DE3829262A1 - Automatikgetriebe fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe für Fahrzeuge, insbesondere solche Fahrzeuge, die ein stufenlos veränder­ liches Riemenvorgelege aufweisen, das ein stufenlos ver­ änderliches mechanisches Getriebe ist.

Ein Kraftfahrzeug, das als Antriebsmaschine eine Brenn­ kraftmaschine wie z. B. einen Ottomotor hat, hat ein Vor­ gelege zur Drehkraftübertragung. Seit einigen Jahren werden zunehmend Automatikgetriebe verwendet, um das umständliche Schalten des Getriebes von Hand zu reduzieren.

Ein konventionelles Automatikgetriebe verwendet hauptsäch­ lich einen hydraulischen Drehmomentwandler. Vor einiger Zeit wurde ein stufenlos veränderliches mechanisches Vor­ gelege vorgeschlagen, das einen stufenlos veränderlichen Betrieb innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs erlaubt (JP-A-62-53 243).

Bei einem stufenlos veränderlichen Riemenvorgelege, wie es in JP-A-62-53 243 angegeben ist, ist ein Keilriemen um ent­ gegengesetzte konische Riemenscheiben geführt, und die Breite und der effektive Radius der Riemenscheiben werden geändert, wobei das Übersetzungsverhältnis im wesentlichen stufenlos geregelt wird.

Bei dem oben angegebenen stufenlos veränderlichen Riemen­ vorgelege wird als Antrieb zum Ändern der Riemenscheiben­ breite in einigen Fällen eine hydraulische Stelleinheit verwendet.

Wenn die Riemenscheibenbreite von einer hydraulischen Stelleinheit verstellt wird, ist es jedoch erforderlich, eine Dichtung vorzusehen, um den Austritt von Öl zu ver­ hindern, und außerdem ein Regelventil vorzusehen, wodurch das gesamte Vorgelege komplexer wird.

Ferner wurde bereits vorgeschlagen, als Antrieb eine elek­ trische Stelleinheit vorzusehen, um dadurch den Aufbau des stufenlos veränderlichen Riemenvorgeleges zu vereinfachen.

Bei einem Fahrzeug, z. B. einem Kraftfahrzeug, ist jedoch zwischen dem Riemen und der konischen Riemenscheibe beim Anfahren ein hohes Drehmoment wirksam.

Bei stufenlos veränderlichen Riemenvorgelegen, die mit hydraulischer Stelleinheit arbeiten, sowie solchen mit elektrischer Stelleinheit tritt zwischen der Riemenscheibe und dem Riemen beim Anfahren des Fahrzeugs Schlupf auf. Antriebskraft wird auf den Riemen abrupt übertragen, wenn die Umdrehung der Riemenscheibe auf eine gewisse Geschwin­ digkeit gestiegen ist, was zur Erzeugung eines Stoßes führt.

Aufgabe der Erfindung ist somit die Bereitstellung einer Möglichkeit zum weichen Anfahren eines Fahrzeugs durch die Anwendung eines einfachen Automatikgetriebes, das ein stufenlos veränderliches Riemenvorgelege aufweist.

Die genannte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Steuer­ einheit des stufenlos veränderlichen Riemenvorgeleges Mit­ tel aufweist, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug angefahren werden soll, und um ein Steuersignal auszugeben, das die Riemenscheibenbreite vorübergehend vermindert, wenn fest­ gestellt wird, daß das Fahrzeug angefahren werden soll.

Bei dem stufenlos veränderlichen Riemenvorgelege wird die Riemenscheibenbreite zwangsweise vermindert, und die auf den Riemen wirkende Druckkraft wird durch die vorstehend beschriebene Steuereinheit verstärkt, bis das Anfahren des Fahrzeugs beendet ist. Bei Anwendung der vorliegenden Erfindung treten weder Schlupf noch Stöße auf, selbst wenn zwischen der Riemenscheibe und dem Riemen beim Anfahren des Fahrzeugs ein hohes Drehmoment wirksam ist.

Das Automatikgetriebe nach der Erfindung für Fahrzeuge ist gekennzeichnet durch ein stufenlos veränderliches Riemen­ vorgelege und durch eine Steuereinheit, der eine Mehrzahl das Fahrzeug betreffende Daten zuführbar ist und die Aus­ gangsdaten auf der Grundlage der Eingangsdaten berechnet und Steuersignale zum Ändern der Antriebsscheibenbreite des stufenlos veränderlichen Riemenvorgeleges erzeugt, wodurch der effektive Durchmesser der Antriebsscheibe geändert und das Übersetzungsverhältnis im wesentlichen kontinuierlich auf der Basis der Ausgangsdaten gesteuert wird, wobei die Steuereinheit eine Steuersignal-Erzeugungseinheit aufweist, die entscheidet, ob das Fahrzeug angefahren ist, und die ein derartiges Steuersignal erzeugt, daß die Antriebs­ scheibenbreite vorübergehend verringert wird, wenn ent­ schieden wird, daß das Fahrzeug angefahren ist.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Gesamtkonfiguration eines Fahrzeugantriebs einschließlich eines Automatikgetriebes gemäß der Erfindung;

Fig. 2 die Ausbildung des Automatikgetriebes für Kraftfahrzeuge gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine in dem Fahrzeugantrieb von Fig. 2 vor­ gesehene Steuereinheit; und

Fig. 4 und 5 Flußdiagramme, die die Funktionsweise des Automatikgetriebes für Kraftfahrzeuge gemäß Fig. 2 erläutern.

Fig. 1 zeigt das stufenlos veränderliche Automatikgetriebe.

Die Drehkraft eines Motors 1 wird intermittierend über eine elektromagnetische Kupplung 2 weitergeleitet und über ein Untersetzungsgetriebe 3, ein stufenlos veränderliches Rie­ menvorgelege 4 und ein Differential 6 auf ein Antriebsrad 7 übertragen, so daß das Fahrzeug fahren kann.

Als elektromagnetische Kupplung 2 wird eine Magnetpulver­ kupplung verwendet. Wenn ein Strom durch eine Wicklung 21 im Inneren der Magnetpulverkupplung fließt, wird das Ma­ gnetpulver im Kupplungsinneren starr, so daß ein Drehmoment übertragen werden kann.

Ferner umfaßt das stufenlos änderbare Vorgelege 4 eine Antriebsscheibe 40, eine Abtriebsscheibe 41 und einen um die Scheiben geführten Keilriemen 42. Die An- und die Ab­ triebsscheibe 40 bzw. 41 sind einander gegenüberstehende konische Scheiben.

Für die Kraftübertragung ist es erforderlich, den Abstand der Antriebsscheibe 40 zu ändern. Daher wird eine Scheiben­ halteplatte 45 in bezug auf die Achse der Scheibe 40 nach rechts bzw. links bewegt, und zwar über ein Untersetzungs­ getriebe 44 durch einen elektrischen Steller, der ein Gleichstrommotor 43 ist. Dadurch wird der Abstand der Antriebsscheibe 40 geregelt, und das Übersetzungsverhältnis ist über einen vorbestimmten Bereich stufenlos änderbar.

Zur Erfassung der Lage bzw. des Zustands verschiedener Teile des stufenlos veränderlichen Vorgeleges werden fol­ gende Fühler verwendet:

Ein elektromagnetischer Geber 13 erfaßt die Drehzahl des Motors, ein elektromagnetischer Geber 17 erfaßt die Dreh­ zahl der Antriebsscheibe 40, ein elektromagnetischer Geber 16 erfaßt die Drehzahl der Abtriebsscheibe 41 und die Fahr­ zeuggeschwindigkeit, ein Drosselklappenfühler 19 erfaßt den Öffnungsgrad der Drosselklappe, ein Temperaturfühler 20 erfaßt die Kühlwassertemperatur, und ein Scheibenlagefühler 21 erfaßt den Abstand der Antriebsscheibe 40 (d. h. das Übersetzungsverhältnis).

Ein Lagewähler 14 wählt eine Schalthebelstellung aus Park-, Rückwärts-, Neutral- und Fahrstellungen aus. Ein an einem Gaspedal 23 angeordneter Schalter erfaßt die betätigte oder unbetätigte Stellung des Gaspedals. Ein an einem Bremspedal 22 angeordneter Schalter erfaßt die betätigte oder unbe­ tätigte Stellung des Bremspedals.

Die Signale der vorstehend beschriebenen Fühler werden einer Steuereinheit 10 zugeführt. Aufgrund des Zustands des Fahrzeugs und der vom Fahrer vorgenommenen Betätigungen, wie sie durch diese Signale repräsentiert sind, liefert die Steuereinheit 10 Ansteuerimpulse an den Gleichstrommotor 43 und die elektromagnetische Kupplung 2.

Fig. 2 zeigt die prinzipielle Ausbildung um die Antriebs­ scheibe 40. Die Antriebsscheibe 40 nimmt die Drehkraft vom Motor über die Kupplung 2 und das Untersetzungsgetriebe 3 auf. Die Antriebsscheibe 40 umfaßt eine Festscheibe 401 (die nur umläuft) und eine Losscheibe 402 (die sowohl umläuft als auch in bezug auf die Scheibenwelle nach rechts und links verschiebbar ist. Die Scheibenwelle 46 hat einen konzentrisch dazu angeordneten Gewinderiemen 47. Ein Schie­ ber 45 ist nach rechts und links verschiebbar, während er auf dem Gewinde des Riemens 47 umläuft. Der Schieber 45 ist mit der Losscheibe 402 der Antriebsscheibe über ein Lager 403 verbunden. Die Rotation der Losscheibe 402 der An­ triebsscheibe und die Rotation des Schiebers 45 sind je­ weils unabhängig voneinander. Nur der Betrag der Verschie­ bung des Schiebers 45 nach rechts/links wird auf die Los­ scheibe 402 der Antriebsscheibe übertragen. Auf dem Umfang des Schiebers 45 ist eine Verzahnung ausgebildet. Die Ver­ zahnung kämmt mit einem vom Motor 43 angetriebenen Stell­ zahnrad 44. Entsprechend einem von der Steuereinheit 10 zugeführten Steuersignal läuft der Gleichstrommotor 43 im Uhrzeiger- oder im Gegenuhrzeigersinn um. Dadurch wird die Rotation auf den Schieber 45 über das Stellzahnrad 44 über­ tragen, und der Schieber 45 verschiebt sich auf dem Riemen 47, der die Laufbahn des Schiebers 45 darstellt. Somit wird die Losscheibe 402 der Antriebsscheibe nach links und rechts verschoben unter Änderung der Breite der Antriebs­ scheibe. Wenn die Antriebsscheibe 40 umläuft, wird durch die Drehbewegung der Riemen 42 in bezug auf eine zur An­ triebsscheibenwelle senkrechte Richtung auf- und abbewegt, wodurch die Kraftübertragung erfolgt. Dabei liegt das Über­ setzungsverhältnis im Bereich von 0,53-2,58. In diesem Bereich ändert sich der Verschiebebetrag des Schiebers 45 zwischen der Niedrig- und der Hochganglage um ca. 30 mm. Die Abtriebsscheibe 41 wird von einer Feder (nicht gezeigt) ständig in eine Richtung zum Spannen des Keilriemens 42 beaufschlagt. Da die Länge des Keilriemens 42 immer kon­ stant ist, wird die Antriebsscheibe 40 mit einer vom Riemen 42 ausgehenden Kraft in die durch Pfeile bezeichneten Rich­ tungen beaufschlagt. Was die auf den Motor zur Steuerung der Antriebsscheibenbreite wirkende Kraft (d. h. die zum Ändern der Motordrehzahl erforderliche Kraft) betrifft, so ist die zum Verschieben des Schiebers in die Hochganglage benötigte Kraft größer als die zum Verschieben des Schie­ bers in die Niedrigganglage benötigte Kraft.

Fig. 3 zeigt die Auslegung der Steuereinheit 10. Ein Haupt­ teil der Steuereinheit 10 ist ein Mikrorechner mit einer MPU 11, einem ROM 12 und einer Ein-Ausgabeeinheit 13. Der Steuereinheit 10 werden verschiedene Informationen vom Lagewählschalter 14, den Zustandserfassungsschaltern 22, 23 und 25 für die Lage der Antriebsscheibe des stufenlos ver­ änderlichen Vorgeleges 4 und die Zustände des Gas- und des Bremspedals, von den Drehzahlfühlern 16-18 zur Erfassung der Drehzahl der Abtriebswelle des stufenlos veränderlichen Vorgeleges 4, der Drehzahl der Antriebswelle des Vorgeleges 4 und der Motordrehzahl, vom Stellwiderstand 19, der den Öffnungsgrad der Drosselklappe erfaßt, und von den Tempera­ turfühlern 20 und 21 für die Kühlwassertemperatur des Motors 1 und die Temperatur der Kupplung 2 zugeführt. Auf­ grund dieser Eingangsdaten errechnet die Steuereinheit 10 Ausgangsdaten und liefert ein Steuersignal an eine elektro­ magnetische Spule 8 der elektromagnetischen Kupplung 2 über einen Frequenz-Spannungs-Umsetzer 32 und einen Stromregel­ kreis 33 zur Beaufschlagung der elektromagnetischen Kupp­ lung 2. Ferner liefert die Steuereinheit 10 ein Steuersi­ gnal an den Gleichstrommotor 43 des stufenlos veränderli­ chen Vorgeleges 4 über einen Motoransteuerkreis 24 zur Steuerung des Vorgeleges 4.

Die vom Lagewählschalter 14 gelieferte Information bezeich­ net die Parkstellung P, die Rückwärtsstellung R, die Neu­ tralstellung N und die Fahrstellung D sowie eine Niedrig­ drehzahlstellung L des Schalthebels. Die von den Zustands­ erfassungsschaltern 22 und 23 gelieferten Informationen bedeuten, daß die Breite der Antriebsscheibe 40 des stufen­ los veränderlichen Vorgeleges 4 den Höchstwert erreicht hat, d. h. daß das Übersetzungsverhältnis maximal ist, bzw. daß das Gaspedal zurückbewegt wurde, d. h. daß das Gaspedal unbetätigt ist, bzw. daß das Bremspedal gedrückt wurde. Diese Daten werden der MPU 11 über die Ein-Ausgabeeinheit 13 zugeführt.

Andererseits erfaßt der Drehzahlfühler 17 Impulse, die die Rotation der Antriebsscheibe 40 des stufenlos veränderli­ chen Vorgeleges 4 bezeichnen, und der Drehzahlfühler 18 erfaßt Impulse, die die Drehzahl der Abtriebswelle des Motors 1 bezeichnen. Die Ausgangsimpulse der Drehzahlfühler 17 und 18 werden der Ein-Ausgabeeinheit 13 zugeführt.

Der den Stellwiderstand umfassende Drosselklappenfühler 19 erzeugt ein Signal, das den Öffnungsgrad der Drosselklappe des Motors 1 bezeichnet. Das Ausgangssignal des Temperatur­ fühlers 20 bezeichnet die Kühlwassertemperatur des Motors 1. Das Ausgangssignal des Temperaturfühlers 21 bezeichnet die Temperatur der Kupplung 2. Die von den Fühlern 19, 20 und 21 erzeugten Ausgangssignale werden der Ein-Ausgabe­ einheit 13 zugeführt.

Nachstehend wird erläutert, weshalb der Temperaturfühler 21 vorgesehen ist. Die Kupplung 2 wird über den Frequenz- Spannungs-Umsetzer 32 und den Stromregelkreis 33 gesteuert, so daß sie auch im Halbkupplungszustand (nachstehend als Rutschzustand bezeichnet) benützbar ist. Somit besteht die Gefahr, daß die Temperatur der Kupplung 2 stark ansteigt. Deshalb ist der Temperaturfühler 21 vorgesehen, so daß die Steuerung unter Beobachtung der Temperaturänderung der Kupplung 2 durchgeführt werden kann.

Wie oben beschrieben, liefert die Ein-Ausgabeeinheit Steuersignale an die Kupplung 2 und das stufenlos veränder­ liche Vorgelege 4.

Der Kupplung 2 werden Impulssignale relativ kurzer Dauer als Steuersignale zugeführt. Der Frequenz-Spannungs-Umset­ zer 32 setzt das von der Ein-Ausgabeeinheit 13 gelieferte Impulssignal in eine zu dessen Tastverhältnis proportionale Spannung um. Der Stromregelkreis 33 liefert einen Strom, der dem Spannungspegel des Frequenz-Spannungs-Umsetzers 32 proportional ist, an die elektromagnetische Spule 8 der Kupplung 2. Infolgedessen kann die Kupplung das übertragene Drehmoment analog regeln und das Fahrzeug sanft anfahren.

Das stufenlos veränderliche Vorgelege 4 empfängt ein Im­ pulssignal, dessen Tastverhältnis die Drehkraft des Gleich­ strommotors 43 bezeichnet, und ein Signal, das die Umlauf­ richtung bezeichnet, als Steuersignale. Die Motoransteuer­ schaltung 24 verstärkt das Tastverhältnis-Signal und das Umlaufsignal und liefert diese an den Gleichstrommotor 43. Dieser läuft mit vorbestimmter Drehkraft nach rechts oder links um. Die Breite der Antriebsscheibe 40 wird damit geändert unter Einstellung des Übersetzungsverhältnisses.

Diese der Kupplung 2 und dem Vorgelege 4 zugeführten Steuersignale werden aus dem ROM 12 entsprechend darin bereits gespeicherten Steuerprogrammen ausgelesen.

Von diesen Steuerprogrammen sind in den Fig. 4 und 5 Pro­ gramme zur Erzeugung der Steuersignale für das stufenlos veränderliche Vorgelege 4 gezeigt.

Die Funktionsweise des Automatikgetriebes für Fahrzeuge nach der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Ablauf­ diagramme der Fig. 4 und 5 erläutert.

Das dargestellte Programm umfaßt allgemein einen Regelkreis 50 zum Anfahren des Fahrzeugs und einen Regelkreis 51 nach dem Anfahren. In dem Anfahr-Regelkreis 50 wird entschieden, ob das Fahrzeug anfährt, und es wird ein Steuersignal zur vorübergehenden Verringerung der Antriebsscheibenbreite des Vorgeleges 4 ausgegeben, wenn entschieden wird, daß das Fahrzeug anfährt. In dem Regelkreis 51 nach dem Anfahren wird ein Ist-Übersetzungsverhältnis i als das Verhältnis der Anzahl Umdrehungen der Antriebsscheibe 40 zur Anzahl Umdrehungen der Abtriebsscheibe 41 abgeleitet, und ein Soll-Übersetzungsverhältnis ia wird aus der Fahrzeugge­ schwindigkeit und dem Öffnungsgrad der Drosselklappe zu diesem Zeitpunkt entsprechend einer Tabelle, in der diese Werte als Parameter eingesetzt sind, gebildet. Ferner wird in dem Regelkreis 51 der Gleichstrommotor 43 gedreht unter Einstellung der Antriebsscheibenbreite derart, daß das Ist- Übersetzungsverhältnis i mit dem Soll-Übersetzungsverhält­ nis ia übereinstimmt. Diese Regelvorgänge werden periodisch in Intervallen von z. B. 50 ms ausgeführt.

Das stufenlos veränderliche Vorgelege 4 ist so ausgelegt, daß die Breite der Antriebsscheibe 40 vom Gleichstrommotor 43 zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses einstellbar ist. Wenn der Gleichstrommotor 43 im Uhrzeigersinn umläuft, wird die Antriebsscheibenbreite größer, so daß sich ein großes Übersetzungsverhältnis auf der Niedriggangseite ergibt; wenn der Gleichstrommotor 43 im Gegenuhrzeigersinn umläuft, wird die Breite verringert, so daß sich ein klei­ nes Übersetzungsverhältnis auf der Hochgangseite ergibt.

In Schritt 52 in Fig. 4 wird eine momentane Fahrzeugge­ schwindigkeit in Form der Anzahl Umdrehungen der Abtriebs­ scheibe 41, die vom Rotationsfühler 16 erfaßt wird, ausge­ lesen. Wenn das Fahrzeug hält, wird der Anfahr-Regelkreis 50 gewählt. Wenn das Fahrzeug nicht angehalten ist, wird der Regelkreis 51 nach dem Anfahren gewählt. Wenn in Schritt 52 die Fahrzeuggeschwindigkeit einen sehr kleinen Wert hat, obwohl sie nicht Null ist, wird angenommen, daß sich das Fahrzeug im Anfahr- und Haltzustand befindet.

Im Anfahr-Regelkreis 50 wird in Schritt 53 ein Flag zu logisch "0" geändert. Aufgrund des Öffnungsgrads der Dros­ selklappe, der vom Drosselklappenfühler 19 erfaßt wird, wird in Schritt 54 entschieden, ob das Gaspedal betätigt ist. Wenn das Gaspedal betätigt ist, wird in Schritt 55 ein Signal zum Anhalten des Gleichstrommotors 43 als Steuer­ signal erzeugt. Wenn das Gaspedal betätigt ist, geht das Programm zu Schritt 56.

In Schritt 56 wird die Stellung des Schalthebels auf der Grundlage des Lagesignals vom Wählschalter 14 bestimmt. Wenn in Schritt 56 entschieden wird, daß sich der Schalt­ hebel in der Neutralstellung N oder der Parkstellung P befindet, geht das Programm zu Schritt 55 und hält den Motor an. Wenn der Schalthebel die Fahrstellung D oder die Rückwärtsstellung R einnimmt, geht das Programm zu Schritt 57. Auf der Grundlage des Öffnungsgrads der Drosselklappe entsprechend dem Ausgangssignal des Drosselklappenfühlers 19 wird in Schritt 57 entschieden, ob der Wert der Drossel­ klappenöffnung, d. h. der Wert der Gaspedalbetätigung, größer als ein vorbestimmter Wert K 2 ist. Wenn die Gaspe­ dalbetätigung kleiner als K 2 ist, geht das Programm zu Schritt 55. Wenn die Gaspedalbetätigung größer als K 2 ist, geht das Programm zu Schritt 58. Der vorbestimmte Wert K 2 ist der Mindestbetätigungsgrad des Gaspedals um festzustel­ len, ob sich das Fahrzeug sicher im Anfahrzustand befindet und ob die Riemenanpreßoperation tatsächlich begonnen wer­ den soll. Der Wert von K 2 ist auf ca. 10° eingestellt.

In Schritt 58 wird entschieden, ob der Regelkreis 50 zum erstenmal durchlaufen wird, nachdem das Flag in Schritt 53 auf "0" geändert wurde. Wenn in Schritt 58 entschieden wird, daß der Regelkreis 50 zum erstenmal durchlaufen wird, geht das Programm zu Schritt 59 und aktiviert einen Takt­ geber. Wenn in Schritt 58 entschieden wird, daß der Regel­ kreis 50 nicht zum erstenmal durchlaufen wird, geht das Programm zu Schritt 60. In Schritt 60 wird entschieden, ob seit der Aktivierung des Taktgebers eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist. Wenn diese abgelaufen ist, geht das Pro­ gramm zu Schritt 55. Wenn sie nicht abgelaufen ist, geht das Programm zu Schritt 61. Die vorbestimmte Zeit beträgt z. B. 2,5 s. Zur Verminderung der Belastung der Batterie und des Motors beträgt die vorbestimmte Zeit bevorzugt 0,5 s.

In Schritt 61 wird das Tastverhältnis des dem Gleichstrom­ motor 43 zugeführten Impulssignals, d. h. das Arbeitsspiel des Motors, auf einen vorbestimmten Wert K 1 eingestellt. Dieser vorbestimmte Wert K 1 ist so groß, das die durch den Motor 43 bewirkte Riemenanpreßkraft keinen Schlupf zwischen Riemen und Antriebsscheibe bewirkt. Der vorbestimmte Wert K 1 ist jedoch derart bemessen, daß der Riemen nicht zu stark gespannt und der effektive Durchmesser der Antriebs­ scheibe nicht geändert wird, so daß etwa das Übersetzungs­ verhältnis geändert würde. Der vorbestimmte Wert K 1 ist also ein Betriebswert zum Spannen des Riemens und ist auf einen Wert eingestellt, der dem halben Betriebswert (100%) des Kraftübertragungsvorgangs beim normalen Fahrzeuganfah­ ren entspricht. In Schritt 62 wird ein Signal zum Drehen des Gleichstrommotors 43 im Gegenuhrzeigersinn zur Hoch­ gangseite zusammen mit einem Impulssignal mit dem Tastver­ hältnis K 1 erzeugt. Durch das Gegendrehsignal wird der Gleichstrommotor 43 über den Ansteuerkreis 24 im Gegenuhr­ zeigersinn gedreht, verengt die Breite der Antriebsscheibe 40 und verstärkt die Riemenanpreßkraft. Solange in Schritt 52 bestimmt wird, daß sich das Fahrzeug im Haltzustand befindet, wird diese Operation während der in Schritt 60 bestimmten Zeit durchgeführt.

Auch bei Einwirkung einer großen Drehkraft zwischen der Antriebsscheibe und dem Riemen beim Anfahren des Fahrzeugs wird kein Schlupf bewirkt, wodurch es möglich ist, stoßfrei und gleichmäßig anzufahren.

Wie vorstehend beschrieben, wird das Betriebsspiel K 1 des Motors eingestellt, und die Riemenanpreßoperation wird während der vorbestimmten Zeit durchgeführt. Wenn das Pro­ gramm zum Regelkreis 51 nach dem Anfahren geht, nähert sich daher die Antriebsscheibe 40 der Hochgangseite nicht zu stark, so daß es möglich ist, das Fahrzeug weitgehend aus dem Zustand nahe dem maximalen Übersetzungsverhältnis anzufahren.

Anschließend wird in Schritt 63 das vorbeschriebene Ist- Übersetzungsverhältnis i durch das Soll-Übersetzungsver­ hältnis ia ersetzt. Dies geschieht aus Sicherheitsgründen. Selbst wenn also infolge einer fehlerhaften Operation der Fall eintritt, daß ein Sprung aus dem Anfahr-Regelkreis 50 zum Regelkreis 51 nach dem Anfahren stattfindet, tritt kein Unterschied zwischen den Regelkreisen auf, und eine uner­ wartete Kraftübertragung findet nicht statt.

Wenn in Schritt 52 entschieden wird, daß sich das Fahrzeug nicht im Haltzustand befindet, und das Programm zum Regel­ kreis 51 nach dem Anfahren geht, wird die Größe des Ist- Übersetzungsverhältnisses i mit dem Soll-Übersetzungsver­ hältnis ia in Schritt 70 verglichen. Bei i ia in Schritt 70, wenn also das Ist-Übersetzungsverhältnis i gegenüber dem Soll-Übersetzungsverhältnis auf der Hochgangseite liegt oder beide Übersetzungsverhältnisse gleich sind, geht das Programm zu Schritt 71 und ändert das Flag zu "1". Wenn in Schritt 70 das Ist-Übersetzungsverhältnis i auf der Nied­ riggangseite relativ zum Soll-Übersetzungsverhältnis liegt, geht das Programm zu Schritt 72.

In Schritt 72 wird entschieden, ob die Fahrzeuggeschwindig­ keit höher als eine vorbestimmte Rückstellgeschwindigkeit K 4 ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als K 4 ist, geht das Programm zu Schritt 71. Wenn die Fahrzeuggeschwin­ digkeit kleiner als K 4 ist, geht das Programm zu Schritt 73. Die Rückstellgeschwindigkeit K 4 ist der Höchstwert der Fahrzeuggeschwindigkeit, bei dem die Antriebsscheibenbreite unbedingt in den Ausgangszustand rückgestellt werden muß, nachdem der Regelkreis 50 die Riemenanpreßoperation durch­ geführt hat. Die Rückstellgeschwindigkeit K 4 ist typischer­ weise auf ca. 15 km/h oder bevorzugt 5 km/h eingestellt, weil die Getriebesteuerung typischerweise bei einer Fahr­ zeuggeschwindigkeit von mehr als 10 km/h beginnt.

In Schritt 73 wird der Flag-Zustand geprüft. Wenn das Flag "1" ist, geht das Programm zu Schritt 71; wenn das Flag "0" ist, geht das Programm zu den Schritten 74 und 75 und führt die Rückstelloperation aus. Wenn das Flag also nach dem Anfahren des Fahrzeugs auf "1" geht, hat der Schritt 71 die Funktion, die normale Getriebesteuerung sicherzustellen.

In Schritt 74 wird das Tastverhältnis des dem Gleichstrom­ motor 43 zugeführten Impulssignals, d. h. der Betriebs­ faktor des Motors auf einen vorbestimmten Wert K 5 einge­ stellt. Dies ist ein Betriebsfaktor zum Drehen des Gleich­ strommotors 43 in eine solche Richtung, daß zum Rückstell­ zeitpunkt die Breite der Antriebsscheibe 40 vergrößert wird. Ein geeigneter Wert von K 5 ist 3%. Wenn K 5 zu groß ist, kann eine starke Rückstellung einen Eingriff des Schiebers bewirken. In Schritt 75 wird ein Signal zum Dre­ hen des Gleichstrommotors 43 im Uhrzeigersinn zur Niedrig­ gangseite als Steuersignal zusammen mit einem Impulssignal mit einem Tastverhältnis K 5 erzeugt. Das Rechtsdrehsignal dreht den Gleichstrommotor 43 über den Motoransteuerkreis 24 im Uhrzeigersinn unter Vergrößerung der Breite der Antriebsscheibe 40. Infolgedessen wird die Änderung der Antriebsscheibenbreite zur Hochgangseite, die durch die Riemenanpreßoperation im Regelkreis 50 bewirkt wurde, auf­ gehoben und der ursprüngliche Zustand wieder hergestellt. Wenn der Regelkreis 51 zum erstenmal in dem Zustand durch­ laufen wird, daß das Ist-Übersetzungsverhältnis auf der Niedriggangseite relativ zum Soll-Übersetzungsverhältnis liegt, und die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, wird die Kraftübertragung mit dem Übersetzungsverhältnis auf der Niedriggangseite sicher durchgeführt, so daß das Fahrzeug stoßfrei anfährt.

In Schritt 71 wird das Flag auf "1" geändert, und dann geht das Programm zu Schritt 80 (Fig. 5). In Schritt 80 wird das Ist-Übersetzungsverhältnis i erneut mit dem Soll-Überset­ zungsverhältnis ia verglichen. Wenn die Übersetzungsver­ hältnisse in Schritt 80 gleich sind, geht das Programm zu Schritt 81, in dem ein Steuersignal zum Abschalten des Gleichstrommotors 43 ausgegeben wird, so daß die Breiten­ verstellung der Antriebsscheibe, d. h. die Vorgelegesteue­ rung, beendet wird.

Wenn in Schritt 80 entschieden wird, daß i ia, also daß das Ist-Übersetzungsverhältnis i auf der Niedriggangseite relativ zum Soll-Übersetzungsverhältnis ia liegt, geht das Programm zu Schritt 82. Dort wird entschieden, ob das Über­ setzungsverhältnis minimal ist. Wenn dies der Fall ist, geht das Programm zu Schritt 81, in dem der Gleichstrom­ motor 43 angehalten wird, so daß die Kraftübertragung nicht über das minimale Übersetzungsverhältnis hinaus erfolgen kann. Wenn das Übersetzungsverhältnis nicht minimal ist, geht das Programm von Schritt 82 zu Schritt 83, in dem der Gleichstrommotor 43 im Gegenuhrzeigersinn zur Hochgangseite gedreht und die Vorgelegesteuerung so durchgeführt wird, daß sich das Ist-Übersetzungsverhältnis dem Soll-Überset­ zungsverhältnis nähert.

Wenn in Schritt 80 entschieden wird, daß i ia, daß also das Ist-Übersetzungsverhältnis i relativ zum Soll-Überset­ zungsverhältnis ia auf der Hochgangseite liegt, geht das Programm zu Schritt 84. Dort wird entschieden, ob ein Grenzschalter, der zum Zeitpunkt der maximalen Kraftüber­ tragung aktiviert wird, aktiviert wurde. Wenn der Grenz­ schalter aktiviert ist, geht das Programm von Schritt 84 zu Schritt 81 und schaltet den Gleichstrommotor 43 ab, so daß keine Übertragung über die maximale Kraftübertragung hinaus erfolgt. Wenn der Grenzschalter nicht aktiviert ist, geht das Programm von Schritt 84 zu Schritt 85, in dem der Gleichstrommotor 43 im Uhrzeigersinn zur Niedriggangseite gedreht wird.

Auf diese Weise wird die dem Anfahren des Fahrzeugs fol­ gende Vorgelegesteuerung durchgeführt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß bei einem Automatikgetriebe nach der Erfindung die Breite der Antriebsscheibe des stufenlos veränderlichen Riemenvor­ geleges zwangsweise verringert und die Riemenanpreßkraft verstärkt wird. Infolgedessen tritt zwischen der Antriebs­ scheibe und dem Riemen beim Anfahren des Fahrzeugs kein Schlupf auf, so daß ein stoßfreies Anfahren möglich ist. Diese Steuerung wird ferner nur durch Ausgabe der Steuer­ signale von der Steuereinheit durchgeführt. Unter Anwendung einer einfachen Konfiguration kann das Fahrzeug daher stoß­ frei angefahren werden, wobei das ausgezeichnete Fahrver­ halten, das sich durch die Anwendung des stufenlos verän­ derlichen Riemenvorgeleges ergibt, voll zur Geltung kommt.

Claims (8)

1. Automatikgetriebe für Fahrzeuge, gekennzeichnet durch ein stufenlos veränderliches Riemenvorgelege (4);

• - eine Steuereinheit (10), der eine Mehrzahl das Fahrzeug betreffende Daten zuführbar ist und die Ausgangsdaten auf der Grundlage der Eingangsdaten berechnet und Steuersi­ gnale zum Ändern der Antriebsscheibenbreite des stufenlos veränderlichen Riemenvorgeleges erzeugt, wodurch der effektive Durchmesser der Antriebsscheibe geändert und das Übersetzungsverhältnis im wesentlichen kontinuierlich auf der Basis der Ausgangsdaten gesteuert wird, wobei die Steuereinheit eine Steuersignal-Erzeugungsein­ heit (13) aufweist, die entscheidet, ob das Fahrzeug an­ gefahren ist, und die ein derartiges Steuersignal er­ zeugt, daß die Antriebsscheibenbreite vorübergehend ver­ ringert wird, wenn entschieden wird, daß das Fahrzeug angefahren ist.

2. Automatikgetriebe für Fahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das stufenlos veränderliche Riemenvorgelege (4) An­ triebsorgane (43, 44, 45) zum Ändern der Antriebsscheiben­ breite aufweist, die an einer von dem Steuersignal steuer­ baren Antriebsscheibe angeordnet sind.

3. Automatikgetriebe für Fahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignal-Erzeugungseinheit (13) ein Steuersi­ gnal zur Erzeugung einer Riemenandrückkraft solcher Größe erzeugt, daß der effektive Durchmesser der Antriebsscheibe nicht stark geändert wird.

4. Automatikgetriebe für Fahrzeuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da die Antriebselemente einen hydraulischen Steller auf­ weisen.

5. Automatikgetriebe für Fahrzeuge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsorgane einen elektrischen Steller (43) aufweisen.

6. Automatikgetriebe für Fahrzeuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Steller ein Gleichstrommotor (43) ist.

7. Automatisches Kraftübertragungsverfahren für Fahrzeuge, wobei eine Mehrzahl von ein Fahrzeug betreffenden Daten eingegeben und auf der Grundlage der Eingangsdaten die Antriebsscheibenbreite eines stufenlos veränderlichen Rie­ menvorgeleges (4) geändert und gleichzeitig der effektive Durchmesser der Antriebsscheibe unter im wesentlichen stu­ fenloser Steuerung des Übersetzungsverhältnisses geändert wird, gekennzeichnet durch

• - einen ersten Schritt (52), in dem entschieden wird, ob sich das Fahrzeug im Anfahr- oder im Haltzustand befin­ det, so daß ein erster Regelkreis (50) für das im Halt­ zustand befindliche Fahrzeug und ein zweiter Regelkreis (51) für das im Anfahrzustand befindliche Fahrzeug ge­ wählt wird;
• - einen zweiten Schritt (54), in dem entschieden wird, ob ein Gaspedal betätigt ist, wenn im ersten Schritt der erste Regelkreis gewählt wird;
• - einen dritten Schritt (57), in dem entschieden wird, ob der Betätigungsgrad des Gaspedals größer als ein vorbe­ stimmter Wert ist, wenn im zweiten Schritt entschieden wurde, daß das Gaspedal betätigt ist;
• - einen vierten Schritt (61) zur Einstellung eines Motor­ betriebsfaktors auf einen zweiten vorbestimmten Wert, wenn der dritte Schritt entscheidet, daß der Betätigungs­ grad des Gaspedals den vorbestimmten Wert übersteigt; und
• - einen fünften Schritt (62), in dem der Motor zur Hoch­ gangseite gedreht wird, wenn der zweite vorbestimmte Wert vom vierten Schritt eingestellt ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch

• - einen sechsten Schritt (70), in dem ein Ist-Übersetzungs­ verhältnis mit einem Soll-Übersetzungsverhältnis vergli­ chen wird, wenn im ersten Schritt der zweite Regelkreis (51) gewählt wird;
• - einen siebten Schritt (74) zur Einstellung des Motorbe­ triebsfaktors auf einen dritten vorbestimmten Wert, wenn der sechste Schritt entscheidet, daß das Ist-Überset­ zungsverhältnis kleiner als das Soll-Übersetzungsverhält­ nis ist; und
• - einen achten Schritt (75), in dem der Motor zur Niedrig­ gangseite gedreht wird, wenn der dritte vorbestimmte Wert vom siebten Schritt eingestellt ist.