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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Steuer/Regelsystem für eine Kraftübertragung
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1, welche ein stufenlos veränderliches Getriebe umfasst,
das das Übertragungsverhältnis des
Getriebes stufenlos verändert und
die Ausgabe einer Antriebskraft von der Maschine zu den Antriebsrädern eines
Fahrzeugs überträgt.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Ein
Steuer/Regelsystem der gattungsgemäßen Art ist aus der EP-A-0
889 264 bekannt. Dieses Dokument offenbart eine Steuer/Regelvorrichtung
für ein
stufenlos veränderliches
Getriebe für
ein Fahrzeug, das eine Maschine als eine Antriebsquelle aufweist.
Die Drehausgabe der Maschine kann durch eine Drossel gemäß einer Öffnung derselben
verändert
werden. Die Öffnung
der Drossel kann wiederum um den Niederdrückbetrag eines Gaspedals verändert werden.
Darüber
hinaus verändert
das stufenlos veränderliche
Getriebe die Drehausgabe der Maschine bis zu einem bestimmten Übertragungsverhältnis.
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Diese
bekannte Steuer/Regelvorrichtung umfasst einen Sensor zum Erfassen
eines Grades eines Niederdrückens
des Gaspedals und einen Mikroprozessor, welcher derart programmiert
ist, dass er ein Soll-Übertragungsverhältnis gemäß dem Grad des
erfassten Niederdrückens
des Gaspedals berechnet, um das spezifizierte Übertragungsverhältnis des
Getriebes bis zu dem Soll-Übertragungsverhältnis bei
einer vorbestimmten Ansprechempfindlichkeit zu verändern, um
aus der Änderung
des Grades des Niederdrückens
des Gaspedals zu bestimmen, ob das Niederdrücken des Gaspedals geendet
hat und um schließlich
die Ansprechempfindlichkeit während eines
Prozesses eines Wechsels der Soll-Übertragungsverhältnisse
zu verringern, bevor und nachdem das Niederdrücken des Gaspedals gelöst wurde.
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Ein
weiteres Steuer/Regelsystem ist aus dem Dokument US-A-5.607.373
bekannt. Dieses Dokument offenbart ein Steuer/Regelsystem für einen Antriebsstrang
eines Fahrzeugs, wobei der Antriebsstrang eine Maschine und ein
stufenlos veränderliches
Getriebe umfasst. Das bekannte Steuer/Regelsystem umfasst ein Verhältnissteuer/regelelement, welches
zu verschiedenen Befehlspositionen in Erwiderung auf eine Änderungsrate
pro Zeiteinheit eines CVT-Verhältnisses
positioniert werden kann, das durch eine Steuer/Regeleinrichtung
bestimmt wird, um verschiedene CVT-Verhältnisse einzustellen. Die Steuer/Regeleinrichtung
verringert die Änderungsrate
pro Zeiteinheit des CVT-Verhältnisses,
wenn die Änderungsrate
pro Zeiteinheit der Position des Gaspedals zu einer Löseposition
desselben hin ansteigt.
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Das
Dokument US-A-5.607.373 offenbart weiterhin, dass die Maschine gestoppt
werden soll, wenn das Fahrzeug zum Stillstand gebracht wird.
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Im
Folgenden wird ein allgemeiner Hintergrund des Standes der Technik
gegeben:
Getriebe des Taumelscheibentyps, welche ein Fluid für eine Übertragungssteuerung/regelung
verwenden, oder Getriebe des V-Riementyps sind als stufenlos veränderliche
Getriebe, welche in Fahrzeuggetriebe eingebaut werden, gut bekannt.
Ein derartiges Fahrzeuggetriebe, welches ein stufenlos veränderliches
Getriebe umfasst, stellt eine hohe Laufqualität für ein Fahrzeug bereit, da die
Drehzahl der Maschine derart gesteuert/geregelt wird, dass sie einer Soll-Maschinendrehzahl
folgt, welche dazu bestimmt ist, das Übertragungsverhältnis stufenlos
zu verändern,
um den Zustand des Fahrzeugs mit der momentanen Erwartung des Fahrers
in Einklang zu bringen.
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Als
ein Beispiel eines derartigen Getriebes gibt es ein Getriebe, welches
derart konstruiert ist, dass es einen Maschinenleerlauf für einen
effizienten Umgang mit Kraftstoff eliminiert. Wenn die Drossel der
Maschine geschlossen wird, während
das Fahrzeug fährt,
wird bei diesem Getriebe die Kraftstoffversorgung der Maschine beendet,
um das Fahrzeug zu verzögern
und die Maschine zu stoppen, wenn das Fahrzeug zum Stillstand gebracht
wird. Im Allgemeinen wird ein derartiges Getriebe derart gesteuert/geregelt,
dass ein NIEDRIGES Übertragungsverhältnis eingestellt
wird, bevor das Fahrzeug vollständig
zum Stillstand kommt, sodass das Fahrzeug nach dem Neustart der
Maschine problemlos gestartet werden kann.
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Bei
derartigen Getrieben tritt jedoch bekannterweise das unerwünschte Phänomen auf,
dass das Ansprechen der tatsächlichen
Maschinendrehzahl, um der Soll-Maschinendrehzahl zu folgen, üblicherweise
langsam wird, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs abnimmt. Es
ist schwierig, eine bestimmte Drehzahl für die Maschine aufrechtzuerhalten,
während
das Übertragungsverhältnis des
Getriebes auf ein NIEDRIGES Verhältnis
eingestellt wird. Dann, wenn das Getriebe oder das Steuer/Regelsystem des
Getriebes derart angeordnet ist, dass es keine Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung
für einen Zustand
ausführt,
in welchem das Übertragungsverhältnis nicht
bis zu einem NIEDRIGEN Verhältnis
abnimmt, während
die Maschinendrehzahl bis zu einer vorbestimmten Drehzahl abgenommen
hat, wird die Kraftstoffversorgung der Maschine erneut gestartet, wenn
die Maschinendrehzahl abgenommen hat. Dann, wenn diese Situation
wiederholt wird, wird kein Niveau eines effizienten Umgangs mit
Kraftstoff erreicht, welcher für
das Getriebe ursprünglich
erwünscht
war.
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Das Übertragungsverhältnis kann
gemäß einem
Steuer/Regelwert gesteuert/geregelt werden, welcher als die Summe
eines Proportionalterms und eines Integralterms erhalten wird, wobei
der Proportionalterm ein Produkt der Abweichung der Maschinendrehzahl
von der Soll-Maschinendrehzahl, multipliziert mit einer Verstärkung für diesen
Proportionalterm ist, und wobei der Integralterm eine kumulative Summe
von Proportionaltermen ist, welche mit einer Verstärkung für diesen
Integralterm multipliziert wird (z.B. entspricht bei einem stufenlos
veränderlichen Getriebe
eines V-Riementyps dieser Steuer/Regelwert der Größe des Schubs,
welcher derart wirkt, dass er die Teilungsradien der Scheiben zum
Verändern
des Übertragungsverhältnisses
verändert).
Es gibt ein Verfahren, welches die oben erwähnte Verstärkung für den Proportionalterm größer macht,
wodurch bewirkt wird, dass sich die Maschinendrehzahl so schnell
wie möglich
der Soll-Maschinendrehzahl annähert,
während
das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt. Dieses
Verfahren wird jedoch mit gewisser Wahrscheinlichkeit durch ein
Nachlaufen beeinflusst, welches durch die Maschinendrehzahl verursacht
wird, die der Soll-Maschinendrehzahl folgt. Als Folge verschlechtert
diese unregelmäßige Maschinendrehzahl
die Laufqualität
des Fahrzeugs.
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ABRISS DER
ERFINDUNG
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Um
ein derartiges Problem zu lösen,
stellt die vorliegende Erfindung ein Steuer/Regelsystem für ein Fahrzeuggetriebe
bereit, dessen System in der Lage ist, das Übertragungsverhältnis bei
einer bestimmten Maschinendrehzahl zu einem NIEDRIGEN Verhältnis zu
bringen, ohne die Laufqualität
zu beeinträchtigen,
während
das Fahrzeug verzögert.
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Um
dieses Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung ein Steuer/Regelsystem
für eine Kraftübertragung
bereit, welche zum Antreiben eines Fahrzeugs verwendet wird. Diese
Kraftübertragung umfasst
eine Maschine und ein stufenlos veränderliches Getriebe, welches
die Antriebskraft mit einer Geschwindigkeitsänderung von der Maschine zu
den Rädern
des Fahrzeugs übermittelt,
und das Steuer/Regelsystem umfasst Leerlaufeliminierungssteuer/regelmittel
und Übertragungssteuer/regelmittel. Die
Leerlaufeliminierungssteuer/regelmittel funktionieren derart, das
sie die Maschine stoppen, wenn das Fahrzeug zum Stillstand gebracht
wird, und die Übertragungssteuer/regelmittel
berechnen eine Soll-Maschinendrehzahl unter Berücksichtigung des Fahrzustands
des Fahrzeugs und verändern
das Übertragungsverhältnis des
stufenlos veränderlichen Getriebes
derart, dass die Drehzahl der Maschine der Soll-Maschinendrehzahl
folgen wird. Während das Fahrzeug
mit geschlossener Drossel der Maschine fährt, beendet das Steuer/Regelsystem
die Kraftstoffversorgung der Maschine und leitet die Übertragungssteuer/regelmittel
an, das Übertragungsverhältnis bis
zu einem im Wesentlichen NIEDRIGEN Verhältnis zu ändern. In diesem Fall veranlassen
die Übertragungssteuer/regelmittel,
dass die Drehzahl der Maschine der Soll-Maschinendrehzahl mit einer höheren Geschwindigkeit
folgt, als mit derjenigen, welche verwendet wird, wenn die Drossel
offen ist.
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Während das
Fahrzeug ohne Kraftstoffversorgung der Maschine verzögert wird,
wird bei diesem Steuer/Regelsystem die Geschwindigkeit der Maschinendrehzahl,
mit welcher sie der Soll-Maschinendrehzahl folgt, derart gesteuert/geregelt,
dass sie höher
ist, als dann, wenn die Drossel offen ist, sodass sichergestellt
ist, dass das Getriebe ohne jegliche Verzögerung sogar dann in ein NIEDRIGES
Verhältnis
geschaltet wird, während
das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt. Nachdem
das Übertragungsverhältnis durch
die Übertragungssteuer/regelmittel
schnell zu einem im Wesentlichen NIEDRIGEN Verhältnis geschaltet wird, kommt
das Fahrzeug vorzugsweise zum Stillstand, und dann, während der
Zustand der Nichtversorgung der Maschine mit Kraftstoff aufrechterhalten
wird, leitet das Steuer/Regelsystem die Leerlaufeliminierungssteuer/regelmittel
an, die Maschine zu stoppen.
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Deshalb
ist dieses Steuer/Regelsystem hinsichtlich eines effizienten Umgangs
mit Kraftstoff sogar bei einem Getriebe vorteilhaft, welches derart
angeordnet ist, dass es keine Leerlaufeliminierung ausführt, aber
die Kraftstoffversorgung der Maschine erneut startet, wenn sich
das Übertragungsverhältnis nicht
bei einem NIEDRIGEN Verhältnis
befindet, wenn die Maschinendrehzahl bis zu einer vorbestimmten
Drehzahl abgenommen hat. Der Grund dafür ist, dass das Übertragungsverhältnis, wie
oben beschrieben wurde, schnell zu einem NIEDRIGEN Verhältnis angepasst
wird, sodass die tatsächliche Häufigkeit
des Kraftstoffversorgungsneustarts abnimmt. Deshalb sind Stöße, welche
in Bezug auf den Neustart der Kraftstoffversorgung auftreten können, ebenso
weniger häufig,
sodass die Laufqualität
des Fahrzeugs verbessert wird.
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Gemäß der Erfindung
steuern/regeln die Übertragungssteuer/regelmittel
weiterhin den Übertragungsänderungsvorgang
des stufenlos veränderlichen
Getriebes durch Erzeugen eines Steuer/Regelwerts (z.B. der Schub
Ft einer Ausführungsform,
welche in dem folgenden Abschnitt beschrieben ist), welcher eine
Summe eines Proportionalterms und eines Integralterms ist. Dabei
wird der Proportionalterm auf Basis der Abweichung der Drehzahl
der Maschine von der Soll-Maschinendrehzahl bestimmt und der Integralterm
wird auf Basis der kumulativen Summe der Abweichung bestimmt. Wenn
die Drossel geschlossen wird, während
das Fahrzeug fährt,
wird bei dieser Steuerung/Regelung der Integralterm auf einen größeren Wert
eingestellt, als wenn die Drossel geöffnet ist. Wenn der Steuer/Regelwert
auf diese Weise angepasst wird, indem ohne jegliche Vergrößerung des
Proportionalterms lediglich der Integralterm vergrößert wird,
ist es möglich,
die Maschinendrehzahl zu veranlassen, der Soll-Maschinendrehzahl
ohne Auftreten eines Nachlaufs zu folgen, womit eine gute Laufqualität für das Fahrzeug
aufrechterhalten wird.
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Ein
weiterer Rahmen der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird
aus der ausführlichen Beschreibung
offensichtlich werden, welche im Folgenden angegeben wird. Man sollte
jedoch verstehen, dass die ausführliche
Beschreibung und spezifische Beispiele, während sie bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung anzeigen, lediglich zur Veranschaulichung angegeben
werden, da verschiedene Änderungen
und Modifizierungen innerhalb des Grundgedankens und des Rahmens
der Erfindung aus dieser ausführlichen
Beschreibung für
die Fachleute offensichtlich werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Man
wird die vorliegende Erfindung anhand der im Folgenden gegebenen
ausführlichen
Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen vollständiger verstehen,
welche lediglich als Verabschaulichung angegeben werden und somit
die vorliegende Erfindung nicht beschränken.
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Fahrzeuggetriebes, welches ein Steuer/Regelsystem gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst.
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2 ist
ein schematisches Diagramm, welches den Aufbau des Kraftübertragungsmechanismus
dieses Getriebes zeigt.
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3 ist
ein Flussdiagramm, welches einige Schritte einer Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, deren Steuerung/Regelung wirksam ist, wenn das
Getriebe derart betätigt
wird, dass es verzögert.
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4 ist
ein weiteres Flussdiagramm, welches weitere Schritte der Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung
zeigt.
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5 ist
ein weiteres Flussdiagramm, welches noch weitere Schritte der Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung
zeigt.
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6 ist
ein weiteres Flussdiagramm, welches noch weitere Schritte der Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung
zeigt.
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7 ist
ein Flussdiagramm, welches Schritte zeigt, die an der Berechnung
des Schaltschubs des Getriebes beteiligt sind.
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8 ist
ein Flussdiagramm, welches Schritte zeigt, die an den Berechnungen
der Verstärkung Pg
für den
Proportionalterm und der Verstärkung
Ig für
den Integralterm einer Gleichung beteiligt sind, welche für eine Steuerung/Regelung
des Getriebes verwendet werden.
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9 ist
ein Flussdiagramm, welches Schritte zeigt, die an der Berechnung
des Proportionalterms P beteiligt sind.
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10 ist
ein Flussdiagramm, welches Schritte zeigt, die an der Berechnung
des Integralterms I beteiligt sind.
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11 ist
ein Flussdiagramm, welches Schritte zeigt, die an einer Bestimmung
beteiligt sind, welche den Zustand oder den Modus des Übertragungsmechanismus
für ein
Rücksetzen
des Integralterms I berücksichtigt.
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12 ist
ein Flussdiagramm, welches Schritte zeigt, die an einer Bestimmung
beteiligt sind, welche die Geschwindigkeit der Änderung der Drosselöffnung des
Getriebes für
ein Rücksetzen
des Integralterms I berücksichtigt.
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13 ist
ein Beispielgraph, welcher Beziehungen zwischen der Geschwindigkeit
des Fahrzeugs V und der Drosselöffnung
TH und der temporären
Soll-Maschinendrehzahl Nec des Getriebes zeigt.
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14 ist
ein Graph, welcher einige Nachlaufzustände zeigt, die man festgestellt
hat, während das
Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, wobei in jedem Zustand
die Maschinendrehzahl Ne der Soll-Maschinendrehzahl Neo folgt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht eines Fahrzeuggetriebes, welches ein Steuer/Regelsystem gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst. 2 zeigt den Aufbau des Kraftübertragungsmechanismus
dieses Fahrzeuggetriebes, welches eine Maschine E, einen Elektromotor
M und ein stufenlos veränderliches
Getriebe CVT umfasst. Der Elektromotor M ist über der Ausgangswelle Es der
Maschine angeordnet, während
das stufenlos veränderliche
Getriebe durch einen Kupplungsmechanismus CP mit der Maschinenausgangswelle
Es verbunden ist. Die Maschine E ist eine Maschine mit Kraftstoffeinspritzung, sodass
das Einspritzen des Kraftstoffs in die Maschine beendet wird, wenn
das Fahrzeug verzögert,
wie später
in diesem Abschnitt ausführlich
beschrieben ist. Der Elektromotor M wird durch eine Batterie gespeist,
welche an dem Fahrzeug angebracht ist, und der Elektromotor unterstützt die
Antriebskraft der Maschine. Auf diese Weise ist das Fahrzeuggetriebe
als ein Hybridgetriebe mit diesen zwei Kraftquellen aufgebaut.
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Das
stufenlos veränderliche
Getriebe CVT umfasst einen metallischen V-Riemenmechanismus 10, einen
Vorwärts/Rückwärtsschaltmechanismus 20 und
eine Startkupplung (oder Hauptkupplung) 5. Der metallische
V-Riemenmechanismus 10 ist
um die Eingangswelle 1 und um die Gegenwelle 2 des
Getriebes herum angeordnet, der Vorwärts/Rückwärtsschaltmechanismus 20 ist über der
Eingangswelle 1 angeordnet und die Startkupplung 5 ist
an der Gegenwelle 2 angeordnet. Dieses stufenlos veränderliche
Getriebe CVT ist an einem Fahrzeug angebracht, und die Eingangswelle 1 ist
durch einen Kupplungsmechanismus CP mit der Ausgangswelle Es der
Maschine verbunden. Die Ausgabe von Antriebskraft von dem Getriebe
wird durch die Startkupplung 5 zu dem Differenzialmechanismus 8 übertragen
und dann zum Antreiben der Antriebswellen 8a und 8b verwendet,
um das rechte und das linke Rad des Fahrzeugs (nicht gezeigt) zu
drehen.
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Der
metallische V-Riemenmechanismus 10 umfasst eine Antriebsscheibe 11 mit
veränderlicher Breite,
welche über
der Eingangswelle 1 angeordnet ist, eine Abtriebsscheibe 16 mit
veränderlicher
Breite, welche an der Gegenwelle 2 angeordnet ist, und
einen metallischen V-Riemen 15, welcher um diese Scheiben 11 und 16 herum
angeordnet ist. Die Antriebsscheibe 11 umfasst eine stationäre Scheibenhälfte 12,
welche an der Eingangswelle 1 drehbar angeordnet ist, und
eine bewegliche Scheibenhälfte 13, welche
bezogen auf die stationäre
Scheibenhälfte 12 in
der axialen Richtung der Scheibe 11 beweglich ist. An der
Außenseite
der beweglichen Scheibenhälfte 13 ist
eine Antriebsscheibenzylinderkammer 14 durch eine Zylinderwand 12a definiert,
welche an der stationären
Scheibenhälfte 12 befestigt
ist. Der Druck, welcher durch ein Steuer/Regelventil CV und durch
einen Öldurchgang 31 in
die Zylinderkammer 14 geleitet wird (dieser Druck wird
als "Antriebsscheibendruck" bezeichnet), erzeugt
einen Schub, welcher die bewegliche Scheibenhälfte 13 in der axialen Richtung
der Antriebsscheibe verschiebt.
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Die
Abtriebsscheibe 16 umfasst eine stationäre Scheibenhälfte 17,
welche an der Gegenwelle 2 befestigt ist, und eine bewegliche
Scheibenhälfte 18, welche
bezogen auf die stationäre
Scheibenhälfte 17 in
der axialen Richtung der Scheibe beweglich ist. An der Außenseite
der beweglichen Scheibenhälfte 18 ist
eine Zylinderkammer 19 der Abtriebsscheibe durch eine Zylinderwand 17a definiert,
welche an der stationären
Scheibenhälfte 17 befestigt
ist. Der Druck, welcher durch das Steuer/Regelventil CV und durch
einen Öldurchgang 32 in
die Zylinderkammer 19 geleitet wird (dieser Druck wird
als "Druck der Abtriebsscheibe" bezeichnet), erzeugt
einen Schub, welcher die bewegliche Scheibenhälfte 18 in der axialen
Richtung der angetriebenen Scheibe verschiebt.
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Bei
diesem Aufbau steuert/regelt das Steuer/Regelsystem die Hydraulikdrücke, welche
durch das Steuer/Regelventil CV jeweils in diese Zylinderkammern 14 und 19 geleitet
werden (die seitlichen Schübe
der Antriebsscheibe und der Abtriebsscheibe), um geeignete seitliche
Schübe
in diesen zwei Scheiben zu erzeugen. Insbesondere passt das System,
während
es jegliches Rutschen des Riemens 15 verhindert, den Unterschied
zwischen den Drücken, welche
der Antriebsscheibe und der Abtriebsscheibe zugeführt werden,
an, sodass die in den jeweiligen Scheiben erzeugten seitlichen Schübe die Breiten der
V-Nuten der Antriebsscheibe 11 und der Abtriebsscheibe 16 ändern. Dadurch
werden die Teilungsradien der jeweiligen Scheiben für den V-Riemen 15 derart
verändert,
dass sie das Übertragungsverhältnis des
Getriebes stufenlos verändern.
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Weiterhin
ist der Vorwärts/Rückwärtsschaltmechanismus 20 ein
Planenten-Getriebezug,
welcher ein Sonnenrad 21, ein Hohlrad 22, einen
Träger 2 und
eine Vorwärts-Kupplung 25 umfasst.
Das Sonnenrad 21 ist mit der Eingangswelle 1 verbunden
und das Hohlrad 22 ist mit der stationären Scheibenhälfte 12 der
Antriebsscheibe 11 verbunden. Der Träger 23 kann gegen
eine Rotation durch eine Rückwärtsbremse 27 gehalten
werden, und die Vorwärts-Kupplung 25 kann
derart betätigt
werden, dass sie das Sonnenrad 21 mit dem Hohlrad 22 verbindet.
Wenn diese Vorwärts-Kupplung 25 eingerückt ist,
drehen bei diesem Mechanismus 20 all die Zahnräder 21, 22 und 23 zusammen
mit der Eingangswelle 1 als ein einziger Körper, und
die Antriebsscheibe 11 wird durch die Antriebskraft der
Maschine E in derselben Richtung wie die Eingangswelle 1 angetrieben
(d.h. in der Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs). Wenn andererseits die Rückwärtsbremse 27 in Eingriff
ist, wird der Träger 23 stationär gehalten,
sodass das Hohlrad 22 in der Richtung dreht, welche derjenigen
des Sonnenrads 21 entgegengesetzt ist, und die Antriebsscheibe 11 wird
durch die Antriebskraft der Maschine E in der Richtung angetrieben,
welche derjenigen der Eingangswelle 1 entgegengesetzt ist
(d.h. in der Rückwärtsrichtung).
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Die
Startkupplung 5 ist eine Kupplung, um die Kraftübertragung
zwischen der Gegenwelle 2 und den Ausgabeelementen des
Getriebes, d.h. Den Zahnrädern 6a, 6b, 7a und 7b,
zu steuern/zu regeln. Wenn die Startkupplung 5 eingerückt ist,
wird die Kraft zwischen diesen übertragen.
In dem Zustand, in welchem die Startkupplung 5 eingerückt ist,
wird die Leistung der Maschine, nachdem sie die Übertragung (Drehzahländerung)
durch den metallischen V-Riemenmechanismus 10 durchläuft, durch
die Zahnräder 6a, 6b, 7a und 7b zu
dem Differenzialmechanismus 8 übertragen und dann durch den
Differenzialmechanismus 8 auf das rechte und linke Rad
aufgeteilt und übertragen.
Wenn die Startkupplung 5 gelöst wird, wird diese Kraftübertragung
beendet und die Übertragung
gelangt in einen neutralen Zustand. Das Einrücken der Startkupplung 5 wird durch
einen Druck ausgeführt,
welcher durch das Steuer/Regelventil CV und durch einen Öldurchgang 33 zugeführt wird
(dieser Druck wird als "Kupplungssteuer/regeldruck" bezeichnet).
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Bei
dem stufenlos veränderlichen
Getriebe CVT werden der Antriebsscheiben- und der Abtriebsscheibendruck, welcher
durch das Steuer/Regelventil CV und durch die Öldurchgänge 31 bzw. 32 zugeführt werden,
für die Übertragungssteuerung/regelung
verwendet, während
der Kupplungssteuer/regeldruck, welcher durch das Steuer/Regelventil
CV und durch den Öldurchgang 33 zugeführt wird,
für die
Betätigung
der Startkupplung verwendet wird. Das Steuer/Regelventil CV selbst
wird mittels Steuer/Regelsignalen gesteuert/geregelt, welche von
einer elektrischen Steuer/Regeleinheit ECU gesendet werden.
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Bei
einem Fahrzeug, welches dieses Getriebe umfasst, unterstützt der
Elektromotor M die Maschine E derart, dass die Maschine E in einem
Bereich in Betrieb sein kann, in welchem der Kraftstoffverbrauch
besonders sparsam ist. Um den sparsamen Umgang mit Kraftstoff des
Fahrzeugs zu verbessern, wird der Betrieb des Elektromotors M mittels Steuer/Regelsignalen
gesteuert/geregelt, welche von der elektrischen Steuer/Regeleinheit
ECU durch eine Leitung 37 gesendet werden.
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Wie
in 2 gezeigt ist, umfasst das Steuer/Regelsystem
des Getriebes weiterhin einen Maschinendrehzahldetektor 41,
welcher die Drehzahl Ne der Maschine erfasst, einen Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 42,
welcher die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs erfasst, und einen Drosselöffnungsdetektor 43,
welcher den Grad der Öffnung
der Drossel TH zu der Maschine E erfasst (d.h. den Zustand des Öffnens und
des Schließens
der Drossel). Bei dieser Anordnung berechnet die elektrische Steuer/Regeleinheit
ECU eine Soll-Maschinendrehzahl Neo
basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche durch den Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 42 erfasst
wird, und auf der Drosselöffnung
TH, welche durch den Drosselöffnungsdetektor 43 erfasst wird,
und sie steuert/regelt das stufenlos veränderliche Getriebe CVT derart,
dass das Übertragungsverhältnis desselben
verändert
wird, um zu veranlassen, dass die Maschinendrehzahl Ne der Soll-Maschinendrehzahl
Neo folgt (insbesondere steuert sie den Schub, welcher für ein Verändern des Übertragungsverhältnisses
erforderlich ist). Auf diese Weise kann die Maschine E in einem
Bereich betrieben werden, welcher einen besonders sparsamen Umgang
mit Kraftstoff aufweist.
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Um
die Kraftstoffeffizienz dieses Getriebes weiterhin zu verbessern,
führt das
Steuer/Regelsystem zusätzlich
eine Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung durch. Grundsätzlich soll
diese Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung den Betrieb der Maschine
dann stoppen, wenn das Fahrzeug anhält und wenn die Antriebskraft
der Maschine unnötig wird,
d.h. die Maschine kommt in einen Leerlaufzustand. Um jedoch ein
höheres
Niveau von Kraftstoffeffizienz zu erreichen, geht dieses System
weiter als diese Basissteuerung/regelung. Insbesondere steuert/regelt
das System das Getriebe derart, dass es die Kraftstoffversorgung
der Maschine beendet, um die Maschine am Leerlaufen zu hindern,
wenn das Gaspedal derart gelöst
wird, dass das Fahrzeug verzögert
und zum Stillstand gebracht wird.
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Diese
Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung, welche unter der Bedingung
ausgeführt
wird, dass das Einspritzen des Kraftstoffs beendet wird, um das
Fahrzeug zu verzögern,
wird nun mit Bezugnahme auf die in den 3–6 gezeigten
Flussdiagramme beschrieben.
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Diese
Steuerung/Regelung beginnt bei Schritt S1, wo eine Beurteilung durchgeführt wird,
um herauszufinden, ob eine Voraussetzung für die Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung
erfüllt
ist oder nicht. Als Voraussetzungen muss z.B. die Temperatur des Öls in dem
Getriebe oberhalb eines vorbestimmten Werts sein, sodass keine Verzögerung bei Ansprechaktionen
verursacht wird, und der Neigungsregressionsinhibitor des Getriebes
befindet sich in einem guten Zustand. Dann, wenn derartige Voraussetzungen
nicht erfüllt
werden, schreitet die Steuer/Regelroutine zu Schritt S10 fort, um
die Maschine auf eine übliche
Weise zu steuern/regeln. Mit anderen Worten, nimmt die Steuerung/Regelung
die Kraftstoffeinspritzsteuerung/regelung dann wieder auf, wenn
die Voraussetzungen für
die Beendigung der Kraftstoffeinspritzung nicht erfüllt sind.
Der oben erwähnte
Neigungsregressionsinhibitor wirkt derart, dass er ausreichend hydraulischen
Druck für
die Bremse hält,
um das Fahrzeug bei einer Neigung sogar dann stationär zu halten,
während
der Fahrer das Bremspedal nicht niederdrückt.
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Dann,
wenn bei Schritt S1 beurteilt wird, dass die Voraussetzungen erfüllt sind,
schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S2, wo bestimmt wird,
ob die Bremse des Fahrzeugs ein oder aus ist, d.h. ob das Bremspedal
niedergedrückt
ist oder nicht. Wenn die Bremse aus ist, schreitet die Steuer/Regelroutine
fort zu Schritt S10, um die übliche
Fahrsteuerung/regelung auszuführen.
Dann, wenn andererseits die Bremse ein ist, schreitet die Steuerung/Regelung
fort zu Schritt S3, wo bestimmt wird, ob sich das Getriebe in dem
Rückwärtsfahrbereich
befindet oder nicht. Die Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung
wird lediglich ausgeführt,
während
sich das Getriebe in dem Vorwärtsfahrbereich
befindet. Dann, wenn die Bestimmung anzeigt, dass sich das Getriebe
in dem Rückwärtsfahrbereich
befindet, schreitet die Steuer/Regelroutine deshalb fort zu Schritt
S10, um die übliche
Fahrsteuerung/Regelung auszuführen.
Dann, wenn sich das Getriebe andererseits nicht in dem Rückwärtsfahrbereich
befindet, schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S4,
wo bestimmt wird, ob die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs gleich oder
niedriger als eine vorbestimmte Geschwindigkeit Vs (z.B. 15 km/h)
ist oder nicht. Die Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung ist
eine Steuerung/Regelung, welche ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug
angehalten wird. Wenn das Fahrzeug nicht mit einer niedrigen Geschwindigkeit
fährt,
schreitet die Steuerung/Regelungsroutine deshalb fort zu Schritt
S10, um die übliche
Fahrsteuerung/regelung auszuführen.
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Wenn
die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bis unter die vorbestimmte Geschwindigkeit
abnimmt, schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S5, wo
bestimmt wird, ob das Untersetzungsverhältnis RR des Getriebes gleich
oder größer als ein
vorbestimmtes Untersetzungsverhältnis
R1 (NIEDRIGES Verhältnis)
ist oder nicht. Die Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung wird
derart ausgeführt,
dass sie die Maschine stoppt, sodass dann, wenn die Maschine gestoppt
wird, das Übertragungsverhältnis danach
nicht verändert
werden kann. Deshalb ist es nötig,
dass das Übertragungsverhältnis an ein
NIEDRIGES Verhältnis
vor dem Start der Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung angepasst
wird, sodass das Fahrzeug nach dem Neustart der Maschine reibungslos
gestartet werden kann. Somit ist das vorbestimmte Untersetzungsverhältnis R1
ein Verhältnis
(= 2,2) nahe dem NIEDRIGEN Verhältnis (=
2,4), und die Bestimmung bei Schritt S5 ist, zu bestimmen, ob das Untersetzungsverhältnis des
Getriebes ein Verhältnis
nahe dem NIEDRIGEN Verhältnis geworden
ist oder nicht. Bis ein derartiges Verhältnis erreicht ist, schreitet
die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S10, um die übliche Fahrsteuerung/regelung auszuführen. Wenn
ein derartiges Verhältnis
erreicht ist, schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S6,
wo bestimmt wird, ob die Drossel der Maschine vollständig geschlossen
ist oder nicht. Dann, wenn die Drossel offen ist, d.h. das Gaspedal
wird durch den Fahrer niedergedrückt,
schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S10, um die übliche Fahrsteuerung/regelung
auszuführen,
und die Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung wird nicht ausgeführt, da
beurteilt wird, dass der Fahrer nicht beabsichtigt, das Fahrzeug
anzuhalten.
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Nur
dann, wenn, wie oben beschrieben ist, die Voraussetzungen erfüllt sind,
nämlich
die Bremse ist an, das Getriebe befindet sich nicht in dem Rückwärtsfahrbereich,
das Fahrzeug fährt
mit einer Geschwindigkeit, welche niedriger als die vorbestimmte Geschwindigkeit
ist, das Untersetzungsverhältnis
ist nahe bei dem NIEDRIGEN Verhältnis
und die Drossel ist vollständig
geschlossen, wird die Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung ausgeführt. Vor
der Leerlaufeliminienngssteuerung/regelung jedoch wird weiterhin
bei Schritt S7 bestimmt, ob Vorbereitungen für die Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung
vollständig
sind oder nicht. Hier wird z.B. bestimmt, ob die Klimaanlage des
Fahrzeugs an ist oder nicht, ob die Batterie ausreichend aufgeladen
ist oder nicht, und ob der Unterdruck, welcher zur Unterstützung der
Betätigung
der Bremse verwendet wird, sich bei einem geeigneten Niveau befindet
oder nicht. Dann, wenn die Klimaanlage an ist, wenn die Batterie
nicht ausreichend aufgeladen ist oder wenn der Unterdruck zum Unterstützen der
Bremse knapp ist, schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt
S10, um die übliche
Fahrsteuerung/regelung auszuführen. Dann,
wenn andererseits beurteilt wird, dass diese Vorbereitungen abgeschlossem
sind, schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S11, wo
die Steuerung/Regelung zu der Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung übergeht.
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Die
Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung umfasst eine StartkupplungsAusrücksteuerung/regelung
S20, welche in den 4 und 5 gezeigt
ist (das umkreiste "A" des Flussdiagramms
in 4 stellt eine Verbindung her mit demjenigen von 5,
wobei sie ein fortlaufendes Flussdiagramm bilden), und eine Maschinenstoppsteuerung/regelung
S50, welche in 6 gezeigt ist.
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Zuerst
wird die StartkupplungsAusrücksteuerung/regelung
S20 beschrieben. Bei dieser Steuerung/Regelung wird zuerst ein Off-Modusauswahlflag der
Startkupplung bei Schritt S21 hochgesetzt, F (SCMD) = 1, um anzuzeigen,
dass der Steuer/Regelfluss bei Schritt S11 angekommen ist. Dieser
Flag wird als ein Beurteilungsflag in der Maschinenstoppsteuerung/regelung
verwendet, welche in 6 gezeigt ist. Als Nächstes wird
bei Schritt S22 bestimmt, ob die Drehmomentkapazität der Startkupplung 5 zu 0
geworden ist, T(SC) = 0, oder nicht. Dann, wenn sie nicht 0 ist,
T(SC) ≠ 0,
schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S23, wo ein Kupplung-Allmählich-Lösen-Flag
hochgesetzt wird, F (MCJ3) = 1. Dann wird bei Schritt S24 ein Zielkupplungsdruck
PC (CMBS) für
die Startkupplung 5 eingestellt. Dieser Zielkupplungsdruck
PC (CMBS) ist ein Druck, um die Kupplung derart zu steuern/regeln,
das die Drehmomentkapazität
der Startkupplung zu 0 wird, T(SC) = 0. dann, wenn andererseits
die Drehmomentkapazität
0 ist, T(SC) = 0, schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt
S25, wo der Kupplung-Allmählich-Lösen-Flag
auf niedrig gesetzt wird, F (MCJ3) = 0.
-
Dann
schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S26, wo bestimmt
wird, ob dies der erste Durchgang durch die Startkupplungs-Ausrücksteuerung/regelung
ist oder nicht. Dann, wenn dies der erste Durchgang ist, wird bei
Schritt S27 ein Ausrücksteuerungs/regelflag
hochgesetzt, F(MCJ2) = 1. Daraus wird deutlich, dass der Ausrücksteuer/regelflag dann
hochgesetzt ist, F(MCJ2) = 1, wenn die StartkupplungsAusrücksteuerung/regelung
gerade begonnen hat.
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Dann
schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S28, wo bestimmt
wird, ob der Ausrücksteuer/regelflag
hoch ist, F(MCJ2) = 1, oder nicht. Wenn der Ausrücksteuer/regelflag hoch ist,
F(MCJ2) = 1, dann schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt
S29, wo bestimmt wird, ob der Kupplung-Allmählich-Lösen-Flag
hoch ist, F(MCJ3) = 1, oder nicht. Dann, wenn der Kupplung-Allmählich-Lösen-Flag
hoch ist, F(MCJ3) = 1, wird ein kleiner Wert α (1) als ein Druckverringerungswert α gesetzt,
um den Kupplungssteuer/regeldruck allmählich zu verringern, da die
Startkupplung 5 allmählich
gelöst
werden muss. Dann, wenn andererseits der Kupplung-Allmählich-Lösen-Flag
niedrig ist, F(MCJ3) = 0, wird ein großer Wert α(2) (> α(1))
als der Druckverringerungswert α gesetzt,
um den Kupplungssteuer/regeldruck schnell zu verringern, da die
Startkupplung 5 schnell gelöst werden kann, wenn die Drehmomentkapazität der Kupplung
0 ist.
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Bei
Schritt S32 wird dieser Druckverringerungswert α von dem Startkupplungssteuer/regeldruck
PC(CMMC) in dem Moment subtrahiert, und der aus dieser Subtraktion
resultierende Wert wird mit dem Zielwert verglichen, d.h. mit dem
bei Schritt S24 gesetzten Zielkupplungswert PC(CMBS). Dann, wenn
der Zielwert kleiner als der Wert ist, welcher bei der obigen Subtraktion
berechnet. wird, d.h. der Startkupplungssteuer/regeldruck hat nicht
bis zu dem Zielwert abgenommen, schreitet die Steuer/Regelroutine
fort zu Schritt S33, wo der Wert, welcher aus der Subtraktion des
Druckverringerungswerts α von dem
momentanen Startkupplungssteuer/regeldruck PC(CMMC) resultiert,
als ein neuer Startkupplungssteuer/regeldruck gesetzt wird, um die
Startkupplung zu steuern/regeln.
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Dann,
wenn andererseits der Zielwert gleich oder größer als der Wert ist, welcher
in der obigen Subtraktion berechnet wurde, d.h. der Startkupplungssteuer/regeldruck
hat bis zu dem Zielwert abgenommen, schreitet die Steuer/Regelroutine
fort zu den Schritten S34, S35 und S36. Dort wird bei Schritt S34
der Ausrücksteuer/regelflag
auf niedrig gesetzt, F(MCJ2) = 0, der Kupplung-Allmählich-Lösen-Flag wird
bei Schritt S35 auf niedrig gesetzt, F(MCJ3) = 0, und der Zielkupplungsdruck
PC(CMBS) wird als der Startkupplungssteuer/regeldruck PC(CMMC) bei Schritt
S36 gesetzt. Es wird aus der obigen Beschreibung deutlich, dass
bei der Startkupplungs-Ausrücksteuerung/regelung
S20 der Kupplungssteuer/regeldruck bis zu dem Zielkupplungsdruck
PC(CMBS) allmählich
verringert wird, d.h. die Startkupplung 5 wird allmählich gelöst.
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Nun
wird die Maschinenstoppsteuerung/regelung S50 beschrieben, welche
in 6 gezeigt ist. Bei dieser Steuerung/Regelung wird
zuerst bei Schritt S51 bestimmt, ob der Startkupplungs-Offmodusauswahlflag
hoch ist, F(SCMD) = 1, oder nicht. Dann, wenn er niedrig ist, F(SCMD)
= 0, welcher Zustand anzeigt, dass die oben genannte Startkupplungs-Ausrücksteuerung/regelung
S20 nicht durchgeführt
wird, schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S54, wo
ein Leerlaufeliminierungssteuer/regelflag auf niedrig gesetzt wird,
F(ISOFF) = 0. In diesem Fall wird die Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung
nicht durchgeführt.
Dann, wenn andererseits der Startkupplungs-Off-Modusauswahlflag
hoch ist, F(SCMD) = 1, welcher Zustand anzeigt, dass die oben erwähnte StartkupplungsAusrücksteuerung/regelung
S20 begonnen hat, beurteilt das Steuer/Regelsystem, dass die Bedingungen,
welche notwendig sind, um die Maschine zu stoppen, erfüllt sind,
und gestattet, dass die Maschine gestoppt wird, indem der Unterbrechungszustand
der Kraftstoffeinspritzung aufrecht erhalten wird. Deshalb schreitet
die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S52, wo bestimmt wird, ob
der Ausrücksteuer/regelflag,
F(MCJ2) = 0, niedrig ist oder nicht, d.h. ob die Steuerung/Regelung für ein allmähliches
Lösen der
Startkupplung 5, um die Drehmomentskapazität der Startkupplung 5 zu
0 zu machen, abgeschlossen wurde oder nicht.
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Dann,
wenn der Ausrücksteuer/regelflag hoch
ist, F(MCJ2) = 1, welcher Zustand anzeigt, dass die Steuerung/Regelung
zum Lösen
der Startkupplung 5 ausgeführt wird, schreitet die Steuer/Regelroutine
fort zu Schritt S54, wo der Leerlaufeliminierungssteuer/regelflag
auf niedrig gesetzt wird, F(ISOFF) = 0, und die Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung
hat noch nicht begonnen. Dann, wenn der Ausrücksteuer/regelflag niedrig
ist, F(MCJ2) = 0, welcher Zustand anzeigt, dass die Steuerung/Regelung zum
Lösen der
Startkupplung 5 abgeschlossen wurde, schreitet die Steuer/Regelroutine
fort zu Schritt S53, wo der Leerlaufeliminierungssteuer/regelflag hoch
gesetzt wird, F(ISOFF) = 1, und die Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung
wird ausgeführt.
Insbesondere stoppt diese Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung
die Maschine zwangsweise, indem der Elektromotor verwendet wird.
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Auf
diese Weise wird die Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung ausgeführt, nachdem
die Kraftstoffversorgung beendet wurde. Das Steuer/Regelsystem gemäß der vorliegenden
Erfindung startet jedoch erneut die Kraftstoffversorgung, wenn sich das Übertragungsverhältnis nicht
bei dem NIEDRIGEN Verhältnis
befindet, wenn die Maschinendrehzahl Ne bis zu einer vorbestimmten
Drehzahl abgenommen hat, und führt
nicht die Leerlaufeliminierungssteuerung/regelung aus. In diesem
Fall wird die Maschine E sogar betrieben, nachdem das Fahrzeug angehalten
hat, um sicherzustellen, dass das Übertragungsverhältnis auf
ein NIEDRIGES Verhältnis eingestellt
wird (nachdem das NIEDRIGE Verhältnis erreicht
ist, wird die Maschine angehalten, um ein Leerlaufen zu vermeiden).
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Wie
zuvor erwähnt
wurde, wird das Übertragungsverhältnis derart
gesteuert/geregelt, dass die Maschinendrehzahl Ne der Soll-Maschinendrehzahl Neo
folgt. Um ein gutes Ansprechen für
diese Steuerung/Regelung sogar dann sicherzustellen, während das
Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, steuert/regelt die elektrische
Steuer/Regeleinheit ECU den Verschiebeschub Ft oder eine Komponente
des Schubs, welcher derart wirkt, dass er die Antriebsscheibe 11 mit
veränderlicher
Breite und die Abtriebsscheibe 16 mit veränderlicher
Breite verschiebt, um das Übertragungsverhältnis einzustellen. Die
Steuerung/Regelung dieses Verschiebeschubs Ft ist unten ausführlich mit
Bezugnahme auf die Flussdiagramme beschrieben, welche in den 7 bis 14 gezeigt
sind.
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Der
Verschiebeschub Ft wird als Summe (Ft = P + I) eines Proportionalterms
P (P = Pg × DNe) und
eines Integralterms I (I = Σ(Ig × P)) bestimmt,
wobei der Proportionalterm P das Produkt der Abweichung DNe der
Maschinendrehzahl Ne von der Soll-Maschinendrehzahl Neo, multipliziert
mit einer Verstärkung
Pg des Proportionalterms ist, und wobei der Integralterm I die kumulative
Summe des Proportionalterms P ist, welche mit einer Verstärkung Ig
des Integralterms multipliziert wird. Um den Verschiebeschub Ft
zu berechnen, wird zuerst die Verstärkung Pg des Proportionalterms
und die Verstärkung
Ig des Integralterms bei Schritt S101 berechnet, welche in 7 gezeigt
ist.
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8 zeigt
ausführlich
den Prozess, welcher bei Schritt S101 ausgeführt wird. Zuerst wird ein Basiswert
Pg0 für
die Verstärkung
Pg des Proportionalterms entsprechend der Maschinendrehzahl Ne eingestellt,
welche aus der Drehzahl der Antriebsscheibe 11 mit veränderlicher
Breite bei Schritt S111 berechnet wird. Je kleiner der Wert der
Maschinendrehzahl Ne wird, desto größer wird der Basis Pg0 eingestellt.
Der Grund dafür
ist, dass der Verschiebeschub Ft größer gemacht werden muss, um
den Zustand zu verbessern, da das Ansprechen des Verschiebeschubs
Ft langsam ist, wenn die Maschinendrehzahl Ne langsam ist.
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Nachdem
der Basiswert Pg0 bei Schritt S111 eingestellt wurde, wird ein erster
Korrekturwert Pg1 entsprechend dem Übertragungsverhältnis R
in dem Moment bei Schritt S112 eingestellt. Je kleiner (d.h. je
näher zu
dem OD-Verhältnis) das Übertragungsverhältnis R
wird, desto größer wird
der erste Korrekturwert Pg1 eingestellt. Der Grund dafür ist, dass
die Notwendigkeit, das Ansprechen der Drehzahländerung zu verbessern, zunimmt,
wenn das Übertragungsverhältnis R
kleiner wird (d.h. sich von dem NIEDRIGEN Verhältnis entfernt). Dann wird
ein zweiter Korrekturwert Pg2 entsprechend der Änderungsrate DR des Übertragungsverhältnisses
R bei Schritt S113 eingestellt. Je größer die Änderungsrate DR des Übertragungsverhältnisses
R zu der negativen Richtung (d.h. das Übertragungsverhältnis ändert sich
zu dem OD-Verhältnis
hin) wird, desto größer wird
der zweite Korrekturwert Pg2 eingestellt. Nachdem diese Werte bei
den Schritten S111–S113
eingestellt wurden, wird der Basiswert Pg0 mit dem ersten und dem
zweiten Korrekturwert Pg1 und Pg2 multipliziert, um eine Verstärkung Pg
des Proportionalterms bei Schritt S114 zu erzeugen.
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Nach
der Berechnung der Verstärkung
Pg des Proportionalterms bei Schritt S114 wird bei Schritt S115
bestimmt, ob die Drossel der Maschine E geschlossen ist oder nicht,
d.h. ob die Drosselöffnung
0 ist, TH = 0, oder nicht. Dann, wenn dabei beurteilt wird, dass
die Drosselöffnung
TH nicht 0 ist, TH ≠ 0,
was bedeutet, dass das Gaspedal niedergedrückt ist, wird ein normaler
Wert für
die Verstärkung Ig
des Integralterms bei Schritt S116 eingestellt. Dann, wenn andererseits
beurteilt wird, dass die Drosselöffnung
TH 0 ist, TH = 0, was bedeutet, dass das Gaspedal nicht niedergedrückt ist,
wird ein Wert, welcher größer als
der normale Wert ist, für
die Verstärkung
Ig des Integralterms bei Schritt S117 eingestellt. Dann, wenn dabei
z.B. der Wert (der oben erwähnte
normale Wert), welcher für
die Verstärkung
Ig des Integralterms eingestellt wird, wenn die Drossel offen ist,
0,006 beträgt,
beträgt
der Wert, welcher eingestellt wird, wenn die Drossel geschlossen
ist, ungefähr
0,02.
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Auf
diese Weise wird der Prozess von Schritt S101 abgeschlossen, und
dann schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S102 (siehe 7),
wo die Verstärkung
Pg des Proportionalterms, welche bei Schritt S101 berechnet wird,
für die
Berechnung des Proportionalterms P verwendet wird. 9 zeigt ausführlich den
Prozess, welcher bei Schritt S102 ausgeführt wird. Zuerst wird bei Schritt
S121 bestimmt, ob sich das Getriebe in einem festgelegten NIEDRIG-Modus
befindet (dieser Modus hält
ein NIEDRIGES Verhältnis
aufrecht, wenn das Fahrzeug startet oder stoppt) oder nicht. Dann,
wenn hier beurteilt wird, dass sich das Getriebe nicht in einem
festgelegten NIEDRIGEN Modus befindet, schreitet die Steuer/Regelroutine
fort zu Schritt S122, wo die vorübergehende
Soll-Maschinendrehzahl Nec zu diesem Moment, welche z.B von einem
in 13 gezeigten Übertragungskennfeld
abgefragt wird, mit der ersten Maschinendrehzahl (VEL × R1) verglichen wird,
was das Produkt der Ausgangsdrehzahl VEL der Startkupplung multipliziert
mit einem Übertragungsverhältnis R1
(z.B. R1 = 2,4) ist, das einem NIEDRIGEN Verhältnis gleichwertig ist. Die
vorübergehende
Soll-Maschinendrehzahl Nec wird entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit
V und der Drosselöffnung
TH in dem Übertragungskennfeld
bestimmt.
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Dann,
wenn bei Schritt S122 beurteilt wird, dass die vorübergehende
Soll-Maschinendrehzahl Nec
größer als
die erste Maschinendrehzahl (VEL × R1) ist, wird die Soll-Maschinendrehzahl
Neo bei Schritt S123 auf die Maschinendrehzahl (VEL × R1) eingestellt,
was das Produkt der Ausgangsdrehzahl VEL der Startkupplung multipliziert
mit dem oben erwähnten Übertragungsverhältnis R1
ist, das einem NIEDRIGEN Verhältnis
gleichwertig ist. Dann, wenn andererseits bei Schritt S122 beurteilt
wird, dass die vorübergehende
Soll-Maschinendrehzahl Nec kleiner als die erste Maschinendrehzahl
(VEL × R1)
ist, schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S124, wo
die vorübergehende
Soll-Maschinendrehzahl Nec, welche von dem Übertragungskennfeld abgefragt
wird, mit der zweiten Maschinendrehzahl (VEL × R2) verglichen wird, welche
das Produkt der Ausgangsdrehzahl VEL der Startkupplung multipliziert mit
einem Übertragungsverhältnis R2
(z.B. R2 = 0,4) ist, welches einem OD-Verhältnis gleichwertig ist. Dann,
wenn hier beurteilt wird, dass die vorübergehende Soll-Maschinendrehzahl
Nec kleiner als die zweite Maschinendrehzahl (VEL × R2) ist,
wird bei Schritt S125 die Soll-Maschinendrehzahl
Neo auf die Maschinendrehzahl (VEL × R2) eingestellt, welche das
Produkt der Ausgangsdrehzahl VEL der Startkupplung multipliziert
mit dem oben erwähnten Übertragungsverhältnis R2
ist, welches einem OD-Verhältnis gleichwertig
ist. Dann, wenn andererseits bei Schritt S124 beurteilt wird, dass
die vorübergehende Soll-Maschinendrehzahl
Nec größer als
die zweite Maschinendrehzahl (VEL × R2) ist, wird die vorübergehende
Soll-Maschinendrehzahl
Nec wie sie ist als die Soll-Maschinendrehzahl Neo bei Schritt S126 eingestellt.
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Nach
den Prozessen, welche bei den Schritten S123, S125 und S126 ausgeführt werden,
wird die Abweichung DNe der Maschinendrehzahl Ne von der Soll-Maschinendrehzahl
Neo durch Subtraktion berechnet. Für die Berechnung der Abweichung
DNe wird ein Schlupffaktor σ (z.B.
1,03), welcher die Rotationsübertragung
zwischen der Startkupplung 5 und der Abtriebscheibe 16 mit
veränderlicher
Breite bewirkt, in Betracht gezogen, und die Rotationsgeschwindigkeit
Ne' (= Ne × σ), welche
das Produkt der Maschinendrehzahl Ne multipliziert mit dem Schlupffaktor σ ist, wird
für die
Berechnung der Abweichung DNe (DNe = Neo – Ne') bei Schritt S127 verwendet.
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Dann,
wenn bei Schritt S121 beurteilt wird, dass sich das Getriebe in
einem festgelegten NIEDRIGEN Modus befindet, wird die Soll-Maschinendrehzahl
Neo bei Schritt S128 auf die dritte Maschinendrehzahl (Ndn × R3) eingestellt,
welche das Produkt der Drehzahl Ndn der Abtriebsscheibe 16 mit veränderlicher
Breite multipliziert mit einem Übertragungsverhältnis R3
ist, welches einem NIEDRIGEN Verhältnis gleichwertig ist. Dann
wird die Abweichung DNe durch Subtraktion der Maschinendrehzahl
Ne von dieser Soll-Maschinendrehzahl
Neo bei Schritt S129 berechnet. Die Bestimmung der dritten Maschinendrehzahl,
welche bei Schritt S128 ausgeführt wird,
verwendet kein Übertragungskennfeld,
und die Soll-Maschinendrehzahl Neo wird direkt bestimmt, ohne auf
die Fahrzeuggeschwindigkeit V Bezug zu nehmen. Deshalb ist es nicht
nötig,
den Schlupffaktor σ zu
berücksichtigen,
sodass bei Schritt S129 die Abweichung DNe durch Subtraktion der
Maschinendrehzahl Ne, so wie sie ist, von der Soll-Maschinendrehzahl
Neo, DNe = Neo – Ne,
berechnet wird. Nach der Berechnung der Abweichung DNe bei Schritt S127
oder Schritt S129 wird diese Abweichung DNe mit der Verstärkung Pg
des Proportionalterms multipliziert, welche bei Schritt S101 erhalten
wird, um einen Proportionalterm P, P = Pg × DNe, bei Schritt S130 zu
erzeugen. Als Folge wird der Prozess, welcher den Proportionalterm
P berechnet, welcher Prozess für
Schritt S102 in 7 angeordnet wird, abgeschlossen.
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Nachdem
der Prozess bei Schritt S102 abgeschlossen wurde, schreitet die
Steuer/Regelroutine zu Schritt S103 (siehe 7) fort,
wo der Integralterm I aus der Verstärkung Ig des Integralterms,
welcher bei Schritt S101 erhalten wurde, und dem Proportionalterm
P berechnet wird, welcher bei Schritt S102 erhalten wurde. Nun wird
der Prozess, welcher bei Schritt S103 ausgeführt wird, mit Bezugnahme auf 10 ausführlich beschrieben.
Zuerst wird auf Basis des Übertragungsmodus
bestimmt, ob der Integralterm I (welcher das letzte Mal eingestellt
wurde) bei Schritt S131 zurückgesetzt
werden soll oder nicht. Der Prozess, welcher bei diesem Schritt
ausgeführt
wird, ist in 11 ausführlich dargestellt. Zuerst wird
bei Schritt S141 bestimmt, ob sich das Getriebe in einem festgelegten
NIEDRIGEN Modus befunden hat oder nicht.
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Dann,
wenn dabei beurteilt wird, dass sich das Getriebe in einem festgelegten
NIEDRIGEN Modus befunden hat, wird der Integralterm I bei Schritt S142
zurückgesetzt.
Dann, wenn andererseits beurteilt wird, dass sich das Getriebe nicht
in einem festgelegten NIEDRIGEN Modus befunden hat, schreitet die
Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S143, wo bestimmt wird, ob sich
das Getriebe in einem Kickdown-Modus befindet oder nicht.
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Dann,
wenn bei Schritt S143 beurteilt wird, dass sich das Getriebe in
einem Kickdown-Modus befindet, wird der Integralterm I bei Schritt
S142 zurückgesetzt.
Dann, wenn andererseits beurteilt wird, dass sich das Getriebe nicht
in einem Kickdown-Modus befindet, schreitet die Steuer/Regelroutine
fort zu Schritt S144, wo weiter bestimmt wird, ob sich das Getriebe
in einem manuellen Herunterschalt-Modus befindet oder nicht. Dann,
wenn beurteilt wird, dass sich das Getriebe in einem manuellen Herunterschalt-Modus
befindet, wird der Integralterm I bei Schritt S142 zurückgesetzt.
Dann, wenn andererseits beurteilt wird, dass sich das Getriebe nicht
in einem manuellen Herunterschalt-Modus befindet, wird der Integralterm
I nicht zurückgesetzt.
Mit anderen Worten wird der Integralterm I, während das Fahrzeug mit einer
im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit fährt, so aufrecht erhalten,
wie er ist. Dann, wenn sich der Fahrzustand jedoch ändert, wird
der Integralterm I zurückgesetzt.
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Nach
dem Abschluss des Prozesses, welcher bei Schritt S131 in 10 ausgeführt wurde, wird
auf Basis der Geschwindigkeit der Änderung der Drosselöffnung TH
bei Schritt S132 eine weitere Bestimmung ausgeführt, ob der Integralterm I
zurückgesetzt
werden soll oder nicht. Der Prozess, welcher bei diesem Schritt
ausgeführt
wird, ist in 12 ausführlich beschrieben. Zuerst
wird bestimmt, ob sich das Getriebe bei Schritt S151 zur Zeit in
einem festgelegten NIEDRIGEN Modus befindet oder nicht. Dann, wenn
hier beurteilt wird, dass sich das Getriebe in einem festgelegten
NIEDRIGEN Modus befindet, kehrt die Steuer/Regelroutine zurück, ohne
den Integralterm I zurückzusetzen.
Dann, wenn andererseits beurteilt wird, dass sich das Getriebe nicht
in einem festgelegten NIEDRIGEN Modus befindet, schreitet die Steuer/Regelroutine
fort, um eine weitere Bestimmung auszuführen, um herauszufinden, ob
das Gaspedal bei einer Geschwindigkeit niedergedrückt wird, welche
schneller als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, oder nicht.
Mit anderen Worten bestimmt dieser Prozess, welcher bei Schritt
S152 ausgeführt wird,
ob die Änderungsgeschwindigkeit
DTH der Drosselöffnung
TH größer als
ein positiver Referenzwert DTH1 ist oder nicht und ob die Drosselöffnung TH
nach der Änderung
größer als
ein vorbestimmter Referenzwert TH1 ist oder nicht.
-
Dann,
wenn bei Schritt S152 beurteilt wird, dass die oben erwähnten Bedingungen
erfüllt
sind, wird der Integralterm I bei Schritt S153 zurückgesetzt.
Dann, wenn das Ergebnis der Bestimmung andererseits ist, dass diese
Bedingungen nicht erfüllt sind,
schreitet die Steuer/Regelroutine fort, um eine weitere Bestimmung
auszuführen,
um herauszufinden, ob das Gaspedal bei einer Geschwindigkeit, welche
schneller als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, nach oben zurückgestellt
oder gelöst
wurde oder nicht. Mit anderen Worten bestimmt dieser Prozess, welcher
bei Schritt S154 ausgeführt
wird, ob die Änderungsgeschwindigkeit
DTH der Drosselöffnung
TH kleiner als ein negativer Referenzwert DTH2 ist oder nicht, und
ob die Drosselöffnung
TH nach der Änderung
kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert TH2 ist oder nicht. Dann,
wenn beurteilt wird, dass diese Bedingungen erfüllt sind, wird der Integralterm 1
bei Schritt S153 zurückgesetzt.
Dann, wenn andererseits beurteilt wird, dass diese Bestimmungen nicht
erfüllt
sind, kehrt die Steuer/Regelroutine zurück, ohne den Integralterm I
zurückzusetzen.
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Nach
dem Abschluss des Prozesses, welcher bei Schritt S132 ausgeführt wird,
schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S133 (siehe 10),
wo bestimmt wird, ob der Wert (absoluter Wert) des Proportionalterms
P, welcher bei Schritt S102 erhalten wird, größer als ein vorbestimmter Referenzwert
P0 ist oder nicht. Dann, wenn hier beurteilt wird, dass der Wert
des Proportionalterms P größer als
der Referenzwert P0 ist, schließt
der Prozess, welcher bei Schritt S103 ausgeführt wird, ohne den Integralterm
I zu berechnen. Dann, wenn andererseits beurteilt wird, dass der
Wert des Proportionalterms P gleich oder kleiner als der Referenzwert
P0 ist, schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S134,
wo die Verstärkung
Ig des Integralterms, welche bei Schritt S101 erhalten wird, mit
dem Proportionalterm P multipliziert wird, welcher bei Schritt S102 erhalten
wird, und dieses Produkt wird zu dem Integralterm I kumulativ addiert,
um einen neuen Integralterm I zu berechnen (mit anderen Worten ist
dieser Prozess eine Integration).
-
Dann
werden obere und untere Begrenzungsprüfungen an diesem Integralterm
I durchgeführt.
Zuerst wird bei Schritt S135 bestimmt, ob der Integralterm I, welcher
bei Schritt S134 erhalten wird, größer als ein vorbestimmter oberer
Wert I1 ist oder nicht. Dann, wenn der Integralterm I größer als
der obere Wert I1 ist, wird der Integralterm I bei Schritt S136
auf den oberen Wert I1 eingestellt. Dann, wenn andererseits der
Integralterm I kleiner oder gleich dem oberen Wert I1 ist, wird
die untere Begrenzungsprüfung
durchgeführt.
Es wird insbesondere bei Schritt S137 bestimmt, ob der Integralterm
I, welcher bei Schritt S134 erhalten wird, kleiner als ein vorbestimmter
unterer Wert I2 ist oder nicht. Dann, wenn der Integralterm I kleiner
als der untere Wert I2 ist, wird der Integralterm I bei Schritt
S138 auf den unteren Wert I2 eingestellt. Dann, wenn andererseits
der Integralterm I größer oder
gleich dem unteren Wert I2 ist, wird der Integralterm I belassen
wie er ist, und der Prozess, welcher bei Schritt S103 ausgeführt wird, schließt ab.
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Dann
schreitet die Steuer/Regelroutine fort zu Schritt S104, welcher
in 7 gezeigt ist, wo der Verschiebeschub Ft berechnet
wird als Summe des Proportionalterms P, welcher bei Schritt S102
erhalten wird, und des Integralterms I, welcher bei Schritt S103
erhalten wird (Ft = P + I). Der auf diese Weise erhaltene Verschiebeschub
Ft wird für
die Steuerung/Regelung der Antriebsscheibe 11 mit veränderlicher
Breite verwendet, um das Übertragungsverhältnis des
stufenlos veränderlichen
Getriebes CVT zu steuern/zu regeln. Die Einstellung der Abtriebsscheibe 16 mit
veränderlicher
Breite wird entsprechend der Bewegung der Antriebsscheibe 11 mit
veränderlicher
Breite ausgeführt.
-
Während das
Fahrzeug bei einer Beendigung der Kraftstoffversorgung verzögert, ist
bei diesem Getriebe die Geschwindigkeit der Maschinendrehzahl Ne,
mit welcher sie der Soll-Maschinendrehzahl Neo folgt (Nachfolge-Geschwindigkeit)
somit größer, wenn
die Drossel der Maschine E geschlossen ist (Drosselöffnung TH
= 0), als dann, wenn die Drossel offen ist (Drosselöffnung TH ≠ 0), da die
Verstärkung
Ig des Integralterms auf einen größeren Wert für den Zustand
eingestellt wird (siehe Schritt S116 und Schritt S117), dass die
Drossel geschlossen ist. Bei dieser Steuerung/Regelung wird das
Getriebe sogar dann in ein NIEDRIGES Verhältnis ohne jegliche Verzögerung und
ohne Versagen gesteuert/geregelt, während das Fahrzeug mit einer niedrigen
Geschwindigkeit fährt.
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Bei
dieser Steuerung/Regelung kann das Getriebe eine vorbestimmte Maschinendrehzahl
bei dem NIEDRIGEN Verhältnis
aufrecht erhalten. Deshalb ist dieses Steuer/Regelsystem hinsichtlich
der Kraftstoffeffizienz vorteilhaft, obwohl es derart angeordnet
ist, dass es die Kraftstoffversorgung erneut startet, wenn sich
das Übertragungsverhältnis nicht bei
einem NIEDRIGEN Verhältnis
befindet, wenn die Maschinendrehzahl Ne bis zu der vorbestimmten Drehzahl
abgenommen hat. Der Grund dafür
ist, dass die tatsächliche
Häufigkeit
des Neustartens der Kraftstoffversorgung abnimmt. Deshalb werden
auch Stöße, welche
in Bezug auf den Neustart der Kraftstoffversorgung auftreten können, weniger
häufig sein,
sodass die Laufqualität
des Fahrzeugs zunehmen wird. Da das Steuer/Regelsystem der vorliegenden
Erfindung sicherstellt, dass das Übertragungsverhältnis auf
ein NIEDRIGES Verhältnis
eingestellt wird, bevor das Fahrzeug zum Stillstand kommt, kann
das Fahrzeug erneut reibungslos gestartet werden. Darüber hinaus
wird bei dieser Steuerung/Regelung lediglich die Verstärkung Ig
des Integralterms vergrößert, um
den Verschiebeschub Ft zu steuern/regeln, während die Verstärkung Pg
des Proportionalterms nicht vergrößert wird (oder lediglich der Integralterm
I vergrößert wird,
während
der Proportionalterm P nicht vergrößert wird). Deshalb gibt es keinen
Nachlauf der Maschinendrehzahl Ne für die Soll-Maschinendrehzahl Neo, sodass die Laufqualität des Fahrzeugs
verbessert wird.
-
14 zeigt,
wie die Maschinendrehzahl Ne der Soll-Maschinendrehzahl Neo bei
dieser Steuerung/Regelung folgt, wenn die Drossel vollständig geschlossen
ist (Drosselöffnung
TH = 0). Die Änderung
der Soll-Maschinendrehzahl Neo ist durch eine reale Linie repräsentiert
und die Maschinendrehzahl Ne, welche der Soll-Maschinendrehzahl
Neo folgt, ist durch eine unterbrochene Linie A repräsentiert.
Zusätzlich
ist die Änderung
der Maschinendrehzahl Ne ohne eine derartige Steuerung/Regelung
wie im Stand der Technik durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte
Linie B repräsentiert.
Auch als ein Bezugspunkt wird die Änderung der Maschinendrehzahl
Ne dann, wenn die Verstärkung
Pg des Proportionalterms ohne jegliche Vergrößerung der Verstärkung Ig
des Integralterms vergrößert wird,
durch eine Zweipunktkettenlinie C repräsentiert. Es wird aus diesem
Graph offensichtlich, dass die Steuerung/Regelung der vorliegenden
Erfindung das Ansprechen der Maschinendrehzahl Ne, welche der Soll-Maschinendrehzahl
Neo folgt, über
das Niveau der Steuerung/Regelung des Standes der Technik (Einpunktstrichlinie
B) verbessert. Der Graph zeigt ebenso, dass bei der Steuerung/Regelung,
welche den Proportionalterm vergrößert (Zweipunktstrichlinie
C), sich die Maschinendrehzahl Ne der Soll-Maschinendrehzahl Neo
zu Beginn schnell nähert,
aber danach in einen Nachlaufzustand kommt.
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Die
obige Beschreibung beschreibt ein Steuer/Regelsystem für ein Fahrzeuggetriebe.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Getriebetyp
beschränkt.
Obwohl das obige Getriebe eine Maschine umfasst, dessen Antriebskraft
durch den Betrieb eines Elektromotors M unterstützt wird, kann die vorliegende
Erfindung ebenso bei einem Getriebe implementiert werden, welches
keinen Elektromotor umfasst. Nicht nur das oben erwähnte stufenlos
veränderliche
Getriebe des metallischen V-Riementyps, sondern ebenso weitere Typen
von stufenlos veränderlichen
Getrieben, z.B. ein stufenlos veränderliches Getriebe des Taumelscheiben-Typs,
welches ein Fluid als das Medium verwendet, um das Übertragungsverhältnis stufenlos
zu verändern,
kann für
die Implementierung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Weiterhin kann die Maschinendrehzahl Ne entsprechend anderen Zuständen des
Fahrzeugs als die Fahrzeuggeschwindigkeit V und die Drosselöffnung TH,
wie in der obigen Ausführungsform,
eingestellt werden.
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Die
Abweichung DNe, welche bei Schritt S102 in der oben beschriebenen
Steuerung/Regelung erhalten wird, kann mit dem Verstreichen von Zeit
zu einem positiven Wert und zu einem negativen Wert wechseln. Wenn
dies passiert, dann ist der Wert des Proportionalterms P ebenso
abwechselnd positiv und negativ. Um den Proportionalterm P zu ignorieren,
dessen Periode eines Positiv-Negativ-Wechsels kürzer ist als ein vorbestimmter
Wert (mit anderen Worten, dessen Wechselfrequenz größer oder
gleich einer vorbestimmten Frequenz ist), kann zusätzlich ein
Prozess, welcher als ein Tiefpassfilter dient, zwischen dem Schritt
S102 und dem Schritt S103 angeordnet werden. In diesem Fall soll
der Wert des Proportionalterms P jedoch vor dem Filtern vorzugsweise
für die
Integration (Berechnung des Integralterms I) bei Schritt S103 verwendet
werden.
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Bei
der somit beschriebenen Erfindung wird es offensichtlich sein, dass
dieselbige auf viele Weisen variiert werden kann. Derartige Variierungen
sollen nicht als Abweichung von dem Geist und dem Rahmen der Erfindung
betrachtet werden, und all derartige Modifizierungen, wie sie für den Fachmann offensichtlich
sein würden,
sollen innerhalb des Rahmens der vorliegenden Ansprüche umfasst
sein.