DE3844872C2 - Verfahren und Einrichtung zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses eines Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses eines Kegelscheiben-Umschlin­ gungsgetriebes für ein Kraftfahrzeug, wobei ein in ei­ ner Zylinderkammer einer Antriebskegelscheibe herr­ schender Hydraulikdruck durch eine Übersetzungsverhält­ nis-Steuereinrichtung in Abhängigkeit von erfaßten Be­ triebsparametern des Kraftfahrzeuges, wie Fahrzeugge­ schwindigkeit Motorbelastung, eingestellter Fahrzeug­ bereich gesteuert werden kann. Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung für die Steuerung des Überset­ zungsverhältnisses zur Durchführung des Verfahrens.

Stufenlos regelbare Getriebe der vorgenannten Art mit entsprechender Steuerung des Übersetzungsverhältnisses sind bekannt (JP-A-61-105353, US-A-4 735 113).

Ein veränderlicher Hydraulikdruck, der an eine Zylin­ derkammer der Antriebsriemenscheibe gelegt wird, führt zu einer Veränderung im Radius des Laufdurchmessers, in dem ein Keilriemen in Berührung mit der Antriebsriemen­ scheibe steht, so daß hierdurch eine Veränderung im Übersetzungsverhältnis herbeigeführt wird. Der Hydrau­ likdruck wird durch ein elektro-hydraulisches Modul eingestellt, das eine elektronische Übersetzungsver­ hältnis-Steuereinheit und eine hydraulische Steuerein­ richtung enthält.

Die Steuereinheit für das Übersetzungsverhältnis ist mit verschiedenen Arten von Eingangsinformationen ver­ sorgt und bestimmt den Inhalt der Befehle, die an eine Betätigungseinrichtung in Abhängigkeit von diesen ver­ schiedenartigen Arten von Eingabeinformationen gegeben werden. Ein Ausgangssignal der elektronischen Steuer­ einheit wird zu der Betätigungseinrichtung in Form ei­ nes Signales für einen Schrittmotor gegeben, um ein Schaltsteuerventil zu steuern. Das Schaltsteuerventil bildet einen Teil des Hydraulikdruck-Steuersystems und reguliert die Fluidzuführung zu der Zylinderkammer der Antriebsriemenscheibe und die Fluidabführung von die­ ser, um in der Zylinderkammer einen Hydraulikdruck auf einen Wert entsprechend einer Position einzustellen, die der Schrittmotor einnimmt. Das Schaltsteuerventil beeinflußt in keiner Weise die Regulierung des Hydrau­ likdruckes, der an einen Zylinder der Abtriebsriemen­ scheibe von einem Leitungsdruck-Regulierventil gelegt wird. Somit wird ein Leitungsdruck, der durch das Lei­ tungsdruck-Regulierventil erzeugt wird, kontinuierlich an den Zylinder der Abtriebsriemenscheibe gelegt. Auf diese Weise wird das Übersetzungsverhältnis stufenlos auf einen geeigneten Wert geregelt, der für die Fahr­ zeugbedingungen und die Fahrbedingungen am geeignetsten ist.

Derartige bekannte Getriebe können jedoch zum Teil nicht mit einer gewünscht hohen Geschwindigkeit während eines Überganges von einem Motor-Antriebsbetriebs­ zustand auf einen Motor-Bremsbetriebszustand herunter­ schalten. Dies rührt daher, daß bei dieser Steuerein­ richtung für das Übersetzungsverhältnis der Hydraulik­ druck in der Zylinderkammer der Antriebsriemenscheibe ohne Berücksichtigung des Umstands gesteuert wird, ob der Motor sich im Antrieb- oder im Motorbremsbetrieb befindet. Der Motor-Bremsbetriebszustand wird initi­ iert, wenn ein Handwahlhebel auf einen Anfahrbereich oder Niedriggangbereich eingestellt wird, d. h. wenn der Motor beginnt, durch die Traktion der Räder angetrieben zu werden, nachdem das Gaspedal freigegeben worden ist.

Infolge der ziemlich niedrigen Geschwindigkeit, mit der sich das Übersetzungsverhältnis ändert, tritt eine be­ trächtliche Verzögerung auf, bis die Abbremsung und Mo­ tordrehzahlabnahme stattfinden, so daß das Gefühl für den Motorbremsbetrieb beeinträchtigt wird.

Aus der EP-A-213 948 und der EP-A-217 606 sind stufen­ los regelbare, hydraulisch betätigte Kegelscheiben- Umschlingungsgetriebe bekannt, bei denen dann, wenn der Motor im Schubbetrieb arbeitet, ein zügiges Herunter­ schalten des Getriebes erfolgt.

Bei einem stufenlos regelbaren Getriebe der genannten Art ist die Beziehung zwischen der Klemmkraft, mit der die Antriebsriemenscheibe den Keilriemen erfaßt und der Klemmkraft, mit der die Abtriebsriemenscheibe den Keil­ riemen ergreift, eine Funktion des Übersetzungsverhält­ nisses und des Eingangdrehmomentes. Die Beziehung ist derart, daß die Antriebsriemenscheibe eine höhere Klemmkraft benötigt, wenn das Eingangsdrehmoment zu­ nimmt, und das Übersetzungsverhältnis groß wird. Im Ge­ gensatz dazu nimmt während des Motorbremsbetriebes die Antriebsriemenscheibendrehzahl gleichzeitig mit der Zu­ nahme des Eingangsdrehmomentes in negativer Richtung zu. Obwohl an der Antriebsriemenscheibe während des Mo­ torbremsbetriebes eine geringere Klemmkraft im Ver­ gleich zu den Erfordernissen während des Motorantriebs­ betriebes erforderlich ist, wird der Keilriemen durch die Antriebsriemenscheibe mit einer stärkeren Klemm­ kraft als erforderlich erfaßt. Dies rührt daher, daß sich der Hydraulikdruck in der Zylinderkammer der An­ triebsriemenscheibe infolge der Zentrifugalkraft er­ höht. Dies wirkt einer besonders raschen Herunterschal­ tung des Getriebes im Motorbremsbetrieb entgegen.

Ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs genannten Art sind aus der DE 33 07 629 A1 bekannt. Hierbei ist eine Steuer­ einrichtung vorgesehen, die den Fluiddruck, der an die zugehö­ rigen Stellzylinder der Antriebskegelscheiben des Umschlin­ gungsgetriebes angelegt wird, mit Hilfe eines hydraulischen Steuerventiles steuert. Zusätzlich ist zur Steuerung des zeit­ lichen Verlaufs der Änderung des Übersetzungsverhältnisses in den Fluidkreis eine veränderliche Drosseleinrichtung geschal­ tet, die von einer Steuereinheit, vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Gaspedalstellung, gesteuert wird.

Diese bekannte Steuerungseinrichtung ist jedoch in bezug auf die Steuerung der Schaltgeschwindigkeit relativ aufwendig und hinsichtlich der Variabilität und Anpaßbarkeit der durch das Getriebe realisierten Drehzahlmuster unbefriedigend. Insbeson­ dere zeigt diese Steuerungseinrichtung kein beschleunigtes Schalten während eines Überganges von einem Motorantriebs- Betriebszustand zu einem Motorschubbetrieb.

Eine ähnliche Steuerung ist auch aus der US-PS 4 862 771 be­ kannt. Die weitere Verbesserung und gleichzeitige Vereinfachung einer solchen Einrichtung ist wünschenswert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steuerung des Übersetzungsver­ hältnisses eines Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes anzugeben, durch das bzw. durch die eine besonders ra­ sche Schaltreaktion des Getriebes, insbesondere im Sin­ ne einer Kompensation der zentrifugalkraftabhängigen Axialkraft auf die Antriebskegelscheibe, bei zugleich weiterer Herabsetzung der Klemmkraft des Antriebskegel­ scheibenpaares bei Auftreten eines Motorschubbetriebes erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Um­ schalten von einem ersten Vorwärtsfahrbereich für "sparsames Fahren" auf einen zweiten Vorwärtsfahrbe­ reich für "sportliches Fahren" erfaßt und für diesen zweiten Fahrbereich in Abhängigkeit von Fahrzeugge­ schwindigkeit und Motorlast eine vorgegebene Solldreh­ zahl der Antriebskegelscheibe durch die Steuereinrich­ tung ausgewählt und für eine Zeitspanne nach Umschalten in den zweiten Fahrbereich eine um ein Drehzahlinter­ vall erhöhte Solldrehzahl bestimmt und zur Ansteuerung eines Schrittmotors zur Regelung des Hydraulikdrucks verwendet wird, wobei dann, wenn nach Festlegung einer Zielposition des Schrittmotors, die der erhöhten Soll­ drehzahl entspricht, festgestellt wird, daß die Zeit­ spanne noch nicht abgelaufen ist, eine beschleunigte Heraufsetzung des Übersetzungsverhältnisses im Motor­ bremsbetriebszustand beibehalten wird, während bei Feststellung des Ablaufes der Zeitspanne eine Steuerung in diesem Vorwärtsfahrbereich auf der Grundlage der vorgegebenen Solldrehzahl erfolgt.

Hinsichtlich einer entsprechenden Einrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens wird die obige Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die hydrau­ lische Schalteinrichtung einen von der Steuereinheit ansteuerbaren Schrittmotor aufweist, der abtriebsseitig über eine Verbindungseinrichtung mit Ventilschiebern eines Steuerventiles für das Übersetzungsverhältnis und eines Leitungsdruckregelventiles verbunden ist, eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Umschaltens von einem ersten Vorwärtsfahrbereich für "sparsames Fahren" (D-Bereich) auf einen zweiten Vorwärtsfahrbe­ reich für "sportliches Fahren" (S-Bereich) vorgesehen ist, wobei die Steuereinheit einen Zeitgeber zur Be­ stimmung eines Zeitintervalls nach Umschalten in den zweiten Vorwärtsfahrbereichs aufweist, und der Schritt­ motor während des Zeitintervalls in eine Zielposition bewegbar ist, die einer im Vergleich zu einer Solldreh­ zahl des zweiten Vorwärtsfahrbereichs erhöhten Soll­ drehzahl der Antriebskegelscheibe entspricht.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles und zugehörigen Zeichnungen näher er­ läutert. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtdarstellung eines stufenlos re­ gelbaren hydraulisch betätigten Kegelscheiben- Umschlingungsgetriebes mit einer Steuereinrichtung für das Übersetzungsverhältnis nach einem Ausführungsbei­ spiel der Erfindung,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm der Schritte eines Aus­ führungsbeispieles des durch die Steuereinrichtung nach Fig. 1 ausgeführten erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Fig. 3 ein Zeitdiagramm der Steuerung für den Mo­ torbremsbetriebszustand.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Motor mit einer Abtriebswelle 10a eines Kraftfahrzeuges. Die Abtriebswelle 10a ist mit einem stufenlos regelbaren Getriebe verbunden, das allgemein eine Fluidkupplung 12, eine Vorwärts/Rückwärts-Auswahleinrichtung 15, ein stufenlos regelbares Kegelscheiben-Umschlingungs­ getriebe 29 und ein Differential 56 umfaßt.

Die Fluidkupplung 12 enthält ein Pumpenrad 12b, verbun­ den mit der Motor-Abtriebswelle 10a sowie einen Turbi­ nenläufer 12c, verbunden mit einer Turbinenwelle 13. Sie enthält außerdem eine Überbrückungseinrichtung, die dann das Pumpenrad 12b und den Turbinenläufer 12c me­ chanisch miteinander verbindet, wenn in einer Überbrüc­ kungskammer 12a kein Hydraulikdruck anliegt.

Die Vorwärts/Rückwärts-Auswahleinrichtung 15 enthält einen Planetengetriebesatz 17, eine Vorwärtskupplung 40 und eine Rückwärtskupplung 50. Der Planetengetriebesatz 17 enthält ein Sonnenrad 19, einen Ritzelträger 25, der drehbar Planetenräder 21 und 23 trägt, sowie ein Ring­ zahnrad 27. Das Sonnenrad 19 ist mit der Turbinenwelle 13 verbunden. Der Ritzelträger 25 ist über die Vor­ wärtskupplung 40 mit der Turbinenwelle 13 verbindbar und ist mit einer Antriebskegelscheibenwelle 14 verbun­ den. Das Ringzahnrad 27 ist vorgesehen, um stationär an einem stationären Teil über die Rückwärtskupplung bzw. -bremse 50 gehalten zu werden.

Das Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe 29 enthält eine Antriebskegelscheibe, die mit der Antriebskegelschei­ benwelle 14 drehbar ist, eine Abtriebskegelscheibe 26, die mit einer Abtriebswelle 28 drehbar ist, sowie einen Keilriemen 24, der zwischen der Antriebskegelscheibe 16 und der Abtriebskegelscheibe 26 gespannt ist. Die An­ triebskegelscheibe 16 enthält einen konischen Antriebs­ kegelscheibenteil 18, der integral mit der Antriebske­ gelscheibenwelle 14 fest verbunden ist sowie einen axial beweglichen, konischen Kegelscheibenteil 22. Der bewegliche, konische Kegelscheibenteil 22 wirkt mit dem anderen konischen Kegelscheibenteil 18 drehfest zusam­ men, um zwischen diesen Teilen eine keilförmige Kegel­ scheibennut zu bilden. Der bewegliche, konische Kegel­ scheibenteil 22 ist axial entlang der Antriebskegel­ scheibenwelle 14 in Abhängigkeit von einem Hydraulik­ fluiddruck verlagerbar, der in einer Zylinderkammer 20 der Antriebskegelscheibe 16 wirksam ist. Die Zylinder­ kammer 20 der Antriebskegelscheibe 16 enthält zwei Kam­ mern 20a und 20b und bildet bzw. begrenzt eine wirksame Druckwirkungsfläche von einer Größe, die das Zweifache derjenigen beträgt, die in der Zylinderkammer 32 der Abtriebskegelscheibe 26 gebildet ist. Eine Steuerein­ richtung zur Wahl eines wirksamen Durchmessers der Zy­ linderkammer 20 wird nachfolgend im einzelnen unter Be­ zugnahme auf Fig. 2 erläutert.

Die Abtriebskegelscheibe enthält einen konischen Kegel­ scheibenteil 30, der integral mit der Abtriebswelle 28 zur gemeinsamen Drehung mit dieser ausgebildet ist so­ wie einen axial beweglichen, konischen Kegelscheiben­ teil 34. Der bewegliche, konische Kegelscheibenteil 34 wirkt mit dem konischen Teil 30 drehfest zusammen, um zwischen diesen Elementen eine keilförmige Kegelschei­ bennut zu bilden. Der bewegliche, konische Kegelschei­ benteil 34 ist axial entlang der Abtriebskegelscheiben­ welle 34 in Abhängigkeit von dem Hydraulikdruck in der Zylinderkammer 32 der Abtriebskegelscheibe 26 verlager­ bar.

An der Abtriebswelle 28 ist ein Zahnrad 46 befestigt, das mit einem Leerlaufzahnrad 48 kämmend im Eingriff ist, das an der Leerlaufwelle 52 befestigt ist. Auf der Leerlaufwelle 52 ist ein Ritzel 54 befestigt, das in Kämmeingriff mit einem Abschlußzahnrad 44 des Differen­ tials 56 ist.

Das Differential 56 enthält ein Paar drehbare Aus­ gleichszahnräder 58, 60, die mit dem Abschlußritzel 44 umlaufen, sowie ein Paar Seitenzahnräder 62 und 64. Die Seitenzahnräder (Seitenräder) 62 und 64 sind fest mit einem Paar Abtriebsachswellen 66 und 68 für die Räder gekuppelt.

Die Art der Änderung des Übersetzungsverhältnisses in dem stufenlos regelbaren Kegelscheiben-Umschlingungs­ getriebe wird kurz erläutert.

Eine Veränderung im Übersetzungsverhältnis des stufen­ los regelbaren Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes er­ folgt durch gegenläufiges axiales Verlagern der beweg­ lichen, konischen Kegelscheibenteile 22 und 34, um de­ ren jeweiligen Laufdurchmesser für den Keilriemen 24 zu verändern. Der Hydraulikdruck innerhalb der Zylinder­ kammer 20 der Antriebskegelscheibe 16 wird korrespon­ dierend zu dem Hydraulikdruck innerhalb der Zylinder­ kammer 32 der Abtriebskegelscheibe 26 gemäß einem Steu­ erbefehl verändert. Zum Beispiel führt eine Vergröße­ rung der Breite der keilförmigen Kegelscheibennut der Antriebskegelscheibe 16 dazu, daß die Breite der keil­ förmigen Kegelscheibennut der Abtriebskegelscheibe 26 vermindert wird, wodurch das Übersetzungsverhältnis in Richtung eines Herunterschaltens verändert wird, mit der Folge einer Verringerung der Umfangsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Abtriebskegelscheibenwelle 28. Im Ge­ gensatz hierzu veranlaßt eine Verkleinerung der keil­ förmigen Kegelscheibennut der Antriebskegelscheibe 16 den Keilriemen 24, die Breite der keilförmigen Kegel­ scheibennut der Abtriebskegelscheibe 26 im Sinne eines Heraufschaltens zu vergrößern.

Nachfolgend wird die Steuereinrichtung für das Überset­ zungsverhältnis erläutert.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt die Steuereinrichtung für das Übersetzungsverhältnis eine hydraulische Über­ setzungsverhältnis-Steuervorrichtung 70 und ein elek­ tronisches Übersetzungsverhältnis-Steuerteil 90, der einen Schrittmotor 71 der hydraulischen Übersetzungs­ verhältnis-Steuervorrichtung 70 ansteuert. Die hydrau­ lische Übersetzungsverhältnis-Steuervorrichtung 70 re­ guliert die Fluidzuführung zu der Zylinderkammer 20 der Antriebskegelscheibe 16 und die Fluidabführung von die­ ser und legt den Leitungsdruck an die Zylinderkammer 32 der Abtriebskegelscheibe 26 (Fluid-Zu- bzw. Abfuhr überlagert den Leitungsdruck).

Die hydraulische Übersetzungsverhältnis-Steuervor­ richtung 70 umfaßt den Schrittmotor 71, einen Verbin­ dungshebel 72, ein Übersetzungsverhältnis-Steuerventil 73, eine Ölpumpe 74, ein Leitungsdruck-Regulierventil 75, eine Unterdruckmembran 76, ein Pedalventil 77 und ein Handventil 78.

Der Schrittmotor 71 betätigt über die Verbindungshebe­ leinrichtung 72 die Ventilschieber 73a und 75a des Übersetzungsverhältnis-Steuerventils 73 und des Lei­ tungsdruck-Reglerventils 75.

Das Steuerventil 73 für das Übersetzungsverhältnis ent­ hält einen Ventilschieber 73a, der mit dem Verbindungs­ hebel 72 verbunden ist.

Die Anordnung ist so getroffen, daß dann, wenn der Ven­ tilschieber 73a in Fig. 1 nach links verlagert wird, das Maß der Zuführung von Hydraulikfluid zu der Zylin­ derkammer 20 der Antriebskegelscheibe 16 erhöht wird, während das Maß der Abgabe von Hydraulikfluid aus der Zylinderkammer 20 der Antriebskegelscheibe 16 vermin­ dert wird, wodurch eine Zunahme an Hydraulikfluiddruck innerhalb der Zylinderkammer 20 der Antriebskegelschei­ be 16 verursacht wird.

Das Leitungsdruck-Reglerventil 75 bewirkt eine Druckre­ gulierung für das Hydraulikfluid von der Ölpumpe 74 und erzeugt den Leitungsdruck, der in Abhängigkeit vom Drosselklappenöffnungsgrad und dem Übersetzungsverhält­ nis veränderlich ist.

Das Pedalventil 77 bewirkt eine Druckregulierung unter dem Einfluß der Unterdruckmembran 76 und erzeugt einen Druck in Abhängigkeit von einem Motor-Ansaugunterdruck im Ansaugrohr.

Das Handventil 78 ist ein Wahlventil, das durch einen Wahlhebel 79 betätigt wird. Bei Auswahl eines der Vor­ wärtsfahrbereiche einschließlich eines D-Bereiches (normales Fahren) und eines S-Bereiches (sportlicher Fahrbereich) läßt das Handventil 78 den Druck an die Vorwärtskupplung 40 gelangen. Bei Auswahl eines R- Bereiches (Rückwärtsfahrbereich) gestattet das Handven­ til 78 das Anlegen des Drosseldruckes an die Rückwärts­ bremse 50.

Der S-Bereich unterscheidet sich vom D-Bereich dadurch, daß bei gleicher Fahrzeuggeschwindigkeit und gleichem Drosselklappenöffnungsgrad im S-Bereich ein kleineres Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist als im D-Bereich.

Die elektronische Übersetzungs-Steuereinrichtung 90 enthält einen Sensor 91 bezüglich der Lage des Wahlhebels 79, einen Antriebs- oder Eingangs-Kegelscheibendreh­ zahlsensor 92, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 93, einen Drosselklappenöffnungsgradsensor 94, eine Steuer­ einheit 95 und einen Antriebsschaltkreis 96 für den Schrittmotor. Der Sensor 91 für die ausgewählte Stel­ lung erfaßt, welcher Bereich durch den Wahlhebel 79 ausgewählt ist. Somit gibt das Ausgangssignal des Sensors 91 die Position S_P des Wahlhebels 79 an.

Der Drehzahlsensor bzw. Umfangsgeschwindigkeitssensor 92 für die Antriebskegelscheibe 16 erfaßt die Umfangs­ geschwindigkeit bzw. Drehzahl der Antriebskegelscheibe 16 und erzeugt ein Ausgangssignal, das für die erfaßte Drehzahl N_IN der Antriebskegelscheibe repräsentativ ist.

Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 93 erfaßt die Um­ fangsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Abtriebskegel­ scheibe 26 oder diejenige der Achswelle 66 oder 68 und erzeugt ein Ausgangssignal, das proportional zur Fahr­ zeuggeschwindigkeit V_SP ist.

Der Sensor 94 für den Öffnungsgrad der Drosselklappe erfaßt den Öffnungsgrad des Motordrosselventils und er­ zeugt ein Ausgangssignal, das den erfaßten Drosselklap­ penöffnungsgrad T_VO repräsentiert.

Die Steuereinheit 95 ist eine mikrocomputergestützte Steuereinrichtung mit einer Zentralprozessoreinheit CPU, einem Direktzugriffsspeicher ROM und einem Einga­ be-/Ausgabe-Interface. Die Ausgangssignale der Sensoren 91, 92, 93 und 94 werden an die Steuereinheit 95 ge­ legt. Ein Ausgangssignal der Steuereinheit 95 wird an den Motor-Antriebsschaltkreis 96 für den Schrittmotor 71 gelegt.

Die hydraulische Übersetzungsverhältnis-Steuervor­ richtung 70 und die elektronische Übersetzungsverhält­ nis-Steuerteil 90 sind z. B. aus der US-PS 4 735 113 be­ kannt.

Nachfolgend wird die Betriebsweise des Ausführungsbei­ spieles der Erfindung erläutert.

Die Steuereinheit 95 speichert in ihrem Festwertspei­ cher ROM ein Steuerprogramm, wie es durch ein Ablauf­ diagramm in Fig. 2 gezeigt ist. Die Abarbeitung dieses Steuerprogrammes wird nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne wiederholt.

Im Schritt 100 werden durch Einlesen der Ausgangssigna­ le von den Sensoren 91, 92, 93 und 94 die ausgewählte Stellung S_P, die Umfangsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl N_IN der Antriebskegelscheibe 16, die Fahrzeuggeschwin­ digkeit V_SP und der Öffnungsgrad T_VO der Drosselklappe erhalten.

Im Schritt 201 wird entschieden, ob die ausgewählte Stellung S_P die Leerlauf- oder Parkstellung N oder P ist oder nicht. Wenn die Feststellung ergibt, daß die Leerlaufstellung N oder die Parkstellung P eingestellt ist, geht die Steuerung zum Schritt 202 über. Im Schritt 202 wird eine Leerlaufs- bzw. Parkbereichs­ steuerung ausgeführt, wobei Hydraulikfluid aus der Zy­ linderkammer 20 der Antriebskegelscheibe 16 abgelassen wird.

Wenn die Antwort auf die Fragestellung im Schritt 201 negativ ausfällt, geht die Steuerung zum Schritt 203 über, in dem entschieden wird, ob die ausgewählte Stel­ lung N_P den Rückwärts-Fahrbereich betrifft oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß der Rückwärts-Fahrbereich R gewählt ist, geht die Steuerung zum Schritt 204 über. Im Schritt 204 wird eine Rückwärts-Fahrbereichssteue­ rung ausgeführt, in der der Hydraulikdruck innerhalb der Zylinderkammer 20 der Antriebskegelscheibe 60 auf einem bestimmten Wert gehalten wird.

Wenn die Antwort auf die Fragestellung, die im Schritt 203 entschieden wird, negativ ist, geht die Steuerung zum Schritt 205 über, in dem entschieden wird, ob die ausgewählte Stellung S_P den Normalfahrbereich D be­ trifft oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß der Nor­ malfahrbereich D ausgewählt ist, geht die Steuerung zum Schritt 206 über. Im Schritt 206 wird eine Normalfahr­ bereichssteuerung abgearbeitet, in der der Hydraulik­ fluiddruck, der an die Zylinderkammer 20 der Antriebs­ kegelscheibe 16 gelegt ist, so eingestellt wird, daß das resultierende Übersetzungsverhältnis den erfaßten Parametern entspricht.

In Fig. 2 geht die Steuerung nach dem Schritt 206 zu einem Schritt 208 über, in dem ein Zeichen "D" auf 1 gesetzt ist. Dies bedeutet, daß immer dann, wenn im Schritt 205 festgestellt wird, daß der Normalfahrbe­ reich D ausgewählt ist, dieses Signal "D" gesetzt wird. Im nachfolgenden Schritt 209 wird der Wert T₁ eines Zeitgebers auf einen vorgegebenen Zeitgeberwert T₀ ge­ setzt.

Wenn festgestellt wird, daß der Bereich "sportliches Fahren" S ausgewählt ist, geht in dem abfolgenden Steuerungsablauf dieser vom Schritt 205 zum Schritt 210 über den Schritt 207 über. Im Schritt 210 wird festge­ stellt, ob das Signalzeichen "D" gleich 1 ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage im Schritt 210 JA ist, geht die Motor-Bremsbetriebssteuerung mit den Schritten 211, 212, 213, 214 und 215 weiter, bis der Wert T₁ des Zeitgebers auf Null abfällt. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne, wenn der Zeitgeberwert T₁ Null wird, wird die normale S-Bereichs-Steuerung mit den Schritten 217, 218 und 219 fortgesetzt.

Im Schritt 211 wird eine Abweichung zwischen der Summe aus der Solldrehzahl N_IN* der Antriebsriemenscheibe, erhalten im Schritt 207, und einem Inkrement ΔN und ei­ ner tatsächlichen Umfangsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl N_IN, erhalten durch das Einlesen im Schritt 200, be­ stimmt. Dies kann durch die folgende Gleichung ausge­ drückt werden:

e = N_IN* + ΔN - N_IN.

Anschließend wird im Schritt 212 eine Zielposition STEP* des Schrittmotors durch Berechnung der nachfol­ genden Gleichung erhalten:

STEP* = K_p·e+K_i·∫e.

Anschließend geht die Steuerung zum Schritt 213 über, in der das Schrittmotor-Antriebssignal bzw. der Schrittmotor in einer solchen Richtung bewegt wird, daß die Differenz zwischen der tatsächlichen Position des Schrittmotors und der Zielposition STEP* des Schrittmo­ tors gegen Null geht. Im nachfolgenden Schritt 214 wird eine Abnahme des Zeitgeberwertes T₁ bewirkt. Anschlie­ ßend wird im Schritt 215 entschieden, ob der Zeitgeber­ wert T₁ kleiner als oder gleich Null ist oder nicht. Wenn der Zeitgeberwert T₁ größer als Null ist, arbeitet die Steuerung in der nächsten Programmschleife entlang der Schritte 210 bis 215 und die Ausführung der Motor- Bremsbetriebssteuerung wird wiederholt. Wenn der Zeit­ geberwert T₁ kleiner oder gleich Null ist, geht die Steuerung vom Schritt 215 zum Schritt 216 über, in der das Signalzeichen "D" auf Null zurückgesetzt wird.

Nachdem der Zeitgeberwert T₁ sich verringert hat und kleiner oder gleich Null geworden ist, geht, da das Si­ gnalzeichen "D" gleich Null ist, die Steuerung in der nachfolgenden Programmschleife vom Schritt 210 zum Schritt 217 über. Auf diese Weise wird die gewöhnliche S-Bereichs-Steuerung begonnen. Im Schritt 217 ist eine Abweichung e durch Berechnen der nachfolgenden Glei­ chung gegeben:

e = N_IN* - N_IN.

Anschließend wird im Schritt 218 eine Sollstellung STEP* des Schrittmotors durch die nachfolgende Glei­ chung gegeben:

STEP* = K_p·e+K_i·∫e.

Anschließend wird das Schrittmotor-Antriebssignal bzw. der Schrittmotor in einer solchen Richtung bewegt, daß eine Differenz zwischen der tatsächlichen Position, die durch den Schrittmotor eingenommen wird und der Sollpo­ sition STEP* des Schrittmotors gegen Null geht.

In Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm dargestellt, das eine Veränderung der Solldrehzahl der Antriebsriemenscheibe N_IN* zeigt, wenn eine Schaltung vom Normalfahrbereich D in den Bereich "sportliches Fahren" S stattfindet. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, wird die Solldrehzahl N_IN* der Antriebsriemenscheibe um das Inkrement bzw. den Zu­ wachs ΔN während einer bestimmten Zeitspanne, die durch den Zeitgeberwert T₁ bestimmt wird, nach dem Auftreten eines Umschaltens von dem Normalfahrbereich D in den Bereich "sportliches Fahren" S erhöht. Somit wird der Schrittmotor 71 zur Realisierung eines Übersetzungsver­ hältnisses aktiviert, das kleiner ist als ein Überset­ zungsverhältnis, das während der gewöhnlichen Betriebs­ bereichssteuerung "sportliches Fahren" erhalten wird, wodurch ein rapider Abfall im Hydraulikdruck innerhalb der Zylinderkammer 20 der Antriebsriemenscheibe 16 wäh­ rend einer Übergangsperiode zum Motor-Bremsbetriebszu­ stand erfolgt. Daher wird ein ausreichend gutes Motor­ bremsgefühl und -verhalten erreicht.

Claims (3)

1. Verfahren zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses ei­ nes Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes für ein Kraftfahr­ zeug, wobei ein Übersetzungsverhältnis durch einen in einer Zylinderkammer einer Antriebskegelscheibe herrschenden Hy­ draulikdruck geregelt und der Hydraulikdruck durch eine Über­ setzungsverhältnis-Steuereinrichtung in Abhängigkeit von er­ faßten Betriebsparametern des Kraftfahrzeuges, die zumindest Fahrzeuggeschwindigkeit, Motorlast und Motordrehzahl ein­ schließen, gesteuert wird und der zeitliche Verlauf der Ände­ rung des Übersetzungsverhältnisses gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umschalten von einem ersten Vorwärts­ fahrbereich für "sparsames Fahren" (D-Bereich) auf einen zweiten Vorwärtsfahrbereich für "sportliches Fahren" (S- Bereich) erfaßt und für diesen zweiten Fahrbereich (S- Bereich) in Abhängigkeit von Fahrzeuggeschwindigkeit (V_SP) und Motorlast (T_VO) eine vorgegebene Solldrehzahl (N_IN*) der Antriebskegelscheibe (16) durch die Steuereinrichtung (70, 90) ausgewählt und für eine Zeitspanne (ΔT) nach Umschalten in den zweiten Fahrbereich (S-Bereich) eine um ein Drehzahl­ intervall (ΔN) erhöhte Solldrehzahl (N_IN* + ΔN) bestimmt und zur Ansteuerung eines Schrittmotors (71) zur Regelung des Hy­ draulikdrucks verwendet wird, wobei dann, wenn nach Festle­ gung einer Zielposition (STEP*) des Schrittmotors (71), die der erhöhten Solldrehzahl (N_IN* + ΔN) entspricht, festge­ stellt wird, daß die Zeitspanne (ΔT) noch nicht abgelaufen ist, eine beschleunigte Heraufsetzung des Übersetzungsver­ hältnisses (i) im Motorbremsbetriebszustand beibehalten wird, während bei Feststellung des Ablaufes der Zeitspanne (ΔT) ei­ ne Steuerung in diesem Vorwärtsfahrbereich (S-Bereich) auf der Grundlage der vorgegebenen Solldrehzahl (N_IN*) erfolgt.

2. Einrichtung zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses eines Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes für ein Kraftfahr­ zeug in Abhängigkeit von erfaßten Betriebsparametern, mit ei­ ner elektronischen Steuereinheit und einer hydraulischen Schalteinrichtung zur Einstellung des Hydraulikdruckes in ei­ ner zugehörigen Zylinderkammer einer Antriebskegelscheibe des Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Schalteinrichtung (70) einen von der Steuerein­ heit (90) ansteuerbaren Schrittmotor (71) aufweist, der ab­ triebsseitig über eine Verbindungseinrichtung (72) mit Ven­ tilschiebern (73A, 75A) eines Steuerventiles (73) für das Übersetzungsverhältnis und eines Leitungsdruckregelventiles (75) verbunden ist, eine Erfassungseinrichtung (91) zur Er­ fassung eines Umschaltens von einem ersten Vorwärtsfahrbe­ reich für "sparsames Fahren" (D-Bereich) auf einen zweiten Vorwärtsfahrbereich für "sportliches Fahren" (S-Bereich) vor­ gesehen ist, wobei die Steuereinheit (90) einen Zeitgeber zur Bestimmung eines Zeitintervalls (AT) nach Umschalten in den zweiten vorwärtsfahrbereich (S-Bereich) aufweist, und der Schrittmotor (71) während des Zeitintervalls (ΔT) in eine Zielposition (Step*) bewegbar ist, die einer im Vergleich zu einer Solldrehzahl (N_IN*) des zweiten Vorwärtsfahrbereichs (S-Bereich) erhöhten Solldrehzahl (N_IN* + ΔN) der Antriebske­ gelscheibe (16) entspricht.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (72) einen Doppelhebel bildet, der einerseits mit einem Zahnstangenabtrieb des Schrittmotors (71) und andererseits über einen weiteren Verbindungshebel mit dem Ventilschieber (75A) des Leitungsdruckregelventiles (75) verbunden ist, während der Ventilschieber (73A) des Steuerventiles (73) für das Übersetzungsverhältnis eine Drehlagerung für den Doppelhebel bildet.