DE60313924T3

DE60313924T3 - Steuersystem und -verfahren für Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE60313924T3
Application number: DE60313924T
Authority: DE
Inventors: Jihoon Fuji-shi Kang; Yasutaka Fuji-shi Kawamura; Tatsuo Fuji-shi Ochiai; Hirofumi Fuji-shi Okahara
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2023-09-09
Also published as: DE60313924D1; JP3732817B2; KR20040025562A; US6829528B1; KR100638758B1; EP1400727A3; EP1400727B1; EP1400727B2; EP1400727A2; DE60313924T2; JP2004108276A

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Anwendungsgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung/Regelung für ein Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe.
Beschreibung des Standes der Technik
In einem Automatikgetriebe eines Fahrzeugs wird ein Drehzahländerungsmechanismus mittels des Öldrucks von einer durch einen Motor angetriebenen Ölpumpe gesteuert/geregelt. Zum Beispiel wird in einem stufenlosen Keilriemen-Getriebe (CVT) ein Keilriemen mittels des Öldrucks erfasst, der an einer ersten Riemenscheibe und einer zweiten Riemenscheibe angelegt ist, um ein Drehmoment zu übertragen.
Wenn das Fahrzeug für eine längere Zeit an einem kalten Platz angehalten wird, ist es bei einem Fahrzeug, in dem das Keilriemen-CVT befestigt ist, nicht selten, dass eine Öltemperatur des Getriebes unter –20°C absinkt. Wenn der Motor gestartet wird und das Fahrzeug bei diesem Zustand fährt, wird der Öldruck an der ersten Riemenscheibe und der zweiten Riemenscheibe angelegt und die Drehzahländerung ausgeführt, wenn die Fahrzeugdrehzahl ansteigt. Weil zu diesem Zeitpunkt das Viskositätsniveau des Betriebsöls groß ist, steigt der angelegte Druck nicht an, und die Kraft der Riemenscheiben, die den Keilriemen erfassen, ist unzureichend, wodurch die Möglichkeit eines Schlupfes des Keilriemens erzeugt wird.
Gemäß der JP-2735129-B , die als JP 2296542 veröffentlicht wurde, die alle Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 darstellt, die durch das japanische Patentamt 1998 veröffentlicht wurde, wird eine Drehmomentreduktion am Motor erforder lich, wenn die Öltemperatur im Getriebe unter eine vorbestimmte extrem kalte Temperatur absinkt, und die Motorleistung eingeschränkt und das in das Getriebe eingeleitete Drehmoment reduziert, um den Riemenschlupf zu verhindern.
Die EP 1 393 960 A2 , die ein Dokument gemäß Art. 54 (3) EPC ist, bezieht sich auf ein Steuer/Regelsystem und ein Steuer/Regelverfahren, das für ein Automatikgetriebe geeignet ist, mit einem Öldruck-Steuer/Regelmechanismus, der einen Öldruck am Getriebe anlegt, einer Öldruck-Erfassungsvorrichtung, die den Öldruck erfasst, der vom Öldruck-Steuer/Regelmechanismus am Getriebe angelegt wird, und einer Steuer/Regeleinrichtung, die wirkt, um ein maximales Drehmoment zu berechnen, das durch das Getriebe auf der Basis eines Drehzahlverhältnisses des Getriebes und des erfassten Öldrucks übertragbar ist, um einen Motordrehmoment-Reduktionsbetrag aus der Differenz zwischen einem Drehmoment, das in das Getriebe eingeleitet wird, und dem maximal übertragbaren Drehmoment zu berechnen, und um ein Drehmoment eines Motors gemäß dem Motordrehmoment-Reduktionsbetrag zu reduzieren.
Die US 6 183 394 B1 offenbart eine Steuer/Regelvorrichtung, die eine Konfiguration verwendet, die zum Korrigieren des Öldrucks geeignet ist, der auf die Reibkupplungsvorrichtung durch eine Anordnung wirkt, das das Ausgangswellen-Drehzahlverhältnis des Getriebes, das aus der Ausgangswellendrehzahl des Getriebes und der Eingangswellendrehzahl des Getriebes erhalten wird, dem Zielwert des Drehzahlverhältnisses folgt, nachdem ein Drehzahländerungssignal ausgesendet wurde.
Die DE 197 61 100 A1 bezieht sich auf ein System zum Unterdrücken der Änderungen beim Drehmoment oder bei der Eingangswellendrehzahl des Getriebes.
Zusammenfassung der Erfindung
Jedoch nimmt das oben erwähnte herkömmliche Beispiel den Fall an, bei dem das Getriebe durch den Öldruck im Zustand der niedrigsten Getriebeöltemperatur betrieben wird, und der Drehmoment-Reduktionsbetrag, der am Motor erforderlich ist, ein vorgegebener fester Wert ist. Dadurch wird die Motordrehmomentreduktion überhöht, wenn die Öltemperatur ansteigt.
Es ist daher Aufgabe dieser Erfindung, den Motordrehmoment-Reduktionsbetrag auf einen geeigneten Betrag in dem Fall festzulegen, wo das Motordrehmoment reduziert wird, wenn die Öltemperatur extrem kalt ist.
Gemäß der Erfindung erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 4. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Steuer/Regelsystem für ein Automatikgetriebe geschaffen, das einen Öldruck-Steuer/Regelmechanismus zum Anlegen eines Öldrucks am Getriebe, und einen Sensor zum Erfassen des Öldrucks, der vom Öldruck-Steuer/Regelmechanismus am Getriebe angelegt wird, umfasst. Eine Steuer/Regeleinrichtung des Steuer/Regelsystems berechnet ein maximales Drehmoment, das durch das Getriebe auf der Basis eines Drehzahlverhältnisses des Getriebes und des erfassten Öldrucks übertragbar ist, berechnet einen Motordrehmoment-Reduktionsbetrag aus der Differenz zwischen dem Drehmoment, das in das Getriebe eingeleitet wird, und dem maximal übertragbaren Drehmoment, und reduziert das Motordrehmoment gemäß dem Motordrehmoment-Reduktionsbetrag.
Die Ausführungen der vorliegenden Erfindung und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden bezüglich der beigefügten Zeichnung nachstehend im Detail erläutert.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist ein skizziertes Anordnungsdiagramm eines Steuer/Regelsystems eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm einer CVT-Steuer/Regeleinrichtung und eines Öldruck-Steuer/Regelmechanismus des Systems.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung darstellt, die durch die CVT-Steuer/Regeleinrichtung ausgeführt wird.
4 ist ein Kennfeld, das ein Verhältnis von einer Drehmomentleistung zu einem zweiten Anpressdruck und ein Drehzahlverhältnis darstellt.
5 ist ein Zeitdiagramm, das die Änderungen bei der Öltemperatur, Drehmoment-Reduktionsbetrag, Öldruck, Eingabedrehmoment und Drehmomentleistung darstellt. Das Zeitdiagramm stellt einen Fall dar, bei dem ein Fahrzeug bei einer extrem kalten Temperatur startet.
6 ist ähnlich wie 3, stellt aber die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 ist ein Diagramm, das eine skizzierte Anordnung eines Steuer/Regelsystems eines Automatikgetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. 2 ist ein Blockdiagramm eines Öldruck-Steuer/Regelmechanismus und einer CVT-Steuer/Regeleinrichtung des Systems.
Ein stufenloses Keilriemen-Getriebe 5 (nachstehend als CVT bezeichnet) ist mit einem Motor 1 über einen Drehmomentwandler 2 mit Überbrückungskupplung und einem Vorwärts/Rückwärts-Umschaltmechanismus 4 verbunden. Das CVT 5 weist eine erste Riemenscheibe 10, die mit einer Eingangsachse verbunden ist, und eine zweite Riemenscheibe 11, die mit einer Ausgangsachse 13 verbunden ist, und den Keilriemen 12, der um die Riemenscheiben 10 und 11 herum angeordnet ist, auf. Die Ausgangsachse 13 ist über ein Zwischenrad 14 und einer Zwischenradwelle mit einer Differenzialeinheit 6 verbunden.
Ein Drehzahlverhältnis des CVT 5 und eine Kontaktreibkraft des Keilriemens 12 werden durch einen Öldruck-Steuer/Regelmechanismus 100 gesteuert. Eine CVT-Steuer/Regeleinrichtung 20 bestimmt ein Ziel-Drehzahlverhältnis und die Kontaktreibkraft auf der Basis von Informationen bezüglich eines Eingabedrehmomentes von einer Motor-Steuer/Regeleinrichtung 21, die einen Motor 1 steuert/regelt, und Erfassungssignalen von den nachstehend beschriebenen Sensoren, und gibt einen Befehl an den Öldruck-Steuer/Regelmechanismus 100 aus. Jede Steuer/Regeleinrichtung 20 und 21 weist eine CPU, einen Speicher und ein Ein/Ausgabe-Interface auf.
Die erste Riemenscheibe 10 umfasst eine fixierte konische Platte 10b, die sich einstückig mit der Eingangswelle dreht, und eine bewegliche konische Platte 10a, die entgegengesetzt der fixierten konischen Platte 10b angeordnet ist, die eine keilriemenförmige Nut bilden, und in Abhängigkeit vom Öldruck (ein Primärdruck) auf eine erste Riemenscheiben-Zylinderkammer 10c wirken, die sich in Achsenrichtung verschiebt.
Die zweite Riemenscheibe 11 umfasst eine fixierte konische Platte 11b, die sich einstückig mit der Ausgangswelle 13 dreht, und eine bewegliche konische Platte 11a, die entgegengesetzt der fixierten konischen Platte 11b angeordnet und eine keilförmige Nut bildet, und als Antwort auf den Öldruck (einen zweiten Druck) auf eine zweite Riemenscheiben-Zylinderkammer 11c wirken, die sich in Achsenrichtung verschiebt.
Die erste Riemenscheiben-Zylinderkammer 10c und die zweite Riemenscheiben-Zylinderkammer 11c werden festgelegt, um äquivalente Druckaufnahmebereiche aufzuweisen.
Ein Drehmoment vom Motor 1 wird über den Drehmomentwandler 2 und den Vorwärts/Rückwärts-Umschaltmechanismus 4 in das CVT 5 eingeleitet und über die erste Riemenscheibe 10, den Keilriemen 12 und die zweite Riemenscheibe 11 zur Ausgangswelle 13 übertragen. Wenn die bewegliche konische Platte 10a der ersten Riemenscheibe 10 und die bewegliche konische Platte 11a der zweiten Riemenscheibe 11 zur Achsenrichtung verschoben werden, um den Kontaktradius des Keilriemens 12 zu ändern, kann dann das Drehzahlverhältnis des CVT 5 kontinuierlich verändert werden.
Das Drehzahlverhältnis des CVT 5 und die Kontaktreibkraft des Keilriemens 12 werden durch den Öldruck-Steuer/Regelmechanismus 100 gesteuert.
Wie in 2 dargestellt, weist der Öldruck-Steuer/Regelmechanismus 100 ein Druckreglerventil 60 zum Steuern/Regeln eines Öldrucks, ein Drehzahländerungs-Regelventil 30 zum Steuern/Regeln des Hydraulikdrucks der ersten Riemenscheiben-Zylinderkammer 10c (nachstehend der erste Druck), und ein Druckminderungsventil 61 zum Steuern/Regeln des Drucks auf, der an der zweiten Riemenscheiben-Zylinderkammer 11c (nachstehend der zweite Druck) angelegt wird.
Das Drehzahländerungs-Regelventil 30 ist mit einem mechanischen Kraftverstärker 50 verbunden, der einen mechanischen Feedback-Mechanismus bildet. Das Drehzahländerungs-Regelventil 30 wird durch einen Schrittmotor 40 angetrieben, der mit einem Ende des mechanischen Kraftverstärkers 50 verbunden ist, und nimmt ein Riemenscheiben-Nutbreiten-Feedback – d. h. ein tatsächliches Drehzahlverhältnis-Feedback – von der beweglichen konischen Platte 10a der ersten Riemenscheibe 10 auf, die mit dem anderen Ende des mechanischen Kraftverstärkers 50 verbunden ist.
Ein Öldruck-Steuer/Regelsystem wird durch das Druckreglerventil 60 zum Einstellen des Hydraulikdrucks, der von einer Hydraulikpumpe 80 aufgebracht wird, gebildet. Das Druckreglerventil 60 stellt als Antwort auf einen Befehl von der CVT-Steuer/Regeleinrichtung 20 (z. B. ein Betriebssignal) einen Öldruck PL ein. Der Öldruck PL wird jeweils am Drehzahländerungs-Regelventil 30, das den ersten Druck steuert, und am Druckminderungsventil 61, das den zweiten Druck steuert, angelegt.
Das Verhältnis zwischen der Drehzahl der ersten Riemenscheibe 10 und der Drehzahl der zweiten Riemenscheibe 11, – nämlich das Drehzahlverhältnis des CVT 5 – wird durch den Schrittmotor 40, der durch das Drehzahländerungs-Befehlssignal von der CVT-Steuer/Regeleinrichtung 20 angetrieben wird, gesteuert. Wenn sich der Schrittmotor 40 dreht, verschiebt sich der mechanische Kraftverstärker 50, und ein Spulenkörper 31 des Drehzahländerungs-Regelventils 30 wird angetrieben. Folglich wird der Öldruck PL, der am Drehzahländerungs-Regelventil 30 angelegt ist, auf den ersten Druck eingestellt, und die Riemenscheibenbreite verändert, wodurch ein vorbestimmtes Ziel-Drehzahlverhältnis umgesetzt wird.
Das Drehzahländerungs-Regelventil 30 verschiebt sich in Abhängigkeit von der Position des Spulenkörpers 31 zwischen dem Aufbau und Abbau des Öldrucks der ersten Riemenscheiben-Zylinderkammer 10c, und stellt den ersten Druck ein, um somit das Ziel-Drehzahlverhältnis zu erreichen, das durch die Position des Schrittmotors 40 angezeigt wird. Wenn das Drehzahlverhältnis das Ziel-Drehzahlverhältnis erreicht, bewegt sich der Spulenkörper 31 in eine geschlossene Ventilposition als Antwort auf die Verschiebung des mechanischen Kraftverstärkers 50.
Die Signale werden in die CVT-Steuer/Regeleinrichtung 20 eingegeben von: einem Drehzahlsensor 26, der eine Drehzahl der ersten Riemenscheibe 10 erfasst, einem Drehzahlsensor 27, der eine Drehzahl von der zweiten Riemenscheibe 11 (oder Fahrzeuggeschwindigkeit) erfasst, einem Öldrucksensor 28, der einen ersten Druck erfasst, der auf die erste Riemenscheiben-Zylinderkammer 10c wirkt, einem Öldrucksensor 29, der den zweiten Druck erfasst, der auf die zweite Riemenscheiben-Zylinderkammer 11c wirkt, einem Sperrschalter 23, der eine Wählhebelposition erfasst, einem Sensor 24 für den Gaspedal-Niederdrückbetrag, der einen Gaspedal-Niederdrückbetrag erfasst, und einem Öltemperatursensor 25, der eine Öltemperatur des CVT 5 erfasst. Die CVT-Steuer/Regeleinrichtung 20 steuert auf der Basis dieser eingegeben Signale das Drehzahlverhältnis des CVT 5 und die Kontaktreibkraft des Keilriemens 12.
Die CVT-Steuer/Regeleinrichtung 20 weist einen Drehzahländerungs-Steuerungsbereich 201 zum Erfassen des Ziel-Drehzahlverhältnisses gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Gaspedal-Niederdrückbetrags und zum Antreiben des Schrittmotors 40 auf, so dass sich das Drehzahlverhältnis dem Ziel- Drehzahlverhältnis annähert; und weist einen Riemenscheiben-Drucksteuerungsbereich 202 zum Steuern des Anpressdrucks der ersten Riemenscheibe 10 und der zweiten Riemenscheibe 11 (der Keilriemen-Kontaktreibkraft) gemäß dem Eingabedrehmoment, Drehzahlverhältnis, Öltemperatur und Drehzahländerungssteuerung auf.
Der Riemenscheiben-Drucksteuerungsbereich 202 bestimmt den Zielwert für den Öldruck auf der Basis der Eingabedrehmoment-Informationen, des Drehzahlverhältnisses, und der Öltemperatur und steuert den Öldruck durch das Antreiben des Magneten des Druckreglerventils 60. Ferner bestimmt der Riemenscheiben-Drucksteuerungsbereich 202 den Zielwert für den zweiten Druck, treibt das Druckminderungsventil 61 gemäß des erfassten Wertes vom Öldrucksensor 29 und des Zielwertes an, und führt die Feedback-Steuerung beim zweiten Druck aus.
Wenn die Öltemperatur TEMP des CVT 5 niedriger als eine erste untere Temperatur TL1 (z. B: TL1 = –20°C) ist, ist die Viskosität des Betriebsöls hoch, und daher kann der Öldruck nicht ansteigen. Folglich erfasst die erste Riemenscheibe 10 und die zweite Riemenscheibe 11 den Keilriemen 12 mit unzureichender Kraft, und es ist möglich, dass der Keilriemen 12 rutscht. Wenn die Öltemperatur TEMP niedriger als die erste untere Temperatur TL1 ist, dann fordert der Riemenscheiben-Drucksteuerungsbereich 202 die Drehmomentreduktion bei der Motorsteuer/Regeleinrichtung 21, und vermindert ein Drehmoment des Motors 1, um das Rutschen des Keilriemens 12 zu verhindern.
Wenn insbesondere die erfasste Öltemperatur Temp niedriger als die erfasste untere Temperatur TL1 is, dann berechnet der Riemenscheiben-Drucksteuerungsbereich 202 eine Drehmomentleistung (das maximal übertragbare Drehmoment) auf der Basis des durch den Öldrucksensor 29 erfassten Öldrucks (der zweite Druck) und des Drehzahlverhältnisses (das Riemenscheibenverhältnis), und berechnet auch das Eingabedrehmoment des CVT 5. Danach wird der Drehmoment-Reduktionsbetrag auf der Basis der Differenz zwischen dem Eingabedrehmoment und der Drehmomentleistung bestimmt, und ein Drehmomentreduktions-Anforderungswert wird an die Motor-Steuer/Regeleinrichtung 21 (Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung) gesendet.
Wenn die Motor-Steuer/Regeleinrichtung 21 die Drehmomentreduktionsanforderung empfängt, reduziert sie das Drehmoment des Motors 1 durch Reduzieren oder Herabsetzen eines Kraftstoffeinspritzbetrages oder durch Verzögern eines Zündzeitpunktes, oder durch Reduzieren der Drosselklappenöffnung oder dergleichen.
Die Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung wird ausgeführt, wenn die Öltemperatur zwischen der ersten unteren Temperatur TL1 und einer zweiten unteren Temperatur TL2 (z. B. –35°C), die niedriger als die erste untere Temperatur TL1 ist, liegt. Mit anderen Worten, wenn die Öltemperatur niedriger als die zweite untere Temperatur TL2 ist, wird die Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung nicht ausgeführt.
Der Grund dafür ist der, dass in dem Zustand, bei dem die Öltemperatur auf eine extrem niedrige Temperatur von –40°C bis –50°C gefallen ist, die Viskosität des Betriebsöls extrem groß wird, und wenn die Drehzahländerungssteuerung ausgeführt wird, wird die Ölmenge wesentlich unzureichend, und somit eine große Drehmomentreduktion notwendig. Wenn die erfasste Öltemperatur Temp niedriger als die zweite untere Temperatur TL2 ist, die niedriger als die erste untere Temperatur TL1 ist, führt die CVT-Steuer/Regeleinrichtung 20 daher die Drehzahländerungssteuerung nicht aus, sondern hält eher ein vorbestimmtes Drehzahlverhältnis aufrecht, z. B. das Drehzahlverhältnis, das am weitesten auf der LOW-Seite positioniert ist (d. h., das größte Drehzahlverhältnis). Ferner wird die Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung nicht ausgeführt.
Wenn die erfasste Öltemperatur Temp über die zweite untere Temperatur TL2 ansteigt, wird dann die oben erwähnte Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung ausgeführt. Die Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung wird ausgeführt, wenn die erfasste Öltemperatur Temp über die zweite untere Temperatur TL2 ansteigt, weil die Viskosität des Betriebsöls in gewissem Maße abnimmt, und somit kommt in Betracht, dass der wesentliche Ölmengenmangel nicht auftreten wird.
Als Nächstes wird bezüglich eines Ablaufdiagramms in 3 die Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung, die durch den Riemenscheiben-Drucksteuerungsbereich 202 der CVT-Steuer/Regeleinrichtung 20 ausgeführt wird, erläutert. Zu beachten ist, dass das Ablaufdiagramm in 3 bei vorbestimmten Zyklen, z. B. alle paar Dutzend Millisekunden, ausgeführt wird.
Zuerst werden im Schritt S1 die Öltemperatur, erste Riemenscheibendrehzahl (die Eingangsachsendrehzahl), zweite Riemenscheibendrehzahl (die Ausgangsachsendrehzahl, oder Fahrzeuggeschwindigkeit), und der zweite Druck, die durch die oben erwähnten Sensoren erfasst werden, eingelesen.
Im Schritt S2 wird bestimmt, ob die erfasste Öltemperatur Temp die zweite untere Temperatur TL2 (z. B. TL2 = –35°C) überschreitet. Wenn die erfasste Öltemperatur Temp die zweite untere Temperatur TL2 überschreitet, dann geht der Ablauf zum Schritt S3 über. In dem Fall, wo die erfasste Öltemperatur Temp niedriger als die zweite untere Temperatur TL2 ist, geht der Ablauf zum Schritt S12 über.
Im Schritt S3 wird bestimmt, ob die erfasste Öltemperatur Temp kleiner als die erste untere Temperatur TL1 (z. B. TL1 = –20°C) ist. Wenn die erfasste Öltemperatur Temp niedriger als die erste untere Temperatur TL1 ist, geht dann der Ablauf zum Schritt S4, andererseits zum Schritt S11 über.
Im Schritt S4 wird das Drehzahlverhältnis (oder das Riemenscheibenverhältnis) der CVT 5 aus dem Verhältnis zwischen der ersten Riemenscheibendrehzahl und der zweiten Riemenscheibendrehzahl errechnet.
Im Schritt S5 wird der erfasste zweite Druck mit dem Druckaufnahmebereich einer Ölkammer 11c der zweiten Riemenscheibe 11 multipliziert, um den Anpressdruck (zweiten Anpressdruck) der zweiten Riemenscheibe 11 zu errechnen, um den Keilriemen zu erfassen.
Im Schritt S6 wird auf ein in 4 dargestelltes Kennfeld Bezug genommen, und auf der Basis des Drehzahlverhältnisses der CVT 5 und des Anpressdrucks der zweiten Riemenscheibe 11 wird die Drehmomentleistung des CVT 5 errechnet.
Das Kennfeld in 4 stellt das Verhältnis der Drehmomentleistung zum zweiten Anpressdruck und zum Drehzahlverhältnis dar. Dieses Kennfeld wird festgelegt, so dass die Drehmomentleistung, die in Abhängigkeit vom zweiten Anpressdruck und dem Drehzahlverhältnis bestimmt wird, eine Leistungsgrenze des Getriebemechanismus nicht überschreitet. Ein Wert, der durch Multiplizieren der aus dem Kennfeld errechneten Drehmomentleistung mit einem vorbestimmten Sicherheitsbetrag erzeugt wird, kann als Drehmomentleistung des CVT 5 verwendet werden. In diesem Fall kann das Rutschen des Keilriemens 12 deutlicher verhindert werden.
Als Nächstes werden im Schritt S7 die Eingabedrehmomentinformationen von der Motor-Steuer/Regeleinrichtung 21 eingelesen, und das Drehmoment des Motors 1 errechnet. Die Eingabedrehmomentinformationen können z. B. ein Ziel-Motordrehmoment und ein tatsächliches Motordrehmoment sein. Zu beachten ist, wenn die Eingabedrehmomentinformationen eine Kraftstoffeinspritzung-Impulsdauer (einen Kraftstoffeinspritzungsbetrag) und eine Motordrehzahl umfassen, kann das Motordrehmoment auf der Basis dieser Informationsdaten berechnet werden. In einem Fall, wo das Motoreigenschafts-Kennfeld vorliegt, kann das Motordrehmoment aus dem Gaspedal-Niederdrückbetrag und der Motordrehzahl berechnet werden. In dieser Ausführungsform wird das Ziel-Motordrehmoment von der Motor-Steuer/Regeleinrichtung 21 als das Motordrehmoment eingelesen.
Im Schritt S8 wird das im Schritt S7 errechnete Motordrehmoment auf der Basis des Wandlerzustands des Drehmomentwandlers 2 und des Betriebszustands der Hydraulikpumpe 80 abgeglichen, und das Eingabedrehmoment, das dem Drehmoment entspricht, das tatsächlich in die erste Riemenscheibe 10 eingeleitet wird, wird berechnet.
Im Umwandlerzustand, wo die Überbrückungskupplung des Drehmomentwandlers 2 gelöst wird, wird die Motorleistung auf der Basis des Drehmomentverhältnisses des Drehmomentwandlers 2 abgeglichen, um das Eingabedrehmoment zu errechnen. Im Überbrückungszustand werden die Motorleistung und das Eingabedrehmoment gleich.
Ferner wird das Drehmoment, das zum Antreiben der Hydraulikpumpe 80 aufgewandt wird, vom Eingabedrehmoment entfernt. In einem Fall, wo die Hydraulikpumpe 80 mit der Pumpenseite (Motorseite) des Drehmomentwandlers 2 verbunden ist, kann das zum Antreiben der Hydraulikpumpe 80 erforderliche Drehmoment von der Motordrehzahl und dem Anlegedruck (dem Öldruck) der Öltemperatur des Betriebsöls erhalten werden.
Durch Abgleichen des Motordrehmoments unter Verwendung des Drehmomentverhältnisses des Drehmomentwandlers 2 und des Antriebsmoments der Hydraulikpumpe 80 kann das Drehmoment, das tatsächlich in die erste Riemenscheibe 10 eingeleitet wird, erhalten werden.
Als Nächstes wird im Schritt S9 der Drehmoment-Reduktionsbetrag aus der Differenz zwischen der im Schritt S6 erhaltenen Drehmomentleistung und dem im Schritt S8 erhaltenen Drehmoment berechnet.
Es wird zum Beispiel angenommen, dass die Drehmomentleistung Tm, das Eingabedrehmoment in die erste Riemenscheibe 10 Ti, und der Sicherheitsbetrag k (eine Konstante) ist, dann kann der Drehmoment-Reduktionsbetrag ΔTd mittels der folgenden Gleichung berechnet werden: ΔTd = (Ti – Tm) × k
Im Schritt S10 wird die Drehmoment-Reduktionsanforderung der Motor-Steuer/Regeleinrichtung 21 zugesandt, um das Drehmoment des Motors 1 durch den Drehmoment-Reduktionsbetrag ΔTd zu reduzieren.
Andererseits können bei der normalen Drehzahländerungssteuerung im Schritt S11 beide, sowohl die Öldrucksteuerung als auch die Drehzahländerungssteuerung, normal ausgeführt werden. Daher wird der Drehmoment-Reduktionsbetrag ΔTd auf Null festgelegt, und der Ablauf geht zum Schritt S10 über.
Ferner wird im Schritt S12 der Zielwert für den Öldruck auf einen vorbestimmten Wert, und das Drehzahlverhältnis auf den Extremwert auf der LOW-Seite, oder ein anderer derartiger vorbestimmter Wert (die Drehzahländerung ist unzulässig) festgelegt. Dann wird der Drehmoment-Reduktionsbetrag ΔTd auf Null festgelegt, der der Wert ist, der das Motordrehmoment nicht begrenzt, und der Ablauf geht zum Schritt S10 über.
Gemäß der oben beschriebenen Steuerung, in dem Zustand, wo die Öltemperatur des Betriebsöls gering ist, die Viskosität des Betriebsöls groß ist, und somit die für die Drehzahländerung notwendige Ölmenge nicht gewährleistet werden kann, wird der Drehmoment-Reduktionsbetrag ΔTd auf der Basis der Differenz zwischen der vom Drehzahlverhältnis erhaltenen Drehmomentleistung und dem zweiten Druck, und dem Eingabedrehmoment bestimmt. Im Vergleich zum Fall der üblichen Beispiele, in dem der Drehmoment-Reduktionsbetrag immer auf einen festen Wert festgelegt wird, kann folglich das Motordrehmoment-Reduktionsbetrag als Antwort auf die Änderungen bei den Antriebsbedingungen verändert werden, wodurch die übermäßige Drehmomentreduktion verhindert und die Betriebsleistung des Fahrzeugs in einem extremen Niedrigtemperaturbereich verbessert werden.
Z. B. in einem Fall, wie in 5 dargestellt, wo das Fahrzeug beginnt, in einem Zustand zu fahren, wo die Öltemperatur unter –35°C ist, ist die Ölviskosität hoch und die für die Drehzahländerung notwendige Ölmenge kann nicht gewährleistet werden. Daher ist die Drehzahländerung unzulässig, und anschließend beginnt das Fahrzeug zu fahren.
Nachfolgend wärmen sich der Motor 1 und das CVT 5 auf, die Öltemperatur und der Öldruck steigen an. Zum Zeitpunkt t1, wenn die Öltemperatur die zweite untere Temperatur (–35°C) überschreitet, die diejenige ist, bei der die Viskosität die Ölmenge aktiviert, die für die Drehzahländerung benötigt wird, werden die Drehzahländerungssteuerung und die Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung gestartet.
Zum Zeitpunkt t1 wird der Drehmoment-Reduktionsbetrag ΔTd, der aus der Differenz zwischen dem tatsächlichen Eingabedrehmoment und der Drehmomentleistung erhalten wird, berechnet, der Drehmoment-Reduktionsbetrag ΔTd zur Motor-Steuer/Regeleinrichtung 21 gesandt, und die Motordrehmoment-Reduktionssteuerung gestartet. Folglich wird das Eingabedrehmoment des CVT 5 niedriger als die Drehmomentleistung gehalten, und das Rutschen des Keilriemens 12 verhindert.
Da der Motor weiterhin im Betrieb ist, steigt die Öltemperatur an, und da der angelegte Druck ansteigt, erhöht sich die Drehmomentleistung allmählich, und die für die Drehzahländerungssteuerung benötigte Ölmenge und die Leistung gemäß dem Eingabedrehmoment können leicht gewährleistet werden. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Drehmomentleistung ansteigt, nimmt der Drehmoment-Reduktionsbetrag ΔTd allmählich ab. Daher wird die Motorleistung effektiv genutzt, um das Fahrzeug zu fahren, und die Fahrleistung kann im Vergleich mit üblichen Beispielen, in denen der Drehmoment-Reduktionsbetrag ein festgelegter Betrag war, verbessert werden.
Die Öltemperatur steigt weiter an, und zum Zeitpunkt t2, nach dem die erste untere Temperatur T1 (–20°C) erreicht wird, die die obere Grenztemperatur zum Ausführen der Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung ist, endet die Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung, und die normale Drehzahländerungssteuerung wird gestartet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Drehmomentleistung des Keilriemen-CVT infolge des Ansteigens der Öltemperatur ausreichend groß geworden. Dadurch kann die normale Drehzahländerungssteuerung ohne Rutschen des Keilriemens 12 ausgeführt werden.
Als Nächstes wird die Erläuterung der zweiten Ausführungsform abgegeben.
6 stellt die zweite Ausführungsform dar. Der Schritt S3 in 3 der ersten Ausführungsform wird entfernt, d. h., dass die obere Grenztemperatur nicht für die Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung vorgesehen wird. Außerdem wird der Schritt S21 zum Bestimmen, ob die Drehmomentreduktions-Anforderung ausgeführt wird oder nicht, hinzugefügt. Die anderen Anordnungen sind ähnlich der ersten Ausführungsform.
In den Schritten S1 und S2 werden die Sensorerfassungswerte eingelesen und es wird bestimmt, ob die erfasste Öltemperatur Temp die zweite untere Temperatur TL2 (z. B. –35°C) überschreitet. Wenn die erfasste Öltemperatur Temp die zweite untere Temperatur TL2 überschreitet, dann geht der Ablauf zum Schritt S4 über. Wenn die erfasste Öltemperatur Temp kleiner als die zweite untere Temperatur TL2 ist, dann geht der Ablauf zum Schritt S12 über, das Drehzahlverhältnis wird festgelegt und der Drehmoment-Reduktionsbetrag auf Null festgesetzt.
In den Schritten S4 bis S8 werden ähnlich der ersten Ausführungsform das Drehzahlverhältnis, zweiter Anpressdruck, Drehmomentleistung, Motordrehmoment und Eingabedrehmoment errechnet.
Im Schritt S21 wird bestimmt, ob das Eingabedrehmoment die Drehmomentleistung überschreitet. Wenn das Eingabedrehmoment die Drehmomentleistung überschreitet, dann geht der Ablauf zum Schritt S9 über, und die Drehmomentreduktions-Anforderung wird im Schritt S10 ausgeführt. Andererseits, wenn das Eingabedrehmoment kleiner als die Drehmomentleistung ist, dann wird das Rutschen des Keilriemens nicht auftreten. Daher geht der Ablauf zum Schritt S11 über, und die normale Drehzahländerungssteuerung wird ausgeführt.
Wenn die erfasste Öltemperatur Temp die zweite untere Temperatur TL2 überschreitet, und das Eingabedrehmoment die Drehmomentleistung überschreitet, wird infolge dieser Steuerung die Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung ausgeführt, und das Rutschen des Keilriemens kann verhindert werden. Daher kann der überhöhte Drehmoment-Reduktionsbetrag nicht nur bei extremer kalter Temperatur, sondern auch bei allen anderen Betriebsbedingungen verhindert werden, und somit kann das Rutschen des Keilriemens noch deutlicher verhindert werden.
Zu beachten ist, dass jede der oben erwähnten Ausführungsformen Fälle darstellten, bei denen die vorliegende Erfindung auf das CVT angewendet wird. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf ein Stufen-Automatikgetriebe, das aus Reibelementen und Planetengetriebemechanismen gebildet wird, angewendet werden. In dem Fall, wo die vorliegende Erfindung auf das Stufen-Automatikgetriebe angewendet wird, kann das Rutschen der Reibelemente bei kalten Temperaturen infolge der unzureichenden Ölmenge verhindert und die überhöhte Drehmomentreduktion unterdrückt werden.
Ferner kann die oben erwähnte Drehmomentreduktions-Anforderungssteuerung mit einer Motordrehzahlsteuerung kombiniert werden. Wenn z. B. ein Wählhebel-Positionssignal der N-Bereich oder P-Bereich ist, sendet die CVT-Steuerung 20 eine Motordrehzahl-Reduktionsanforderung aus, so dass die Motordrehzahl einen voreingestellten Wert nicht überschreitet. Folglich kann das Rutschen eines Keilriemens 12 beim Umschalten vom N- oder P-Bereich in den D-Bereich und ein Umschalten vom N- oder P-Bereich zum R-Bereich deutlich verhindert werden.
Ferner wird in den oben erwähnten Ausführungsformen die Hydraulikpumpe 80 zum Anlegen des Öldrucks am CVT 5 durch den Motor 1 angetrieben. Jedoch kann die Hydraulikpumpe 80 auch durch einen Motor angetrieben werden.

Claims

Steuer/Regelsystem für ein Automatikgetriebe (5), wobei das Getriebe (5) ein stufenloses Keilriemen-Getriebe mit einer ersten Riemenscheibe (10), einer zweiten Riemenscheibe (11) und einem Keilriemen (12) ist, der um die erste Riemenscheibe (10) und zweite Riemenscheibe (11) herum angeordnet ist, wobei der Keilriemen (12) auf der Basis eines Öldrucks erfasst wird, der vom Öldruck-Steuer/Regelmechanismus (100) an der ersten Riemenscheibe (10) und zweiten Riemenscheibe (11) angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das System Folgendes aufweist: – einen Öldruck-Steuer/Regelmechanismus (100), der einen Öldruck am Getriebe (5) anlegt; – eine Öldruck-Erfassungsvorrichtung (28, 29), die mindestens entweder den Öldruck, der vom Öldruck-Steuer/Regelmechanismus (100) an der ersten Riemenscheibe (10) angelegt wird, oder den Öldruck, der vom Öldruck-Steuer/Regelmechanismus (100) an der zweiten Riemenscheibe (11) angelegt wird, erfasst; – eine Öltemperatur-Erfassungsvorrichtung (25), die eine Öltemperatur im Getriebe (5) erfasst, und – eine Steuer/Regeleinrichtung (20, 21), die folgendermaßen wirkt: – Berechnen eines Anpressdrucks von mindestens einer der Riemenscheiben (10, 11) auf der Basis des erfassten Öldrucks; – Berechnen eines maximalen, durch das Getriebe (5) übertragbaren Drehmoments auf der Basis des berechneten Riemenscheiben-Anpressdrucks und des Drehzahlverhältnisses des Getriebes (5); – Berechnen eines Motordrehmoment-Reduktionsbetrages aus der Differenz zwischen einem Drehmoment, das in das Getriebe (5) eingeleitet wird, und dem maximal übertragbaren Drehmoment; – Reduzieren eines Drehmoments eines Motors (1) gemäß dem Motordrehmoment-Reduktionsbetrag, und – Reduzieren des Drehmoments des Motors (1) gemäß dem Motordrehmoment-Reduktionsbetrag, wenn die erfasste Öltemperatur kleiner als eine erste untere Temperatur ist.
Steuer/Regelsystem gemäß Anspruch 1, wobei die Steuer/Regeleinrichtung (20, 21) ferner wirkt, um das Drehmoment des Motors (1) gemäß dem Motordrehmoment-Reduktionsbetrag zu reduzieren, wenn das im Getriebe (5) eingeleitete Drehmoment größer als das maximal übertragbare Drehmoment ist.
Steuer/Regelsystem gemäß Anspruch 2, wobei die Steuer/Regeleinrichtung (20, 21) ferner wirkt, um das Drehzahlverhältnis des Getriebes (5) bei einem vorbestimmten Verhältnis beizubehalten, wenn die erfasste Öltemperatur niedriger als eine zweite untere Temperatur ist, die niedriger als die erste untere Temperatur ist.
Steuerungs/Regelungsverfahren für ein Automatikgetriebe (5), das mit einem Öldruck-Steuer/Regelmechanismus (100) zum Anlegen eines Öldrucks am Getriebe (5) verbunden ist, wobei das Getriebe (5) ein stufenloses Keilriemen-Getriebe mit einer ersten Riemenscheibe (10), einer zweiten Riemenscheibe (11) und einem Keilriemen (12) ist, der um die erste Riemenscheibe (10) und zweite Riemenscheibe (11) herum angeordnet ist, wobei der Keilriemen (12) auf der Basis eines Öldrucks erfasst wird, der vom Öldruck-Steuer/Regelmechanismus (100) an der ersten Riemenscheibe (10) und zweiten Riemenscheibe (11) angelegt wird, wobei das Verfahren umfasst: – Erfassen von mindestens entweder dem Öldruck, der vom Öldruck-Steuer/Regelmechanismus (100) an der ersten Riemenscheibe (10) angelegt wird, oder dem Öldruck, der vom Öldruck-Steuer/Regelmechanismus (100) an der zweiten Riemenscheibe (11) angelegt wird, – Erfassen einer Öltemperatur im Getriebe (5); – Berechnen eines Anpressdrucks von mindestens einer der Riemenscheiben (10, 11) auf der Basis des erfassten Öldrucks; – Berechnen eines maximalen, durch das Getriebe (5) übertragbaren Drehmoments auf der Basis des berechneten Riemenscheiben-Anpressdrucks und des Drehzahlverhältnisses des Getriebes (5); – Berechnen eines Motordrehmoment-Reduktionsbetrages aus der Differenz zwischen einem Drehmoment, das in das Getriebe (5) eingeleitet wird, und dem maximal übertragbaren Drehmoment; – Reduzieren eines Drehmoments eines Motors (1) gemäß dem Motordrehmoment-Reduktionsbetrag, und – Reduzieren des Drehmoments des Motors (1) gemäß dem Motordrehmoment-Reduktionsbetrag, wenn die erfasste Öltemperatur kleiner als eine erste untere Temperatur ist.