bei 1000 U drehungen/Minute) bis zu einer Fahrgeschwindigkeit entsprechend Null (und ebenfalls Rückwärts) ist das Planetengetriebe 13 vorgesehen. Diese Kombination bietet ebenfalls den Vorteil, dass die Drehrichtung der Fahrzeugantriebswelle 14 (Fig. 2), derjenigen der Welle 10 entsprechend gemacht werden kann und zwar ohne weiteres Getriebe. Diese zwei Wellen würden eine entgegengesetzte Drehrichtung haben wenn nur das Wälzgefüge verwendet werden würde.
Das Planetengetriebe 13 des Getriebes 11 enthält ein Sonnenrad 521, einen Planetenrad- träger 522 und ein Hohlrad 523. Der Planetenradträger 522 trägt Paare Planetenräder 524, 525, die u.a. einen nicht umkehrbaren Antrieb über das Planetengetriebe 13 ergeben. Diese Vorrichtung des Planetengetriebes 13 ist ebenfalls in Fig.
5a dargestellt. In dieser Figur sind zusammen mit dem Planetengetriebe 13 drei Kupplungen 526, 527 und 528 und eine Bremskupplung 529 vorgesehen, die alle mittels Flüssigkeitsdruck betrieben werden. Die Flüssigkeitsdruckverbindungen 530 bis 533 bringen Flüssigkeitsdruck zu diesen Kupplungen.
Das Ausgangsantriebselement 515 des Wälzgefüges ist mit dem Planetenradträger 522 mittels eines Elementes 534 ständig verbunden.
Die Eingangswelle 10, die die Eingangsantriebselemente 513 und 514 trägt, kann mit einer Welle 535 verbunden werden, auf der das Sonnenrad 521 befestigt ist und zwar mittels der Kupplung 526.
Die Kupplung 528 kann die Sonnenradwelle 535 mit der Ausgangswelle 14 des kontinuierlich veränderlichen Getriebes verbinden und die Kupplung 527 kann das Hohlrad 523 mit der Ausgangswelle 14 verbinden. Die Bremskupplung 529 kann das Hohlrad 523 abbremsen. Das Planetengetriebe 13 hat eine Gesamträderuntersetzung von etwa +2 mit dem festen Planetenradträger 522. Diese Anordnung des Planetengetriebes und der Kupplungen ist auf schematische Weise in den Figuren 5b und 5c, die untenstehend beschrieben werden, näher dargestellt.
Zwei verschiedene Betriebsarten des kontinuierlich veränderlichen Getriebes und zwar I und II sind in den Figuren 5b bzw. 5c dargestellt. In der in Fig. 5b dargestellten ersten Betriebsart I arbeiten die Kupplungen 526 und 527 derart, dass die Eingangswelle 10 mit dem Sonnenrad 521 (SI) und die Ausgangswelle 14 mit dem Hohlrad 523 (RO) verbunden ist, Die Kupplungen 528 und 529 sind ausgekuppelt. In dieser Betriebsart gibt es einen Umlauf von Kraft über das Wälzgefüge und die Gesamtwirkungsgrad ist über einen ziemlich grossen Bereich um die Ausgangsgeschwindigkeit Null niedrig. Mit einem Wälzverhältnis entsprechend +2 und einem Bereich von 0,33 bis 1,5 des Ubersetzungsverhältnisses am Wälzgefüge 12 wird sich das Gesamtübersetzungsverhältnis des kontinuierlich veränderlichen Getriebes 11 in dieser Betriebsart I von 0,33 Vorwärtsverhältnis bei dem Ubersetzungsverhältnis des Wälzgetriebes entsprechend 0,33 über Null zum Verhältnis entsprechend eins im Wälzgefüge zu einem maximalen Rückwärtsverhältnis von 0,25 bei einem Ubersetzungsverhältnis entsprechend 1,5 im Wälzgefüge ändern. Diese Betriebsart I eignet sich deswegen zum Starten und für den Rückwärtsgang.
Der Bereich der Gesamtvorwärtsübersetzungsverhältnisse ist in der Betriebsart II, siehe Fig. 5c, erweitert, wobei die Kupplungen 527 und 526 ausgekuppelt und die Kupplungen 528 und 529 wirksam sind. Die Ausgangswelle 14 ist nun mit dem Sonnenrad 521 (SO) verbunden und das Hohlrad 523 ist gebremst (RB). In dieser Betriebsart II ist das Planetengetriebe als Rückwärtsgetriebe mit einem Verhältnis entsprechend eins wirksam, so dass die Kraft unmittelbar über das Wälzgefüge übertragen wird. Das Gesamtübersetzungsverhältnis des kontinuierlich veränderlichen Getriebes wird nun von einem 0,33 Vorwärtsverhältnis auf ein 1,5 Vorwärtsverhältnis geändert, da sich das Wälzgefüge über denselben Verhältnisbereich ändert. Also der 5 : 1-Bereich der Betriebsart II deckt den Hauptbetriebsbereich des Fahrzeuges (beispielsweise 40 Meilen pro Stunde bei 1000 Umdrehungen/Minute bis 8 Meilen pro Stunde bei 1000 Umdrehungen/Minute), und die Umlaufbetriebsart I deckt nur die niedrigsten Vorwärtsübersetzungsverhältnisse und den Rückwärtsgang. Ein synchroner Gangwechsel kann durch Anderung zwischen den Betriebsarten I und II bei einem Verhältnis des Wälzgefüges entsprechend 0,33 gemacht werden, wenn die zwei Betriebsarten dasselbe Gesamtübersetzungsverhältnis ergeben.
Fig. 5d zeigt eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Gesamtübersetzungsverhältnis OGR und dem Ubersetzungsverhältnis des Wälzgefüges RAGR. Die gerade Linie MO I zeigt die Beziehung in der Betriebsart I und die gerade Linie Mo II zeigt die Beziehung in der Betriebsart II. Die Gesamtübersetzungsverhältnisse OGR unterhalb der 0-Achse sind Rückwärtsverhältnisse und diejenigen über dieser Achse sind Vorwärtsverhältnisse. Der Punkt X ist der Umschlagpunkt zwischen den Betriebsarten I und II beim Verhältnis des Wälzgefüges entsprechend 0,33.
Ein elektromagnetisch geregeltes hydraulisches Drucksystem für das kontinuierlich veränderliche Getriebe 11 in der Anordnung nach Fig.
2 ist in Fig. 6 auf schematische Weise dargestellt. Dieses System enthält einen Flüssigkeitsbehälter 601, aus dem Flüssigkeit über ein Filter 622 durch getrennte Pumpen 602 und 642 ab- geführt wird. Die Pumpen 602 und 642 werden auf geeignete Weise von der Eingangswelle 10 des kontinuierlich veränderlichen Getriebes 11 angetrieben.
Der von einer Pumpe 602 mit veränderlichem Hub erzeugte Flüssigkeitsdruck wird der Flüssigkeitsdruckleitung 603 zugeführt. Der Flüssigkeitsdruck für die vier Planetenkupplungen 526 bis 529 wird unmittelbar von dem Pumpenausgang zugeführt wodurch gewährleistet wird, dass das Planetengetriebe 13 unmittelbar in die Neutrallage zurückkehrt, wenn die Eingangswelle zu drehen aufhört. Von der Leitung 603 wird ebenfalls Flüssigkeit durch die Leitung 618 zu den jeweiligen Teilen des kontinuierlich veränderlichen Getriebes 11 geführt, welche Teile einer Schmierung bedürfen insbesondere die Flächen des Wälzgetriebes 12.
Die Flüssigkeitsdruck in der Leitung 603 wird selektiv benutzt und zwar durch eine selektive Erregung der Zweiwegsolenoidventile 610 und 6%2 mit drei Porten und zwar zur Regelung der vier Planetenkupplungen des kontinuierlich veränderlichen Getriebes 11. Insbesondere werden die Flüssigkeitsverbindungen 530 und 531 für die Kupplungen 526 und 527 der ersten Betriebsart I aus dem Ventil 610 über einen Ein- wegflussregler 606 gespeist; die Flüssigkeitsverbindungen 532 und 533 für die Kupplungen 528 und 529 in der zweiten Betriebsart II werden auf ähnliche Weise aus dem Ventil 612 über einen Einwegflussregler 608 gespeist. Jedes dieser Solenoidventile 610 und 612 ist normalerweise durch die Kraft einer Feder sp geschlossen und wird durch Erregung des Solenoids so geöffnet. Ein digitales Regelsignal Gml, das einen hohen (ein) Pegel und einen niedrigen (aus) Pegel hat, erregt das Ventil 610 zum Kuppeln der Kupplungen 526 und 527 in der ersten Betriebsart I und ein ähnliches digitales Regelsignal Gm2 erregt das Ventil 622 zum Kuppeln der Kupplungen 528 und 529 in der zweiten Betriebsart II. Wenn Gml hoch ist, ist Gm2 niedrig (und umgekehrt). Die voreingestellten Regler 606 und 608 bestimmen eine akzeptierbare Geschwindigkeit für die Einkupplung.
Auskupplung wird dadurch erhalten, dass das Solenoidventil geschaltet wird und zwar zum Absperren des Eingangstores und zum Verbinden des Betätigungselementes 610, 612 mit dem Behälter 610, wodurch Flüssigkeit schnell aus den Kupplungen wegfliesst und zwar über ein Rückschlagventil der Regler 606, 608.
Regel flüssigkeit zur Betätigung des Momentreaktionsarms 517 des Wälzgefüges 12 wird von der Pumpe 642 geliefert. Der Momentreaktionsarm 517 ist über eine mechenischem Verbindung mit einem Momentreaktionskolben 633 verbunden, der in einer Flüssigkeitsdruckkammer 634 schiebbar ist, in welcher Kammer Flüssigkeitsdruck beiden Seiten des Kolbens 633 aus einem Solenoidventil 635 über Verbindungen 636 bzw. 637 zugeführt werden kann. Ein digitales Regelsignal Gm3 (das einen hohen und einen niedrigen Wert haben kann) erregt das Solenoidventil 635 zum Ausgleichen des Flüssigkeitsdrucks am Kolben 633, wodurch die Richtung des Momentes umgekehrt wird, welches Moment vom Momentreaktionsarm 517 herbeigeführt wird. Der Ist-Wert des Flüssigkeitsdruckes zur Kammer 634 wird durch proportionale Erregung des druckgeregelten Solenoidventils 638 entsprechend der Grösse eines analogen Regelsignals T bera stimmt, Flüssigkeit durch die veränderliche Offnung dieses Ventils 638 wird zum Behälter 601 zurückgeführt. Die Kapazität der Pumpe 642 reicht aus um die erforderliche maximale geregelte Geschwindigkeit der Verschiebung des Regelkolbens 633 herbeizuführen, der mit dem Momentreaktionsarm 517 verbunden ist. Ein Rückschlagventil 605 ermöglicht es, dass zusätzliche Flüssigkeit in die Regelzylinderkammer 634 fliesst wenn der Regelkolben 633 mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegt, wenn beispielsweise die Räder mit Hilfe der herkömmlichen Bremsen überbremst werden. Das nicht unter Druck stehende Ende der Kammer 634 ist mittels des Ventils 635 mit dem Behälter 601 verbunden. Der Regeldruck von dem Ventil 638 wird ebenfalls über die Leitung 518 zur Endbelastung des ringförmigen Endes des Druckzylinders 519, 520 (siehe Fig. 5) des Wälzgefüges 12 zugeführt.
Der Steuerwinkel der Rollen des kontinuierlich veränderlichen Getriebes 11 wird durch die Lage des Kolbens 633 bestimmt. Da das reine Moment an dem gesamten Wälzgefüge 12 Null sein muss (ungeachtet Anfangseffekte innerhalb des Gefüges) erhält der Kolben 633 eine kraft vom mechanischen System, die die Summe der Eingangs- und Ausgangsmomente an den Scheiben 513, 514, 515 aus Fig. 5 auswuchtet.
Diese Momentreaktion T kann ebenfalls auf das ra Moment an der Antriebswelle Td wie folgt bezogen werden: Tra = Ti + To wobei Ti, T die Momente sind ausgeübt an den o Rollen durch die Eingangs- und Ausgangs scheiben.
Aber (ungeachtet Kraftverluste) ist Ti auf T0 bezogen durch das Drehzahlverhältnis des Wälzgefüges und To kann auf das Moment Td der Antriebswelle bezogen werden für jede Betriebsart des Getriebekastens. Dies ergibt die folgende Gleichung (1) für ein Planetengetriebe mit einem Ausgangsverhältnis entsprechend 2: Tra = Td (wd/we + 1) für Betriebsart II ..... (1) Tra = Td (wd/we - 1) für Betriebsart I wobei we, wd die Winkelgeschwindigkeiten der Eingangs- (d.h. Motor) bzw. Antriebswelle sind.
Da die übertragene Kraft Pd dem Wert wdTd entspricht, kann Gleichung (1) dafür benutzt werden, die Momentreaktion auf die Kraft Pd' die zur Antriebswelle 14 übertragen wird, zu beziehen.
Beim Ubergang von der Betriebsart I zur Betriebsart II würde das Drehzahlverhältnis wd/we normalerweise 0,33 sein, wodurch die Gleichung (1) zeigt, dass, wenn die übertragene Kraft Pd konstant bleibt während des Uberganges, der Wert von T von -0,67 Td auf +1,33 ra Td sich ändert. Die Gleichung (1) zeigt ebenfalls die graduale Anderung in der Momentreaktion für ein bestimmtes Moment der Antriebswelle wenn das Drehzahlverhältnis in jeder Betriebsart ändert.
Das elektronische Regelsystem 26 bestimmt dadurch das Ubersetzungsverhältnis, dass über das Ventil 638 eine Kraft ausgeübt wird, die die Momentreaktionskraft am Kolben 633 ausgleicht.
Wie in Fig. 2 angegeben, werden die digitalen Regelsignale Gml, Gm2 und Gm3 sowie das analoge Regelsignal Tra, die vom Regelsystem 26 zur Regelung des kontinuierlich veränderlichen Getriebes herbeigeführt werden, den jeweiligen Ventilen 610, 6.12, 635 und 638 über die Verstärker 45 bis 48 zugeführt.
Das Regelsystem 26 schafft ebenfalls ein Gasregelsignal Rt. Die vom Motor 1 erzeugte Kraft und das Werzeugte Moment wird über die Drossel 35 geregelt, die entsprechend ihrer Lage das Ausmass an Kraftstoff-Luftgemisch, das dem Motor 1 zugeführt wird, bestimmt, Wie in Fig. 2 dargestellt, hat die Drossel 35 keine direkte Verbindung mit dem Gaspedal 27, wie dies bei einem herkömmlichen Motorfahrzeug der Fall ist. Stattdessen wird die Lage der Drossel 35 von einem Servomotor 36 über ein Getriebe 37 in Antwort auf das Ausgangssignal eines Servoverstärkers 38 bestimmt. Von einem Potentiometer 39 ist der Abgriffpunkt 40 mit der Drossel 35 verbunden, so dass eine Spannung erzeugt wird, die sich ändert wenn sich die Lage der Drossel 35 ändert. Diese Spannung bildet ein Regelsignal Rtp, das die Lage der Drossel darstellt. Dieses Regelsignal R tp wird dem einen Eingang des Servoverstärkers 38 zur Beibehaltung der Drossellage zugeführt. Eine Anderung in der Drossellage wird durch Zuführen des analogen Regelsignals Rt zu einem zweiten Eingang des Servoverstärkers 38 vom Regelsystem 26 erhalten.
Das Regelsystem 26 erhält ein Eingangssignal vom Gaspedal 27 des Fahrzeuges. Ein Potentiometer 28 erzeugt am Abgriffpunkt 29, der mit dem Pedal 27 verbunden ist, eine Spannung, die sich ändert wenn das Gaspedal 27 betätigt wird.
Diese Spannung bildet, gegebenenfalls nach Verstärkung im Verstärker 30, ein analoges Regelsignal R , das das Ausmass an Betätigung des Gaspedals 27 darstellt.
Die Signale te und td, die die Motordrehzahl we und die Drehzahl wd der Antriebeswelle darstellen, sind ebenfalls Eingangssignale für das Regelsystem 26. Die Signale te und td stellen die Grösse der Umdrehungsperiode des Motors 1 und der Antriebswelle 14 dar und können auf bekannte Weise von Wandlern 18' und 21' (die beispielsweise elektromagnetische Aufnehmer sein können) zusammen mit Zahnscheiben 18 und 21, die auf den Wellen 10 bzw. 14 angeordnet sind, erzeugt werden. Derartige Signale te und td können beim Vorbeigehen eines Zahnes am Wandler einen hohen Wert haben und während des Intervalls zwischen Zähnen einen niedrigen Wert. Zwei Wandler 21' werden auf derselben Zahnscheibe 21 für die Drehzahl der Antriebsscheibe benutzt. Diese zwei Wandler 21' sind in verschiedenen Winkelstellungen um die Scheibe 21 angeordnet, so dass ihre Rechteckausgangssignale t td phasenverschoben sind.
Wie nachfolgend noch beschrieben, leitet das Regelsystem 26 den Drehsinn der Antriebswelle 14 aus diesen zwei Signalen td ab. Gewünschtenfalls kann die Scheibe 18 auf der Welle 2 angeordnet sein, obschon ein glätteres Motordrehzahlsignal dadurch erhalten wird, dass die Scheibe auf der Welle 10 angeordnet wird, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Der Gangwahlschalter 41 kann jedes von vier Stellungen-Signalen D, H, N, R entsprechend der Lage des handbetätigten Wählerarms 42 herbeiführen. Die Signale können in Form einer vier-Bit.Digitalzahl sein, wobei ein Bit für jede der Stellungen D, H, N, R gilt. Die Stellung D wird für normales Vorwärtsfahren gebraucht, die Stellung N is neutral, die Stellung R ist rückwärts und die Stellung H wird gewählt für erhöhtes Motorbremsen, wenn das Gaspedal 27 weitgehend zurückgenommen wird (niedrige Werte von R ). Selbsta verständlich können gewünschtenfalls weitere Gangwahl stellungen vorgesehen werden, beispielsweise eine weitere H-Stellung für ein weiteres erhöhtes Motorbremsen. Die Stellung H funktioniert über das Regelsystem 26 zum Beibehalten eines nahezu negativen Momentes auf der Antriebswelle 14 für niedrige Werte einer Betätigung R a des Gaspedals 27 und für mässige und hohe Werte von wd. Die Betriebsart I des kontinuierlich veränderlichen Getriebes 11 wird benutzt, wenn die neutralen und Rückwärtsstelungen N und R gewählt werden. Die Betriebsart des kontinuierlich veränderlichen Getriebes wird vom Regelsystem 26, wie nachstehend noch beschrieben, bestimmt.
Das elektronische Regelsystem 26 funktioniert zur Bestimmung des Druckes am Regelkolben 633 des kontinuierlich veränderlichen Getriebes, so dass die Motordrehzahl w am geeigneten Bee triebspunkt servogeregelt wird. Die Strategie berücksichtigt beide Variationen im Motorzustand (die sehr drastisch sein können unter fehlerhaften Umständen) und die Ubergänge die auftreten, wenn die Soll-Drehzahl des Motors sich ändert.
Die Art und Weise eine Soll-Drehzahl wet des Motors zu erhalten wird von der Lage R des Gasa pedals 27 abgeleitet und die Art und Weise wie ein geeignetes Ausmass an Motorbremsung erhalten werden kann, wird nachstehend beschrieben.
Die Aufgabe des Regelsystems 26 ist es, den Motor 1 auf einen akzeptierbaren Betriebspunkt zu bringen und zwar unter allen Umständen, dies unter Berücksichtigung des beschränkten Bereiches der Vorwärts- und Rückwärtsübersetzung des kontinuierlich veränderlichen Getriebes 11.
Die Vorrichtung nach Fig. 2 wird geleitet durch Anderung des Motormomentes Te (mittels der Drossel 35) und des Momentes Td, das auf die Antriebswelle 14 übertragen wird (mittels des Druckes am Regelkolben 633 des Getriebes). Ein stabiler Zustand wird erreicht, wenn die vom Motor 1 erzeugte Kraft P der auf die Antriebse welle 14 übertragene Kraft Pd ausgleicht. Jede Differenz zwischen der erzeugten Kraft P und e der übertragenen Kraft Pd ist die Kraft Pef, die in die Motorträgheit fliesst (einschliess- lich der Trägheit der Elemente, die auf den Wellen 2 und 10 in Fig. 2 angeordnet sind), wodurch der Motor beschleunigt. Folglich müssen die Drossel und der Perbury-Regeldruck zusammenarbeiten, so dass diese Kraftdifferenz Pef immer positiv ist, wenn die Motordrehzahl zu niedrig ist für die Kraftanforderungen, die sich der Fahrer erwünscht; Die Kraftdifferenz muss negativ sein, wenn die Motordrehzahl zu hoch ist.
Untenstehend werden nun die Figuren 7 bis 11 beschrieben, die einige Beziehungen zwischen den Parametern Pe, Te, we, Pc, Pd, Tc, Td, wd, Rt und R darstellen und wie eine geeignete Regelstrategie für die Vorrichtung nach Fig. 2 unter Verwendung dieser Parameter festgelegt werden kann.
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die eine Vorrichtung nach der Erfindung darstellt mit einer geeigneten Beziehung zwischen der vom Motor 1 erzeugten Leistung Pe und der auf die Antriebswelle 24 übertragenen Leistung Pd, beide als Funktion der Motordrehzahl we. Wie obenstehend erwähnt gleicht in einem konstanten Zustand die vom Motor 1 erzeugte Leistung P e die auf die Antriebswelle 14 übertragene Leistung Pd aus, so dass diese beiden Parameter auf geeignete Weise durch die Ordinate der graphischen Darstellung aus Fig. 7 dargestellt werden können.
Die zwei gezogenen Linien 702 und 703 zeigen die vom Motor maximal erzeugte Leistung (d.h. bei Vollgas) als Funktion der Motordrehzahl w Die obere Linie 702 ist für einen nore malen Motor und die untere Linie 703 ist für einen Motor in schlechtem Zustand (beispielsweise ein kalter Motor mit nicht optimalen Zündkerzen). Die Soll-Betriebslinie für einen normalen Motor und für niedrige Fahrgeschwindigkeiten, genommen aus Fig. 1, ist durch die Linie ABD dargestellt. Diese Linie ABD liegt im allgemeinen über der Linie 703 für maximale Motorleistung im schlechten Fall, wie in Fig. 7 angegeben. Also eine Strategie, die der vorliegenden Erfindung nicht entspricht und auf einer festen Beziehung gegründet ist (sowie eine Linie ABD) zwischen der übertragenen Leistung P und der Motordrehzahl w kann nicht immer d e der gewünschten Linie AB für niedrigen Kraftstoffverbrauch folgen, weil für den schlechten Motor die maximal erreichbare Leistung bei Vollgas nur die bei Y sein würde, was unakzeptierbar niedrig sein würde.
Obschon nach der vorliegenden Erfin- dung die Regelstrategie für die Kraftvorrichtung nach Fig. 2 es erlaubt, dass der Motor 1, wenn in schlechtem Zustand, eine akzeptierbare Leistung liefert, dies unter Berücksichtigung seines Zustandes und wenn in gutem Zustand der Soll-Betriebslinie AB für niedrigen Kraftstoffverbrauch nahezu folgt.
Nach der Erfindung wird die übetragene Leistung Pd entsprechend einer abweichenden Funktion von w für verschiedene Werte von R abgee a leitet. Diese verschiedenen Funktionen sind in Fig. 7 durch eine bestimmte Kraft-Belastungslinie (wie die Linie 711) für ein gewisses konstantes Ausmass an Betätigung R des Gaspedals a 27 dargestellt. Die Linie 711 ist eine aus einer Reihe derartiger Kraft-Belastungslinien für den Motor, welche Linien derart auf R bezogen a sind, dass der gemessene Wert R die speziell a gewählte Linie bestimmt und dte Kraft-Belastungslinien bei höheren Motordrehzahlen we für zunehmende Werte von R auftreten. (Wie nacha stehend noch beschrieben wird, bezieht sich bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten die speziell gewählte Linie auf wd und treten die Belastungslinien bei niedrigeren Motordrehzahlen auf wenn Wd abnimmt). Also die Kraft-Belastungslinie 712 ist beispielsweise die auf maximale Betätigung (R = 1) des Gaspedals 27 bezogene Linie (und mittlere oder hohe Werte von wd) und schneidet die Vollgas-Leistungslinie 702 für den normalen Motorzustand an der Stelle A entsprechend der maximalen Leistung P em Am Betriebspunkt unter konstantem Zustand entspricht die übertragene Leistung Pd der vom Motor erzeugten Leistung P . Ein notwendiger e Umstand für einen stabilen Betriebspunkt ist, dass die übertragene Leistung Pd mit Motordrehzahl we schneller zunimmt als die erzeugte Leistung P . Dies ist in Fig. 7 durch die P -Linie e 712 bzw. die Pe-Linie 702 am Betriebspunkt A e für maximale Betätigung des Gaspedals 27 und durch die Pd-Linie 711 und die Pe-Linie 701 am Betriebspunkt Q für eine bestimmte geringere Betätigung des Pedals 27 dargestellt. Die Linie 701 stellt die vom Motor erzeugte Leistung (unter normalen Umständen) dar, für den Wert von R entsprecherd demselben Wert von R wie die t a Kraftbelastungslinie 711. Der Schnittpunkt dieser zwei Linien 701 und 711 (bei Q) ist aus diesem Grund der stabile Betriebspunkt für diese Stellung R des Gaspedals. Durch Bestima mung von Pd und Rt als geeignete Funktion von R , wie untenstehend beschrieben, können all diese Betriebspunkte für normale Motorumstände auf oder in der Nähe der Linie ABD liegend betrachtet werden und zwar für niedrige Fahrgeschwindigkeiten und auf abgeänderten Linien (wie ABCD" und AB'D') für höhere Fahrgeschwindigkeiten entsprechend Fig. 1.c Wenigstens für die höheren Werte von R und wd (welche Werte wenigstens die halben a d maximalen Werte sind), sind die Kraft-Belastungslinien ebenfalls vorzugsweise steiler als derjenige Teil (AB) der Linie ABD, wo der Motor mit sehr niedrigem spezifischem Kraftstoffverbrauch arbeitet und kann sogar steiler sein als der Teil BD. Wie obenstehend in bezug auf Fig. 1 beschrieben, ist ein Teil der Linie AB ebenfalls die gerade Linie, die den Bereich maximaler Motor leistung P mit dem Gebiet nieem drigsten spezifischen Kraftstoffverbrauches LSFC, wo die Motorleistung Peo ist, verbindet.
Die höheren Werte von Ra und wd treten beispielsa weise auf, wenn das Fahrzeug über ebene Strasse fährt und zwar mit einer konstanten Betätigung R des Gaspedals 27 (d.h. unter konstanten Bea triebsumständen), wenn die übertragene Leistung Pd wenigstens ebenso gross ist wie die vom Motor gelieferte Leistung P wenn der Motor im Bereich eo niedrigsten spezifischen Kraftstoffverbrauches arbeitet. Die Kraftbelastungslinie 712 für maximale Betätigung R des Gaspedals 27 bei den a höheren Werten von wd kann mehr als zweimal schneller zunehmen mit der Motordrehzahl we als die Linie AB, und in dem in Fig. 7 dargestellten Beispiel ist die Neigung mehr als fünfmal steiler als die Linie AB.
Diese Regelstrategie, wobei die übertragene Kraft Pd als Funktion der Motordrehzahl We einer gegebenen Linie folgt (beispielsweise der Linie 711) für eine gewisse Betätigung R a des Gsspedals 27 führt zu einer Servowirkung, wodurch eine akzeptierbare Leistung erhalten werden kann vom Motor 1 sogar unter schlechten Umständen. Die Kurve 721 zeigt die Motorleistungskurve Pe für einen Motor in schlechtem Zustand mit demselben Ausmass an Betätigungs Ra des Gaspedals 27. Dies ergibt einen stabilen Betriebspunkt Q' mit der Pd-Kurve 711. Wenn der Fahrer mehr Kraft wünscht kann er R vergrössern a bis R = 1, was den Betriebspunkt A' ergeben a würde; dies ist eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem Punkt Y. Dadurch, dass man die übertragene Leistung Pd zu einer steil ändernde Funktion der Motordrehzahl entsprechend den verschiedenen Belastungslinien für verschiedene Werte von R macht, wie in Fig. 7 angegeben, a wird der Motor nahe bis an die Soll-Drehzahl gebracht unabhängig von seinem Zustand und die Kraft bei A' ist nahezu das Maximum, dass der Motor im schlechten Zustand schaffen kann, was dasjenige ist was der Fahrer wünscht.
Fig. 8 ist eine graphische Darstellung mit derselben Ordinate (P e und Pd) und derselben Abszisse (we) wie Fig. 7 und mit den Linien 702, 711 und AB und mit dem Betriebspunkt Q aus Fig. 7. Fig. 8 wird nun benutzt zur Verwertung des Verhaltens des Systems während jedes Uberganges, hervorgehend aus einer Anderung in der Betätigung R des Gaspedals 27, beispielsweise a wenn sich der Betriebspunkt von Q nach S ändert, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist, was eine Vergrösserung der Kraft von P1 nach P2 bedeutet. Es wird vorausgesetzt, dass bei Q der Fahrer plötzlich das Gaspedal 27 betätigt, so dass die vom Motor erzeugte Leistung der Pe-Linie e 733 folgt, die durch den Punkt S geht. Wenn sich der Wert von Pd gleichzeitig änderte zum Entsprechen der Pd-Linie 732 (Pd2), , die durch S geht, würde dies eine Verringerung in der über- tragen Leisterung bei der Motordrehzahl we1 im Anfang bedeuten. Der Fahren erfährt diese als unbequem, da er mehr Leistung erwartet. Diese Verringerung der übertragenen Leistung soll vermieden werden. Eine Art und Weise dies zu vermeiden basiert auf der Beschränkung der Geschwindigkeit, mit der P sich in Antwort auf eine Anderung d in R ändert, mit anderen Worten das Einführen a einer Zeitkonstante, so dass das Regelsystem mit einer langsameren Änderung von Ra als die Ist-Geschwindigkeit ändert. Aber eine derartige Verzögerung würde nur eine Befriedigungsannäherung geben in bezug auf das erforderte Verhalten über einen beschränkten Bereich von Umständen und eine bessere Lösung wäre das direkte Regeln des Uberganges. Eine Art und Weise dies zu tun, was im wesentlichen eine Beschränkung ist, ist das Konstanthalten der übertragenen Leistung auf dem Wert am Anfang des Uberganges (P1) bis dieser Ubergang weniger ist als der neue Wert von Pd. Die übertragene Leistung folgt dann der Linie QRS in Fig. 8. Der Unterschied zwischen der Po-Linien 733 und dieser Linie QRS ist die Leistung Pef' die in das Schwungrad des Motors geht. Beim Konstanthalten der übertragenen Leistung zwischen Q und R ist der Wert von Pef ziemlich gross, so dass der Motor schnell beschleunigt wird. Ein besseres Kompromis könnte eine kleinere (lineare) Zunahme der übertragenen Leistung zwischen Q und R' sein, beispielsweise im Ausmass einer zugenommenen Verzögerung beim Erreichen des konstanten Wertes auf der Linie 732. Auf jeden Fall muss die übertragene Leistung unterhalb der Motorkraftlinie 733 (TS) liegen sonst wäre die Verzögerung zum Erreichen des konstanten Punktes S unakzeptierbar.
Wie dies erreicht werden kann wird untenstehend beschrieben.
Welches Kompromis auch gewählt wird, die starke Erhöhung der Motordrehzahl, die für eine grosse Zunahme in Kraft notwendig ist, bedeutet, dass die Reaktion des Fahrzeuges durch die Trägheit des Schwungrades des Motors bestimmt wird, welche Trägheit so klein wie möglich sein soll entsprechend einem angepassten leichten Lauf bei niedriger Drehzahl des Motors.
Wenn der Fahrer weniger Leistung wünscht indem er das Gaspedal 27 zum Teil entlastet, ist es natürlich, eine ähnliche Strategie anzuwenden.
Es wäre nicht angenehm wenn nicht gefährlich, wenn die übertragene Leistung während des Uber- ganges zunimmt und es würde wieder der beschränkende Fall vorliegen, die übertragene Leistung plötzlich konstant zu halten. In diesem Fall, wobei R abgenommen hat, ist der Umstand, dass a der neue Wert von Pd verwendet werden müsste, dass dieser Wert kleiner ist als der Ursprungswert. Die Logik zum Durchführen dieser zwei Funktionen abhängig von der Frage ob R zunimmt a oder abnimmt, wird auf geeignete Weise durch Anwendung digitaler Techniken erhalten. Die Logik kann angewandt werden um zu vermeiden, dass der Motor zum Stillstand kommt (sogar bei Fehlzündung) durch eine Verringerung der übertragenen Leistung wenn der Motor unter der Soll-Drehzahl Wet ist und nicht schnell beschleunigt.
Einige Vergleiche, die die Basis der Regellogik bilden können, werden nun untenstehend anhand der Figuren 7 bis 11 näher beschrieben.
Die Art und Weise, wie die übertragene Leistung bestimmt werden kann, so dass der Motor auf eine geeignete Soll-Drehzahl Wet servogesteuert wird, ist in den Figuren 7 und 10 dargestellt. Fig. 7 wurde bereits beschrieben. Fig.
10 ist eine graphische Darstellung die aus Fig.
1 abgeleitet ist und zeigt die Soll-Linie ABDE als Funktion der erforderlichen Leistung P durch c eine bestimmte Betätigung des Gaspedals 27 und die Soll-Motordrehzahl wet, zum Betrieb auf der Soll-Linie. Die Kraft und die Motordrehzahl sind genormt auf Maximalwerte von 1 durch Teilung durch die maximale Motorleistung P (bei A) und die em Motordrehzahl w bei maximaler Motorleistung.
em Für hohe Werte von wd, werden Linien wie die Linie B'D' gefolgt statt BD. Aus Fig. 10 ist ersichtlich, dass jeder Punkt auf der Linie ABD durch spezielle Werte von P und wet dargestellt c werden kann. Dadurch, dass die Schnittpunkte der übertagenen-Kraft-Pd-Belastungslinie mit der Linie ABD in Fig. 7 in Termen von Pc, Wet geschrieben werden, kann die übertragene Leistung Pd im konstanten Zustand durch die nachfolgende Gleichung 2 dargestellt werden: Pd = Pc + S.Pem (we - wet)/wem (2) worin P und w Funktionen von R und w sind c et a d und wobei S die Neigung der Kraft-Belastungalinien (d.h. der Linien 711, 712 usw.) aus Fig. 7 darstellen und bestimmt, wie steil die übertragene Leistung Pd mit der Motordrehzahl we zunimmt.
Die in Fig. 7 dargestellten Kraft-Belastungslinien sind gerade Linien, obschon es einleuchten dürfte, das gekrümmte Belastungslinien benutzt werden können und im Rahmen der Erfindung möglich sind.
Die Soll-Motordrehzahl wet ist abgeleitet wie in Fig. 10 angegeben; Annäherungen können benutzt werden, so dass wet als der grösste von vier Werten bestimmt werden kann, beispielsweise: Wet = (0,1 + 0,9Pc/Pem)wem (3a) oder (0,2 + 0,4Pc/Pem /wem (3b) oder 0,9 m wd (3c) oder -0,9 m' wd (3d) welcher dieser Werte auch der grösste ist, wobei m, m' die maximalen Vorwärts- und Rückwärtscdrehzahlverhältnisse sind, die vom Perbury-Getriebe gegeben werden und aus diesem Grunde entspricht die Gleichung 3c den Linien wie B'D' in Fig. 10. Die Gleichungen 3a und 3b entsprechen den Linien AB bzw. BD.
Die Gleichung (2), wie diese obenstehend beschrieben ist, ist in Termen der Leistung.
Eine Anderung der übertragenen Leistung zur Regelung des Motors zur Soll-Drehzahl ist eine bequeme Art und Weise die erforderlichen Basismechanismen zu beschreiben aber ohne Anderung ist es eine unbequeme Basis für eine Regelstrategie. Wie untenstehend beschrieben wird, wird vorzugsweise das Moment an der Antriebswelle (Td) im Vergleich zu der Leistung (Pd) für die Hauptservosteuerung benutzt um den Motor auf die Soll-Drehzahl Wet zu bringen. Die Gründe dazu sind, dass wenn die Gleichung (2) für niedrige Fahrgeschwindigkeiten (niedriger wd) benutzt werden würde, die entsprechenden Momentwerte für die Momentreaktionsgleichung (1) nach Unvollständigkeit tendieren würde, da wd Null annähert und das Vorzeichen ändern würde wenn wd kleiner ist als Null. In der Praxis müssen Momentwerte bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten beschränkt werden (siehe beispielsweise Fig. 11) und weiter soll das Moment positiv bleiben, wenn R grösser ist a als Null in einem Vorwärtsgang sogar wenn das Fahrzeug Rückwärts schiebt (wd kleiner als Null).
Wenn diese Annäherung angewandt wird, kann das Moment Td der Antriebswelle auf das erforderte Moment T und auf den Fehler in der c Motordrehzahl bezogen werden und zwar durch eine Gleichung der nachstehenden Form: wobei Tem das genormte Moment Pem/wem ist und k1 eine Zahl ist mit einem Wert von beispielsweise etwa 10.
Ein geeigneter Wert des erforderten Moments T für die'Gleichung (4) kann aus Fig. 11 c gefunden werden, die eine graphische Darstellung des erforderten Momentes Tc der Antriebswelle ist (in Einheiten des Motormomentes Tem bei maximaler Motordrehzahl Pem) als Funktion der Fahrgeschwindigkeit Vd in Meilen pro Stunde (was der Drehzahl wd der Antriebswelle proportional ist) und als Funktion der Betätigung R des Gaspedals 27. Für a Geschwindigkeiten über einem bestimmten Wert (beispielsweise Vdo = 25 Meilen pro Stunde: wd = wem/5), kann T durch die folgende normale Gleichung gegec ben werden (unter Vernachlässigung eines Motorbremsanteils), was zwei Linien 750 und 751 in Fig. 11 entspricht: To = Po/wd = Ra Pem/wd Um aussergewöhnlich hohe Monentwerte bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten zu vermeiden (die in der Praxis nicht übertragen werden würden und zwar durch eine hydraulische Druckgrenze des kontinuierlich veränderlichen Getriebes 11); kann ein konstanter Wert, der den Linien 752 und 753 entspricht und ide folgende Gleichung für To für Geschwindigkeiten unter Vdo, Wdo benutzt werden: To = Pc/wdo = Ra Pem /wdo Es ist erwünscht, ein Motorbremsanteil einzuschliessen insbesondere, wenn die H ("Halte niedrig")-Stellung vom Fahrer mittels des Gangwahlhebels 42 gewählt wird. Eine geeignete Abhängigkeit des Bremsmomentes T von der Fahrgeschwindigkeit ist beispielsweise durch die Linie 756 in Fig. 11 dargestellt und beispielsweise durch den Ausdruck - 0,4 Tem#wd/wem gegeben, Das Ausmass am Motorbremsung soll mit zunehmender Betätigung R des Gaspedals 27 abnehmen, so a dass eine Funktion von R eingeschlossen werden a soll. Dies kann durch Multiplizieren von T cn durch (1 - Ra) erreicht werden, so dass der maximale Wert des positiven Monentes (für Ra = 1) herabgesetzt wird, wenn die Stellung H gewählt wird und die Reaktion zum Gaspedal 27 immer progressiv ist.
Der Ausdruck - 0,4 Tem#wd/wem kann für Tcn sowohl für die Stellung Hasowie R des Gangwahlhebels 42 benutzt werden. Ein kleinerer Wert von Tcn, beispielsweise -0,2 Tem#wd/wem kann benutzt werden, wenn die Stellung D gewählt ist.
Ausserdem können andere Stellungen des Gangwahlhebels 42 vorgesehen werden um zwischenliegende oder niedrigere Werte von T zu erhalten; cn andererseits könnte eine stufenlose Anderung von T zwischen Grenzen vorgesehen werden und zwar cn durch ein zusätzliches stufenlos veränderliches Regelelement, das vom Fahrer betrieben wird und lose vom Gaspedal 27 steht.
Die endgültige Gleichung für Tc ist deswegen: Tc = Ra#Pem/w''d + (1 -Ra)Tcn (5) wobei w''d = wd für wd grösser als oder gleich wdo' und w''d = wdo für wd kleiner als wdo' Aus der Gleichung (5) dürfte es einleuchten, dass T eine Funktion von R ist und c a den Gebrauch anderer Belastungslinien (wie die Linien 711 und 712 in Fig. 7) für verschiedene Werte von Ra bestimmt.
Es dürfte ebenfalls einleuchten, dass all die Termen der Hauptservogleichung (4) aus den Werten von Ra, we Und wd berechnet werden können, welche Werte von den Sensorelementen (28, 29), (18, 18!) und (21, 21!) geliefert werden. Die Gleichung (4) schafft die Basis, entsprechend der ein Wert von Td für den Gebrauch in der Regelgleichung (1), die obenstehend gegeben wurde für das kontinuierlich veränderliche Getriebe, bestimmt wird. Der Wert von Td der in der Gleichung (1) gebracht wird, kann derjenigeg sein, der durch die Gleichung (4) gegeben wird, beispielsweise unter einem konstanten Betriebszustand (d.h. wenn das Fahrzeug auf ebener Strasse mit einem konstanten Ausmass an Betätigung R des a Gaspedals 27 gefahren wird). Aber es sei erwähnt dass die Gleichung (4) unter bestimmten Umständen einen ungeeigneten Wert für Td gibt. Dies lässt sich auü eiüfache Weise vermeiden. Erstens kann der Servofaktor k1 Ra Tem (we - Wet)/wem unberücksichtigt gelassen werden, wenn T negativ c ist (d.h. wenn Td = Tc ist), da der Motor als passiv betrachtet werden muss für Motorbremsung. Die Grässe des Motorbremsanteils Tcn soll gross genung sein um den Wert we grösser zu machen als jeder der Werte von Wert, die durch die Gleichung (3) gegeben werden, wenn R Null erreicht. Ein a äusserst wichtiger Fall, wobei der Wert Td, der durch die Gleichung 4 gegeben wird, vor dem Gebrauch in der Gleichung 1 geändert wird, ist während eines Uberganges von der einen Kraft-Belastungslinie zur andere, als Resultat davon, dass der Fahrer die Stellung der Drossel R äna dert. Auf welche Weise Regelgleichungen für einen derartigen Ubergang abgeleitet werden können, wird nachstehend beschrieben.
Obschon nicht unbedingt notwendig für Kraftvorrichtungen nach der Erfindung ist die Neigung der verschiedenen Belastungslinien (beispielsweise der Linien 711 und 712 in Fig. 7) ebenfalls eine Funktion von R in dem spezifischen a Fall der Gleichung (4). In diesem Fall entspricht die steil zunehmende Neigung S der Kraft-Belastungslinie in der Gleichung (2) und in Fig. 7 dem Wert k1 Ra wd/wem in der Gleichung (4), so dass die Neigung selbst eine Funktion von R sowie a ist. Folglich sind beispielsweise die verschiedenen Belastungslinien 711 und 712, die in Fig. 7 dargestellt sind, für verschiedene Werte von R nicht parallel und für sehr niedrige Wera te von R und wd können die Belastungslinien a d nicht sehr steil sein. Derart niedrige Werte sind wesentlich kleiner als die Hälfte der Maximalverte von Ra und wd. Aber in einer derartigen Situation wird die Kraftvorrichtung zunächst durch die Drossel 35 geregelt und die Drossellage kann sogar zur Regelung der Motordrehzahl in Richtung des Soll-Wertes benutzt werden.
Das elektronische Regelsystem 26 regelt nicht nur das vom kontinuierlich veränderlichen Getriebe 11 übertragene Moment sondern ebenfalls (mittels der Drossel 35) das vom Motor 1 gelie- ferte Moment. Wie obenstehend beschrieben, wird die Drosselöffnung durch das Ausgangssignal Rt des Systems 26 bestimmt. Es ist wesentlich vorteilhaft, dass die Drossel 35 vom Regelsystem 26 betätigt wird insbesondere zum Motorbremsen und bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten. Eine Verbesserung in bezug auf die Reaktion zur plötzlichen Kraftnachfrage ist ebenfalls mögliche Wenn der Perbury-Getriebekasten wirksam funktioniert, ergibt dies eine sehr hohe Momentmultiplikation bei hohen Drehzahlverhältnissen (beispielsweise niedriger wd, hoher we). Zum Schutze des Getriebekastens ist eine Druckgrenze gesetzt, wodurch der Regeldruck und folglich die Momentreaktion T beschränkt ist. Diera se Beschränkung bedeutet, dass für niedrige Werte von wd, wenn das Motormoment Te einen bestimmten Wert überschreitet, die Motordrehzahl w e nicht länger vom kontinuierlich veränderlichen Getriebe geregelt werden würde. Wenn die Drossel 35 unmittelbar mit dem Gaspedal 27 verbunden wäre und weit geöffnet werden würde würde alle zusätzliche Leistung im Motor oder im Getriebekasten aufgebracht werden. Dies wäre Verschwendung von Kraftstoff und der Verbrauch im Getriebekasten könnte höher sein als im normalen Betrieb; die Kraft ist der Motordrehzahl proportional, die höher sein kann als das normale Maximum. Weiter braucht für niedrige Fahrgeschwindigkeiten zum Erreichen dieser Momentgrenze nur eine geringe Drosselöffnung vorhanden zu sein, wodurch die Reaktion zum Gaspedal 27, wenn dieses unmittelbar mit der Drossel 35 verbunden wäre, äusserst empfindlich sein würde im Vergleich zu dem Verhalten bei höheren Geschwindigkeiten. Diese Nachteile werden vermieden weil die Drossel 35 vom Regelsystem 36 geregelt wird. Die Strategie basiert auf der Beziehung zwischen dem erforderlichen Moment T an der Antriebswelle 14 und der Drehzahl c wd der Antriebswelle wie obenstehend in bezug auf Fig. 11 beschrieben wurde. Uber der Schwellendrehzahl Vdo, wdo befiehlt Vollgasbetätigung des Pedals 27 die ganze Motorleistung und die Drosselöffnung kann unmittelbar auf R bezogen a werden. Unter der Drehzahl Vd0, wdo würde die Momentgrenze bei maximaler Motorleistung erreicht werden, wozu die Drosselöffnung für einen gegebenen Wert R verringert wird, so dass das Moment a der Antriebswelle für eine bestimmte Stellung des Gaspedals nahezu konstant ist. Die Reaktion zum Gaspedal ist deswegen progressiv sogar bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten und die hydraulische Grenze der Momentreaktion ist nur ein zweiter Schutz gegen einen fehlerhaften Zustand.
Die Regelung der Drossel 35 mit Hilfe des Regelsystems 26 ist ebenfalls für Motorbremsung vorteilhaft. Denn die Anfangsbewegung (niedrige R -Werte) des Gaspedals 27 kann zur Regea lung von Motorbremsung über die Betriebslinie DE benutzt werden, wenn erwünscht, und die Drosselöffnung kann beim Motorbremsen sehr klein oder völlig geschlossen sein, so dass kein zusätzlicher Kraftstoff gebraucht wird wenn die Notwendigkeit von Motorbremsung von einem maximalen Wert entsprechend R = 0 verringert wird. Für a grössere Werte von R kann die Drossel 35 auf a progressive Weise geöffnet werden.
Folglich kann der Wert des erforderlichen Momentes T , der durch die Gleichung (5) gegeben wird, ebenfalls zur Bestimmung des Ausgangssignals Rt der Drossel benutzt werden, was untenstehend beschrieben wird.
Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen der Drosselstellung R' und der Motorkraft P für t e verschiedene Motordrehzahlen w . Die Solle Motordrehzahl (für niedrige Fahrgeschwindigkeiten) als Funktion der Motorkraft, die durch die gestrichelte Linie ABD in Fig. 1 bezeichnet wird, kann in Fig. 9 benutzt werden um die entsprechende Linie ABD, die sich auf die Motorkraft P bis R' e bezieht, zu finden. Da im konstanten Zustand die erzeugte Kraft der übertragenen Kraft entspricht, gibt die Linie ABD in Fig. 9 ebenfalls den Wert von R't zu jedem Schnittpunkt (Pc, wet) der Pd-Belastungslinien mit der Linie ABD in Fig. 7.
Folglich kann ein Wert für R't, der als Funktion der erforderlichen Motorkraft P benutzt wird, von c der Linie ABD in Fig. 9 abgeleitet werden (oder eine Annäherung daran). Als Beispiel der Art von Annäherung, die angewandt werden kann, könnte R't durch zwei gerade Linien definiert werden, die sich im Bereich zwischen dem Punkt A und dem Punkt B schneiden und zwar: R't = 0,6 Tc w'd/Pem (6a) oder 5 Tc w'd/Pem - 4 (6b) welcher der beiden der grössere ist.
In diesen Gleichungen (6a) und (6b) ist T der Wert des erforderlichen Momentes, das durch c die Gleichung (5) gegeben wird. wld d ist ein effektiver Wert von wd, der zur Bestimmung der erforderlichen Motorleistung (P = T w'd) geschätzt wird. Wenn der Getriebekasten 11 verlustfrei wäre (dies ist nicht der Fall), würde wld d theore- tisch dem Wert wd entsprechen aber in der Praxis muss R' zunehmen bei Zunahme von Tc, sogar wenn wd dem Wert Null nähert. Ein geeigneter Ausdruck für w'd d ist beispielsweise durch die folgende Gleichung gegeben: w#d = wd # d wobei d eine konstante ist, die gewählt worden ist um eine geeignete Drosselöffnung zu geben sogar unter schlechtesten Umständen des Motors 1 und des getriebekastens 11 und wird zu wd addiert wenn wd positiv ist und von wd subtrahiert wenn wd negativ ist.
Es sei bemerkt, dass bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten (wenn wd dem Wert 0 nähert) die 'Servoauswirkung auf die Motordrehzahl wegen der Momentbelastung, die durch die Gleichung (4) gegeben wird, einen geringen Effekt hat, da die Kraftbelastungsänderung mit der Motordrehzahl gering ist (Pc = w#d . Td) Dies ist eine grundsätzliche Einschränkung, da Td auf jeden Fall durch die hydraulische Grenze der Momentreaktion zum Schutze einer Überlastung des Getriebekastens beschränkt ist. Folglich ist bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten die Einstellung der Drossel, die die Motordrehzahl weitgehend bestimmt, die dazu neigt, nahezu bis zum unbelasteten Wert zu stei- gen. Dies bedeutet, dass wenn d gross genug gemacht wird um eine angemessene Motordrehzahl in der Nähe von wet im schlimmsten Fall zu geben, ein Motor in gutem Zustand eine Geschwindigkeit erreichen wird, die im wesentlichen über wet liegt (das Erreichen beispielsweise von nahezu 2000 Umdrehungen/Minute wenn R = 1 ist). Dies wäre keine Behinderung, a solange der Wert von k1 in der Gleichung (4) nicht so gross ist, dass Td dann grösser ist als Tc. Der vorgeschlagenen Wert von k1 (k1 = 10) kann geeignet sein, da, wenn R = 1 ist, T = 5 T a c em für wd weniger als wdo ist, wodurch eine Motordrehzahl von 1000 Umdrehungen/Minute nur dazu führen würde, dass Td 40% über T liegt. Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten wird die Anderung in der Kraftbelastung des Motors mit einer Motordrehzahl (wegen des Servovorgangs in der Gleichung (4)) proportional grösser, wodurch k1 = 10 ein ausreichender Wert sein soll um eine gute Regelung der Motordrehzahl im Hauptbetriebsbereich zu geben (über beispielsweise 20 Meilen pro Stunde).
Wie in Fig. 8 angegeben, ist die verfügbare Kraft zum beschleunigen des Motorschwungrades (Pef) von der Differenz zwischen der Motorkraft und der übertragenen Kraft abhängig. Die effektive Verzögerungszeit kann durch eine zusätzliche Ubergangsöffnung der Drossel 35 verringert werden und zwar unter Verwendung des Drosselreglers R t sowie der Getrieberegelung zum Steuern des Motors 1 in Richtung der neuen Soll-Geschwindigkeit.
Folglich kann eine genauere Regelung herbeigeführt werden und zwar dadurch, dass zum Drosseleinstellungswert R't ein Servoterm hinzugefügt wird, der die nachfolgende Form aufweisen kann: k2 (wet - we)/wem Der Servo-Term macht ebenfalls, dass die Drossel leicht geöffnet wird, wenn w weniger ist e als wet während der Motorbremsung. Dies tritt auf, wenn der Wert von wet durch die Gleichung (3c) festgestellt wird (oder durch die Gleichung (3d) für Rückwärts); und -Tc klein genung ist zum Beibehalten der Motorgeschwindigkeit über Wet wenn die Drossel geschlossen ist. Durch leichtes Offnen der Drossel bleibt der Getriebekasten in seinem normalen Betriebsbereich wirksam, während andererseits die Getriebegrenze erreicht werden könnte, und die Rollen durchrutschen könnten weil der Enddruck nicht ausreichen kann um das zum Beibehalten der Motordrehzahl mit geschlossener Drossel erforderliche Moment zu übertragen.
Zur Hilfe des Servovorganges kann es ebenfalls erwünscht sein, einen geringeren Berücksichtigungsterm zuzufügen um eine vergrösserte Drosselöffnung zu ermöglichen, um den Motor im Leerlauf über der normalen Leerlaufgeschwindigkeit laufen zu lassen.
Unter Verwendung des Servo- sowie des Berücksichtigungsterms zur Anderung des Wertes der Drosseleinstellung R't, könnte das Ausgangssignal Rt beispielsweise wie folgt aussehen: Rt = R#t + k2(wet - we)/wem + k3 wet/wem (7) wobei k2 eine Zahl im Bereich von 0,2 ist, k3 eine Zahl im Bereich von 0,05 und R't durch die Gleichung (6) gagaben ist.
Das Ausgangssignal Rt, das durch die Gleichung (7) gegeben ist, hat deswegen die allgemeine Form: Rt = Y1 Tc wd + Y2 (wet -we) + Y3 wet * Y4 wobei Y1, Y2, Y3 und Y4 Konstanten sind, von denen wenigstens Y1 und Y2 vershiedene Werte für verschiedene Bereiche von Tc wd haben können.
Das Ausgangssignal Rt regelt die Motordrossel 35 in Termen eines Soll-Betriebspunktes am Schnittpunkt einer Motorkraftkurve (wie die Linie 701 in Fig. 7) entsprechend Rt und der Soll-Betriebslinie ABD. Das Ausgangssignal Tra regelt das Ubersetzungsverhältnis des Getriebes 11 in Termen eines Soll-Betriebspunktes am Schnittpunkt einer Kraft-Belastungslinie (wie die Linie 711 in Fig. 7) und der Soll-Betriebslinie ABD. Da verschiedene Annäherungen für die Soll-Linie ABD beim Berechnen von Rt und T benutzt werden könra nen (siehe beispielsweise die Gleichungen 3 und 6 und die Fig. 9 und 10), werden diese Soll-Betriebspunkte nicht identisch sein. Aber in der Praxis wird eine derartige Unbalanz durch Kraftfluss (P f) zwischen dem Motor 1 und der Antriebswelle 14 ausgegelichen, wodurch die Motordrehzahl we zunimmt bzw. abnimmt bis die Vorrichtung auf einem einzigen Betriebspunkt sich stabilisiert (wie am Punkt Q in Fig. 7), welcher Punkt entsprechend der Motorkraftkurve (wie die Linie 701 in Fig. 7) und der Kraftbelastungslinie (wie die Linie 711) bestimmt wird.
Die Regelung von Übergängen, wenn der Fahrer die Stellung R des Gaspedals ändert, a wurde bereits in bezug auf Fig. 8 erwähnt. Wie bereits in bezug auf die Linie QR' aus Fig. 8 beschrieben, sollte der Fahrer beim Erhöhen bzw.
Herabsetzen von R möglicherweise unmittelbar a eine gewisse entsprechende Anderung im Moment erhalten. Aber wenn R zunimmt ist es üblicherweise a notwendig, dass die Motordrehzahl w zunimmt, damit e es möglich ist, die höhere erforderliche Kraft beizubehalten, so dass jede Vergrösserung des Momentes Td der Antriebswelle, die meistens unmittelbar gegeben wird, nicht so gross sein muss, dass vermieden wird, dass der Motor mit einer angemessenen Geschwindigkeit bis zum neuen Soll-Wert beschleunigt. Da das Offnen der Drossel 35 des Motors (als Reaktion auf eine Zunahme von Ra) nicht immer eine gewisse Zunahme des Motormomentes herbeiführen kann (beispielsweise bei ungünstigem Kraftstoff-Luftgemischverhältnis oder bei Fehlzündung) scheint es notwendig, Information in bezug auf Motorbeschleunigung abzuleiten und zu benutzen um zu ermitteln, wie gross eine Erhöhung des Antriebswellenmomentes Td sein muss während des Uberganges, Durch Speicherung des vorhergehenden Wertes von we kann die Änderung #we der Motordrehzahl über die vorhergehende Periode #t t dadurch erhalten werden, dass dieser gespeicherte Wert von dem nächsten gemessenen Wert von w e subtrahiert wird. Die Periode t t kann die Periode zwischen Messungen von we sein. Der Wert von Td, der entsprechend der Gleichung (4) abge- leitet worden ist, kann folglich am Ende jeder Periode # t aktualisiert werden; ein geeigneter Wert von Td zum Gebrauch während des Uberganges könnte beispielsweise sein: wobei Td(n-1) der Wert von Td während der vorhergehenden Periode ist, # we die Zunahme der Motordrehzahl über die vergangene Periode und e eine Konstante mit Grösse w ist.
e Wenn der Wert von e dem Wert 0 annähert würde die Gleichung (8a) bedeuten, dass Td nahezu proportional der Motordrehzahl ansteigen würde (aber mit einer geringeren Abnahmegeschwindigkeit als w ansteigt), wodurch der Motor wähe rend des Uberganges eine nahezu konstante Moment.
belastung erhält. Dies würde zu einem sehr geringen Moment führen, der verfügbar wäre zum Beschleunigen des Motors, so dass e um eine Konstante (grösser als 0) gemacht werden soll. Der Wert soll derart gewählt werden, dass T'd(n) grösser ist als Td(n-1) nur wenn der Motor mit einer geeigneten Geschwindigkeiten beschleunigt (beispielsweise #we/#t wenigstens ebenso gross wie 2000 Umdrehungen/Minute.
Der Gebrauch eines positiven Wertes von e entspricht einer Motormomentbelastung, die mit der Zeit abnimmt. Wenn R abnimmt, führt dies dazu, a dass die Motordrehzahl zu langsam bis zum neuen Soll-Wert abnimmt. Folglich, wenn R abnimmt, soll a das Vorzeichen des konstanten Terms geändert werden, was gegeben wird durch Am Anfang eines Uberganges entspricht selbstverständlich Td(n-1) dem Wert Td, der durch die Ausgangsservogleichung (4) gegeben wird.
Die Fälle, wo die Gleichung (8a) oder (8b) in der Momentreaktionsregelgleichung (1) gebraucht werden muss, und zwar zur Bestimmung von T , lassen sich durch einen Vergleich des gemessenen Ist-Wertes von R einem vergangena heitsabhängigen Wert R' finden, der stufenweise a dem Ist-Wert folgt. Dieses stufenweise Auffinden lässt sich wie folgt definieren; R'a(n) = R'a(n-1) + r, wenn R'a(n-1) kleiner ist als (Ra -r) (9a) R'a(n) = R'a(n-1) - R, wenn Ra(n-1) grösser ist als (Ra + r) (9b) sonst entspricht R dem Wert R'a(n) (9c) r ist eine Konstante. Bei der Wahl des Wertes von r/ a t kann eine maximale Dauer der Uberganges (wenn R a von 0 bis 1 ändert) von etwa 2 Sekunden geeignet sein (vorausgesetzt, dass # we/ # t wenigstens ebenso gross ist wie 2000 Umdrehungen/ Minute), was bedeutet, dass r/# t t im Bereich von 0,5 liegt. Es wird jedoch normalerweise geeignet sein, den Wert von Td aus der Gleichung (4) in der Gleichung (1) zu verwenden (d.h. Beendigung des Uberganges) bevor R' den Wert R a a erreicht hat, da die Gleichungen (8a) oder (8b) nur verwendet werden sollen, wenn sie einen Wert von T'd mehr entsprechend dem Vorhaben des Fahrers geben als der Wert von Td, die durch die Gleichung (4) gegeben wird. Aus diesem Grunde lässt sich die Prozedur wie folgt zusammenfassen: Wenn R' a(n-1) kleiner ist als (R - r) ist der Wert von Td, der zur Bestimmung von T benutzt wird, derjenige, der durch die Gleichung (8a) oder (4) gegeben wird, welcher auch der grössere sein mach.g Wenn Ra(n-1) grösser ist als (R + r) ist der gebrauchte Wert von Td derjenige, der durch die Gleichung (8b) oder (4) gegeben wird, welcher auch der kleinere ist.
Wenn die Gleichung (4) benutzt wird, hört der Ubergang auf und R' entspricht dem Wert R a a Untenstehend wird nun die Momentreaktionsregelgleichung (1) und die Anderung der Betriebsart für das kontinuierlich veränderliche Getriebe 11 beschrieben. Eine Anderung der Betriebsart wird gemacht wenn des Verhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangsdrehzahlen in beiden Betriebsarten dasselbe ist beispielsweise bei einem Gesamtverhältnis von 0,33 für ein Planetenverhältnis entsprechend 2. Ausser dem Drehzahlverhältnis sollen zwei Aspekte berücksichtigt werden.
Wenn die Betriebsart ändert, wird das Antriebswellenmoment auf andere Weise auf die in der Gleichung dargestellte Momentreaktion bezogen. Das Regelsystem benutzt diese Gleichung zum Ermitteln des geeigneten Momentreaktionsdruckes (proportional dem Wert T ) für die vorhandene übertragene kraft Pd (= Td wd), so daas keine Diskontinuität im Wert Pd auftritt. Der Wert von T wird um einen Faktor entsprechend -2 von ra -0,76 Td bis +1,33 Td für einen Ubergang zwischen den Betriebsarten geändert. Die Umkehrung im Vorzeichen wird erhalten mit dem Umkehrventil 635 aus Fig. 6, das den Regeldruck der gegenüberliegenden Seite des Regelkolbens 633 zuführt. Das Regelsignal Gm3 für das Ventil 635 wird entsprechend dem Vorzeichen des Ausgangssignals T ra bestimmt. Der Faktor 2 ist von spezieller Bedeutung weil die Änderung in der Momentreaktion, wenn diese Anderung nicht durch eine entsprechende Anderung im Regeldruck ausgeglichen werden würde, dazu führen würde, dass die Rollen in Wälzgefüge 12 das Ende ihres Weges in der neuen Betriebsart erreichen. Beispielsweise bei einem Ubergang von der Betriebsart I zur Betriebsart II würde der Regelkolben 633 schnell zum niedrigsten Verhältnis in der Betriebsart II bewegen und die Endbelastung des Wälzgefüges 12 würde dann für das übertragene Moment Td nicht ausreichen.
Der zweite Aspekt ist, dass es, wenn die Betriebsart geändert ist, unerwünscht ist, nahezu unmittelbar eine umgekehrte Anderung vorzunehmen. Dies könnte durch Verwendung einer Zeitverzögerung vermieden werden aber wenn der Fahrer seine Kraftanforderung während dieser Zeit ändert können die Rollen des Wälzgefüges 12 wieder das Ende ihres Weges erreichen. Eine bessere Lösung zur Erhöhung der Soll-Motordrehzahl wet in der Betriebsart I (beispielsweise Wet + w) in bezug auf die Werte die bisher vorgeschlagen wurden (was auch für die Betriebsart II gilt), so dass wenn eine Betriebsartänderung durchgeführt wird, das Ubersetzungsverhältnis die Neigung hat, zur Mitte des neuen Bereiches zu bewegen. Nur eine sehr kurze Zeitverzögerung würde dann ausreichen, gerade lang genug um einen Rückwärtsübergang zu vermeiden, während das Verhältnis innerhalb des synchronen Drehzahlbandes bleibt.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines elektronischen Regelsystems 26 nach der Erfindung, das sich zum Gebrauch in der Vorrichtung nach Fig. 2 eignet. Das System 26 enthält die Eingangssignale te, td, Ra und (D,H,N,R) und erzeugt in Reaktion darauf die Ausgangssignale Rt1 T , Gm1, Gm2 und Gm3.
Das in Fig. 3 dargestellte Regelsystem ist ein Mikroprozessorsystem basiert auf einer Allzweck-Mikroprozessoranordnung 300 mit mehreren äusseren Speicher- und Eingangs-/Ausgangsanordnungen, beispielsweise mit den Anordnungen 331, 332, 342, 343, 352, 353, 361, 362, 370 und 371. Die Mikroprozessoranordnung 300 ist eine integrierte Schaltung auf Halbleiterbasis, die einige Tausende Transistoren enthält die durch "large-scaleintegration" (LSI) in derselben Anordnung mit- einander verbunden sind, wodurch Register und logische Schaltungen entstehen, die zusammen die zentralen Verarbeitungs- und Regelfunktionen eines Mikrokomputers bilden. Der handelsübliche Mikroprozessor 2650 von "Signetics Corporation" aus den Vereinigten Staaten von Amerika eignet sich zum Gebrauch als Anordnung 300 aus Fig. 3. Es dürfte jedoch einleuchten, dass in der Anordnung nach Fig. 3 auch andere handelsübliche Mikroprozessoren verwendbar sind. Die spezifische Struktur, Organisation und Art und Weise der Programmierung des Mikroprozessors 2650 von Signetics lässt sich in Handbüchern und in der Literatur finden, wie beispielsweise in dem Buch mit dem Titel "Signetics Microprozessor 2650", veröffentlicht von Signetics Corporation 811 East Arques Avenue, Sunnyvale, California 94086, U.S.A. und Copyright 1975. Der ganze Inhalt dieses Buches, das bei Lieferanten von Signetics-Anordnungen in diesem und anderen Ländern erhältlich ist, werden als in dieser Anmeldung verkörpert vorausgesetzt und sind nicht spezifisch für die Erfindung und werden aus diesem Grunde in dieser Anmeldung nicht detailliert beschrieben. In der Anordnung 300 werden Datenverarbeitungstechniken angewandt zum Berechnen von Wer- ten für die Ausgangssignale Rt, Tra' Gml, Gm2 und Gm3 für die Beziehungen und Gleichungen, die darin in Termen der Eingangsparameter we, , wd, R und (D, H, N, R) gegeben werden. Die Art und Weise, wie die Allzweckanordnung 300 zum Durchführen dieser Funktion für die Fahrzeugkraftübertragungsvorrichtung aus Fig. 2 programmierttwerden soll, wird untenstehend anhand der Fig. 4 näher beschrieben.
In Fig. 3 sind Verbindungen mit den Klemmen 302 bis 326 des Mikroprozessors 300 dargestellt. Diese Klemmen entsprechen den Klemmen des Mikroprozessors 2650 von Signetics auf folgende Weise.
Die Klemme 302 entspricht dem "Clock"-Stift des Miktoprozessors 2650 von Signetics und ist der Takteingang, der die Ausgangszeitmessinformation liefert, die der Prozessor 300 für alle inneren und äusseren Vorgänge braucht. Fig. 3 zeigt einen herkömmlichen Taktgeber 330, der mit der Klemme 302 verbunden ist und eine einphasige Impulsfolge liefert. Die Taktigeschwindigkeit bestimmt die Instruktionsdurchführungszeit. Für die Anordnung nach Fig. 2 kann eine 800 kHz-Taktgeschwindigkeit für einen Mikroprozessor 2650 von Signetics im System nach Fig. 3 verwendet werden.
Die Klemme 303 entspricht dem "Sense"-Stift von Signetics und ist ein direkter Eingang zum Mikroprozessor 26-50, der völlig unabhängig ist von den anderen Eingängen und Ausgängen. Die "Sense"-Klemme 303 wird in dem System nach Fig. 3 verwendet, damit das Hauptregelprogramm aus Fig.
4 aufs Neue durchlaufen wird, wie nachstehend noch erläutert wird.
Die Klemmen 304 bis 311 entsprechen den acht "BUSO bis DBUS7"-Stifte des Mikroprozessors 2650 von Signetics. Diese bilden die 8-Bit-Zweirichtungen-Datenbüchse, über die Daten dem Prozessor 2650 zugeführt bzw. demselben entnommen werden. Jede dieser acht Klemmen hat drei Zustände und als solche können sie auf einem hohen Pegel, einem niedrigen Pegel oder ein offener Stromkreis sein.
Die Klemmen 312 bis 321 entsprechen zehn von dreizehn "ADRO bis ADR12"-Stiften des Mikroprozessors 2650 von Signetics. Diese bilden eine Adressen-Büchse für Speicherzugriff und Eingangs-/Ausgangsinstruktionen.
Die Klemme 322 entspricht dem "M/IO"-Stift des Mikroprozessors 2650 von Signetics und wird dazu verwendet, äussere Anordnungen zu in- formieren über die Frage, welche Speicher- oder Eingangs/Ausgangsfunktionen durchgeführt werden. Die Klemme 322 befindet sich auf einem hohen Pegel für Speicherinstruktionen und auf einem niedrigen Pegel für Eingangs-/Ausgangsinstruktionen.
Die Klemme 323 entspricht dem "opreq"-Stift von Signetics, der ein Betriebsanfrageausgangssignal ist, das äussere Anordnungen darüber informiert, dass die Information an anderen Ausgangsstiften gültig ist.
Die Klemme 324 entspricht dem "WRP"-Stift von Signetics, an dem ein Schreibimpuls erzeugt wird während Schreibfolgen, und kann zum Auswerten der Speicher- oder Eingangs-/Ausgangsanordnungen verwendet werden.
Die Klemme 325 entspricht dem R/W Stift von Signetics, dessen Ausgangssignal einen Eingangs-/Ausgangs- oder Speichervorgang als "Read"-Vorgang beschreibt wenn das Signal einen niedrigen Pegel hat oder als "Write"-Vorgang, wenn das Signal einen hohen Pegel hat. Dieses Ausgangssignal bestimmt, ob die Zweirichtungen-Datenbüchse der Klemmen 304 bis 311 Daten überträgt oder empfängt und wird in dem System nach Fig. 3 nur zusammen mit der Lese-/Schreibespeicheranordnung 332 verwendet.
Die Klemme 326 entspricht dem "Reset"-Stift von Signetics und ist ein Eingang, der zum Starten des Mikroprozessors 2650 benutzt wird.
Wenn der Fahrer mit Hilfe des Zündschalters 389 das Fahrzeug startet, wird die Batterie mit einer Stromversorgungsschaltung 388 verbunden, die ein Ausgangssignal erzeugt, das einer monostabilen Schaltung 387 zugeführt wird. Die monostabile Schaltung 387 erzeugt einen kurzen Impuls wenn das Fahrzeug zum ersten Mal gestartet wird und dieser Impuls ist der Eingangsimpuls für die Klemme 326 zum Anfangen der Datenverarbeitung.
Obschon einfachheitshalber in Fig. 3 nicht dargestellt, ist die Stromversorgungsschaltung 388 mit zwei anderen Klemmen der Mikroprozessoranordnung 300 verbunden, die dem "VVC"-Strift bzw. dem "GND"-Strift des Mikroprozessors 2650 von Signetics entsprechen. Der "GND"-Strift ist die Logik und Stromlieferungsmasse für den Prozessor. Der Mikroprozessor 2650 von Signetics verwendet beispielsweise zum Betrieb mit einer +5 Volt-Stromversorgung, die mit dem "VVC"-Strift verbunden ist, einen ionenimplantierten, n-Kanal-Silicon-Tor-MOS-Transistor mit niedriger Schwellenspannung.
Wie jedoch obenstehend erwähnt können statt des Mikroprozessors 2650 von Signetics andere Typen von Mikroprozessoren verwendet werden.
Die Speicheranordnungen 331 und 332 sind mit der Mikroprozessoranordnung 300, wie diese in Fig. 3 dargestellt ist, verbunden. Die Anordnung 331 ist ein Festwertspeicher (ROM), der ein beliebiger handelsübliger Festwertspeicher, angepasst an den Mikroprozessor 300, sein kann. Dieser Festwertspeicher ist programmiert zum Speichern des Komputerprogramms einschliesslich des in Fig. 4 dargestellten Unterprogramms, wodurch der Allzweckmikroprozessor 300 die Ausgangssignale des Systems aus den obenstehend gegebenen Beziehungen und Gleichungen bestimmt. Der Festwertspeicher speichert ebenfalls die Werte verschiedener Konstanten, wie beispielsweise Pem, Wem, Tem, d, m, m', k1, k2, k3, e, w und r, die zur Bestimmung dieser Beziehungen verwendet werden. Eine Tafel mit reziproken Werten wird ebenfalls im Festwertspeicher 331 gespeichert und wird beim Umwandeln der te- e - und td-Eingangssignale in Werte von w und wd zum Gebrauch in diesen Beziehungen vom Mikroprozessor 300 gespeichert. Die Anordnung 332 ist ein Randomspeicher (RAM), der die Kapazität der inneren Allzweck-Less-/Schreiberegister des Mikropro- zessors 300 bildet und wird zusammen mit diesen Registern zum vorübergehenden Speichern von beispielsweise vorhandenen und vorhergehenden Werten von we, Td, Ra und vorhandenen Werte der anderen veränderlichen Parameter sowie von Zwischenresultaten, die der Mikroprozessor 300 beim Implementieren des Regelablaufes benutzt, verwendet. Die Anordnung 322 kann jede beliebige handelsübliche Randomspeicheranordnung sein.
Die jeweiligen anderen Adress- und Eingangs/Ausgangsanordnungen, die im Mikroprozessorsystem nach Fig. 3 angegeben sind, können ebenfalls jede beliebige handelsübliche Anordnung sein.
Die Wandlersignale t t und td, die die Drehzahlperioden des Motors 1 und der Antriebswelle 14 darstellen, gehen durch einen Signalformkreis 335 und einen Form- und Logikkreis 336 und werden danach verwendet zum Einblenden einer Impulsfolge mit konstanter Frequenz vom Taktgeber 337 zu den Zählern 338 bzw. 339 und zwar über die Verbindungen 392. Die Schaltungsanordnungen 335 und 336 erzeugen je von einer monostabilen Schaltung ein Ausgangssignal in Form eines Impulses mit hohem Pegel, dessen Amplitude zum Schalten der Binärzähler 338 und 339 geeignet ist und dessen Dauer normalerweise derjenigen Zeit entspricht, die von einem Zahn der Räder 18 und 21 beansprucht wird um an den Wandlern 181 und 211 vorbeizugehen. Die Zeitkonstante jeder monostabilen Schaltung ist länger als die Zeit zwischen dem Vorbeigehen der Zähne an den Wandlern bei niedrigster Wellendrehzahl, für die eine Messung notwendig ist, beispielsweise 60 Umdrehungen/minute. Jeder Zähler 338, 339 wird von einem differenzierten Ausgangssignal der entsprechenden monostabilen Schaltung 335, 336 zurückgestellt wenn die monostabile Schaltung in ihren stabilen Zustand (hoher Pegel) schaltet. Dieser stabile hohe Zustand wird zum Einblenden der Taktimpulse in die Zähler 338, 339 verwendet.
Wenn beispielsweise 3% Genauigkeit für die Werte der Drehzahlparameter we und wd bei hohen Geschwindigkeiten beibehalten werden muss, sollen minimal beispielsweise 33 Impulse von den Zählern 338 und 339 für jeden Wandlerimpuls bei Spitzendrehzahl von beispielsweise 6000 Umdrehungen/Minute (100 Umdrehungen/Sekunde) gezählt werden. Wenn vorausgesetzt wird, dass die Räder 18 und 21 je "n" Zähne aufweisen mit einem 1 : 1 Merkzeichen/Zwischenraum-Verhältnis, würde ein derartiger Genauigkeitsgrad bei hoher Drehzahl 33 Impulse in 5/n Millisekunden erfordern, was eine minimale Taktgeschwindigkeit von 6,6 n kHz bedeutet. Bei niedriger Drehzahl der Antriebswelle, beispielsweise 60 Umdrehungen/ Minute wird die Impuls zählung beispielsweise 3,300 sein, so dass dies die minimale Kapazität für den Zähler 339 von beispielsweise 12 Bit bestimmt. Das Regelsystem aus Fig. 3 kann beispielsweise mit zwei Zähnen pro Rad (n = 2), 12-Bit-Zählern 338 und 339 und einer Frequenz von 16,4 kHz für den Taktgeber 337 arbeiten.
Bei sehr niedrigen Drehzahlen der Antriebswelle würden jedoch die Zähler 338 und 339 gefüllt werden und weitere Taktimpulse würden die Zähler 338 und 339 zurückstellen und von Null an zählen lassen. Um zu vermeiden, dass sie zurückgestellt werden, sind in jedem Zähler 338 und 339 "UND"-Torschaltungen vorgesehen um zu vermeiden, dass ein Signal die Verbindung 393 erreicht wenn der Zähler voll ist. Derartige Signale an den Verbindungen 393 werden (zusammen mit dem Eingangssignal vom Taktgeber 337) den Eingängen von einzelnen "UND"-Torschaltungen für jeden Zähler zugeführt und vermeiden, dass weitere Taktimpulse über die Verbindung 392 den vollen Zähler erreichen. Diese einzelnen "UND"-Torschaltungen enthalten die Schaltungsanordnung 391 in Fig. 3.
Wie obenstehend beschrieben, sind die zwei Signale t td der Wandler 21' phasenverschoben.
Die Schaltungsanordnung 336 enthält ebenfalls eine logische Anordnung zum Ableiten eines Signals aus diesen zwei Signalen td, welches Signal die Drehrichtung der Antriebswelle 14 angibt. Dies wird erreicht durch Differentation eines der zwei Signale t td zum Erzeugen eines positiven Impulses für jede positiv verlaufende Kante dieses einen Signals t td und eines negativen Impulses für jede negativ verlaufende Kante. Dieses differenzierte Ausgangssignal wird gesperrt, wenn das andere Signal t td hoch ist, so dass das Ausgangssignal der Sperrschaltung eine Folge positiver Impulse oder eine Folge negativer Impulse ist und zwar abhängig von der Drehrichtung der Welle 14.
Diese Folge positiver oder negativer Impulse wird den zwei Eingängen einerbistabilen Schaltungsanordnung zugeführt, von der ein Eingang einen Umkehrverstärker enthält. Das Ausgangssignal der bistabilen Schaltung ist folglich eine "1" oder eine "0", abhängig von der Drehrichtung der Welle 14. Auf diese Weise wird das Regelsystem 26 darüber informiert, ob das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts läuft. Dieses zusätzliche Signal der Schaltungsanordnung 336 bildet ein zusätzliches Bit, das in den Mikroprozessor 300 zusammen mit der 12Bit-Zählung entsprechend der Grösse von t td eingelesen werden kann.
Das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung in der Formschaltung 335 wird ebenfalls der anderen monostabilen Schaltung 340 zugeführt.
Wenn das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung in der Schaltungsanordnung 335 abnimmt, erzeugt die monostabile Schaltung 340 ein hohes Ausgangssignal während einer Zeit, die im Vergleich zu der Zeit, die zum Durchlaufen des Regelprogramms, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, erforderlich ist, kurz ist. Das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 340 wird der Sense'!-Klemme 303 des Mikroprozessors 300 zugeführt und veranlasst, dass das Regelprogramm abermals durchlaufen wird.
Da der Hauptregelprogrammlauf normalerweise mit der Impulsfolge des Motordrehzahlwandlers 18' synchronisiert ist, tritt die Zeit, während der das Mikroprozessorprogramm die Motordrehzahlinformation aus dem Zähler 338 ausliest, auf, wenn der Zähler 338 statisch ist. Folglich sind einfache drei-Zustände-Torschaltungen 342 und 343 mit Torfreigabeleitungen 344 und 345 geeignet zum Verbinden des Zählers 338 mit den Datenbüchsenlinien 348. Die einzelnen Freigabeleitungen 344 und 345 ermöglichen es, dass der Mikroprozessor 300 die ersten acht und letzten vier Bits über dieselben acht-Bit-Datenbüchsenleitungen 348 des 12-Bit-Zählers 338 einzeln liest.
Aber der Antriebsdrehzahlwandlerausgang ist nicht mit der Programmlaufzeit synchronisiert und deswegen ist der Gebrauch von Eingangs-Ausgangstoren 352 uild 353 mit je Speicher- sowie drei-Zustände-Torfunktionen zwischen dem Zähler 339 und den Datenbüchsenleitungen 348 notwendig.
Die Speicher dieser Torschaltungen 352 und 353 können durch Verwendung des Ausgangsimpulses des Kreises 336 zum Triggern einer monostabilen Schaltung 355, die den Eingang der beiden Tore 352 und 353 regelt, aktualisiert werden. Diese Speicher können vom Mikroprozessor 300 mittels der einzelnen Torfreigabeleitungen 356 und 357 gelesen werden. Wenn die Schaltungsanordnung 336 und der Mikroprozessor 300 dieselbe Zeit für das Aktualisieren sowie das Auslesen dieser Speicher wählen, wird die Instruktion zum Aktualisieren durch den Lesefreigabeimpuls an den Torfreigabeleitungen 356 und 357, welcher Impuls ebenfalls einem Sperrtor 354 am Eingang der monostabilen Schaltung 355 zugeführt wird, übertroffen.
Die anderen Eingangssignale R und a (D, H, N, R) werden vom Potentiometer 28 bzw.
vom Gangwahlschalter 41 abgeleitet. Das analoge Gashebelstellungssignal R wird in digitaler a Form umgewandelt (beispielsweise als eine 7-Bit-Zahl) und zwar vom Analog-Digital-Wandler 360. Dieses digitale Signal R und das digitale a Eingangssignal (D, H, N, R) werden den Datenbüchsenleitungen 348 über einzelne drei-Stellungen-Tore 361 bzw. 362 zugeführt, von denen je eine einzelne Torfreigabeleitung 363 bzw.
364 hat.
Es gibt fünf Ausgangssignale Rt, Tra, Gm1, Gm2 und Gm3, die vom elektronischen Regelsystem nach Fig. 3 abgeleitet werden. Der Wert jedes dieser Signale muss bis er aktualisiert ist statisch gehalten werden. Dies wird durch die zwei 8-Bit-Speicher 370 und 371 bewirkt, die je eine Freigabeleitung zum Aktualisieren aufweisen.
Das Reaktionsmoment T ist das Ausgangssignal der ra Datenbüchsenleitungen 348 zum Speicher 370 in Form von 7-Bits entsprechend der Grösse von Tra und eines 8.Bits (das Vorzeichenbit), das das Vorzeichen von T ist und folglich dem Wert Gm3 entra spricht. Dieses 8.Bit wird vom Verstärker 47 verstärkt (der ebenfalls in Fig. 2 dargestellt ist) und dann dem Solenoid des Umkehrventils 635 zugeführt. Die 7-Bit-Grösse von T wird in ein ra analoges Signal umgewandelt und zwar mit Hilfe des Digital-Analog-Wandlers 372, vom Verstärker 48 verstärkt (der ebenfalls in Fig. 2 dargestellt ist und ein Impulsgrössenmodulationsverstärker sein kann) und dann dem Solenoid des Druckregelventils 638 zugeführt. Die Ausgangssignale T ra und Gm3 werden aus diesem Grund als einfaches 8Bit-Wort abgeleitet.
Die Ausgangssignale Rt, Gm1 und Gm2 können ebenfalls als ein einfaches S-Bit-Wort abgeleitet und im Speicher 371 gespeichert gehalten werden. Weil Gml und Gm2 Digitalsignale sind, von denen das eine hich während das andere niedrig ist, können sie beide durch ein einfaches Bit dargestellt werden. Für das Drossellagenausgangssignal Rt ist kein Vorzeichen erforderlich, welches Ausgangssignal durch 7-Bits dargestellt werden kann, so dass dieses Einzelbit für Gml, Gm2 als die am wenigsten signifikante Zahl für den Ausgang des Mikroprozessors 300 in Form eines 8-Bit-Wortes mit Rt verkörpert werden kann. Die 7-Bit-Zahl für Rt wird vom Digital-Analog-Wandler 374 in die analoge Form gebracht und danach dem Drosselservoverstärker 38 (in Fig. 2) zugeführt und zwar zur Regelung der Drosselöffnung des Motors 1. Das 8, Bit, das Gml sowie Gm2 darstellt, wird von den Verstärkern 45 und 46 verstärkt, die ebenfalls in Fig. 2 dargestellt sind, wobei einer derselben ein umgekehrtes Signal erzeugt.
Diese zwei Signale Gml und Gm2 werden danach den Solenolden der Ein-Aus-Ventile 610 und 612 zugeführt und zwar zur Regelung der Planetenküpplungen des kontinuierlich veränderlichen Getriebes 11.
Die Signale der Klemmen 322, 323 und 324 von M/IO, QPREQ bzw. WRP des Mikroprozessors 300 werden in den logischen Torschaltungen 380 dekodiert zum Freigeben der Adressenbüchsenleitungen 381 zum Abfragen dieser Eingangsanordnungen und zum Aktualisieren dieser Ausgangsanordnungen.
Da der Mikroprozessor 2650 von Signetics mehr Adressenleitungen verfügbar hat als die erforderlichen Eingangs- und Ausgangsadressen, wird eine einzelne Leitung für jede Anordnung 342, 343, 352, 353, 361, 362, 370, 371 verwendet und Adressendekodierung für diese Eingangs-/Ausgangs- anordnungen ist nicht notwendig.
Die Signale der Klemmen 322, 323 und 324 von M/IO, OPREQ bzw. WRP und die zwei am meisten signifikanten Adressenbitklemmen 320 und 321 werden kombiniert und in den logischen Torschaltungen 382 dekodiert zum Erhalten eines Speicherfreigabesignals, das das Ausgangssignal der Torschaltungen 382 zu den Speicheranordnungen 331 und 332 ist, Das Speicherfreigabesignal bestimmt, dass Zugriff zum Speicher notwendig ist und entscheidet zwischen verschiedenen Speichereinheiten dieser Anordnungen 331 und 332. Die Randomspeicheranordnung 332 erfordert ebenfalls von der R/W-Klemme 325 einen Lese- oder Schreibbefehl, da beides mit der Anordnung 332 möglich ist.
Die Pufferschaltungen 385 schaffen ausreichende Leistung an den Büchsenleitungen 348 und 381 damit die Datenbüchsen- und Adressenbüchsenausgangssignale der Klemmen 304 bis 321 des Mikroprozessors 300 die viele äusseren Speicher- und Eingangs-/Ausgangsanordnungen aus Fig. 1 betreiben können.
Wie bereits erwähnt wird das Programm für den Mikroprozessor 300 durch ein hohes Eingangssignal an der "Reset"-Klemme 326, welches Signal vom Zündschalter 389 hergeleitet ist, gestartet. Dies lässt den Mikroprozessor 300 einen Vorprogrammlauf starten, wobei alle in den Lese-Schreibspeichern vorhandenen Bits auf "O" gestellt werden und der Mikroprozessor 300 dann das in Fig. 4 angegebene Hauptregelprogramm vorbereitet. Fig. 4 zeigt den Hauptregelablauf, der benutzt wird zum Betreiben des Mikroprozessors 300, so dass die Ausgangssignale Rt, T , Gml, Gm2 und Gm3 entsprechend den obenstehend gegebenen Beziehungen und Gleichungen erzeugt werden.
In dem beiliegenden Programmablaufplan nach Fig. 4 werden Instruktionen durch Rechteckblöcke dargestellt, Entscheidungen durch rautenförmige Blöcke, und die "ja" -oder "nein"-Antwort auf jede Entscheidung wird durch verschiedene Ausgangsstrecken ausgehend von dem rautenförmigen Block dargestellt, welche Strecken als "Y oder "N" bezeichnet sind. Die Länge des Programmablaufplanes macht die Verwendung mehrerer Zeichnungen blätter, d.h. Fig. 4a bis 4d notwendig, aber es dürfte einleuchten, dass in der Folge der Zeichnungen die Ausgangsstrecke vom letzten Block des einen Blattes die Eingangsstrecke für den ersten Block des nächsten Blattes bildet.
Wie durch den Instruktionsblock 401 in Fig. 4a angegeben, ist der erste signifikante Vorgang, der vom Mikroprozessor 300 in der Hauptregelfolge durchgeführt werden muss, das Lesen des Wertes von t aus dem Zähler 338 über e die Torschaltungen 342 und 343. Der Mikroprozessor 300 bestimmt dann den Wert von w (Motore drehzahl) entsprechend dem Wert von t durch Abe frage der Tafel mit reziproken Werten, die in der Festwertspeicheranordnung 331 gespeichert sind.
Dies wird durch den Instruktionsblock 402 in Fig.
4a angegeben. Der Wert von w wird durch den e Ausdruck k4/te gegeben, wobei k4 eine Konstante ist, die durch die Anzahl Zähne auf der Scheibe 18 und die Frequenz des Taktgebers 337 bestimmt wird. Der Wert von w wird dann auf übliche Weie se in einem der Lese-Schreibe speicher des Mikroprozessorsystems (beispielsweise in der Randomspeicheranordnung 332 oder in einem inneren Register des Mikroprozessors 300) gespeichert.
Es sei bemerkt, dass Funktionen, die im Programm zurückkehren, aus dem in Fig. 4 dargestellten Hauptprogramm gebracht werden können damit die Programmgrösse und dadurch die notwendige Speicherkapazität für das ganze Programm verringert wird. Eine derartige Praxis ist an sich bekannt und in der Datenverarbeitung üblich und wird aus diesem Grunde untenstehend nicht in Einzelheiten beschrieben. Diese Zurückkehrfunktionen bilden dann Unterprogramme, die vom Hauptprogramm eingeführt werden und zur Vervollständigung zum Hauptprogramm zurückkehren. Jedes derartige Unterprogramm kann an sich wieder Unterprogramme aufweisen. Der Mikroprozessor 2650 von Signetics kann acht Unterprogrammpegel verarbeiten (d.h. das eine in dem anderen), was mehr ist als zur Regelung der Anordnung nach Fig. 2 notwendig. Das in Fig. 4 dargestellte Hauptregelprogramm kann Unterprogramme verwenden für die Schritte, die beispielsweise zum Multiplizieren von zwei Zahlen, Dividieren von zwei Zahlen, Uberlaufregelung zur Vermeidung des Verlustes des signifikantesten Bits eines berechneten Wertes, Drehung einer Zahl nach links oder rechts bei Behandlung der verschiedenen Grössenordnungen, die durch die verschiedenen Bits in der Zahl dargestellt sind, und für die reziproke Funktion für w und wd notwendig sind. Die Instruke d tion 402 in Fig. 4a erfordert also das Einführen des reziproken Unterprogramms und abhängig von der Organisation der reziproken Tafeln kann die Instruktion ebenfalls ein weiteres Unterprogramm zum Multiplizieren mit k4 erfordern.
Nachdem der Wert w erhalten worden ist, e wird der Wert von t td auf ähnliche Weise aus den Anordnungen 352 und 353 entsprechend der Instruktion 403 ausgelesen und auf ähnliche Weise in den entsprechenden Wert von wd entsprechend der Instruktion 404 umgewandelt unter Berücksichtigung der reziproken Tafel in der Anordnung 331. Der Wert von wd wird gegeben durch den Ausdruck k5/td, und auf ähnliche Weise der für we. Wenn beispielsweise die Scheiben 18 und 21 die gleiche Anzahl Zähne aufweisen, kann k4 dem Wert k5 entsprechen.
Der Mikroprozessor 300 benutzt dann das Rechen-/Logikwerk zum Vergleichen des Wertes von wd, der auf diese Weise erhalten worden ist mit dem konstanten Wert wdo, der aus der ROM-Anordnung 331 ausgelesen worden ist und macht auf diese Weise die Entscheidung 405 in Fig. 4a. Wenn wd grösser ist als wdo ist der Wert von w"d für die Gleichung 5 (obenstehend gegeben) wd aber wenn wd nicht grösser ist als wdo, wird wdo für w"d gebraucht. Dies ist in Fig. 4a durch die verschiedenen Instruktionen 406 und 407 bei den Y (ja) und N(nein)-Ausgangsstrecken von dem Entscheidungsblock 405 gegeben. Wenn w"d erhalten worden ist, kann daraufhin die Instruktion 408 durchgeführt werden und zwar zum Erhalten eines Zwischenresultates X(1) zum Gebrauch in der Gleichung 5 und zwar X(1) = Pem/w"d P wird selbstverständlich aus der em ROM-Anordnung 331 ausgelesen und das Resultat X(1) wird selbstverständlich in einem der Lese-Schreibe-Speicher gespeichert, Die Entscheidung 409 wird dann dadurch bewirkt, dass das Vorzeichenbit des vorübergehend gespeicherten Wertes wd untersucht wird. Wenn positiv ist, fügt die Instruktion 409a die Konstante d zu, die selbstverständlich aus der ROM-Anordnung 331 ausgelesen würde. Wenn wd negativ ist, subtrahiert die Instruktion 409b die Konstante d. Das Resultat wld d wird danach für späteren Gebrauch in der Drosselregelgleichung 7 gespeichert.
Die Entscheidung 410 wird dann durch Auslesen der Lage des Schalters 41 über die Torschaltung 362 zur Bestimmung ob Rückwärtsgang (R) gewählt worden ist oder nicht, durchgeführt. Wenn das Resultat (Y-Ausgang von 410) ist, schreibt die Instruktion 411 X(1) als eine negative Zahl. Wenn R nicht gewählt ist, wird die Entscheidung 412 durchgeführt zur Bestimmung, ob die H(Halte nierdig)-Lage gewählt worden ist und wenn dies nicht der Fall ist, wird durch die Instruktion 413 entsprechend dem Ausdruck Tcn = -0,2 Tem wd/ wem ein Wert für den Motorbremsfaktor Tcn bestimmt. Wenn weder R noch H gewählt worden ist, wird T durch die Instruktion 414 entsprechend cn dem Ausdruck Tcn = -0,4 Tem/wd/wem bestimmt Der Wert von Tcn wird dann gespeichert.
Der Mikroprozessor 300 führt dann die Instruktion 415 zum Lesen von R aus der Anorda nung 360 über die Torschaltung 361 durch.
Die gewünschte Grösse X(2) der Motorbremskomponente wird dann entsprechend der Instruktion 416 aus der Gleichung X(2) = T (1 - Ra) berechnet. Die Instruktion 417 fügt dann den Wert X(2) zum Wert von X(1) multipliziert durch Ra zum Erhalten eines Wertes T für das vom Fahrer erc forderte Moment entsprechend der obenstehend gegebenen Gleichung 5. Dieser Wert T wird dann c gespeichert zum Ableiten der Ausgangssignale Rt und T für die Drossel 35 bzw. das kontinuierra lich veränderliche Getriebe 11.
Wie in den Figuren 4a und 4b dargestellt, bestimmen die folgenden Instruktionnen 418, 419 und 422 und 420 entsprechend den Gleichungen 6a und 6b einen Wert für R' , der dann gespeichert wird zur Bestimmung des Drosselsignals Rt. Der durch die Gleichung 6b (Instruktion 419) gegebene Wert wird nur für R't gebraucht, wenn er grösser ist als der durch die Gleichung 6a gegebene Wert und dies wird in der Entscheidung 420 bestimmt.
Die gespeicherten Werte T und w' werc d den danach durch die folgende Instruktion 423 zur Bestimmung eines Wertes P für die erforderc te Leistung gebraucht, welcher Wert zur Bestimmung eines Wertes für die Soll-Motordrehzahl entsprechend den obenstehend gegebenen Gleichungen 3a bis 3d benutzt wird. Die Instruktion 424 soll zunächst entsprechend der Gleichung 3a einen Wert ableiten, der vorübergehend als wet gespeichert wird. Ein anderer Wert w'et wird dann entsprechend der Instruktion 425 und der Gleichung 3b abgeleitet und wird mit dem gespeicherten Wert von wet in der Entscheidung 426 verglichen. Wenn w'et grösser ist als Wet wird der gespeicherte Wert von wet durch den Wert w'et entsprechend der Instruktion 427 ersetzt.
Der Mikroprozessor 300 berücksichtigt nun wieder das Vorzeichenbit des gespeicherten Wertes von wd, wie die Entscheidung 428 angibt und zwar zur Bestimmung welcher der zwei möglichen Werte von w et, die durch die Gleichungen 3c und 3d gegeben werden, positiv und dadurch der grössere ist. Wenn das Vorzeichen von wd positiv ist, wird ein neuer Wert w# et entsprechend der Instruktion 429 und der Gleichung 3c berechnet und vorübergehend gespeichert. Wenn das Vorzeichen von wd nicht positiv (sondern negativ) ist, wird ein neuer Wert w' et berechnet und zwar entsprechend der Gleichung 3d und der Instruktion 430. Die Werte von m und m' werden selbstverständlich aus der ROM-Anordnung 331 gelesen.
Die Entscheidung 431 bestimmt nun, ob wet grösser ist als w'et. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Wert wet durch den von w'et entsprechend der Instruktion 432 ersetzt. Ein Wert für w et entsprechend den Gleichungen 3a bis 3d wird nun berechnet. Dieser Wert wet wird mit der Betriebsart II des kontinuierlich veränderlichen Getriebes 11 verwendet. Aber wenn das Getriebe 11 in der Betriebsart I arbeitet, ist es wie obenstehend erwähnt, erwünscht, durch eine Vergrösserung w die Soll-Motordrehzahl zu vergrössern, Dies wird durch eine Entscheidung 433 und eine Instruktion 434 bewirkt. Die Entscheidung 433 basiert auf einem Bit G, das in einem der Lese-Schreibe-Speicher gespeichert ist, beispielsweise in der Anordnung 332. In dem Vorprogramm war G in einem "0"-Zustand gebracht, da die Betriebsart I für das Getriebe 11 zum Starten des Fahrzeuges verwendet worden ist. Das Bit G wird danach entsprechend dem Einzelbit aktualisiert, welches letztere Bit zur Bildung des Ausgangssignals (vom Mikroprozessor 300 und vom Speicher 371) benutzt wird, welches Ausgangssignal die :Sxstemausgangssignale Gml und Gm2 bestimmt-. Der Mikroprozessor 300 bestätigt dadurch ob das Bit G eine "0" oder eine "1" ist; wenn es eine "0" ist, ersetzt die Instruktion 434 den W rt von wet aus den Gleichungen 3a bis 3d durch einen neuen Wert Wet und zwar durch addierung von w.
Der Wert w wird selbstverständlich aus der ROM-Anordnung 331 gelesen. Der für Wet abgeleitete Endwert wird selbstverständlich in einem der Lese-Schreib-Speicher gespeichert und zur Bestimmung der Ausgangssignale Rt und T benutzt.
ra Der Wert für das Ausgangssignal der Drossel Rt wird abgeleitet und entsprechend der Instruktion 435 und der obenstehend gegebenen Gleichung 7 vorübergehend gespeichert und zwar: Rt = R't +k2 (wet -we)/wem + k3 wet/wem Beim Berechnen von Rt aus dieser Gleichung werden die vorübergehend gespeicherten Werte von R't, wet und dz we zusammen mit den Werten von k2, k und w benutzt, die selbstverständlich aus 3 em der ROM-Anordnung 331 ausgelesen worden sind.
Ein Wert Td für das auf die Antriebswelle 14 übertragene Moment wird dann abgeleitet und entsprechend der Instruktion 436 und der obenstehend gegebenen Gleichung 4 vorübergehend gespeichert und zwar: Beim Berechnen von Td aus dieser Gleichung werden die vorübergehend gespeicherten Werte von Tc, Ra, we und wet zusammen mit den Werten k1, Tem und wem, die selbstverständlich aus der ROM-Anordnung 331 ausgelesen worden sind, benutzt.
Die nächste Gruppe von Instruktionen 437, 440 und 442 und Entscheidungen 438, 439 und 441 erfordern eine Kontrolle und gegebenenfalls ein Rückstellen des Hinweisbits G entsprechend einem neulich abgeleiteten Wert für das einzelne Ausgangsbit der Betribsart I/II, das im wesentlichen als das am wenigsten signifikanten Digit (LSD) des Drosselregelsignals Rt geschrieben wird. Zunächst wird ein Wert g für das Verhältnis wd/w entsprechend der Instruktion 437 durch Teilung der vorübergehend gespeicherten Werte we und Wd abgeleitet. Danach wird der vorhandene Wert des Hinweisbits G für die Entscheidung 438 gelesen. Wenn dies eine 1 ist, prüft die nächste Entscheidung 439 ob es auf dem Wert beibehalten werden soll oder auf "0" zurückgestellt werden muss; dieses Zurückstellen wird durch die Instruktion 440 bewirkt nur wenn der Wert g kleiner ist als 0,33 entsprechend der Entscheidung 439. Auf ähnliche Weise wird, wenn der vorhandene Wert des Hinweisbits G, wie dieses in der Entscheidung 438 bestimmt wurde, nicht "1" (sondern "0") war, überprüft die nächste Entscheidung 441, ob es auf diesem Wert beibehalten oder auf den Wert 1 zurückgestellt werden muss; dieses Zurückstellen wird durch die Instruktion 442 bewirkt nur wenn g grösser ist9 als 0,33 entsprechend der Entscheidung 441.
Wenn der überprüfte oder zurückgestellte Wert von G " 1B ist (d.h. Betriebsart II des Getriebes 11), addiert entsprechend der nächsten Instruktion 443 der Mikroprozessor 1 zu dem Wert g, wodurch ein neuer Wert g' entsteht, der dem Faktor (wd/we + 1) in der Momentreaktions- gleichung 1 für die Betriebsart II des Getriebes.
11 entspricht. Wenn jedoch der überprüfte oder zurückgestellte Wert von G "0" ist (d.h. Betriebsart I), entspricht der Wert g', der entsprecehnd der Instruktion 444 abgeleitet worden ist, dem Faktor (wd/we -1) in der Gleichung 1 für die Betriebsart I. Der Wert g' wird für nachfolgenden Gebrauch bei der Bestimmung des Momentreaktionsausgangssignals Tra vorübergehend gespeichert.
Die nächste Gruppe von Instruktionen und Entscheidungen beziehen sich auf mögliche Anderungen des Wertes Td (berechnet in der Instruktion 436) zum Gebrauch in der Momentreaktionsgleichung 1. Die meisten Schritte in dieser Gruppe beziehen sich auf die Regelung eines möglichen Uberganges, der dadurch entsteht, dass der Fahrer eine mögliche Anderung in der Betätigung des Gaspedals 27 herbeiführt. All diese Werte der veränderlichen Parameter, wie Ra, te, we, Wd usw. sind in Fig. 4 benutzt worden bis diese Stufe des Programms auf die vorhandenen gemessenen Werte basiert und die Zwischen- und Endwerte anderer Parameter abgeleitet, bis diese Stufe entsprechend diesen vorhandenen Werten abgeleit worden ist. Der vorhandenen, Wert jedes dieser veränderlichen Parameter und die Zwischenwerte können beispielsweise mit einem Index (n) versehen werden um sie von vorhergehenden Werten (die während des vorhergehenden Laufes des Programms gemessen oder abgeleitet worden waren) unterscheiden zu können, welche letztere Werte beispielsweise mit einem Index (n-1) versehen werden können. Der Einfachheit und Deutlichkeit halber beim Schreiben der Gleichungen wird der Index (n) nicht benutzt, so dass Parameter und berechnete Werte mit einem Index (n-1) in Fig. 4 sich auf den während des vorhergehenden Laufes des Programms gemessenen oder abgeleiteten Wert beziehen, während Parameter und berechnete Werte ohne einen Index (n-1) sich auf den vorhandenen Programmlauf gemessenen oder abgeleiteten Wert beziehen. (In diesem Zusammenhang sei insbesondere der Zustand des Hinweisbitts G als aus dem Speicher gelesen für die Entscheidungen 433 und 438 erwähnt, da dieser Wert durch den Wert des einzelnen Ausgangsbits bestimmt worden ist, das von dem Gm1/2-Ausgangssignal während des vorhergehenden Laufes des Programms abgeleitet worden war; aber der Einfachheit galber ist G ohne Index in den Blöcken 433 und 438 geschrieben worden.
Dies gilt ebenfalls für die Hinweis F(1), F(2) und F(3), die nun im Zusammenhang mit der in Fig. 12 angegebenen Anderung beschrieben werden).
Zurückkehrend zum nächsten Schritt im Programm subtrahiert die Instruktion 450 den vorhergehenden Wert we(n-1) der Motordrehzahl vom Ist-Wert we zum Erhalten eines Wertes # der vorübergehend gespeichert wird und eine Anzeige der Beschleunigung oder einer anderen Änderung des Motors 1 ist. Der vorhergehende Wert we(n-1) wird selbstverständlich aus dem Lese-/Schreibspeicher ausgelesen, in dem dieser Wert seit dem vorhergehenden Programmlauf gespeichert worden war. Wie (wenn überhaupt) #,w 'we verwendet wird, wird in den Entscheidungen 451 und 452 bestimmt, die den gemessenen Ist-Wert R mit einem vergangenheitsabhängigen a Wert R'a(n-1) vergleichen, weicher letztere Wert während des vorhergehenden Programmlaufs abgeleitet wurde. Der Mikroprozessor 300 liest R'a(n-1) aus dem Lese-/Schreibspeicher (beispielsweise Anordnung 332), in dem er seit dem vorhergehenden Programmlauf gespeichert war und liest ebenfalls den konstanten Wert R aus der ROM-Anordnung 331. Der Mikroprozessor addiert dann R'a(n-1) und r und geht weiter zur Entscheidung 451.
Wenn R grösser ist als R'a(n-1)+ r, wird ein Wert T'd abgeleitet und zwar entsprechend der Instruktion 453, die die obenstehend gegebene Gleichung 8a durchführt und zwar: Aber in der Instruktion 453 wurde die Gleichung 8a geändert und zwar wegen der Tatsache, dass für eine bestimmte Beschleunigungsgeschwindigkeit des Motors d we/dt der Wert von #'we dem Zeitintervall zwischen Impulsen vom Motordrehzahlwandler 18' proportional ist. Folglich ist # #'we, , der durch die Instruktion 450 bestimmt ist, dem Wert w umgekehrt proportional e und entspricht deswegen dem Wert #we/k6 we Eine Substitution in der Gleichung 8a ergibt die Gleichung 8c: Diese Gleichung 8c wird also in der Instruktion 453 verwendet, Beim Berechnen des Wertes von T'd aus der Gleichung 8c in der Instruktion 453 werden die vorübergehend gespeicherten Werte w und e e zusammen mit den konstanten Werten k6 und e, die aua der ROM-Anordnung 331 ausgelesen worden sind, und dem Wert Td(n-1)' der der Wert von Td ist, der in der Gleichung 1 zum Berechnen von T während ra des vorhergehenden Programmlaufes verwendet wurde und der in dem jetzigen Programmlauf aus dem Lese-/ Schreibespeicher (beispielsweise der Anordnung 332) ausgelesen wird, in welchem Speicher dieser Wert seit dem vorhergehenden Programmlauf gespeichert worden ist, verwendet. Der Mikroprozessor führt nun die Entscheidung 454 durch und zwar zum Entscheiden ob T'd oder der Wert Td (der durch die Instruktion 436 und die Gleichung 4 bestimmt wurde) in der Momentreaktionsgleichung (1) verwendet wird. Wenn T'd kleiner oder gleich Td ist, hat sich der vorübergehend gespeicherte Wert von Td gegenüber dem durch die Instruktion 436 bestimmten Wert nicht geändert und wird deswegen in der Gleichung 1 verwendet. Wenn jedoch T'd grösser ist als Td soll der Wert von T'd, da dieser durch die Instruktion 455 bestimmt wurde, verwendet werden, wodurch der vorübergehend gespeicherte Wert von Td derart geändert wird, dass dieser dem Wert T'd entspricht; In diesem Falle führt (wenn t'd grösser ist als Td) der Mikroprozessor 300 eine folgende Instruktion: aus und zwar 456 zum Erzeugen eines aktualisierten Wertes R'a entsprechend der obenstehend ge- gebenen Gleichung 9a und zwar; a = R'a(n-1) + r.
Nun wird zur Entscheidung 451 zurückgeganges; wenn R nicht grösser ist als R'a(n-1)+ r, führt der Mikroprozessor 300 die Entscheidung 452 durch und zwar zum Entscheiden ob R kleiner ist a als R'a(n-1)-r. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Instruktion 460 durchgeführt zum Erzeugen eines aktualisierten Wertes R' entsprea chend dem Wert R nach der Gleichung 9c, nach a welcher Entscheidung 461 durchgeführt wird und zwar zur Bestimmung ob der vorübergehend gespeicherte Wert von Tc, der in der Instruktion 417 bestimmt wurde, negativ ist; wenn T negativ ist (kleiner als Null) gewährleistet die Instruktion 462, dass dieser Wert in der Gleichung 1 verwendet wird statt des Wertes, der für Td in der Instruktion 436 bestimmt wurde.
In bezug auf die Entscheidung 452 gilt, dass wenn Ra kleiner ist als R'a(n-1)-r, der Mikroprozessor 300 die Instruktion 463 durchführt und zwar zum Ableiten eines Wertes T' d entsprechend der Gleichung 8b. Die Instruktion 453 entspricht der Instruktion 453 mit Ausnahme davon, dass e/w addiert worden ist statt, wie in der Gleichung 8c, subtrahiert. Dieselbe Substitution #'we = #we/k6 we wie zur Umwandlung der Gleichung 8a für Instruktion 453 verwendet wurde, wird verwendet zur Umwandlung der Gleichung 8b für die Instruktion 463. Die Entscheidung 464 wird dann durchgeführt (welce Entscheidung der Entscheidung 454 entgegengesetzt ist), so dass dieser Wert T'd für die Gleichung (1) nur dann verwendet werden muss, wenn der Wert kleiner ist als der Wert für Td, der entsprechend der Instruktion 436 und der Gleichung 4 abgeleitet wurde. Wenn dieser Wert verwendet werden soll, werden die Instruktionen 465 und 466 (die den Instruktionen 455 und 456 entsprechen) durchgeführt. Die Instruktion 466 entspricht der Gleichung 9b, worin r von R'a(n-1) subtrahiert statt dazu addiert wird, wie dies in der Gleichung 9a und in der Instruktion 456 der Fall ist.
Also von den Entscheidungen und Instruktionen der Gruppe 451 bis 466 wird für das auf die Antriebswelle 14 zu übertragende Moment ein einzigert Wert Td erhalten. Dieser Wert Td wird nun zusammen mit dem vorübergehend gespeicherten Wert g' verwendet und zwar zur Bestimmung eines Wertes Tra entsprechend der Instruktion 467 und der Gleichung 1 und zwar: Tra = tdg'.
Der nächste Satz von Instruktionen und Entscheidungen bezieht sich im wesentlichen auf das Aufstellen von richtigen Werten der Ausgangsparameter Tra und Rt.
Die Entscheidung 468 wird durch das Auslesen der Lage des Schalters 41 über die XTorschaltung 362 zur Bestimmung ob die Lage neutral (N) oder nicht neutral ist, durchgeführt. Wenn die Lage neutral ist (Y-Ausgang von 468), schreibt die Instruktion 469 T als entsprechend Null ra (durch Ersatz des vorübergehend gespeicherten Wertes, der entsprechend der Instruktion 467 berechnet wurde), weil auf die Antriebswelle keine Kraft übertragen werden soll. Die Instruktion 470 macht dann den Wert von Rt entsprechend dem Wert von R (durch Ersatz des vorübergehend gespeicherten Wertes, der entsprechend der Instruktion 435 berechnet wurde), so dass der Fahrer eine direkte Regelung der Drossel des Motors hat. Dies ermöglicht das Starten des Motors in der Stellung neutral.
Wie obenstehend beschrieben, wird das Einzel-Bit-Ausgangssignal für Gm1 und Gm2 als das am wenigsten signifikante Digit (LSD) des acht-Bit-Wortes für das Ausgangssignal des Drosselreglers Rt verwendet. Dies wird wie folgt entsprechend den Entscheidungen 471, 472, 473 und den Instruktionen 474, 474a bewirkt. Wenn der Wert des Hinweisbits G "1" " ist (der Y-Ausgang von 471) und das LSD von Rt ist nicht 1 (der N-Ausgang von 472), wird das LSD von Rt in "1" geändert und zwar durch die Instruktion 474.
Auf ähnliche Weise wird, wenn G = O (der N-Ausgang von 471) und das LSD von Rt ist nicht Null (der N-Ausgang von 473), das LSD von Rt durch die Instruktion 474a in Null geändert. Zum Schluss ist das sich ergebende acht-Bit-Wort, das die Ausgangswerte Rt sowie Gm1/2 enthält, das Ausgangssignal des Mikroprozessors 300 zum Speicher 371 entsprechend der Instruktion 475. Das acht-Bit-Wort, das Tra sowie Gm3 enthält (das Vorzeichenbit von Tra), wird dann das Ausgangssignal des Mikroprozessors 300 zum Speicher 370 entsprechend der Instruktion 476.
Die Entscheidung 477 wird durch Bestimmung, ob das Signal an der Abtastklemme 303 hoch ("1") ist oder nicht, bewirkt. Wenn das Signal hoch ist, hat das Signal vom Motordrehzahlwandler 18, 18' aufgehört, Taktimpulse vom Taktgeber 337 in den Zähler 338 zu steuern, wo- durch der Wert von t aktualisiert und das Programm e abermals durchlaufen wird. Die Instruktion 478 verursacht, dass alle vorhandenen Werte der Parameter in die Lese-Schreibspeicherstellen gebracht werden, welche Stellen für die Parameterwerte des vorhergehenden Laufes verwendet wurden, wie Td(n-1), R'a(n-1) und we(n-1). Das Programm wird dann durchlaufen, wie durch den Pfeil oben in Fig. 4a angegeben. Wenn das "sense"-Signal nicht hoch ist (N-Ausgang von 477) wird die Entscheidung 479 auf dieselbe Weise wie die Entscheidung 468 durchgeführt. Wenn die Stellung neutral (N) gewählt wird (Y-Ausgang von 479) wird durch die Instruktion 470 und die obenstehend beschriebenen folgenden Schritte ein umgekehrter Wert von Rt erzeugt, so dass der Fahrer eine direkte Regelung des Wertes von Rt beibehält. Wenn die Stellung neutral nicht gewählt wurde (N-Ausgang von 479) wird das Programm in der Schleife zwischen den Entscheidungen 477 und 479 fortgesetzt bis der nächste Impuls des Motorwandlers 18' das Signal an der "sense"-Klemme 303 hoch macht (S = 1). Das Ausgangssignal der monostabilen Schaltung 340 ist hoch für eine Zeit, die immer länger ist als die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Entscheidungen 477, so dass der Y-Ausgang von 477 immer verwendet wird, wenn die monostabile Schaltung getriggert wird. Aber, wie bereits erwähnt, die monostabile Schaltung bleibt hoch für eine Zeit, die im Vergleich zu der Zeit zum Durchlaufen des Hauptregelprogramms kurz ist (Fig. 4a bis 4d) bis Instruktion 476. Auf diese Weise wird die Ausgangsinformation zweimal revidiert (Anzahl Zähne n = 2) und zwar bei jeder Umdrehung, was der minimalen Zeit entspricht, in der eine signifikante Handlung durchgeführt werden kann zur Regelung eines 4-Zylindermotors (2 Arbeitshübe pro Umdrehung).
Wie obenstehend beschrieben (siehe Fig.
5 und 6) wird im Perbury-Getriebekasten der hydraulische Druck am Regelkolben 633 ebenfalls als Endbelastung dem Rollengefüge 12 zugeführt. Der Grund ist, dass bei hohen Werten des übertragenen Momentes Td ein hoher Enddruck notwendig ist um eine aussergewöhnliche Beanspruchung im Olfilm zwischen den Rollen und Scheiben des Gefüges 12 zu vermeiden. Ein hoher Enddruck ergibt jedoch ziemlich hohe Schleuderverluste, die mit der Beanspruchung im Olfilm in dem Gebiet um den wirksamen Kontaktpunkt einhergeht.
Wenn also eine hohe Endbelastung beibehalten wurde sogar wenn die übertragene Kraft niedrig ist, würden die Schleuderverluste unverhältnismässig gross sein Bei Verwendung des Regeldruckes ebenfalls zum Endbelasten des Rollengefüges ist die Endbelastung immer an das übertragene Moment angepasst, unter der Voraussetzung, dass das Rollengefüge 12 in dem Ubersetzungsbereich bleibt. Wenn jedoch die Rollen das Ende ihres Weges erreichen tritt eine Fehlanpassung auf, da der Regeldruck und die Momentreaktion nicht länger ausgewuchtet sind, wobei der Unterschied zwischen diesen zwei Kräften die Kraft an einem Endanschlag ist. Dies sollte folglich niemals passieren. In der Praxis wird eine geringe Restendbelastung neben dem Regeldruck erzeugt, wodurch eine übermässige Schubbeanspruchung (Kriechverluste) vermieden werden, wenn der Regeldruck zu niedrig ist. Zwecks eines geringen Belastungswirkunggrades soll die Restendbelastung klein sein, wodurch das elektronische Regelsystem 26 eine wichtige Regelaufgabe hat, das Rollengefüge 12 innerhalb seines normalen Ubersetzungsbereiches zu halten.
Das kontinuierlich veränderliche Getriebe 11 kann jedoch Stossbelastungen ausgesetzt werden und zwar durch anormales Verhalten des Fahrzeugs, beispielsweise wenn die angetrie- benen Räder durch Betrieb des herkömmlichen Bremspedals überbremst werden oder wenn die Räder nach einem Rutschvorgang durch eine gute Strassenoberfläche schnell beschleunigt werden. Das Getriebe kann dadurch gezwungen werden mit einer grösseren Geschwindigkeit zu ändern als normalerweise möglich ist und die Rollen können gegen den Endanschlag gedrückt werden. Dadurch tritt eine Rutschwirkung auf und dies kann eine Zerstörung herbeiführen wenn dies mit einem grossen Temperaturanstieg in dem geringen Volumen der benachbarten Lagerflächen einhergeht. In einem Getriebekasten, wie vom Perbury-Typ, kann dies den 01-film zwischen den rollenden Oberflächen zer-, stören, was beispielsweise zu Abnutzung führt.
Untenstehend wird nun beschrieben, wie das Getriebe 11 auf geeignete Weise vor einer derartigen Beschädigung geschützt werden kann und zwar durch Durchführung der bereits vorgeschlagenen Strategie der elektronischen Regelung.
Diese Durchführung erfordert keine zusätzlichen Elemente, nur eine gewisse Ausarbeitung der Logik, die im Mikroprozessor 300 angewandt wird.
Die Information, dass der Getriebekasten aus dem normalen Betriebsbereich überansprucht worden ist, wird aus den Drehzahlwandlern 18' und 21' am Eingang und am Ausgang des Getriebekastens 11 erhalten und durch Regelung des Ausgangssignals T zur Verringerung des hydraulischen Regelra drucks wird ein Schutz bewirkt. Da dieser Druck ebenfalls als Enddruck im Rollengefüge 12 zugeführt wird, erzeugt das Wegnemen dieses Druckes eine grosse Verringerung in der Viskosität des Olfilms zwischen den rollenden Oberflächen. Dadurch tritt eine Rutschwirkung auf mit einer geringen Hitzeerzeugung, während die Rollen zu dem durch die Betriebsverhältnisse des Fahrzeuges bedingten Ubersetzungsverhältnis gehen.
Eine geeignete Strategie zum Schutze des Getriebes 11 vor Beschädigung besteht aus drei Teilen. An erster Stelle wird das Ausgangssignal T in seiner Grösse verringert wenn die ra Geschwindigkeit der Änderung der Ubersetzung einen vorbestimmten Wert überschreitet. Zur Vermeidung eines möglichen Pendelvorgangs soll die Verringerung progressiv sein und das Ausgangssignal T darf weitgehend nach Null abfallen ra wenn die Geschwindigkeit der Anderung der Ubersetzung einen zweiten vorbestimmten Wert, der niedriger ist als der erste, überschreitet. Die Grösse des ersten sowie zweiten vorbestimmten Wertes kann verschieden sein und zwar abhängig davon, ob die Geschwindigkeit der Anderung der Ubersetzung d(Vd/Ve)/dt positiv oder negativ ist.
So kann beispielsweise der zweite vorbestimmte Wert als eine erste Funktion f1 von wd und w e geschrieben werden, wenn d(wd/we)/dt positiv ist und als eine zweite Funktion f2 von wd und we wenn d(wd/we)/dt negativ ist. Die ersten vorbestimmten Werte können aufgeeignete Weise als ein konstanter kg-mal dem zweiten Wert geschrieben werden, wobei k9 beispielsweise 0,8 beträgt. Die für f1 und f2 verwendeten Ausdrücke sind auf geeignete Weise Annäherungen der beschränkenden Geschwindigkeit der Änderung der Ubersetzung im normalen Betrieb des Getriebes 11, wie dies durch den maximalen Steuerwinkel der Rollen bestimmt wird. Die maximale Geschwindigkeit der Anderung des Verhältnisses, das durch den maximalen Steuerwinkel der Rollen gegeben ist, kann gemessen werden und die Annäherungen f1, und f2 sollen je derart gewählt werden, dass eine kleinere Grösse für die Geschwindigkeit der Anderung des Verhältnisses aller Werte von wd und w gegeben wird, wie während des Gebrauches e des Fahrzeuges auftreten können.
An zweiter Stelle wird das Ausgangssignal Tra im wesentlichen auf dem Wert Null gehalten und zwar während einer Zeit, die ausreicht um das kontinuierlich veränderliche Getriebe in den normalen Betriebszustand zurückzubringen. Diese Zeit kann von einem Bezugsgeschwindigkeitsverhältnis gr bestimmt werden. Wenn einer der zwei vorbestimmten Werte f1 oder f2 überschritten wird, wird gr dem gemessenen Geschwindigkeitsverhältnis wd/we gleichgemacht. Das Bezugsverhältnis gr wird dann mit der beschränkenden Geschwindigkeit f1 oder f2, abhängig davon, welche Grenze überschritten worden war, geändert. Da die Grössen von f1 und f2 derart gewählt worden sind, dass sie immer kleiner sind als die maximalen Ist-Geschwindigkeiten der Anderung der synchronen Geschwindigkeit der Rollen und Scheiben im Getriebe 11, ändert das Bezugsverhältnis g weniger schnell als das Geschwindigkeitsverhältnis wd/we entsprechend einem Schlupfwert gleich Null zwischen den Rollen und Scheiben.
Wenn gr dem Ist-Drehzahlverhältnis entspricht, haben die Rollen genügend Zeit gehabt, auf ein synchrones Drehen hinzusteuern und das ursprübgliche Ausgangssignal Tra kann auf sichere Weise neu zugeführt werden.
Drittens wird das Ausgangssignal T ra auf den ursprünglichen Wert vergrössert. Zur Vermeidung jeder störenden ruckartigen Bewegung ist dafür eine beschränkte Zeit verfügbar, wobei beispielsweise ein Anstieg von 0,2 Sekunden benutzt wird.
Diese Strategie kann dadurch durchgeführt werden, dass das AUsgangssignal Tra wie folgt geschrieben wirde T = A B T' 10 ra ra wobei T'ra der normale Wert von Tra ist, der durch die Instruktion 467 aus Fig. 4c gegeben wird.
Die nachfolgenden Ausdrücke können für A und B benutzt werden (die normalerweise eins sind).
A = 0, wenn #(wd/we)/# t grösser ist als f1(wd, we) oder kleiner als f2(wd, we).
Da das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Messungen von wd, we dem Wert te entspricht und wd/we = g ist, lässt sich dies wie folgt schreiben; A = 0 wenn g grösser ist als g(n-1) + f1 te 11a oder wenn g kleiner ist als g(n-1) + f2 te 11b g(n-1) stellt den Wert von g im vorhergehenden Zeitintervall dar. Der Wert t , der in der Instruktion 401 in Fig. 4 gelesen wurde, kann vorübergehend gespeichert werden, so dass dieser Wert danach im Regelprogramm zum Gebrauch in diesem Uberlastungsschutzbeziehungen verfügbar ist.
Wenn die Beziehung 11a oder 11b erfüllt ist, wird ein Bezugsverhältnis festgelegt und zwar dadurch, dass geschrieben wird gr = g. Der Wert von gr wird dann aktualisiert, so dass dieser Wert mit der durch f1 oder f2 gegebenen Geschwindigkeit, und dies abhängig von der Frage, welche Grenze (11a oder 11b) erreicht wurde, geändert wird. Also wenn # g/# t positiv war und die Grenze 11a erreicht wurde: = gr(n-1) + f1 te 12a Wenn # g/#t negativ war und die Grenze 11b erreicht wurde: = gr(n-1) + f2 te 12b Das Aktualisieren des Bezugsdrehzahlverhältnisses gr setzt sich fort bis gr das Ist-Drehzahlverhältnis g schneidet. Bis gr den Wert g schneidet, wird A gleich Null gemacht. Wenn den Wert g schneidet, wird A gleich eins gemacht und das ausgangssignal Tra wird vergrössert.
Also wenn gr entsprechend der beziehung 12a aktualisiert wird, ist: A = 0, während g grösser ist als gr 13a Wenn gr entsprechend der Beziehung 12b aktualisiert wird, ist: A = 0, während g kleiner ist als gr 13b Wenn die Beziehung 13a oder die Beziehung 13b nicht länger zutrifft, wird A gleich 1 gemacht und B wird gegeben durch B = t/0,2 14 wobei t die Zeit in Sekunden ist nachdem A gleich 1 gemacht wurde. Die Beziehung 14 wird verwendet bis B den Wert 1 erreicht, wonach der Wert B = 1 verwendet wird und der Ubergang vollständig ist.
Die Strategie einer progressiven Verringerung der Grösse des Signals T wenn der erra ste vorbestimmte Wert der Geschwindigkeit der Anderung der Ubersetzung überschritten wird, lässt sich wie folgt schreiben A = 5 {1- (g - g(n-1)/te f1} wenn g - g(n-1) grösser ist als 0,8 te f1 aber kleiner als te f1 A = 5 {1- (g - g(n-1)/te f2} wenn g - g(n-1) kleiner ist als 0,8 te f2 aber grösser als te f2.
Die Art und Weise wie die Hauptregelstrategie aus Fig. 4 durchgeführt werden kann zum Erhalten eines Schutzes des Getriebes 11 gegen Zerstörung wird in Fig. 12 gegeben Der in Fig. 12 dargestellte Programmablaufplan wird zwischen die Instruktionen 467 und 468 in Fig. 4 eingefügt. Also die Instruktion 467, die einen Wert T'ra entsprechend der Gleichung 1 berechnet, folgt nun eine Entscheidung 1201, die bestimmt, ob ein gespeichertes Hinweisbit F1 hoch gemacht wird oder nicht (F1 = 1) dies als Resultat eines vorhergehenden Laufes des Programms. Bei dem ersten Lauf durch das Programm wird dem N-Ausgang von 1201 gefolgt und ebenfalls dem N-Ausgang von Entscheidung 1202 in bezug auf das Hinweisbit F2; das Festlegen jedes dieser Hinweise wird nachstehend beschrieben. Die Entscheidung 1203 bestimmt ob der zweite (positive) vorbestimmte Wert der Geschwindigkeit der Änderung der Ubersetzung entsprechend der Beziehung 11a überschritten wurde oder nicht. Wenn dieser Wert nicht überschritten wurde wird dem N-Ausgang von 1203 gefolgt und die Entscheidung 1204 bestimmt ob die entsprechende negative Grenze, die durch die Beziehung 11b gegeben wird, überschritten wurde.
Wenn dies nicht der Fall ist, vird dem N-Ausgang von 1204 gefolgt und die Entscheidung 1205 bestimmt, ob der erste vorbestimmte Wert der Geschwindigkeit der Anderung der Ubersetzung, gegeben durch die untere Grenze der Beziehung 15a überschritten wurde. Wenn dies nicht der Fall ist, wird dem N-Ausgang von 1205 gefolgt und die Entscheidung 1206 bestimmt ebenfalls, ob die untere Grenze der Beziehung 15b überschritten wurde. Wenn dies nicht der Fall ist, wird dem N-Ausgang von 1206 gefolgt und die Instruktion 1207 macht das Parameter gleich eins, Dieser Wert von A wird dann selbstverständlich vorübergehend in dem Lese-Schreibe-Speicher gespeichert, beispielsweise in dem Randomspeicher 332. Die Entscheidung 1208 bestimmt, ob das Hinweisbit F festgelegt wurde 3 (F3 = 1) als Resultat eines vorhergehenden Laufes des Programms. Wenn dies nicht der Fall ist, wird dem N-Ausgang von 1208 gefolgt und die Instruktion 1209 macht das Parameter B gleich eins.
Dieser Wert von B wird ebenfalls vorübergehend in dem Randomspeicher 332 gespeichert. Die Instruktion 1210 macht, dass der Wert von T , der aus der Instruktion 467 gefunden wurde, durch die Parameter A und B entsprechend der Gleichung 10 multipliziert wird. Da in diesem Beispiel A sowie B gleich eins ist, wird T durch ra die Instruktion 1210 nicht geändert, was das erwünschte Resultat im normalen Betrieb des Getriebes 11 ist.
Untenstehend wird die Situation beschrieben, wenn das Drehzahlverhältnis wd/we (= g) anormal schnell zunimmt und zwar wegen beispielsweise der Tatsache, dass die angetriebenen Räder rutschen, wenn das Fahrzeug beschleunigt. Die Entscheidung 1205 bestimmt, ob der erste vorbestimmte Wert der Geschwindigkeit der Anderung der Ubersetzung entsprechend der Beziehung 15a überschritten wird. Wenn dies der Fall ist wird dem Y-Ausgang von 1205 gefolgt und die Instruktion 1211 macht, dass der Wert von A entsprechend der Beziehung 15a verringert wird. Auf ähnliche Weise macht die Instruktion 1212 zusammen mit der Entscheidung 1206 dass A entsprechend der Beziehung 15b verringert wird, wenn g anormal schnell abnimmt.
Nun wird zur Situation zurückgekehrt, in der g anormal schnell zunimmt, wobei dann die Entscheidung 1203 bestimmt, ob der zweite vorbestimmte Wert der Geschwindigkeit der Anderung der Ubersetzung entsprechend der Beziehung lla überschritten wird. Wenn dies der Fall ist, macht die Instruktion 1213, dass das Hinweisbit F1 festgestellt wird (F1 = 1) und die Instruktion 1214 macht, dass das Bezugsverhältnis gr dem Ist-Verhältnis g gleichgemacht wird. Die Instruktion 1215 macht dann, dass A gleich Null gemacht wird.
Die Instruktion 1210 macht dadurch T gleich Null.
ra Bei dem nächsten Lauf durch das Programm wird dem Y-Ausgang von 1201 gefolgt, da das Hinweisbit F1 festgestellt wird. Die Instruktion 1216 macht, dass der Wert von gr entsprechend der Gleichung 12a aktualisiert wird. Der Wert von gr(n-1) ist der vorhergehende Wert von gr, der an der Stelle des Randomspeichers 332 als Resultat der Instruktion 478 gespeichert wird. Die Entscheidung 1217 bestimmt, ob das Ist-Verhältnis g noch immer grösser ist als das Bezugsverhältnis gr entsprechend der Beziehung 13a. Wenn dies der Fall ist, wird dem Y-Ausgang von 1217 gefolgt und die Instruktion 1215 macht A gleich 0. Bei jedem Durchgang durch das Programm wird demselben Weg gefolgt durch den Programmablaufplan aus Fig. 12 bis g nicht länger grösser ist als gr. , Dem N-Ausgang von 1217 wird dann gefolgt und die Instruktion 1218 macht, dass das Hinweisbit F1 zurückgestellt wird (F1 = O). Die Instruktion 1219 macht, dass das Hinweisbit F3 eingestellt wird (F3 = 1) und die Instruktion 1220 macht dann, dass die dem Hinweisbit F3 zugeordnete Zeit to (Entscheidungen 1208 und 1221) auf Null gestellt wird. Beim nächsten Durchlauf durch das Programm aus Fig. 12 wird dem N-Ausgang von 1201 gefolgt, da das Hinweisbit F1 zurückgestellt wird (F1 = Dem N-Ausgang von 1202 wird ebenfalls gefolgt, da das Hinweisbit F2 nicht eingestellt wurde (F2 = O). Unter der Voraussetzung, dass die Grösse der Geschwindigkeit der Anderung von g nicht anormal gross ist, werden den N-Ausgängen der Entscheidungen 1203 bis 1206 gefolgt. Nach Instruktion 1207 bestimmt die Entscheidung 1208, dass das Hinweisbit F3 eingestellt wurde. Dem Y-Ausgang von 1208 wird gefolgt und die Entscheidung 1221 bestimmt, dass eine Zeit kürzer als 0,2 Sekunden verstrichen ist, seit das Hinweisbit F3 eingestellt wurde. Dem Y-Ausgang von 1221 wird gefolgt und die Instruktion 1222 macht B gleich 5 to entsprechend der Gleichung 14. Die Instruktion 1223 macht, dass der Wert von t o durch die Zeit t zwischen. aufeinanderfolgenden e Läufen des Programms vergrössert wird, wobei der vorhergehende t0-Wert und zwar to(n-1) in dem Randomspeicher 332 als Resultat der Instruktion 478 verfügbar ist. Dieser Strecke durch das Programm von Fig. 12 wird gefolgt bis to nicht länger kleiner ist als 0,2 Sekunden. Dem N-Ausgang der Entscheidung 22 wird dann gefolgt und die Instruktion 1224 stellt dann das Hinweisbit F3 (F3 = O) zurück. Die Instruktion 1209 macht dann B gleich eins. Die Instruktion 1210 macht dann, dass der normale Wert von Tra verwendet wird, da A und B beide gleich eins sind.
Eine ähnliche Aufeinanderfolge tritt auf, wenn g anormal schnell abnimmt. Die Entscheidung 1204 bestimmt, ob der zweite vorbestimmte Wert überschritten wurde (Beziehung 11b) und die Instruktion 1225 stellt das Hinweisbit F2 (F2 = 1).
Beim nächsten Durchgang durch das Programm wird dem Y-Ausgang der Entscheidung 1202 gefolgt und die Instruktion 1226 aktualisiert das Bezugsverhältnis gr entsprechend der Gleichung 12b.
Die Entscheidung 1227 macht zusammen mit der Instruktion 1228, dass das Hinweisbit F2 zurückgestellt wird, wenn das Bezugsverhältnis gr dem Ist-Verhältnis g entsprechend der Beziehung 13b schneidet. Das Hinweisbit F3 und die Zeit to werden dann benutzt zum Andern von B für eine Periode entsprechend 0,2 Sekunden und zwar auf die Art und Weise, wie dies bereits beschrieben wurde.
Es dürfte einleuchten, dass im Rahmen der Erfindung viele andere Ausführungsformen möglich sind. Wie obenstehend erwähnt, könnte das Getriebe 11 ebenfalls ein DAF-Variomatic- Getriebe mit Riemenantrieb enthalten (siehe "Automobile Engineer, Dezember 1962, Seiten 494 bis 500).
wobei das Verhältnis des Antriebes durch Anderung der Belastung an der Antriebsscheibe unter Verwendung eines veränderlichen Flüssigkeitsdruckes geändert werden kann; Dieser Flüssigkeitsdruck kann durch eine logische Schaltung geregelt werden und zwar auf eine Art und Weise entsprechend der obenstehend beschriebenen, wobei die Belastung der Antriebsscheibe die Momentreaktion für Servozwecke bewirkt. Eine ander Möglichkeit ist die Verwendung einer hydrostatischen Ubertragungsvorrichtung, die beispielsweise aus einer veränderlichen Lieferpumpe und einem Motor mit veränderlichem Hubraum besteht. Eine derartige Ubertragungsvorrichtung ergibt selbstverständlich gleiche Drehzahlen und Leistungen beim Vorwärtssowie Rückwärtsgang und kann auf vorteilhafte Weise mit einem Sonnenradgetriebe kombiniert werden damit geringere Rückwärtsgeschwindigkeiten und grössere Vorwärtsgeschwindigkeiten erhalten werden, wodurch hydrostatische Einheiten mit geringerer Kraftbemessung verwendet werden können. Im Falle von hydrostatischen Ubertragungen mit Motoren mit festem Hubraum ist das Ausgangsmoment dem Druck direkt proportional.
In der Antriebsvorrichtung nach Fig. 2 wird das Signal R von einem Potentiometer 28 in a Antwort auf die Betätigung des Gaspedals 27 erhalten. Aber das Signal R kann stattdessen von a einem Druckwandler in Antwort auf Betätigung des Pedals 27 erhalten werden. Gewünschtenfalls kann beispielsweise die Drossel 35 unmittelbar mit dem Gaspedal 27 verbunden bzw. vom elektronischen Regelsystem 26 geregelt werden. In diesem Fall wird vom System 26 kein Drosselausgangssignal Rt berechnet und es wäre erwünscht aus dem Gesichtspunkt der Motorbremsung, dass eine Regelung durch Betätigung des Bremspedals durchgeführt wird (von dem ein anderes Eingangssignal für das System 26 abgeleitet werden kann wobei beispielsweise ein Druckwandler verwendet wird).
Die Gangwahlmittel 41 können ebenfalls eine oder mehrere Stellungen haben, in denen die Motor-Soll-Geschwindigkeit höher ist als in der Fahrstellung (D). Dies kann auf geeignete Weise beispielsweise durch Multiplikation des Wertes von w' et' der durch die Instruktion 429 gegeben wird, mit einem vorbestimmten Wert (beispielsweise Multiplikation durch 2) erreicht werden.
Dies würde eine höhere Motordrehzahl ergeben wenn die befohlene Leistung niedrig ist, wodurch also die Zeit, die der Motor braucht um eine hohe Geschwindigkeit zu erreichen, wenn eine hohe Leistung erfordert wird, verringert wird.
Das System kann mit einem elektronischen Kraftstoffeinspritzsystem kombiniert werden, wobei die Grössen Rt und w dazu benutzt werden, das e Ausmass an eingespritztem Kraftstoff bei jedem Leistungshub zu bestimmen. Es kann beispielsweise im Festwertspeicher 331 eine Tafel vorgesehen werden, von der eine Zeit tf für das Offnen der Einspritzöffnung (oder Einspritzöffnungen) abgeleitet werden kann. Damit eine ausreichende Genauigkeit zum Setzen von t mit einer Matrix aus nur beispielsweise 20 x 20 Werten von Rt und w erhalten wird, könnte eine e lineare Interpolation zwischen den zwei Werten von tf, die durch benachbarte Werte von Rt und wo im Speicher 331 gegeben werden, gemacht were Speicher den.
Das System könnte mit einem elektronischen Zündsystem kombiniert werden, in dem eine Vorzündung durch die Werte von Rt und entsprechend einer im Festwertspeicher 331 gespeicherten Tafel bestimmt wird.
Das Sonnenradgetriebe 13 kann ebenfalls zwei Sätze von Sonnenradgetrieben enthalten und nur ein paar Kupplungen, die derart angeordnet sind, dass Kraft vom Ausgang des Rollengefüges 12 unmittelbar auf die Ausgangswelle 14 in der Betriebsart II (für mittlere und hohe Vorwärtsgeschwindigkeiten) und über die zwei Sätze von Sonnenradgetrieben in der Betriebsart I übertragen wird. Dies dient dazu, die Kraftverluste im Sonnenradgetriebe in der Hauptbetriebsart (Betriebsart II) zu verringern.
L e e r s e i t e

Claims

PATENTANSPRÜCHE: Eine Kraftvorrichtung für ein mit Rädern versehenes Fahrzeug mit einem Motor, einem kontinuierlich veränderlichen Getriebe zwischen dem Motor und einer Antriebswelle des Fahrzeuges, Kraftanforderungsmitteln, die vom Fahrer des Fahrzeugs betrieben werden zum Andern der Motorkraft, elektronischen Regelmitteln zum Andern des vom kontinuierlich veränderlichen Getriebe übertragenen Momentrs, dadurch gekennzeichnet dass die Regelmittel in einem Verhältnis zur r Motordrehzahl w , der Antriebswellendrehzahl wd und dem Ausmass an Betätigung R der Kraftanforderungsmittel stehen, so dass das zur Antriebswelle übertragene Moment eine Differentialfunktion der Motordrehzahl w für verschiedene Werte von R ist, wobei die verschiedenen Funktionen a den jeweiligen Kraftbelastungslinien in einer Motorkraft-Motordrehzahlgrafik entsprechen, wobei die genannten Regelmittel es ermöglichen, dass zwischen den genannten verschiedenen Belastungslinien ein Ubergang entsteht ohne Verringerung der übertragenen Kraft für vergrösserte Betätigung R der Kraftanforderungsmittel a und ohne Vergrösserung der übertragene Kraft für verringerte Betätigung Ra der Kraftanforderungsmittel.
2. Eine Kraftvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Sensormittelnzum Erzeugen von Signalen, die die Motordrehzahl w , die Drehzahl der Antriebswelle wd und das Ausmass an Betätigung R der Kraftanforderungsmittel dara stellen vorgesehen sind und weiter mit Betätigungsmitteln zur Regelung des vom Getriebe übertragene Momentes und elektronischen Regelmitteln, die von den Sensormitteln Eingangssignale zugeführt bekommen, die die Werte we, wd und Ra darstellen und die Ausgangssignale erzeugen und zwar in Antwort auf diese Eingangssignale zu den genannten Betätigungsmitteln zur Bestimmung des von der Antriebswelle übertragenen Momentes entsprechend der vom Motor als Funktion der Geschwindigkeit desselben erzeugten Kraft und einer Reihe von Kraftbelastungslinien für den Motor, welche Belastungslinien sich auf das Ausmass an Betätigung R der Kraftanforderungsmittel bezieht und zwar a derart, dass für zunehmende Werte von R die gea wählte spezielle Belastungslinie bei höheren Motordrehzahlen w auftritt, wobei die genannten e Regelmittel einen Ubergang zwischen verschiedenen Belastungslinien ermöglichen ohne Verringerung der übertragenen Kraft für zugenommenen Betätigug Ra der Kraftanforderungsmittel und ohne Zunahme der übertragenen Kraft für eine verringerte Betätigung R der Kraftanforderungsmittel.
a 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens für die höheren Werte von Ra und wd (wie obenstehend definiert) die für verschiedene Werte von R gea wählten Belastungslinien mit der Motordrehzahl schneller zunehmen als eine gerade Linie, die in der Motordrellzalll-Motorleistungsgraphik gezogen wird zum Verbinden eines Gebietes maximaler Motorleistung mit einem Gebiet mit niedrigstem spezifischem Kraftstoffverbrauch.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für maximale Betätigung R der Kraftanforderungsmittel a bei höheren Werten von wd (wie obenstehend definiert) die gewählte Belastungslinie mehr als zweimal schneller zunimmt mit der Motordrehzahl als eine gerade Linie, die in der Motordrehzahl-Motorleistungsgraphik gezogen wird zum Verbinden eines Gebietes maximaler Motorleistung mit einem Gebiet mit dem niedrigsten spezifischen Kraftstoffverbrauch.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der genannten Belastungslinien in der Motorleistung- Motordrehzahlgraphik für zunehmende Werte von R zunimmt.
a 6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Uberganges, der durch Betätigung der Kraftanforderungsmittel zum Erhalten einer zugenommenen Beschleunigung entsteht, die genannten elektronischen Regelmittel das kontinuierlich veränderliche Getriebe derart regeln, dass das auf die Antriebswelle übertragene Moment zunimmt, es sei denn dass die Beschleunigung des Motors einen vorbestimmten Wert unterschreitet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhandensein eines derartigen Uberganges in den genannten elektronischen Regelmitteln durch einen Vergleich des gemessenen Ist-Wertes R der Kraftanforderungsa mittel mit einem Wert R' , der auf einen vorhergehenden Wert von R bezogen ist und wiedera holt geändert worden ist und zwar zum Annähern des Ist-Wertes von R , bestimmt wird.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ubersetzungsverhältnis des kontinuierlich veränderlichen Getriebes durch eine hydraulische Pumpe und ein solenoidbetriebenes Druckregelventil geregelt wird, welches Ventil den hydraulischen Druck bestimmt, der der Momentreaktionskraft am kontinuierlich veränderlichen Getriebe entgegenwirkt und ebenfalls zur Vergrösserung des rechtwinkligen Kraftanteils an den wirksamen Kontaktflächen zwischen den Drehelementen, die die kontinuierliche Anderung des Geschwindigkeitsverhältnisses im Getriebe verursachen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das kontinuierlich veränderliche Getriebe ein Gefüge enthält, das eine kontinuierliche Anderung im Geschwindigkeitsverhältnis herbeiführt und zwar ein Sonnenradgetriebe und eine zweite hydraulische Pumpe und ein oder mehreresolenoidbetriebene Ein-Aus-Ventile zum Zuführen eines hydraulischen Druckes zu den Kupplungen, die mit dem Sonnenradgetriebe zusammenarbeiten, so dass dort erste und zweite Betriebsarten des kontinuierlich veränderlichen Getriebes vorhanden sind, wobei die erste Betriebsart sich für den Rückwärtsgang uhd für niedrige Vorwärtsfahrgeschwindigkeiten eignet und die zweite für mittlere und hohe Vorwärtsfahrgeschwindigkeiten.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Regelmittel das Ubersetzungsverhältnis des kontinuierlich veränderlichen Getriebes regeln zum Verringern von Unterschieden zwischen der Motor-Ist-Drehzahl, wie diese vom Sensor gemessen wird, und einer Motor-Soll-Drehzahl, die entsprechend der Kraftanforderung vom Fahrer, einer Soll-Betriebslinie für den Motor für niedrigen Kraftstoffverbrauch und den Ubersetzungsverhältnisgrenzen des kontinuierlich veränderlichen Getriebes bestimmt wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10 in Abhängigkeit von Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Motordrehzahl in der ersten Betriebsart grösser ist als in der zweiten.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das auf die Antriebswelle übertragene Moment Td auf die Ist-Motordrehzahl w und die Soll-Motordrehzahl Wet e bezogen ist und zwar durch eine Gleichung der Form: Td = Tc + Y(we -wet) wobei Y ein Faktor ist, der die Geschwindigkeit der Zunahme von Td und we bestimmt und Tc eine Funktion von Ra ist und das auf die Antriebswelle durch Betätigung der Kraftforderungsmittel durch den Fahrer übertragene Moment darstellt.
13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Betätigungsmittel mit dem Motor zusammenarbeiten und zwar zur Regelung des vom Motor erzeugten Momentes und die genannten Betätigungsmittel durch ein Ausgangssignal der genannten elektronischen Regelmittel geregelt werden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellen der Betätigungsmittel, die das Motormoment bestimmen, auf progressive Weise verringert wird wenn die Fahrgeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert unterschreitet.
15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Regelmittel das vom Motor erzeugte Moment regeln und zwar zur Verringerung von Unterschieden zwischen der Ist-Motordrehzahl, wie diese vom Sensor gemessen wird und einer Soll-Motordrehzahl, wie diese entsprechend der vom Fahrer gewünschten Kraftanforderung, entsprechend einer Soll-Betriebslinie für den Motor für niedrigen Kraftstoffverbrauch und entsprechend den Ubersetzungsverhältnisgrenzen des kontinuierlich veränderlichen Getriebes bestimmt wird.
16, Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal Rt der genannten elektronischen Regelmittel zur Regelung des vom Motor erzeugten Momentes auf die Ist-Motordrehzahl w und die Soll-Motordrehzahl e wet durch eine Gleichung der nachstehenden Form bezogen wird: Rt = Y1 Tc wd + Y2 (wet -we) +Y3 wet + Y4 wobei Y1, Y2, Y3 und Y4 Konstanten sind, von denen wenigstens Y1 und Y4 verschiedene Werte für verschiedene Bereiche von T .wd haben können, wd die Drehzahl der Antriebswelle ist und Tc eine Funktion von R ist und das auf die Antriebsa welle übertragene durch Betätigung der Kraft anforderungsmittel durch den Fahrer übertragene Moment darstellt.
17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Regelmittel das kontinuierlich veränderliche Getriebe derart regeln, dass Motorbremsung verursacht wird, die dadurch bestimmt wird, dass der Fahrer die Kraftanforderungsmittel sowie die Getriebewahlmittel betätigt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17 in Abhängigkeit von einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass für geringe Werte von R das Ausmass an erhaltener Motorbremsung durch a Anderung des Ubertragungsverhältnisses im kontinuierlich veränderlichen Getriebe geändert wird und zwar unter Beibehaltung einer nahezu Nullbetätigung der Betätigungsmittel zur Bestimmung des Motormomentes.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich von Motorbremsung durch eine kontinuierlich veränderliche Einstellung eines Regelelementes bestimmt wird, das separat von den Kraftanforderungsmitteln vom Fahrer betrieben werden kann.
20. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem anderen Anspruch in Abhängigkeit von Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte hydraulische Druck verringert wird, wenn die Grösse der Geschwindigkeit der Anderung des Motordrehzahl-/ Antriebswellendrehzahlsverhältnisses einen vorbestimmten Wert überschreitet.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bezugszert des genannten Drehzahlverhältnisses abgeleitet wird wenn die Grösse der Geschwindigkeit der Anderung des genannten Drehzahlverhältnisses einen zweiten vor bestimmten Wert überschreitet, wobei der Bezugswert wiederholt geändert wird und zwar zum Annähern des Ist-Wertes des genannten Drehzahlverhältnisses und der hydraulische Druck niedrig gehalten wird bis ein Unterschied zwischen dem genannten Bezugswert und dem genannten Ist-Wert weniger ist als ein vorbestimmter Wert.
22. Elektronisches Regelsystem für eine Kraftvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Regelsystem Eingänge für Signale enthält die die Motordrehzahl w , die Drehzahl der Antriebswelle wd und das Ausmass an Betätigung R des Kraftanforderungselemena te darstellen, Datenverarbeitungsmittel zum Ableiten in Antwort auf die genannten Eingangssignale von Ausgangssignalen zur Regelung des durch das kontinuierlich veränderliche Getriebe übertragenen Momentes und Ausgangsmittel für die genannten Ausgangssignale, wobei die genannten Datenverarbeitungsmittel eine andere Funktion der Motordrehzahl für verschiedene Werte von R a benutzen zum Berechnen eines Wertes für das genante übertragene Moment, wobei die genannten verschiedenen Funktionen verschiedenen Motorbelastungslinien in einer Motorkraft- Motordrehzahlgraphik entsprechen, wobei das genannte Regelsystem einen Ubergang zwischen den verschiedenen Belastungslinien ermöglicht ohne Verringerung der übertragenen Kraft für eine vergrösserte Betätigung von R der Kraftanforderungsmittel und ohne a Zunahme der übertragenen Kraft für verringerte Betätigung von Ra der Kraftanforderungsmittel.