DE60016290T2 - Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit stufenlos verstellbarem Getriebe - Google Patents

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Zenichiro Toyota-shi Aichi-ken Mashiki
Hirofumi Toyota-shi Aichi-ken Kubota
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für ein Fahrzeug mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe, welches in der Lage ist eine Gangstufe stufenlos zu ändern, und genauer auf ein Steuersystem zum parallelen Steuern einer Energiequelle und eines stufenlos verstellbaren Getriebes, und zwar auf Basis einer Ausgabeanforderung.
  • Stand der Technik
  • Im Stand der Technik ist ein stufenlos verstellbares Getriebe (d.h. ein CVT) als ein Fahrzeuggetriebe bekannt. Kurz gesagt, ist dieses stufenlos verstellbare Getriebe ein Getriebe, welches eine Funktion zum stufenlosen Ändern der Stufe zwischen einer Eingabegeschwindigkeit und einer Ausgabegeschwindigkeit hat. Derzeit wird in der Praxis ein System verwendet, welches so aufgebaut ist, dass es die Gangstufe durch stufenloses Ändern der Radialposition eines Getriebeteils auf einer Eingabeseite eines Rotationsteils, und der Radialposition des Getriebeteils auf einer Ausgabeseite eines Rotationsteils korrekt einstellt. Genau gesagt, wurden das stufenlos verstellbare Getriebe vom Typ eines Riemens und das stufenlos verstellbare Getriebe vom Typ eines Torsos (oder vom Typ eines Kraftschloss) praktiziert.
  • Das vorherige stufenlos verstellbare Getriebe vom Typ eines Riemens ist derart aufgebaut, dass eine Eingaberolle und eine Ausgaberolle, welche über einen Riemen laufen, aus einer fixierten Laufrolle und einer bewegbaren Laufrolle gemacht sind, welche jeweils in der axialen Richtung bewegbar sind, und zwar derart, dass die Rillenbreiten der einzelnen Rollen durch Bewegen der bewegbaren Laufrollen der einzelnen Rollen axial geändert werden, um dadurch die Wicklungsdurchmesser des Riemens zu ändern, d.h. stufenlos die Gangstufen. Durch Anlegen einer Axialkraft gemäß einem angeforderten Getriebedrehmoment an die bewegbare Laufrolle in der ausgabeseitigen Rolle, wird die Spannung auf den Riemen auf eine Spannung gemäß dem angeforderten Drehmoment eingestellt. Auf die bewegbare Laufrolle der eingangsseitigen Rolle wird andererseits die Axialkraft zum Einstellen der Gangstufe angelegt, welche auf Basis eines Ausgabeanforderungssignals basierend auf dem Niederdruckhub (oder der Gaspedal-Öffnung) eines Gaspedals, eines Ausgabeanforderungssignals von einer Geschwindigkeitssteuerung zum automatischen Einstellen der Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen vorbestimmten Wert, und eines Fahrzustandes, wie z.B. die Fahrzeuggeschwindigkeit, bestimmt wird, um dadurch die Rillenbreite der eingangsseitigen Rolle zu ändern.
  • Somit kann gemäß dem stufenlos verstellbaren Getriebe die Gangstufe stufenlos geändert werden, um die Geschwindigkeit der Energiequelle, wie z.B. eine Maschine, frei zu ändern. Bei dem Fahrzeug, bei welchem das stufenlos verstellbare Getriebe eingebaut ist, kann daher die Gangstufe nicht nur gesteuert werden, um ein angefordertes Antriebsdrehmoment zu erfüllen, sondern ebenfalls um die Energiequelle effizient laufen zu lassen, d.h. um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.
  • Ein Beispiel dieser Steuerung ist in den japanischen Patentveröffentlichungen Nos. 3-72867 (JP-B-3-728b7) und 62-110535 (JP-A-62-110535) veröffentlicht. Bei dieser Steuerung wird zunächst eine Zielantriebskraft anhand des Niederdruckhubes des Gaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Als nächstes werden eine Zielenergie, eine Drosselöffnung und eine Zielmaschinengeschwindigkeit entsprechend der Zielantriebskraft individuell bestimmt, und eine Zielgangstufe des stufenlos verstellbaren Getriebes wird dann auf der Basis der Zielmaschinengeschwindigkeit und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Darüber hinaus wird die Maschine so gesteuert, um ein auf der Basis der Zielenergie und der Maschinengeschwindigkeit bestimmtes Zieldrehmoment zu erzeugen, wodurch das stufenlos verstellbare Getriebe so gesteuert wird, um eine Gangstufe für die effizienteste Maschinengeschwindigkeit einzustellen, um die Zielenergie zu erreichen.
  • Jedoch sind die Maschine und das stufenlos verstellbare Getriebe unterschiedlich in ihren Ansprechverhalten auf die Steuerung. Genau gesagt, wird die Maschine aktiviert, um unmittelbar nachdem die Ansaugluft und die Kraftstoffzuführung erhöht werden, das Drehmoment zu ändern, jedoch braucht das stufenlos verstellbare Getriebe eine beträchtliche Zeit, bis die Zielgangstufe erreicht ist, weil die Gangstufe durch stufenförmiges Erhöhen/Verringern der Rillenbreiten der Rollen durch die hydraulische Steuerung geändert wird. In Ansprechen auf den Niederdruckhub des Gaspedals wird jedoch die Zielantriebskraft geändert, und die Zielenergie wird geändert. Andererseits wird das Maschinendrehmoment durch die Berechnung der (Zielenergie/Maschinengeschwindigkeit) bestimmt. Wenn die Maschinengeschwindigkeit aufgrund einer Verzögerung in der Geschwindigkeitsänderung des stufenlos verstellbaren Getriebes in einen niedrigen Zustand gebracht wird, steigt das Maschinendrehmoment, wie durch die Berechnung der (Zielenergie/Maschinengeschwindigkeit) bestimmt, abrupt an, und es kann ein Beschleunigungsstoß kann auftreten. Aufgrund einer abrupten Änderung im Drehmoment kann andererseits eine Torsionsdeformation in einer Energieübertragungslinie auftreten, welche die Längsvibration (oder die ab- und zunehmende Bewegung) des Fahrzeuges verursacht.
  • Wenn ein Drehmomentumformer im Startsystem des Fahrzeugs verwendet wird, welches das stufenlos verstellbare Getriebe hat, kann andererseits das Antriebsdrehmoment am Start übermäßig hoch werden. Beim Fluidtyp-Drehmomentumformer tritt beispielsweise eine Drehmomentverstärkung in einem Umformerbereich auf, bei welchem die Stufe (d.h. die Geschwindigkeitsstufe) zwischen der Eingabegeschwindigkeit und der Ausgabegeschwindigkeit kleiner als "1" ist, wobei das vom Drehmomentumformer auszugebende Drehmoment ansteigt. Beim Starten ist die Ausgabegeschwindigkeit im wesentlichen Null, so dass die Drehmomentstufe oder der Drehmoment-Verstärkungsfaktor den Maximalwert annimmt. Als Ergebnis können die zuvor genannten Steuerungen der Energiequelle und des stufenlos verstellbaren Getriebes das Antriebsdrehmoment am Start übermäßig hoch gestalten. In diesem Fall kann Insassen des Fahrzeuges ein abruptes Beschleunigungsgefühl gegeben werden oder es kann ein Durchdrehen der Räder auftreten, wenn eine Straßenoberfläche ein geringes μ hat (d.h. ein Reibungskoeffizient) (wie bei einer Straße mit festgefahrenem Schnee, einer vereisten Straße oder einer Schotterstraße). Der Drehmomentumformer als das Startsystem führt grundlegend die Wirkung zur Steigerung des Startdrehmoments durch, wie oben beschrieben, so dass eine ähnliche Situation sogar dann auftritt, wenn der Drehmomentumformer nicht vom Fluidtyp ist.
  • Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist es vorstellbar die sogenannte "Rundungssteuerung" durchzuführen, bei welcher die Zielantriebskraft gemäß dem Niederdruckhub des Gaspedals erreicht wird, sogar wenn sie berechnet wird, nicht augenblicklich aber stufenförmig. Bei der auf dem Zielwert basierenden Steuerung, welcher bei der Rundungssteuerung korrigiert wird oder zeitweilig eingestellt wird, wird die abrupte Änderung im Drehmoment vermieden, um den Stoß zu beseitigen. Jedoch verzögert die Rundungssteuerung das Erreichen eines finalen Zielwertes, indem der korrigierte Zielwert reduziert wird, so dass das Ansprechverhalten der Steuerung verschlechtert wird. Wenn die Gangstufe des stufenlos verstellbaren Getriebes auf Basis des Zielwertes durch die Rundungssteuerung gesteuert wird, wird andererseits der Zielwert der Gangstufe stufenförmig geändert, so dass die Geschwindigkeits-Änderungsrate des stufenlos verstellbaren Getriebes nicht maximiert werden kann. Als Ergebnis wird das eigentlich untergeordnete Ansprechverhalten auf einen Wechsel schlechter, wodurch ein Problem bewirkt wird, dass das physikalische Unbehagen zum Fahren des Fahrzeuges erheblicher wird.
  • Ein Steuersystem für ein Fahrzeug gemäß den Oberbegriffen von Ansprüchen 1 und 2 ist aus der EP 0 510 590 A1 bekannt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist ein Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ein Steuersystem bereitzustellen, welches in der Lage ist die Ansprechverhalten einer Maschine und eines stufenlos verstellbaren Getriebes und die Energieeigenschaften des Fahrzeuges zu verbessern, und welches in der Lage ist das Fahrzeug ohne jegliches physikalisches Unbehagen zu steuern.
  • Gemäß einer Ausführungsform, welche nicht von der Erfindung ist, ist im Speziellen ein Steuersystem für ein Fahrzeug bereitgestellt, mit:
    einer Energiequelle; und einem stufenlos verstellbaren Getriebe, welches in der Lage ist Gangstufen stufenlos zu ändern, bei welchem eine Ziel-Antriebskraft auf Basis einer Beschleunigungsanfrage und einer Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, und eine Zielenergie der Energiequelle auf Basis der Ziel-Antriebskraft berechnet wird, so dass das stufenlos verstellbare Getriebe so gesteuert werden kann, um die Zielenergie zu erreichen, und bei welchem ein Zieldrehmoment der Energiequelle auf Basis der Ziel-Antriebskraft berechnet wird, so dass die Energiequelle so gesteuert wird, um das Zieldrehmoment zu erreichen. Dieses Steuersystem enthält ein Berechnungsmittel für ein korrigiertes Zieldrehmoment zum Bestimmen eines korrigierten Zieldrehmoments, welches sich im Zeitverlauf ändert, um die Ziel-Antriebskraft zu erreichen, während es mehr als die Änderung des Zieldrehmoments unterdrückt wird. Das Steuersystem ist derart aufgebaut, dass die Gangstufe des stufenlos verstellbaren Getriebes auf Basis der Zielenergie gesteuert wird, und die Last auf die Energiequelle auf Basis des korrigierten Zieldrehmoments gesteuert wird.
  • Das Berechnungsmittel für das korrigierte Zieldrehmoment kann so aufgebaut sein, dass es ein Mittel zum Bestimmen einer korrigierten Zielantriebskraft enthält, welche sich, während sie unterdrückt wird, stärker als die Änderung der Zielantriebskraft ändert, um das korrigierte Zieldrehmoment auf Basis der korrigierten Zielantriebskraft zu berechnen.
  • Andererseits kann das Berechnungsmittel für das korrigierte Zieldrehmoment so aufgebaut sein, dass es ein Mittel zum Bestimmen einer korrigierten Zielenergie enthält, welche sich, während sie unterdrückt wird, stärker als die Änderung der Zielenergie ändert, um das korrigierte Zieldrehmoment auf Basis der korrigierten Zielenergie zu berechnen.
  • Darüber hinaus kann das Berechnungsmittel für das korrigierte Zieldrehmoment so aufgebaut sein, dass es ein Mittel zum Berechnen des korrigierten Zieldrehmoments auf der Basis des Zieldrehmoments enthält.
  • In jeglichen der vorhergehenden Aufbauten kann darüber hinaus das Berechnungsmittel für das korrigierte Zieldrehmoment so aufgebaut sein, dass es ein Mittel zum Berechnen des korrigierten Zieldrehmoments enthält, so dass die Änderung beim korrigierten Zieldrehmoment im Zuge der Änderung für eine vorbestimmte Zeitperiode eingeschränkt werden kann.
  • Die Steuerungen zum Bestimmen der einzelnen korrigierten Werte des Zieldrehmoments, der Zielantriebskraft und der Zielenergie sind ähnlich den zuvor genannten Rundungssteuerungen. Beim stufenlos verstellbaren Getriebe werden daher die Wechselsteuerungen mit der Zielenergie schnell durchgeführt, welche sich augenblicklich auf Basis der Beschleunigungsanforderung ändert, wohingegen die sanften Änderungssteuerungen bei der Energiequelle durch den gerundeten Zielenergiewert gemacht werden, so dass eine abrupte Drehmomenterzeugung vermieden wird. Als Ergebnis kann der Beschleunigungsstoß zum Zeitpunkt eines schnellen Öffnens einer Gaspedal-Öffnung reduziert werden, während das Ansprechverhalten des stufenlos verstellbaren Getriebes korrekt aufrecht erhalten wird, so dass das Fahrzeug ohne jegliches physikalisches Unbehagen gesteuert werden kann.
  • Bei jeglichen der vorhergehenden Aufbauten kann darüber hinaus das Berechnungsmittel für das korrigierte Zieldrehmoment so aufgebaut sein, dass es ein Mittel zum Berechnen des korrigierten Zieldrehmoments enthält, indem der Unterdrückungsgrad bei der Änderung des korrigierten Zieldrehmoments niedriger erstellt wird, je größer die Beschleunigungsanforderung oder je höher der von der Beschleunigungsanforderung bestimmte Steuerparameter ist.
  • Bei jeglichen der vorhergehenden Aufbauten kann im Gegensatz dazu das Berechnungsmittel für das korrigierte Zieldrehmoment so aufgebaut sein, dass es ein Mittel zum Berechnen des korrigierten Zieldrehmoments enthält, indem der Unterdrückungsgrad bei der Änderung des korrigierten Zieldrehmoments niedriger erstellt wird, je höher die Änderungsrate der Beschleunigungsanfrage oder je höher die Änderungsrate eines von der Beschleunigungsanfrage bestimmten Steuerparameters ist.
  • Durch diesen Aufbau wird daher der Grad zum Unterdrücken der Änderung beim korrigierten Zieldrehmoment so eingestellt, dass er den Drehmomentverlust entsprechend des Trägheitsdrehmoments kompensiert, welches durch die Rotationsänderung verursacht wird, welche die Beschleunigungsanforderung begleitet. Dieser Unterdrückungsgrad wird auf Basis der Beschleunigungsanfrage oder eines darauf basierenden Steuerparameters oder ihrer Änderungsrate bestimmt, so dass die Korrektur des das Trägheitsverlustdrehmoment kompensierenden Zieldrehmoments nicht durch die Störungen geschwankt wird. Daraus folgend ist es möglich die Schwankung des Ausgabedrehmoments und die durch die Schwankung verursachte ab- und zunehmende Bewegung zu verhindern. Andererseits wird der Unterdrückungsgrad verringert, wenn das Trägheitsdrehmoment erhöht wird. Genauer gesagt, wird, wenn die Beschleunigungsanfrage oder ein drauf basierender Steuerparameter, oder ihre Änderungsraten erhöht werden, das Änderungsverhältnis des korrigierten Zieldrehmoments erhöht, so dass die Verzögerung in der Rotationsänderung aufgrund der Trägheitskraft verhindert werden kann, um zu bewirken, dass die Geschwindigkeitsänderung ein hohes Ansprechverhalten hat.
  • Gemäß der Erfindung ist andererseits ein Steuersystem bereitgestellt, welches so aufgebaut ist, dass es ein Beschränkungsmittel für ein Unterlimit zum Beschränken einer berechneten Geschwindigkeit des Zieldrehmoments der Energiequelle auf ein vorbestimmtes Unterlimit enthält, und zwar zumindest in einem Abschnitt eines Umformerbereiches, in welchem der Drehmomentumformer das Drehmoment verstärkt, und um das Zieldrehmoment auf Basis der berechneten Geschwindigkeit zu berechnen, welche auf das Unterlimit beschränkt ist.
  • Hier beträgt das Unterlimit beispielsweise 900 rpm.
  • Bei dem Steuersystem der Erfindung ist darüber hinaus das Steuersystem derart aufgebaut, dass es ein Beschränkungsmittel für ein Oberlimit zum Beschränken des Zieldrehmoment auf ein vorbestimmtes Oberlimit gemäß einer Beschleunigungsanfrage enthält, und zwar zumindest in einem Abschnitt eines Umformerbereiches, in welchem der Drehmomentumformer das Drehmoment verstärkt, und dass es eine Last auf die Energiequelle auf Basis des auf das obere Limit beschränkten Zieldrehmoments steuert.
  • Hier kann das obere Limit des Zieldrehmoments eingestellt werden, indem ein Wert verwendet wird, welcher zuvor in Relation zur Gaspedal-Öffnung vorbereitet ist, wie z.B. eine Korrelationsabbildung.
  • Gemäß des Steuersystems der Erfindung kann daher verhindert werden, dass ein übermäßiges Drehmoment im Umformerbereich erzeugt wird, ohne dass es durch die Zielenergie basierend auf der Zielantriebskraft oder der Geschwindigkeit der Energiequelle beeinflusst wird, so dass das abrupte Beschleunigungsgefühl am Start oder das Durchdrehen der Räder oder dergleichen bei einer Straße mit niedrigem μ verhindert werden kann, um das Fahrzeug ohne jegliches physikalisches Unbehagen zu steuern.
  • Die obige und weitere Aufgaben und neue Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung deutlicher erscheinen, wenn dieselbe mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gelesen wird. Es ist jedoch ausdrücklich zu verstehen, dass die Zeichnungen nur zu Darstellungszwecken dienen und nicht als Bestimmung der Beschränkungen der Erfindung gedacht sind.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein abstraktes Schaubild, welches einen schematischen Aufbau eines Fahrzeuges zeigt, welches mit einem Steuersystem gemäß der Erfindung bereitgestellt ist;
  • 2 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern einer Ablaufroutine im Steuersystem;
  • 3 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern einer weiteren Ablaufroutine im Steuersystem;
  • 4 ist ein beispielhaftes Schaubild zum Erläutern von Änderungen bei einer Gaspedal-Öffnung, einer Antriebskraft, einer Zielenergie, einer Maschinengeschwindigkeit und einem Maschinendrehmoment in einem Wirkungsbereich eines Drehmomentsumformers beim Steuersystem gemäß der Erfindung;
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer Zieldrehmoment-Berechnungsroutine beim Steuersystem gemäß der Erfindung;
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer weiteren Zieldrehmoment-Berechnungsroutine beim Steuersystem gemäß der Erfindung;
  • 7 ist ein Zeitablauf, welcher Änderungen in einer Zielantriebskraft, einer Zielenergie, einer Geschwindigkeit einer Energiequelle und einem Zieldrehmoment gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 8 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern eines Steuersystems einer weiteren Ausführungsform.
  • 9 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern eines Steuerbeispiels, welches in der in 8 gezeigten Ausführungsform ausgeführt wird;
  • 10 ist ein Schaubild, welches ein Beispiel einer Abbildung eines Entscheidungswertes von einer Zeitperiode darstellt, welche im Steuerbeispiel gemessen wird;
  • 11 ist ein Schaubild, welches abstrakt ein Beispiel einer Abbildung eines ersten Additionswertes zum Berechnen einer korrigierten Zielantriebskraft beim Steuerbeispiel darstellt;
  • 12 ist ein Schaubild, welches abstrakt ein Beispiel einer Abbildung eines zweiten Additionswertes zum Berechnen einer korrigierten Zielantriebskraft beim Steuerbeispiel darstellt;
  • 13 ist ein Zeitablauf, welcher Änderungen in einer korrigierten Zielantriebskraft, einer korrigierten Zielenergie, einer Geschwindigkeit von einer Energiequelle und einem korrigierten Zieldrehmoment darstellt, wenn die in 9 gezeigte Steuerung ausgeführt wird;
  • 14 ist ein Zeitablauf, welcher Änderungen in einer korrigierten Zielantriebskraft, einer korrigierten Zielenergie, einer Geschwindigkeit von einer Energiequelle und einem korrigierten Zieldrehmoment darstellt, wenn eine Steuerung zum zeitweiligen Unterdrücken der Änderung der korrigierten Zielantriebskraft beim Gangwechsel vorgenommen wird;
  • 15 ist ein Schaubild, welches abstrakt ein Beispiel einer Abbildung eines ersten Additionswertes darstellt, in welchem ein Trägheitsdrehmoment zum Berechnen der korrigierten Zielantriebskraft enthalten ist, welche im Steuerbeispiel zu verwenden ist, welches durch das in 8 gezeigte Steuersystem ausgeführt wird; und
  • 16 ist ein Schaubild, welches abstrakt ein Beispiel einer Abbildung eines zweiten Additionswertes darstellt, in welchem ein Trägheitsdrehmoment zum Berechnen der korrigierten Zielantriebskraft enthalten ist, welche im Steuerbeispiel zu verwenden ist, welches durch das in 8 gezeigte Steuersystem ausgeführt wird.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Erfindung wird in Verbindung mit ihrem speziellen Beispiel mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt ein abstraktes Schaubild eines Fahrzeuges gemäß der Erfindung. Bei dem gezeigten Fahrzeug ist ein stufenlos verstellbares Getriebe (wie es als das "CVT" kurz bezeichnet wird) 12 zwischen einer Energiequelle und (nicht gezeigt) Antriebsrädern angeordnet. Hier wird die Energiequelle beispielhaft als eine Verbrennungsmaschine, wie z.B. eine Otto-Maschine oder eine Dieselmaschine, ein Elektromotor, wie z.B. ein Motor, oder eine Kombination dieser angenommen. Die folgende Beschreibung wird durch Anwenden einer Maschine 10 gegeben.
  • In 1 hat die Maschine 10 eine Kurbelwelle 10a, welche mit einer Eingabewelle 12a des Riementyp CVT 12 über einen Drehmomentumformer 18 verbunden ist, welcher einen Vorwärts- /Rückwärtsumschaltmechanismus 14 und eine Absperrklaue 16 enthält. Andererseits ist eine Ausgabewelle 12b des CVT 12 über einen nicht gezeigten Differenzialgangmechanismus mit den Antriebsrädern des Fahrzeuges verbunden. Darüber hinaus ist eine Absperrklaue 16 mechanisch mit einem Getriebedrehmoment der Maschine 10 zu den Antriebsrädern oder umgekehrt verbunden. Wenn die Absperrklaue 16 getrennt (oder losgelöst) wird, werden die Maschine 10 und die Antriebräder (oder das CVT 12) frei (obwohl durch den Drehmomentumformer 18 durch Fluid gekoppelt), und die Maschine 10 kann autonom angetrieben werden, ohne dass sie eine nicht überschüssige Last von den Antriebsrädern erhält, so dass sie beispielsweise ihre Leerlaufrotation aufrecht erhalten kann.
  • Das wie in 1 gezeigte CVT 12 wird aktiviert um die Gangstufe zu ändern, indem hydraulisch die Rillenbreite von einem Paar an verstellbaren Rollen 20 geändert wird, welche aus einem bewegbaren Rotor (oder einer bewegbaren Laufrolle) 20a und einem festgesetzten Rotor (oder einer festgesetzten Laufrolle) 20b zusammengesetzt sind, wodurch der Wicklungsradius eines Riemens 22 auf diese verstellbaren Rollen geändert wird, während die Spannung des Riemens 22 konstant aufrecht erhalten wird. Somit ist die Änderungsrate der Rillenbreite gleich der Geschwindigkeitsänderungsrate. Genauer gesagt, wird einem Stellglied 24 zum Antreiben der bewegbaren Laufrolle 20a der verstellbaren Rollen 20 an der Ausgabeseite ein Öldruck zugeführt, und zwar basierend auf der Information des Getriebeeingabedrehmoments, wie z.B. eine Drosselöffnung, um die Spannung des Riemens 22 auf einen Wert einzustellen, welcher dem Eingangsdrehmoment entspricht. In diesem Zustand wird ein Liniendruck, welcher dem Stellglied 24 zum Antreiben der bewegbaren Laufrolle 20a der eingangsseitigen verstellbaren Rollen 20 zugeführt wird, und von diesem abgeführt wird, derart gesteuert, dass die Geschwindigkeitsänderungsrate freiwillig gesteuert werden kann. Bei dieser Erfindung hier kann nicht nur das Riementyp CVT wie zuvor beschrieben, sondern ebenfalls ein stufenlos verstellbares Getriebe vom Torustyp verwendet werden, welches aktiviert wird, um die Gangstufe zu ändern, indem Energierollen zwischen einem Paar von Scheiben, welche Torus-Oberflächen haben, zusammengepresst werden, und indem die Energierollen geneigt werden, um die Radien ihrer Kontaktpunkte mit den Scheiben zu ändern.
  • Andererseits ist der Drehmomentumformer 18 grundlegend derart bereitgestellt, dass er die Maschine 10 stufenlos aktiviert, sogar wenn das Fahrzeug stoppt. Hier ist der Vorwärts- /Rückwärts-Umschaltmechanismus 14 teilweise bereitgestellt, weil die Rotationsrichtung der Maschine 10 auf eine Richtung beschränkt ist, und teilweise, weil das CVT 12 nicht mit einem Umkehrmechanismus bereitgestellt ist. Der Vorwärts- /Rückwärts-Umschaltmechanismus 14 kann beispielhaft durch einen Mechanismus ausgeführt werden, welcher hauptsächlich aus einem Planetengetriebe oder einem Mechanismus aufgebaut ist, welcher mit einem Rückwärtsgang und einem synchronen Kopplungsmechanismus ausgestattet ist.
  • Zum jeweiligen Erfassen der Rotationsgeschwindigkeiten der Eingangswelle 12a und der Ausgangswelle 12b werden Geschwindigkeitssensoren 26 und 28 bereitgestellt. Diese Geschwindigkeitssensoren 26 uns 28 werden mit einer elektronischen Steuereinheit (wie sie kurz als die "ECU" bezeichnet werden wird) 30 verbunden, welche hauptsächlich aus einem Mikrocomputer aufgebaut ist. Diese ECU 30 berechnet die Gangstufe des CVT 12 auf Basis der erfassten Signale der Geschwindigkeitssensoren 26 und 28.
  • In der Nähe einer Ansaugröhre der Maschine 10 ist andererseits ein Ansaugdrucksensor 32 zum Erfassen des Ansaugdrucks angeordnet. In der Nähe der Kurbelwelle 10a ist ein Rotationssensor 34 zum Erfassen der Maschinengeschwindigkeit angeordnet. Die ECU 30 steuert die Kraftstoffeinspritzrate und den Zündzeitpunkt aufs optimale, und zwar gemäß des durch den Ansaugdrucksensor 32 erfassten Ansaugdrucks und der durch den Rotationssensor 34 erfassten Maschinengeschwindigkeit.
  • In der Nähe eines Gaspedals 36 ist andererseits ein Gaspedalsensor 38 zum Erfassen der Gaspedal-Öffnung (wie in Bezug auf den Niederdruckhub eines Gaspedals bestimmt) angeordnet, und die erfasste Gaspedal-Öffnung wird der ECU 30 zugeführt. Die ECU 30 verwendet die durch den Gaspedalsensor 38 erfasste Gaspedal-Öffnung, die durch den Geschwindigkeitssensor 28 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit und die durch den Rotationssensor 34 erfasste Maschinengeschwindigkeit, um den Ansaugdruck über ein Drossel-Stellglied 40 zu steuern, so dass beispielsweise die Kraftstoffverbrauch optimiert werden kann.
  • Andererseits ist eine Gangschaltung 42, wie sie in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet ist, mit einem Gangsensor 44 zum Erfassen der Gangposition der Gangschaltung 42 ausgestattet. Unter Verwendung der Information, wie z.B. der Antriebsbereich, wie er durch den Gangsensor 44, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Gaspedal-Öffnung erfasst wird, steuert die ECU 30 die Arbeit der Absperrklaue 16 und die Gangstufe des CVT 12.
  • In der Nähe eines Bremspedals 46 ist darüber hinaus ein Bremspedalsensor 48 zum Erfassen des Niederdruckhubes und der Rate des Bremspedals 46 angeordnet. Der Bremspedalsensor 48 ist an einer (nicht gezeigten) Bremspedal-Klammer angeordnet, um der ECU 30 eine zum Niederdruckhub des Bremspedals 46 proportionale Spannung zuzuführen.
  • Andererseits ist die ECU 30 mit einem Zubehör, wie z.B. einer Klimaanlage (wie sie kurz als die („AIR-CON") bezeichnet werden wird) 50 verbunden, um sie zu steuern. Diese AIR-CON 50 hat einen (nicht gezeigten) Kompressor, welcher durch die Maschine 10 angetrieben wird.
  • Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge einer Zielantriebskraft, welche auf der Basis der Gaspedal-Öffnung und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, die Zielantriebskraft durch stufenförmiges Ändern der Antriebskraft gerundet wird, so dass eine gerundete Zielenergie auf der Basis der gerundeten Zielantriebskraft bestimmt wird. Es ist ferner gekennzeichnet, dass die Gangstufe des CVT 12 auf der Basis der Zielenergie der Maschine 10 gesteuert wird, wie sie für die Zielantriebskraft berechnet wird, wohingegen die Last auf die Maschine 10 auf der Basis der gerundeten Zielenergie gesteuert wird.
  • 2 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern der Steuerroutine einer ersten Ausführungsform in der ECU 30. Das Zielantriebskraft-Berechnungsmittel 52 in der ECU 30 bestimmt eine Zielantriebskraft Ft auf Basis der Gaspedal-Öffnung Acc und der Fahrzeugsgeschwindigkeit V, wie sie in ihr eingegeben werden. Hier ist die Gaspedal-Öffnung Acc gemäß den Steuerungsdaten, welche durch elektrisches Erfassen des Niederdruckhubes des Gaspedals 36 durch den Gaspedalsensor 38 erfasst werden, und als eine Anforderung für eine Beschleunigung oder Verzögerung, d.h. als ein Anforderungsparameter für die Antriebskraft, verwendet werden. Daher kann ein Beschleunigungsanforderungssignal für eine Geschwindigkeitssteuerung, um die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant zu halten, anstelle der Gaspedal-Öffnung Acc verwendet werden. Diese Substitution wird ebenfalls bei einem Eingabewert bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit angewendet. Genauer gesagt, kann ein Wert bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit, d.h. ein weiteres Eingangssignal, welches eine eins-zu-eins Beziehung zur Fahrzeuggeschwindigkeit V hat, wie z.B. eine von einem Rotationsabschnitt erlangte Geschwindigkeit, umgeformt und als die Fahrzeuggeschwindigkeit V verwendet werden. Die Zielantriebskraft Ft kann von der Abbildung hergeleitet werden, welche Beziehungen zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Antriebskraft Ft darstellt, und zwar unter Verwendung der Gaspedal-Öffnung Acc als den Parameter, wie in 2 dargestellt. Diese Abbildung wird zuvor für jedes Fahrzeug oder für jede Maschine vorbereitet.
  • Darauf folgend bestimmt das Zielenergie-Berechnungsmittel 54 eine Zielenergie Pt der Maschine 10 durch Multiplizieren der erlangten Zielantriebskraft Ft und der derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit V. Darüber hinaus bestimmt das CVT Zielwert-Berechnungsmittel 56 in der ECU 30 eine Zielenergiegeschwindigkeit Net entsprechend der Zielenergie Pt, um die Gangstufe des CVT 12 steuern. Hier kann eine Ziel-Eingabewelle-Geschwindigkeit Nint entsprechend der Zielenergie Pt bestimmt werden. Diese Zielmaschinengeschwindigkeit Net oder Ziel-Eingabewelle-Geschwindigkeit Nint kann ebenfalls aus der Korrelationsabbildung basierend auf der Zielenergie Pt extrahiert werden.
  • Darüber hinaus steuert das CVT Steuermittel 58 in der ECU 30 die Gangstufe des CVT 12 auf Basis der Zielmaschinengeschwindigkeit Net und einer erfassten tatsächlichen Maschinengeschwindigkeit Ne, so dass die tatsächliche Maschinengeschwindigkeit die Zielmaschinengeschwindigkeit werden kann. In 1 wird spezieller eine Steuerung auf den Liniendruck gemacht, welcher dem Stellglied 24 zugeführt wird, und von diesem abgegeben wird, um die bewegbaren Laufrollen 20a der verstellbaren Rollen 20 anzutreiben. Kurz gesagt, wird die Gangstufe des CVT 12 schnell gesteuert, um die Zielenergie gemäß der Zielantriebskraft zu erreichen, welche sich ändert, wenn das Gaspedal 36 niedergedrückt wird.
  • Für die Zielantriebskraft Ft, welche durch das Zielantriebskraft-Berechnungsmittel 52 bestimm wird, berechnet andererseits ein Berechnungsmittel 60 für eine gerundete Zielantriebskraft in der ECU 30 eine gerundete Zielantriebskraft Fs, indem im Zuge eines Erreichens der Zielantriebskraft Ft die Antriebskraft stufenförmig geändert wird. Der gerundete Zielantriebskraftwert Fs kann durch die folgende Rundungsformel durch 1/n berechnet werden: Fs (i) = Ft/n + (n–1) * Fs (i–1) /n.
  • Die Änderung im gerundeten Zielantriebskraftwert Fs relativ zur Zielantriebskraft Ft ist beispielsweise in 2 dargestellt. Für diesen gerundeten Zielantriebskraftwert Fs kann eine solche Korrelationsabbildung vorbereitet und extrahiert werden. Andererseits braucht die Änderung im gerundeten Zielantriebskraftwert Fs nicht immer so glatt zu sein, wie in 2 dargestellt, sondern kann schrittweise geändert werden, beispielsweise durch Beschränken der Zunahme oder Abnahme durch einen vorbestimmten Wert für jede Berechnungsperiode.
  • Darauf folgend bestimmt ein Berechnungsmittel für eine gerundete Zielenergie 62 in der ECU 30 einen gerundeten Zielenergiewert Ps der Maschine 10 durch Multiplizieren der erlangten Zielantriebskraft Ft und der derzeitigen Fahrzeuggeschwindigkeit V. Um die Maschine 10 zu steuern bestimmt darüber hinaus ein Maschinenlast-Berechnungsmittel 64 in der ECU 30 ein Zielmaschinendrehmoment T aus der folgenden Formel auf Basis des gerundeten Zielenergiewertes Pt und der derzeitigen Maschinengeschwindigkeit Ne. Hier kann die derzeitige Eingangswellengeschwindigkeit Nin anstelle der derzeitigen Maschinengeschwindigkeit Ne verwendet werden. T = 30 Ps/π Ne.
  • Ein Maschinenlast-Steuermittel 66 in der ECU 30 steuert die Maschine 10, um das berechnete Zielmaschinendrehmoment T auszugeben. Genauer gesagt, steuert das Maschinenlast-Steuermittel 66 die Treibstoffeinspritzrate oder die Öffnung des (nicht gezeigten) elektronischen Drosselventils.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird der gerundete Zielenergiewert Ps, wie er mit Bezug auf die Zielantriebskraft Ft gerundet ist, zum Berechnen des Zielmaschinendrehmoments T verwendet, so dass eine abrupte Änderung im Drehmoment vermieden werden kann, um zu verhindern, dass irgendein Stoß zum Zeitpunkt eines Betriebes des Gaspedals 36 auftritt.
  • Somit wird die Gangstufensteuerung des CVT 12 auf der Basis der Zielenergie gemacht, und die Laststeuerung der Maschine 10 wird auf der Basis des gerundeten Zielenergiewertes gemacht. Bezüglich der Differenz zwischen dem Ansprechverhalten der Maschine 10 und dem des CVT 12, ist es möglich die Fahrzeugsteuerung ohne jegliches physikalisches Unbehagen zu verbessern, während die Energieeigenschaften des Fahrzeuges verbessert werden, d.h., das Ansprechverhalten auf eine Beschleunigung (d.h. das Ansprechverhalten auf einen Wechsel des CVT) während der Beschleunigungsstoß reduziert wird.
  • Hier wird bei dem zuvor genannten speziellen Beispiel die Zielantriebskraft Ft durch den Rundungsbetrieb korrigiert, um das Zieldrehmoment zu korrigieren, jedoch kann sie auch durch Korrigieren der Zielenergie oder des Zieldrehmoments durch deren Runden korrigiert werden. 3 zeigt beispielsweise eine Modifikation des Aufbaus von 2, in welchem das Berechnungsmittel für die gerundete Zielenergie 62 den gerundeten Zielenergiewert Ps auf Basis der durch das Zielenergie-Berechnungsmittel 54 berechneten Zielenergie Pt berechnet. Diese Berechnung kann bei einer gleichen Wirkung gemacht werden, indem die zuvor genannte Rundungsformel durch 1/n angewendet wird. Andererseits kann das Maschinenlast-Berechnungsmittel 64 ferner mit einer Funktion zum Runden des Zielmaschinendrehmoments T bereitgestellt werden, welches auf der Basis der Zielenergie Pt berechnet wird, um dadurch eine ähnliche Wirkung zu erlangen.
  • Bei dem Fahrzeug, welches das darin eingebaute CVT 12 hat, wie in 1 gezeigt, wird der Drehmomentumformer 18 angewendet, um es der Maschine 10 zu ermöglichen im Leerlauf zu fahren, während das Fahrzeug stoppt oder mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, und um das Antriebsdrehmoment zu erhöhen, wenn das Fahrzeug startet. Der Drehmomentumformer 18 synchronisiert die Maschine 10 und das CVT 12, welche in unterschiedlichen Rotationszuständen sind, indem die Anlegekraft der Absperrklaue 16 verringert wird, um ein Schlüpfen beim Stoppen oder bei dem Fahren mit niedriger Geschwindigkeit (gerade nach dem Start oder gerade vor dem Stoppen) zu bewirken, und trennt die Maschine 10 und das CVT 12 beim Stoppen, indem die Absperrklaue 16 komplett gelöst wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, verbindet der Drehmomentumformer 18 andererseits die Maschine 10 und das CVT 12 direkt durch Anlegen der Absperrklaue 16, um zwischendurch die Energieübertragung effizient zu bewirken.
  • Wie oben beschrieben wird die Maschine 10 so gesteuert, um das Maschinendrehmoment zu erzeugen, wie es anhand der Zielenergie bestimmt ist, welche auf der Basis des Niederdrucks des Gaspedals und der Maschinengeschwindigkeit oder der Eingabewelle-Geschwindigkeit berechnet wird, d.h., das Maschinendrehmoment gemäß der Beschleunigungsanforderung. 4 stellt die Änderungen in der Beschleunigeröffnung, der Antriebskraft, der Zielenergie, der Maschinengeschwindigkeit und des Maschinendrehmoments des Umformerbereichs beim Zeitpunkt des Startens dar, wenn die Verbindung der Absperrklaue 16 begonnen wird, um die Maschinengeschwindigkeit zu erhöhen. Bei der Steuerung aus dem Stand der Technik werden, wenn die Beschleunigeröffnung mit der Startanforderung entschieden wird, die Zielantriebsenergie und die Zielenergie gemäß der Beschleunigeröffnung berechnet. Zu diesem Zeitpunkt steigt die Maschinengeschwindigkeit von der des Leerlaufzustands an (wie durch eine Maschinengeschwindigkeit A angezeigt). Genauer gesagt, wird das Maschinendrehmoment beim Start auf der Basis der Leerlaufgeschwindigkeit berechnet, so dass ein hohes Drehmoment beim Start erzeugt wird (wie durch ein Maschinendrehmoment B angezeigt). Dieses hohe Drehmoment wird ferner durch die Drehmoment-Verstärkungswirkung des Drehmomentumformers 18 erhöht. Als Ergebnis kann eine abrupte Beschleunigung auf der herkömmlichen Straßenoberfläche bewirkt werden (wie es sich im trockenen Zustand herausgestellt hat). Wenn das Fahrzeug auf einer Straße fährt, welche eine Oberfläche von einem niedrigen μ hat, (d.h. Reibungskoeffizient), wie z.B. eine Straße mit festgefahrenem Schnee, eine vereiste Straße oder eine Schotterstraße, kann das Schlüpfen der Räder auftreten.
  • Wie hier zuvor beschrieben, wird die Zielenergie zum Startzeitpunkt der Steuerung ebenfalls durch Steuern der Gangstufe des CVT 12 auf der Basis der Zielenergie, und durch Steuern der Last auf die Maschine 10 auf der Basis des gerundeten Zielenergiewertes, gerundet (oder korrigiert), so dass der abrupte Anstieg im Drehmoment beim Start vermieden werden kann. Alternativ kann der abrupte Drehmomentanstieg beim Start ebenfalls vermieden werden, indem zum Zeitpunkt der Berechnung des Maschinen-Drehmoments der rechnerischen Maschinengeschwindigkeit oder Eingabewellengeschwindigkeit ein Unterlimit gegeben wird.
  • Wie beispielsweise in 4 dargestellt, wird die Maschinengeschwindigkeit für die Drehmomentberechnungen bei einem Unterlimit C eingestellt (beispielsweise 900 rpm). Als Ergebnis kann eine Drehmomentsberechnungs- Maschinengeschwindigkeit D höher als das Unterlimit C aufrechterhalten werden. Sogar wenn das Gaspedal 36 zum Starten des Fahrzeuges niedergedrückt wird, wird darüber hinaus ein höherer Wert als das Unterlimit C bei allen Zeitpunkten zum Berechnen des tatsächlichen Maschinendrehmoments verwendet. Als Ergebnis wird jeglicher abrupte Anstieg im Maschinendrehmoment beim Start unterdrückt, wie durch ein Maschinendrehmoment E bei 4 angezeigt, und zwar zum Zeitpunkt, bei welchem das Unterlimit angelegt wird. Wie durch eine tatsächliche Antriebskraft F angezeigt, steigt, wenn das Unterlimit angewendet wird, darüber hinaus die tatsächliche Antriebskraft sanft an. Als Ergebnis kann das Fahrzeug sanft gestartet werden, ohne dass ein Schlüpfen der Räder auftritt, sogar wenn es auf der Straße mit niedrigem μ fährt, so dass die Fahrzeugsteuerung ohne jegliches physikalisches Unbehagen gemacht werden kann.
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, welches eine Routine zum Berechnen des Ziel-Drehmoments auf Basis der Maschinengeschwindigkeit zeigt. Zunächst vergleicht die ECU 30 von 1 die derzeitige Maschinengeschwindigkeit mit einem voreingestellten Unterlimit (beispielsweise 900 rpm) (bei Schritt S100). Wenn die ECU 30 entscheidet, (dass die derzeitige Maschinengeschwindigkeit > der Unterlimit-Geschwindigkeit ist), wird die Maschinengeschwindigkeit, wie sie vom Umdrehungssensor 34 erfasst werden kann, als die Geschwindigkeit für die Drehmoment-Berechnungen angepasst (bei Schritt S101), und das Ziel-Drehmoment wird auf Basis der erfassten tatsächlichen Maschinengeschwindigkeit berechnet (bei Schritt S102).
  • Wenn die ECU 30 bei Schritt S100 entscheidet, dass (die derzeitige Maschinengeschwindigkeit < der Unterlimit-Geschwindigkeit ist), kann das durch die Berechnungen zu bestimmende Drehmoment übermäßig sein. Daher wird die voreingestellte Unterlimit-Geschwindigkeit (beispielsweise 900 rpm) als die Geschwindigkeit für die Drehmoment-Berechnungen angenommen (bei Schritt S103), und die Berechnungen des Ziel-Drehmoments werden auf Basis der Unterlimit-Geschwindigkeit ausgeführt (bei Schritt S102). Als Ergebnis wird der abrupte Anstieg des Drehmoments vom Leerlauf-Zustand aus gelockert, wie in 4 dargestellt, um das abrupte Beschleunigungsgefühl und das Durchdrehen der Räder beim Start zu verhindern.
  • Wie im Ablaufdiagramm von 6 gezeigt, kann das tatsächlich zu erzeugende Drehmoment durch das beschränkende Drehmoment beschränkt werden, welches auf Basis der Gaspedal-Öffnung bestimmt wird. Zunächst wird das Ziel-Drehmoment der Maschine 10 auf Basis der Gaspedal-Öffnung berechnet (bei Schritt S200). Gleichzeitig dazu wird das beschränkende Drehmoment aus der Korrelations-Abbildung extrahiert, welche zuvor in Relation zur Gaspedal-Öffnung vorbereitet wurde (bei Schritt S201). Dann werden das Ziel-Drehmoment und das beschränkende Drehmoment verglichen (bei Schritt S202). Wenn das Ziel-Drehmoment niedriger als das beschränkende Drehmoment ist (d.h., dass das Ziel-Drehmoment ≥ dem beschränkenden Drehmoment ist), wird das Ziel-Drehmoment, wie in Schritt S200 berechnet, angenommen, und die Steuerung der Maschine 10 wird ausgeführt. Wenn das Ziel-Drehmoment höher als beschränkende Drehmoment ist (d.h., dass das Ziel-Drehmoment < dem beschränkenden Drehmoment ist), wird im Gegensatz dazu das beschränkende Drehmoment als das Ziel-Drehmoment angenommen (bei Schritt S203), und die Steuerung der Maschine 10 wird ausgeführt. Daraus folgend wird vom Leerlaufzustand aus eine Beschränkung auf dem abrupten Anstieg im Drehmoment auferlegt, wie im Beispiel von 5, so dass das Durchdrehen der Räder und das abrupte Beschleunigungsgefühl beim Start verhindert werden.
  • Bei dem spezifischen Beispiel wie soweit beschrieben, wird die Ziel-Antriebskraft, die Zielenergie oder das Ziel- Drehmoment durch deren Rundung korrigiert. Alternativ kann jedoch die Änderungstendenz der korrigierten Ziel-Antriebskraft, der korrigierten Ziel-Energie oder des korrigierten Ziel-Drehmoments im wesentlichen konstant gehalten werden. Diese alternative Steuerung wird schematisch in 7 dargestellt. Diese Steuerung hilft hauptsächlich bei der Korrektur einer abrupten Änderung in der Antriebskraft, wie sie auf Basis der Differenz zwischen dem Steuerungsansprechen der Energiequelle, wie beispielsweise die Maschine, und dem Wechselansprechen des stufenlos verstellbaren Getriebes verursacht wird.
  • Sogar wenn das Steuerungsansprechen der Maschine 10 höher als das Wechselansprechen des CVT 12 ist, gibt es jedoch eine derartige unvermeidbare Verzögerung in der Maschine 10 selber, wie sie durch eine Verzögerung der Zunahme des Ansaugens entsprechend der Zunahme der Drosselöffnung beispielhaft dargestellt wird. Beim Antriebszug gibt es andererseits eine Gegenreaktion, welche auf der Loslösung im Verbindungsabschnitt zwischen Bauteilen basiert. Die Gegenreaktion kann eine Verzögerung in der Änderung des Antriebs-Drehmoments verursachen. Wenn diese Faktoren für die Verzögerung in Betracht gezogen werden, kann die Erfindung derart aufgebaut werden, dass sie die Energiequelle steuert, welche die zuvor erwähnte Maschine 10 und das CVT 12 enthält, wie im folgenden erläutert werden wird.
  • In 8 sind das Ziel-Antriebskraft-Berechnungsmittel 52, das Zielenergie-Berechnungsmittel 54, das Ziel-Gangstufe-Berechnungsmittel 56 des stufenlos verstellbaren Getriebes (CVT) und das CVT-Steuerungsmittel (oder Gangstufe-Steuerungsmittel) 58 jeweils ähnlich denen des vorhergehenden Beispiels von 2 oder 3. Es wird ein Mittel zum Berechnen einer korrigierten Ziel-Antriebskraft 70 zum Berechnen einer korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta bereitgestellt, welche sich auf eine mehr unterdrückte Weise als bei der Ziel-Antriebskraft Ft ändert, welche durch das Ziel-Antriebskraft-Berechnungsmittel 52 berechnet wird. Es werden später die Inhalte der Steuerungen beschrieben, welche durch das Mittel zum Berechnen der korrigierten Ziel-Antriebskraft 70 zu machen sind.
  • Es wird ein Mittel 72 zum Berechnen einer Ziel-Energie Pta auf Basis der korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta, wie durch dieses Mittel zum Berechnen der korrigierten Ziel-Antriebskraft 70 berechnet, und der Fahrzeuggeschwindigkeit V bereitgestellt. Die korrigierte Ziel-Antriebskraft Fta oder die grundlegenden Daten für die Berechnungen, wie hier durchgeführt, ändern sich bei einer Unterdrückung in Bezug auf die Änderung in der Ziel-Antriebskraft Ft gemäß der Gaspedal-Öffnung Acc oder eines Beispiels der Beschleunigungsanforderung. Daher ist der Berechnungswert die korrigierte Ziel-Energie Pta, welche die unterdrückte Änderung relativ zur Ziel-Energie Pt vorzeigt, wie sie im Ziel-Energie-Berechnungsmittel 54 erlangt wird, so dass das Berechnungsmittel 72 dem Mittel zum Berechnen der korrigierten Ziel-Energie 72 entspricht.
  • Es ist ferner ein Mittel 74 zum Berechnen eines Ziel-Drehmoments Ta der Maschine 10 auf Basis der korrigierten Ziel-Energie Pta bereitgestellt, wie sie durch das Mittel zum Berechnen der korrigierten Ziel-Energie 72 erlangt wird, und der Maschinengeschwindigkeit Ne oder der Eingabewelle-Geschwindigkeit Nint. Die korrigierten Ziel-Energie Pta oder die grundlegenden Daten für die Berechnungen, wie hier durchgeführt, ändern sich bei einer Unterdrückung in Relation zur Ziel-Energie Pt, welche durch das Zielenergie-Berechnungsmittel 54 berechnet wird. Daher ist der Berechnungswert das korrigierte Ziel-Drehmoment Ta, so dass das Berechnungsmittel 74 dem Mittel zum Berechnen des korrigierten Ziel-Drehmoments 74 entspricht. Ein Anweisungssignal, welches dem somit erlangten korrigierten Ziel-Drehmoment Ta entspricht, wird in das Maschinenlast-Steuerungsmittel 66 eingegeben, so dass die Last (beispielsweise die Drosselöffnung oder die Kraftstoffzufuhr) auf die Maschine 10 derart gesteuert wird, um das korrigierte Ziel-Drehmoment Ta zu erreichen. Es ist ferner ein Rückführmittel 76 zum Rückführen eines Rückführsignals des Maschinen-Drehmoments vom Maschinenlast-Steuerungsmittel 66 an das Mittel zum Berechnen einer korrigierten Ziel-Antriebskraft 70 bereitgestellt.
  • Bei dem Steuerungssystem, welches die in 8 gezeigten zuvor genannten Mittel hat, wird gemäß der Erfindung die in 9 gezeigte Steuerung hauptsächlich durch das Mittel zum Berechnen der korrigierten Ziel-Antriebskraft 70 ausgeführt, um die korrigierte Ziel-Antriebskraft Fta zu berechnen, auf welcher das korrigierte Ziel-Drehmoment Ta bestimmt wird. Auf Basis dieses korrigierten Ziel-Drehmoments Ta wird die Laststeuerung der Maschine 10 ausgeführt, bis die Antriebskraft des Fahrzeugs die letztendliche Ziel-Antriebskraft Ft erreicht. In 9 wird zunächst die Ziel-Antriebskraft Ft berechnet (bei Schritt S301). Dieser Schritt wird durch das Ziel-Antriebskraft-Berechnungsmittel 52 ausgeführt, so dass die Ziel-Antriebskraft Ft auf Basis der Beschleunigeröffnung Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt wird. Hier entspricht die Gaspedal-Öffnung Acc den Steuerungsdaten, welche durch elektrisches Verarbeiten des Niederdruckhubes des Gaspedals erlangt werden, und welche als der Steuerparameter angenommen werden, welcher eine Anforderung für eine Beschleunigung oder Verzögerung anzeigt, d.h. eine Anforderung für die Antriebskraft. Daher kann das Signal der Beschleunigungsanforderung für die Geschwindigkeitssteuerung, nämlich die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einem vorbestimmten Wert beizubehalten, anstelle der Gaspedal-Öffnung Acc als der Parameter angenommen werden. Dieser Ersatz kann ebenfalls bei der Fahrzeuggeschwindigkeit angewendet werden. Die Geschwindigkeit eines weiteren geeigneten Drehteils, welches eine eins-zu-eins Beziehung zur Fahrzeuggeschwindigkeit V hat, kann ebenfalls anstelle eines Wertes in Relation zur Fahrzeuggeschwindigkeit V als der Steuerparameter angenommen werden.
  • Als nächstes wird (bei Schritt S302) entschieden, ob eine Änderung Δ Acc der Gaspedal-Öffnung Acc für eine Einheitszeit größer als ein vorbestimmter Referenzwert Δ (beispielsweise 0,5 deg./16ms) ist oder nicht. Dies entspricht einem Entscheidungsschritt, ob sie in einem abrupten Beschleunigungszustand ist, bei welchem die Beschleunigungsanforderung abrupt ansteigt, oder nicht, und dieser Schritt kann durch Vergleich der Zeitdifferenzierung des Beschleunigungs-Anforderungssignals, wie bei der ECU 30 eingegeben, mit einem Referenzwert durchgeführt werden.
  • Wenn das Gaspedal abrupt niedergedrückt wird, so dass die Antwort auf Schritt S302 JA ist, wird durch Rückstellen eines Zeitnehmers Tm auf 0 ein Beginn eingeleitet (bei Schritt S303). Als nächstes wird (bei Schritt S304) ein Referenzwert τ der durch den Zeitnehmer Tm zu zählenden Zeit bestimmt, d.h. der verstrichenen Zeit, nachdem das Gaspedal tief niedergedrückt wurde. Dieser Referenzwert T nimmt gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V oder der Gangstufe zu/ab, und bezieht sich auf die verstrichene Zeit, seit der die Ansaugluft gemäß dieser Öffnung erreicht wird, nachdem die Drosselöffnung geändert wurde (oder erweitert wurde). Darüber hinaus kann dieser Referenzwert T aus der Abbildung ausgelesen werden, welche zuvor durch verwenden der Fahrzeuggeschwindigkeit V oder der Gangstufe als den Parameter vorbereitet wird. Diese Abbildung ist in 10 beispielhaft dargestellt. Wie in 10 dargestellt wird der Referenzwert τ derart eingestellt, dass er bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit oder niedrigerer Gangstufe kleiner wird.
  • Am darauffolgenden Schritt S305 wird entschieden, ob der gemessene Wert des Zeitnehmers Tm kleiner als der Referenzwert τ ist oder nicht. Mit anderen Worten wird entschieden, ob die verstrichene Zeit, nachdem ein abrupter Anstieg in der Gaspedal-Öffnung entschieden wurde, darin versagt hat den Referenzwert τ zu erreichen oder nicht. Wenn die Antwort dieses Schrittes S305 bejaht wird, liegt jener Zustand vor, nachdem das Gaspedal abrupt niedergedrückt wurde, um die Drosselöffnung zu erweitern, und wird beispielhaft durch den Zustand dargestellt, bei welchem die Ansaugluft noch nicht ausreichend erweitert wurde, oder bei welchem die Zunahme der Maschinenausgabe gemäß der Zunahme der Drosselöffnung noch nicht sicher gestartet ist. In diesem Fall wird (bei Schritt S306) ein erster Summand Fta1 angenommen, um den Änderungsgrad (oder den Änderungsgradienten) der korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta zu bestimmen. Der Summand Fta1 entspricht einer Zunahme der korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta bei jeder Zykluszeit, um die Steuerung basierend auf das in 9 gezeigte Ablaufdiagramm auszuführen. Als dieser Summand Fta1 wird der Wert angenommen, welcher zuvor als eine eindimensionale Abbildung vorbereitet wurden, und zwar unter Verwendung der in 11 dargestellten Fahrzeuggeschwindigkeit als Parameter.
  • Wenn die Antwort von Schritt S305 negativ ist, d.h., wenn der gemessene Wert des Zeitnehmers Tm den Referenzwert τ übersteigt, beginnt hingegen die Ansaugluft an die Maschine 10 auf eine Menge gemäß der Drosselöffnung zuzunehmen oder die Maschinenausgabe beginnt damit, sich auf eine Ausgabe gemäß der Drosselöffnung zu erweitern. In diesem Fall wird daher ein zweiter Summand Fta2, welcher kleiner als der zuvor genannte Wert Fta1 ist, als der Summand zum Bestimmen des Änderungsgrades (oder des Änderungsgradienten), der korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta angenommen. Der Summand Fta2 entspricht einer Zunahme der korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta für jede Zykluszeit, um die Steuerung basierend auf dem in 9 gezeigten Ablaufdiagramm auszuführen. Als dieser Summand Fta2 wird der Wert angenommen, welcher zuvor als eine eindimensionale Abbildung vorbereitet wurde, und zwar unter Verwendung der in 12 gezeigten Fahrzeuggeschwindigkeit V als Parameter.
  • Diese Summanden Fta1 und Fta2 werden so eingestellt, dass sie kleiner werden, je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit wird, und dass der letzte, nämlich der zweite Summand Fta2 kleiner als der vorherige erste Zusatz Fta1 ist. Die somit bestimmten Summanden Fta1 und Fta2 werden zur unmittelbar vorhergehenden (oder vorherigen) korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta addiert, so dass die korrigierte Ziel-Antriebskraft Fta stufenförmig erweitert wird, bis sie die Ziel-Antriebskraft Ft erreicht (bei Schritt S308). Das heißt, dass die folgenden Berechnungen fortgeführt werden, bis die Ziel-Antriebskraft Ft erreicht ist: Fta(i) = Fta(i-1) + Fta1 (oder Fta2) ≤ Ft.
  • Hier schreitet bei dem in 9 gezeigten Steuerbeispiel, wenn die Antwort von Schritt S302 negativ ist, weil die Änderung Δ Acc der Beschleunigeröffnung kleiner als der Referenzwert α ist, die Routine auf Schritt S307 vor, bei welchem die Änderung in der korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta derart gesteuert wird, dass sie von Beginn an sanft ist.
  • Bei dem Fall der in 9 gezeigten Steuerung hat daher die korrigierte Ziel-Antriebskraft Fta im Verlauf zur Ziel-Antriebskraft Ft eine derartige Änderungstendenz, dass sie sich einmal umkehrt und sanft ändert, wie in 13 dargestellt. Wenn das Gaspedal zur Zeit t0 tief niedergedrückt wird, und wenn zum Zeitpunkt t1 entschieden wird, dass die Änderungsrate pro Zeit höher ist als der Referenzwert ist, wird die korrigierte Ziel-Antriebskraft Fta nach Verstreichen des Referenzwertes τ von Zeit t1 auf Zeit t2 gesetzt, indem ein höherer Wert Fta1 als der Summand von jedem Zyklus angenommen wird. Diese Einstellung wird durch die durchgängigen Linien in 13 dargestellt. Diese korrigierte Ziel-Antriebskraft Fta nimmt einen Zielwert an, welcher eine unterdrückte Änderung mit Bezug auf die unkorrigierte oder nicht gerundete Ziel-Antriebskraft Ft vornimmt, d.h. die Ziel-Antriebskraft Ft (wie durch gestrichelte Linien in 13 dargestellt), welche durch das Mittel zum Berechnen der Ziel-Antriebskraft 52 erlangt wird.
  • Bei und nach Zeitpunkt t2, wenn der Referenzwert τ verstrichen ist, wird der kleinere Summand Fta2 als der Summand der korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta angenommen, so dass die Änderung in der korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta weiter unterdrückt wird und sanfter gemacht wird. Mit anderen Worten wird nach Verstreichen des Referenzwerts τ die Änderung in der korrigierten Ziel-Antriebskraft Ft mehr als zuvor beschränkt.
  • Die korrigierte Zielenergie Pta wird somit auf Basis der korrigierten Ziel-Antriebskraft Ft bestimmt, welche die unterdrückte Änderung hat, so wie sie durch die durchgängigen Linien in 13 dargestellt ist. Genauer gesagt, zeigt die korrigierte Zielenergie Pta eine unterdrückte Änderung mit Bezug auf die Zielenergie Pt auf, wie sie durch das Zielenergie-Berechnungsmittel 54 bestimmt wird und durch die gestrichelten Linien angezeigt wird, und kehrt sich einmal im Verlauf ihrer Änderung um, so dass ihre Änderung bei und nach dem Umkehrpunkt weiter beschränkt wird. Darüber hinaus wird das korrigierte Ziel-Drehmoment Ta auf Basis der korrigierten Zielenergie Pta bestimmt, so dass sie einen sanft geänderten Zielwert einnimmt, ohne ein derart extremes Überschwingen, wie durch die durchgängigen Linien in 13 angezeigt.
  • Hier kann es, wenn der Referenzwert τ auf einen Wert eingestellt wird, welcher der Verzögerung bei der Zunahme der Ansaugluft mit Bezug auf die Zunahme der Drosselöffnung. entspricht, vermieden werden, dass der Spitzenwert des Maschinen-Drehmoments das Ziel-Drehmoment hoch übersteigt, um den Beschleunigungsstoß zuverlässiger zu verhindern. Hier treten, wie in 13 dargestellt, andererseits der Umkehrpunkt der korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta, der Umkehrpunkt der korrigierten Zielenergie Pta und der Spitzenwert des korrigierten Ziel-Drehmoments Ta zur selben Zeit t2 auf. Daher kann die Steuerung zum Ändern des Summanden der korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta von Fta1 auf Fta2 auf Basis der Antriebskraft oder -Energie ausgeführt werden, unabhängig vom Zeitnehmer Tm.
  • Gemäß der in 9 gezeigten Steuerung werden daher den einzelnen korrigierten Zielwerten der Antriebskraft, der Energie und des Maschinen-Drehmoments zu Beginn der Steuerung die relativ hohen Änderungswerte, und nach Verstreichen der vorbestimmten Zeitperiode die relativ unterdrückten Werte gegeben, so dass deren Änderungen beim Moment beschränkt werden können, wenn die Maschinenausgabe nach dem Start der Steuerung durch die Verzögerung in der Ansaugluft der Maschine 10 oder im Ansprechen auf die Ausgabe zu erhöhen ist. Als Ergebnis kann die Beschleunigungssteuerung zum Start oder dergleichen durchgeführt werden, ohne dass die übermäßige Ansprechverzögerung der Maschine 10, die abrupte Zunahme des tatsächlichen Maschinendrehmoments oder die Erhöhung des Treibstoffverbrauchs verursacht werden.
  • Die Änderungsgrade der einzelnen korrigierten Zielwerte können nicht nur so beschränkt werden, dass die Änderungen selber nicht nur zeitweilig bewirkt werden, sondern ebenfalls so, dass die Änderungen in ihrem Verlauf unterdrückt werden. Der Zeitverlauf dieser modifizierten Steuerung ist in 14 dargestellt. Bei dieser Steuerung wird, genauer gesagt, ein Zwischenwert des Ziel-Drehmoments zuvor als ein Drehmoment-Schutzwert eingestellt, d.h., ein Wert, welcher benötigt wird, um die Gegenreaktion bei der Energieübertragungslinie von der Energiequelle zu den Antriebsrädern zu beseitigen. Die Änderung in der Ziel-Antriebskraft, d.h. der erste Summand Fta1, wird auf einen hohen Wert eingestellt, bis das Maschinen-Drehmoment den Drehmoment-Schutzwert erreicht, und ein Drehmoment-Schutz-Ausführungs-Flag wird erhoben, wenn dass Maschinen-Drehmoment den Drehmoment-Schutzwert erreicht. Sobald das Drehmoment-Schutz-Ausführungs-Flag erhoben ist, wird die korrigierte Ziel-Antriebskraft konstant gehalten und nicht geändert. Andererseits wird diese Zeitperiode durch einen Zeitnehmer gesteuert, und nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitperiode ist das Drehmoment-Schutz-Ausführungs-Flag AUS, um die korrigierte Ziel-Antriebskraft Fta wieder zu ändern. In diesem Fall wird die Gegenreaktion der Energie-Übertragungslinie beseitigt, so dass die Ausgabe der Energiequelle so übertragen wird, wie bei der Energie-Übertragungslinie. Daher wird der zuvor genannte Summand Fta2 beim kleineren Wert als der Summand zum Ändern der korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta angenommen.
  • Wenn die Gegenreaktion der Energie-Übertragungslinie nicht derart beseitigt wird, dass die Energie nicht komplett übertragen wird, kann der erste Summand Fta1 größer gemacht werden, und die Maschinenausgabe oder das Maschinen-Drehmoment ändert sich relativ abrupt, um die Steuerung zu beschleunigen. Nachdem die Gegenreaktion beseitigt ist, ist die Änderung in der Maschinenausgabe oder im Maschinen-Drehmoment relativ locker. Daraus folgend wird die elastische Drehmoment-Deformation in der Energie-Übertragungslinie unterdrückt, während das Ansprechen verbessert wird, so dass die Längsvibration (oder die ab- und zunehmende Bewegung) des Fahrzeuges verhindert wird.
  • Hier werden die Beziehungen zwischen der Erfindung und den vorhergehenden spezifischen Beispielen und Modifikationen beschrieben. Das Mittel zum Berechnen der gerundeten Ziel-Antriebskraft 60, das Mittel zum Berechnen der gerundeten Zielenergie 62 und das Maschinenlast-Berechnungsmittel 64, wie in 2 gezeigt, und das Mittel zum Berechnen der korrigierten Ziel-Antriebskraft 70, das Mittel zum Berechnen der korrigierten Zielenergie 72 und das Mittel zum Berechnen des korrigierten Ziel-Drehmoments 74, wie in 8 gezeigt, entsprechen einem Mittel zum Berechnen eines korrigierten Ziel-Drehmoments der Erfindung. Das Mittel zum Berechnen der gerundeten Zielenergie 62 und das Maschinenlast-Berechnungsmittel 64, wie in 3 gezeigt, entsprechen dem Mittel zum Berechnen des korrigierten Ziel-Drehmoments der Erfindung. Andererseits entspricht das Maschinenlast-Berechnungsmittel 64, welches eine zusätzliche Funktion zum Runden des Ziel-Drehmoments hat, dem Mittel zum Berechnen des korrigierten Ziel-Drehmoments der Erfindung. Darüber hinaus entspricht das Funktionsmittel zum Ausführen der Steuerung von Schritt S305 bis Schritt S308, wie in 9 gezeigt, d.h. das Mittel zum Berechnen der korrigierten Ziel-Antriebskraft 70, und das Funktionsmittel zum zeitweiligen Aufrechterhalten der korrigierten Ziel-Antriebskraft Fta auf einen konstanten Wert beim Verlaufe ihres Wechsels, wie in 14 gezeigt, dem Mittel zum Berechnen des korrigierten Ziel-Drehmoments der Erfindung.
  • Andererseits entspricht das Funktionsmittel zum Ausführen von Schritt S103, welches in 5 gezeigt ist, dem Unterlimit-Beschränkungsmittel der Erfindung, und das Funktionsmittel zum Ausführen von Schritt S203, welches in 6 gezeigt ist, entspricht dem Oberlimit-Beschränkungsmittel der Erfindung;
  • Um die Stöße zu verhindern, wie sie andererseits eine abrupte Zunahme im Ziel-Drehmoment begleiten, werden die vorhergehenden spezifischen Beispiele durch Runden der Ziel-Antriebskraft, durch Beschränken der Maschinengeschwindigkeit oder Eingangsgeschwindigkeit, wie sie zum Berechnen des Ziel-Drehmoments mit dem Unterlimit verwendet wird, und durch Vorbestimmen der Summanden zum Bestimmen der Änderungsgradienten der Ziel-Antriebskraft, der Zielenergie und des Ziel-Drehmoments, als die Abbildungs-Werte aufgebaut, und zwar unter Betrachtung der Verzögerung der Ansaugluft und der Gegenreaktion in der Antriebslinie. Jedoch kann die Erfindung ebenfalls aufgebaut werden, um zusätzliche Korrekturen bezüglich des Trägheits-Drehmoments zu machen.
  • Wenn die Ausgabeanforderung (oder die Beschleunigungsanforderung) erweitert wird, um die Gangstufe durch Niederdrücken des Gaspedals zu ändern, ändert sich die Geschwindigkeit der Drehteile, welche die Energielinie aufbauen, welche die Maschine 10 und das CVT 12 enthält, derart, dass das Trägheits-Drehmoment gemäß seiner Drehbeschleunigungen und Trägheitsmomente in die Richtung wirkt, um ihre Rotationsänderungen zu unterdrücken. Um den Verlust aufgrund dieses Trägheitsdrehmoments zu kompensieren, und dabei ein Drehmoment gemäß der Beschleunigungsanforderung auszugeben, ist daher der Unterdrückungsgrad der Änderung im Ziel-Drehmoment, wie im vorhergehenden spezifischen Beispiel dargestellt, gemäß des Trägheitsverlust-Drehmoments zu reduzieren. Bei einem Beispiel wird ein korrigierter Wert Δ F gemäß dem Trägheitsverlusts-Drehmoment zum gerundeten Wert Fs von 1/n der Ziel-Antriebskraft hinzuaddiert, welche durch das in 2 gezeigte Mittel zum Berechnen der gerundeten Ziel-Antriebskraft 60 erlangt wird. Der korrigierte Wert Δ F wird auf Basis des Steuerparameters vorbestimmt, welcher den Fahrzustand des Fahrzeuges, wie z.B. die Beschleunigeröffnung, d.h. die Beschleunigungsanforderung, anzeigt. Darüber hinaus wird der korrigierte Wert Δ F bei höherer Beschleunigungsanforderung auf den höheren Wert eingestellt. Hier kann der korrigierte Wert Δ F bei höherer Änderungsrate der Gaspedal-Öffnung größer gemacht werden.
  • Die Änderung in der Ziel-Antriebskraft, wenn der korrigierte Wert Δ F addiert wird, ist als gestrichelte Linie in 2 dargestellt. Auf Basis der korrigierten Ziel-Antriebskraft, welche den korrigierten Wert Δ F dazu addiert hat, wird die Zielenergie durch das Mittel zum Berechnen der gerundeten Zielenergie 62 berechnet, und die Maschinen-Last, wie z.B. die Drosselöffnung, wird durch das Maschinenlast-Berechnungsmittel 64 auf Basis dieser Zielenergie berechnet. Daraus folgend wird das berechnete Zielausgabe-Drehmoment durch den Zusatz des korrigierten Werts Δ F größer. Mit anderen Worten wird der Unterdrückungsgrad der Änderung im Zielausgabe-Drehmoment durch Addieren des korrigierten Werts Δ F reduziert. Der korrigierte Wert Q F wird bei höherer Beschleunigungsanforderung oder Änderungsrate der Beschleunigungsanforderung größer, so dass der Unterdrückungsgrad der Änderung im Ziel-Ausgabedrehmoment bei höherer Beschleunigungsanforderung oder höherer Änderungsrate der Ausgabeanforderung niedriger wird.
  • Daher entsprechen die Funktionsmittel, d.h. das Mittel zum Berechnen der gerundeten Ziel-Antriebskraft 60, welches die Zusatzfunktion zum Addieren des korrigierten Wertes Δ F gemäß des Trägheitsverlustes-Drehmoments hat, das Mittel zum Berechnen der gerundeten Zielenergie 62 zum Berechnen der Zielenergie auf Basis des berechneten Wertes des Mittels 60, und das Maschinenlast-Berechnungsmittel 64 dem Mittel zum Berechnen des korrigierten Ziel-Drehmoments der Erfindung.
  • Durch diese Korrekturen wird das erlangte Ziel-Drehmoment durch das Trägheitsverlust-Drehmoment höher, welches die Geschwindigkeitsänderung begleitet, so dass die Umdrehungsänderung schnell durch Minimieren des Einflusses der Trägheitskraft verursacht werden kann. Daraus folgend wird das Beschleunigungsansprechen verbessert. Andererseits enthält der korrigierte Wert Δ F, welcher dem Trägheitsdrehmoment entspricht, wie er zum Korrigieren des Ziel-Drehmoments verwendet wird, keine variablen Faktoren, wie z.B. die Maschinengeschwindigkeit, sondern nimmt einen vorbestimmten Wert ein, so dass sicher verhindert werden kann, dass das Ziel-Drehmoment durch die Störungen, und demgemäss durch Verursachen der Längsvibration (oder der ab- und zunehmenden Bewegung), schwankt.
  • Hier kann das Ziel-Drehmoment, welchem das zuvor genannte Trägheitsverlust-Drehmoment zugefügt wird, ebenfalls nicht durch Korrigieren der Ziel-Antriebskraft sondern durch Korrigieren der Zielenergie oder des Ziel-Drehmoments korrigiert werden. Wenn die Zielenergie in dem in 3 gezeigten Mittel zum Berechnen der gerundeten Zielenergie 62 zu runden ist, kann genauer gesagt der Wert, wie er gemäß der Beschleunigungsanforderung, wie z.B. die Gaspedal-Öffnung oder ihre Änderungsrate bestimmt wird, derart hinzugefügt werden, dass die Zielenergie gemäß des Trägheitsdrehmoments erweitert werden kann. Wenn das Mittel zum Berechnen der gerundeten Zielenergie 62 so aufgebaut wird, entsprechen diese Zielenergie und das Funktionsmittel des Maschinenlast-Berechnungsmittels 64, wie in 3 gezeigt, dem Mittel zum Berechnen des korrigierten Ziel-Drehmoments der Erfindung. Wenn das Ziel-Maschinendrehmoment T im Maschinenlast-Berechnungsmittel 64 zu runden ist, kann andererseits ein Wert gemäß eines Trägheitsdrehmoments addiert werden, welcher gemäß der Beschleunigungsanforderung vorbestimmt wird, wie z.B. die Gaspedal-Öffnung oder deren Änderungsrate. Wenn das Maschinenlast-Berechnungsmittel 64 derart aufgebaut wird, entspricht das Funktionsmittel des Maschinenlast-Berechnungsmittels 64 dem Mittel zum Berechnen des korrigierten Ziel-Drehmoments der Erfindung.
  • Darüber hinaus kann die Korrektur des Ziel-Drehmoments bezüglich des zuvor genannten Trägheitsdrehmoments in die Steuerung bezüglich der Verzögerung der Zunahme der Ansaugluft, wie in 9 gezeigt, und der Gegenreaktion in der Energie-Übertragungslinie, einbezogen werden. Genauer gesagt, wird ein in 15 gezeigter Abbildungswert Fta11 anstelle des in 11 gezeigten Abbildungswertes als der korrigierte Ziel-Antriebskraftsummand angenommen, welcher bei Schritt S306 in 9 zu berechnen ist, und ein Abbildungswert Fta12, welcher in 16 gezeigt ist, wird anstelle des in 12 gezeigten Abbildungswertes angenommen, und zwar als der korrigierte Ziel-Antriebskraftsummand, welcher bei Schritt S307 zu berechnen ist. Genauer gesagt, berücksichtigen die korrigierten Ziel-Antriebskraftsummanden Fta11 und Fta12, wie in 15 und 16 dargestellt, das Trägheits-Drehmoment, welches die Umdrehungsänderung bei der Beschleunigung begleitet, so dass sie bei größerer Gaspedal-Öffnung oder Beschleunigungs-Anforderung auf höhere Werte eingestellt werden. Hier können diese Werte bei höherer Änderungsrate der Gaspedal-Öffnung auf größere Werte eingestellt werden.
  • Zusätzlich zum zuvor genannten Einstellen der Ziel-Antriebskraft-Summanden Fta11 und Fta12 werden die Maschine 10 und das CVT 12 wie in 8 und 9 gezeigt gesteuert. Daher ändern sich die korrigierte Ziel-Antriebskraft, die korrigierte Zielenergie und das korrigierte Ziel-Drehmoment in dem Fall, bei welchem das Ziel-Drehmoment durch Abschätzen des Trägheitsdrehmoments korrigiert wird, wie durch einfach gestrichelte Linien in 13 zusätzlich dargestellt. Kurz gesagt, wird der Unterdrückungsgrad der Änderung im Ziel-Drehmoment reduziert.
  • Bei diesem Steuerungssystem wird ebenfalls die Drehmomentausgabe so schnell wie möglich innerhalb eines Verschlechterungsbereiches erweitert, bei welchem kein Stoß erzeugt wird, wodurch das Beschleunigungsansprechen verbessert wird, und der vorbestimmte Wert ohne Störung wird angenommen, obwohl das Trägheitsdrehmoment betrachtet wird, so dass die Längsvibration (oder die ab- und zunehmende Bewegung) verhindert werden kann. Daher entspricht das Funktionsmittel von Schritten S306 und S307, welches so aufgebaut ist, dass es die Ziel-Antriebskraftsummanden Fta11 und Fta12, welche in 15 und 16 gezeigt sind, berechnet; das Funktionsmittel von Schritt S308 zum Berechnen der korrigierten Ziel-Antriebskraft auf Basis dieser Summanden und das Funktionsmittel des Berechnungsmittels 74 von 8 zum Berechnen des Ziel-Drehmoments auf Basis der korrigierten Ziel-Antriebskraft, dem Mittel zum Berechnen des korrigierten Ziel-Drehmoments der Erfindung.
  • Hier können die Ziel-Antriebskraftsummanden Fta11 und Fta12, wie in 15 und 16 dargestellt, ebenfalls bei der Steuerung, wie in 14 dargestellt, angenommen werden, und zwar zum Beenden der Änderungen bei den einzelnen korrigierten Zielwerten, und zwar zeitweilig in den Verläufen der Änderungen. Bei dieser Modifikation sind ebenfalls die erlangten Aktionen ähnlich denen der vorhergehenden Beispiele. Wie oben beschrieben werden andererseits die Ziel-Antriebskraft, die Zielenergie und das Ziel-Drehmoment auf Basis der Beschleunigungsanfrage berechnet, wie durch die Gaspedal-Öffnung dargestellt. Bei der Korrektur durch Addieren des zuvor genannten Trägheitsdrehmoments kann daher der Unterdrückungsgrad der Änderung im korrigierten Ziel-Drehmoment nicht nur gemäß der Gaspedal-Öffnung oder ihrer Änderungsrate, sondern ebenfalls gemäß eines weiteren Steuerparameters berechnet werden, wie z.B. die Ziel-Antriebskraft oder die Zielenergie oder ihre Änderungsrate.
  • Hier werden synthetisch Vorteile beschrieben, welche durch die Erfindung erlangt werden. Es wurde hier zuvor beschrieben, dass der korrigierte Zielwert, welcher eine sanftere Änderung als der Zielwert hat, welcher auf Basis der Ausgabeanforderung bestimmt wird, als die Steuerungsdaten für die Energiequelle eingestellt wird, welche ein besseres Steuerungsansprechen als das stufenlos verstellbare Getriebe hat, so dass die Energiequelle auf Basis des korrigierten Zielwertes gesteuert wird. Im Falle einer Anforderung zur Erhöhung der Antriebskraft können daher die Energiequelle und das stufenlos verstellbare Getriebe ohne jegliche relative Verzögerung gesteuert werden. Daraus folgend kann der Beschleunigungsstoß zum Zeitpunkt des Niederdrückens des Gaspedals abrupt reduziert werden, während das Ansprechen des stufenlos verstellbaren Getriebes korrekt aufrecht erhalten wird, wodurch das Fahrzeug ohne jegliches physikalisches Unbehagen gesteuert wird.
  • Andererseits wird die Beschränkung gelockert oder es wird die Änderungstendenz des korrigierten Ziel-Drehmoments im Verlaufe ihrer Änderung zeitweilig gestoppt. Sogar zur Drehmomentzunahme nach der Verzögerung bei der Anforderung zur Erhöhung der Ausgabe der Energiequelle oder nach der Ansprechverzögerung aufgrund der Gegenreaktion der Energieübertragungslinie, kann daher die Steuerung so gemacht werden, dass sie die abrupte Änderung bei der Drehmomentzunahme unterdrückt. Daraus folgend kann der sogenannte "Beschleunigungsstoß" verhindert werden, und die Torsionsdeformation der Energieübertragungslinie kann unterdrückt werden, um die Längsvibration (oder die ab- und zunehme Bewegung) zu verhindern.
  • Der Unterdrückungsgrad der Änderung des korrigierten Ziel-Drehmoment wird derart eingestellt, dass er den Drehmomentverlust entsprechend des Trägheitsdrehmoments, wie es durch die Umdrehungsänderung verursacht wird, welche die Beschleunigungsanforderung begleitet, kompensiert, und wird auf Basis der Beschleunigungsanforderung oder des darauf basierenden Steuerparameters oder seiner Änderungsraten bestimmt. Daher wird keine Schwankung durch die Störungen bei der Korrektur des Ziel-Drehmoments zum Kompensieren des internen Drehmomentverlustes verursacht. Daraus folgend ist es möglich die Schwankung des Ausgabedrehmoments und die Längsvibration (oder die ab- und zunehmende Bewegung) zu verhindern, welche dadurch verursacht wird. Andererseits wird der Unterdrückungsgrad bei höherem Trägheitsdrehmoment niedriger gemacht, d.h., dass das Änderungsverhältnis des korrigierten Ziel-Drehmoments höher gemacht wird, sobald die Beschleunigungsanforderung, der darauf basierende Steuerparameter oder ihre Änderungsraten höher anwachsen. Daher kann die Verzögerung bei der Umdrehungsänderung durch die Trägheitskraft daran gehindert werden, einen Wechsel durchzuführen, welcher ein hohes Ansprechen hat.
  • Gemäß der Erfindung wird darüber hinaus, wenn das Ziel-Drehmoment zu berechnen ist, ein Unterlimit für die Geschwindigkeit der Energiequelle bei der Berechnung eingestellt. Daher wird verhindert, dass die beim Start zu berechnende Ziel-Antriebskraft überhöht wird. Daraus folgend ist es möglich, die überhöhte Zunahme im Antriebs-Drehmoment im Unwandlerbereich und das abrupte Beschleunigungsgefühl zu verhindern, wie sie andererseits durch die überhöhte Zunahme des Antriebs-Drehmoments verursacht werden.
  • Gemäß der Erfindung wird darüber hinaus ein Oberlimit für das Ziel-Drehmoment eingestellt, so dass das zu steuernde Drehmoment unterdrückt wird, sogar wenn das berechnete Ziel-Drehmoment hoch ist. Daraus folgend ist es möglich, die überhöhte Zunahme im Antriebs-Drehmoment im Unwandlerbereich und das abrupte Beschleunigungsgefühl zu verhindern, wie sie andererseits durch die überhöhte Zunahme des Antriebs-Drehmoments verursacht werden.
  • Eine Ziel-Antriebskraft wird durch eine ECU auf Basis einer Gaspedal-Öffnung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, und ein gerundeter Ziel-Antriebskraftwert (oder eine korrigierte Ziel-Antriebskraft), wie sie sich stufenförmig von der Antriebskraft aus ändert, wird im Verlaufe zum Erreichen der Ziel-Antriebskraft bestimmt. Andererseits wird ein gerundeter Ziel-Energiewert (oder eine korrigierte Zielenergie) auf Basis des gerundeten Ziel-Antriebskraftwertes bestimmt. Darüber hinaus wird die Gangstufe eines CVT gemäß einer Zielenergie gesteuert, welche auf Basis der Ziel-Antriebskraft berechnet wird, und die Last auf eine Maschine wird auf Basis des gerundeten Ziel-Energiewertes gesteuert, so dass die Reduktion in den Energieeigenschaften oder das physikalische Unbehagen gelockert wird, wie sie andererseits durch die Differenz im Ansprechen zwischen der Maschine und dem CVT verursacht werden können.

Claims (2)

  1. Steuersystem für ein Fahrzeug mit einer Energiequelle (10) und einem stufenlos verstellbaren Getriebe (12), welches einen Drehmomentumformer (18) hat, welches in der Lage ist Gangstufen stufenlos zu ändern, bei welchem eine Ziel-Antriebskraft auf Basis einer Beschleunigungsanfrage und einer Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, und eine Zielenergie der Energiequelle auf Basis der Ziel-Antriebskraft berechnet wird, so dass das stufenlos verstellbare Getriebe so gesteuert werden kann, um die Zielenergie zu erreichen, und bei welchem ein Zieldrehmoment der Energiequelle auf Basis der Ziel-Antriebskraft und der Geschwindigkeit der Energiequelle berechnet wird, so dass die Energiequelle so gesteuert wird, um das Zieldrehmoment zu erreichen, dadurch gekennzeichnet, dass: es ein Unterlimit-Beschränkungsmittel (S103) zum Beschränken einer berechneten Maschinengeschwindigkeit zum Berechnen des Zieldrehmoments auf ein vorbestimmtes Unterlimit enthält, zumindest in einem Abschnitt von einem Umformerbereich, in welchem der Drehmomentumformer das Drehmoment verstärkt; und das Zieldrehmoment auf Basis der berechneten Maschinengeschwindigkeit berechnet wird, welche auf das vorbestimmte Unterlimit beschränkt ist.
  2. Steuersystem für ein Fahrzeug mit einer Energiequelle (10) und einem stufenlos verstellbaren Getriebe (12), welches einen Drehmomentumformer (18) hat, welches in der Lage ist Gangstufen stufenlos zu ändern, bei welchem eine Ziel-Antriebskraft auf Basis einer Beschleunigungsanfrage und einer Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, und eine Zielenergie der Energiequelle auf Basis der Ziel-Antriebskraft berechnet wird, so dass das stufenlos verstellbare Getriebe so gesteuert werden kann, um die Zielenergie zu erreichen, und bei welchem ein Zieldrehmoment der Energiequelle auf Basis der Ziel-Antriebskraft und der Geschwindigkeit der Energiequelle berechnet wird, so dass die Energiequelle so gesteuert wird, um das Zieldrehmoment zu erreichen, dadurch gekennzeichnet, dass: es ein Oberlimit-Beschränkungsmittel (S203) zum Beschränken des Zieldrehmoments auf ein vorbestimmtes Oberlimit gemäß einer Beschleunigungsanfrage enthält, zumindest in einem Abschnitt von einem Umformerbereich, in welchem der Drehmomentumformer das Drehmoment verstärkt; und eine Last auf die Energiequelle auf Basis des Zieldrehmoments gesteuert wird, welches auf das vorbestimmte Oberlimit beschränkt ist.
DE60016290T 1999-08-05 2000-08-04 Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit stufenlos verstellbarem Getriebe Expired - Lifetime DE60016290T2 (de)

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