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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Getriebesteuersystem und ein Verfahren für ein Kraftfahrzeug, das ein
stufenlos veränderliches
Automatikgetriebe verwendet, und insbesondere Techniken zur optimalen
Steuerung eines Übersetzungsverhältnisses,
das das Verhältnis
der Getriebeeingangs- zu -ausgangsdrehzahl, eines stufenlos steuerbaren Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes
darstellt, selbst unter besonderen Fahrzeugantriebsbedingungen,
z. B. beim Neustarten, nachdem bei dem Fahrzeug ein Raddurchdrehen
der antreibenden Räder
während des
Startvorganges auf einer Bergaufstraße aufgetreten ist oder beim
Neustarten, nachdem Raddurchdrehen der Antriebsräder bei dem Fahrzeug während des
Startvorganges auf Strassen mit niedrigem Reibwert aufgetreten ist.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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Die japanischen vorläufigen Patentveröffentlichungen
Nr. 8–178042
und 4–54371
haben ein stufenlos veränderliches
Automatikgetriebe vom Riementyp gezeigt, häufig als „CVT” abgekürzt. Im allgemeinen wird das Übersetzungsverhältnis des
CVT elektronisch in Übereinstimmung
mit einem vorgegebenen Drehzahländerungsmuster
durch einen elektronische Getriebesteuereinheit gesteuert. Das vorgegebene
Drehzahländerungsmuster
wird als eine vorprogrammierte Kennlinienmappe in dem Speicher (ROM)
der Getriebesteuereinheit vorgespeichert. Eine gewünschte Drehzahl,
die für
die für
den Drehzahländerungs-Steuervorgang
erforderlich ist, basiert im allgemeinen auf der Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Motorlast. Als ein Steuerparameter, der der Fahrzeuggeschwindigkeit
entspricht, wird im allgemeinen eine Drehzahl der Abtriebswelle
der CVT ( d. h. eine Antriebsdrehzahl) verwendet.
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Ein weiteres Getriebesteuersystem
und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und 9 ist
aus der US-5 178 044 bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Das Fahrzeug aus einem Stillstand
auf Strassen mit niedrigem Reibweert startet, wie z. B. auf nassen,
eisigen oder schneebedeckten Strassen, insbesondere, wenn es auf
Strassen mit niedriger Reibung oder während Bergauffahrten startet,
gibt es eine Tendenz, dass Durchdrehen der Räder auftritt. Infolge des Durchdrehens
der Räder
steigt die Antriebsraddrehzahl der Räder rapide an, während der Anstieg
der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht so groß ist. Trotz dieses geringeren
Anstieges der Fahrzeuggeschwindigkeit beginnt die elektronische
Getriebe-Steuereinheit einen Steuervorgang zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses
entsprechend des Drehzahlverhältnisses
auf der Grundlage der Motorlast und der Antriebsraddrehzahl (die
als Fahrzeugdrehzahl angenommen wird) einzuleiten, so als würde die
tatsächliche
Fahrzeuggeschwindigkeit rapide ansteigen. D. h., die Getriebesteuereinheit
würde einen Heraufschaltbefehl
infolge des rapiden Anstieges der Antriebsdrehzahl erzeugen. Wenn
unter diesen Bedingungen durch den Fahrer das Beschleunigerpedal entlastet
wird, um das unerwünschte,
an den Antriebsrädem
auftretende Raddurchdrehen zu verfindern, kann das Fahrzeug zum
Stillstand ohne angemessene Rückkehr
des Übersetzungsverhältnisses des CVT auf
einen verhältnismäßig großen Wert
näher an
der Linie maximalen Übersetzungsvehältnisses
oder der Linie maximalen Übersetzungsvehältnisses
(oder der Linie niedrigster Drehzahl) zurückzukehren. Somit neigt das Übersetzungsvehältnis dazu,
in unerwünschter
Weise auf einem verhältnismäßig kleinen Übersetzungsverhältniswert
fixiert zu werden, der näher
an der Linie minimalen Übersetzungsverhältnisses
liegt. Wenn man annimmt, dass das Fahrzeug dann aus dem Stillstandzustand
erneut gestartet wird, wobei das Übersetzungsverhältnis auf
einem bestimmten kleinen Wert näher
an der Linie minimalen Übersetzungsverhältnisses
fixiert ist, kann das Fahrzeug infolge des kleinen Übersetzungsverhältnisses
nicht leicht wieder gestartet werden.
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In einem elektronisch gesteuerten
stufenlos veränderbaren
Automatikgetriebes ist es wünschenswert,
eine ausreichende Übersetzungsverhältnis-Steuerwirkung
zu schaffen, selbst unter den vorerläuterten, besonderen Fahrzeugantriebsbedingungen,
wie z. B. wenn es auf einer Bergaufstraße infolge von Raddurchdrehen
erneut gestartet wird oder wenn es auf Strassen mit niedrigem Reibwert,
wie z. B. nassen, eisigen oder schneebedeckten Strassen infolge
von Raddurchdrehen wieder gestartet wird.
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Demzufolge ist es ein Ziel der Erfindung,
ein Getriebesteuersystem eines Kraftfahrzeuges mit einem stufenlos
veränderbares
Automatikgetriebe zu schaffen, das die vorerwähnten Nachteile des Standes
der Technik vermeidet.
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Um das vorerwähnte und andere Ziele der vorliegenden
Erfindung zu erreichen, weist ein Getriebesteuersystem eines Kraftfahrzeuges
mit einem stufenlos veränderbaren
Automatikgetriebe auf ein Getriebesteuersystem für ein Kraftfahrzeug mit einem
stufenlos veränderbaren Übersetzungsverhältnis, das
als ein Verhältnis
der Getriebeeingangszur -ausgangsdrehzahl definiert ist und das
stufenlos in Abhängigkeit
von Fahrzeuggeschwindigkeit und Motorlast veränderbar ist, mit einem hydraulischen
Betätiger,
der einen regulierten Leitungsdruck erzeugt und einen Drehzahländerungs-Steuerdruck,
der erforderlich ist, um das Übersetzungsverhältnis hydraulisch
einzustellen, und eine elektronische Getriebesteuereinheit, die
einen Datenverarbeitungsabschnitt enthält, der eine Beschleunigung
eines Antriebsrades des Fahrzeuges erfasst, die Beschleunigung des
Antriebsrades mit einem vorgegebenen Beschleunigungswert vergleicht
und einen Heraufschaltvorgang verbietet, indem untersagt wird, dass ein Übersetzungsverhältnis des
stufenlos veränderbaren
Automatikgetriebes in Richtung auf ein Übersetzungsverhältnis heraufgeschaltet
wird, das kleiner ist als ein vorgegebener Heraufschaltbegrenzungsgrenzwert.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung weist
ein Getriebesteuerverfahren für
ein Kraftfahrzeug mit einem stufenlos veränderbaren Automatikgetriebe,
dessen Übersetzungsverhältnis als
ein Verhältnis
der Getriebeeingangs- zur -ausgangsdrehzahl definiert ist und das
stufenlos in Abhängigkeit von
Fahrzeuggeschwindigkeit und Motorlast veränderbar ist, die Schritte auf
von: Erfassen einer Beschleunigung eines Antriebsrades des Fahrzeuges; Vergleichen
der Beschleunigung des Antriebsrades mit einem vorgegebenen Beschleunigungswert;
und Verbieten eines Heraufschaltvorganges durch Vermeiden, dass
ein Übersetzungsverhältnis in
Richtung eines Übersetzungsverhältnisses
verändert
wird, das kleiner ist als ein vorgegebener Heraufschaltbegrenzungsgrenzwert.
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KURZE ERLÄUTERUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein System-Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Veränderungs-Steuersystems nach
des System der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
ein Ablaufdiagramm, der Drehzahländerung-Steuerroutine
entsprechend der CVT-Steuerung des Ausführungsbeispieles.
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3 ist
ein Kennlinienfeld, das ein vorgegebenes Drehzahländerungsmuster
auf der Grundlage der Zieldrehzahl (Npri*) der Primär-Riemenscheibe und
der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) zeigt, wobei dieses Kennlinienfeld
in dem automatischen Drehzahländerungs-Steuerprogramm,
das in 2 gezeigt ist, verwendet wird.
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Die 4 und 5 sind Zeitdiagramme, vorbereitet,
um die verbesserte CVT-Steuerung
mit der herkömmlichen
CVT-Steuerung unter Antriebsbedingungen zu vergleichen, d. h. wenn
ein Neustart erfolgt infolge von Raddurchdrehen, während des Startvorganges
auf Strassen mit niedrigem Reibwert oder starker Steigung und dass
ihre Simulationsergebnisse unter besonderen Antriebsbedingungen angibt
unter denen das Fahrzeug auf Strassen mit niedrigem Reibwert oder
Bergstrassen startet und anschließend stoppt, wobei das Beschleunigerpedal nach
dem Auftreten von Raddurchdrehen freigegeben wird und anschließend neu
gestartet wird.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bezug nehmend nunmehr auf die Zeichnungen,
insbesondere auf 1;
ist dort ein Antriebszug eines Kraftfahrzeuges, das eine CVT-Steuervorrichtung
und ein elektronisches Getriebesteuersystem verwendet, dargestellt,
erforderlich für
die Drehzahländerungssteuerung,
ausgeführt
durch die CVT-Steuerung nach der Erfindung.
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Wie in 1 gezeigt
ist, wird der Antriebszug gebildet durch einen Motor 1 und
ein stufenlos-veränderliches
Automatikgetriebe (CVT 2). Das Bezugszeichen 3 bezeichnet
ein Drosselventil 3. Wie aus 1 ersichtlich
ist, wird das Getriebesteuersystem nach der Erfindung in dem Kraftfahrzeug
durch ein stufenlos veränderliches
Automatikgetriebe (CVT) vom Riementyp beispielhaft symbolisiert,
das einen segmentierten Stahlriemen 9, der in einem Paar
Riemenscheibe 7, 8 mit variabler Breite läuft, nämlich Primär- und Sekundär- (treibenden
und angetriebenen) Riemenscheiben, deren wirksame Durchmesser stufenlos
veränderlich
sind, um veränderliche Riemenscheibenverhältnisse
(oder Übersetzungsverhältnisse)
zu schaffen. Die Primär-Riemenscheibe 7 hat
eine angetriebene Verbindung mit der Abtriebswelle des Motors 1 über den
Drehmomentwand-ler 6.
Das Drehmoment, das von der Primär-Riemenscheiben 7 auf
die Sekundär-Riemenscheibe 8 übertragen
wird, wird über
den Endgetriebesatz 10 auf das Differentialgetriebe 11 übertragen. Anschließend wird
das auf das Differentialgetriebe 11 übertragene Drehmoment weiter über Achsantriebswellen 7 auf
das linke und rechte Antriebsrad übertragen. Wie allgemein bekannt
ist, ist die V-Nut der Primär-Riemenscheibe 7 durch
einen stationären Flansch
und einen einziehbaren Flansch gebildet, der axial auf Linear-Kugellagernuten
gleitbar ist, um die Breite der V-Nut der Primär-Riemenscheibe durch Hydraulikdruck Ppri (häufig als „Primär-Riemenscheibendruck” oder „Drehzahländerungs-Steuerdruck” bezeichnet)
zu verändern.
In vergleichbarer Weise ist die V-Nut der Sekundär-Riemenscheibe 8 durch
einen stationären
Flansch und einen einstellbaren Flansch, der axial auf Linear-Kugelumlaufnuten
axial gleitbar ist, um die Breite der V-Nut der Sekundär-Riemenscheibe
durch Federvorspannung plus Hydraulikdruck Psec (häufig als „Sekundär-Riemenscheibedruck” oder „regulierter
Leitungsdruck” bezeichnet)
in dem Zylinder mit kleinem Durchmesser zu variieren. Die zwei Hydraulikdrücke Ppri und Psec werden
von dem Hydraulikbetätiger 12 an
die jeweiligen Zylinder der Primär-
und Sekundär-Riemenscheibeneinheiten
in Abhängigkeit
von einem Befehlssignal gelegt, sein Ziel-Übersetzungsverhältnis ipt repräsentiert, dass als ein Verhältnis (Npri*/Nsec) einer
gewünschten
Primär-Riemenscheiben-Drehzahl Npri* zu einer Sekundär-Riemenscheiben-Drehzahl Nsec berechnet wird. Ein Getriebesteuerer 13 ist
für eine
Rückkopplungssteuerung
vorgesehen, so dass das tatsächliche Übersetzungsverhältnis ip des CVT 2 auf das Zielübersetzungsverhältnis ipt eingestellt wird. Im Allgemeinen
weist der Steuerer 13 des CVT-Steuersystems einen Mikrocomputer
auf. Wie aus 1 ersichtlich,
empfängt
das Eingangs-Interface (Eingabe-Schnittstelle?) des Steuerers 13 verschiedene
Eingangs-Informationssignale aus Motor/Fahrzeugsensoren, nämlich einem
Drossel-Öffnungs-Sensor 16,
einem Sekundär-Riemenscheiben-Drehzahl-Sensor 18,
einem Fahrzeug-Geschwindigkeits-Sensor 19, einem Verhindererschalter 20,
einem Antriebsrad-Drehzahl-Sensor 21 und einem Anti-Schlupf-Bremssystem
(ABS) 22. Auf der Basis dieser Sensor-Signalwerte bestimmt
oder berechnet arithmetisch der Steuerer
13 das Ziel-Übersetzungsverhältnis ipt . Der Drossel-Öffnungssensor 16 ist
vorgesehen, um die Drossel-Öffnung
TVO der Drossel 3 des Motors 1 zu überwachen.
Der Fahrzeug-Geschwindigkeits-Sensor 19 ist üblicherweise nahe
der Getriebe-Abtriebswelle angeordnet, um die Drehzahl der Getriebeausgangsrolle
zu erfassen. Üblicherweise
wird die Drehzahl der Getriebeabtriebswelle als Fahrzeuggeschwindigkeit
VSP verwendet. Der Verhinderungsschalter 20 wird verwendet,
um den mehr gegenwärtig
ausgewählten
Bereich des CVT 2 zu erfassen. Der Antriebsrad-Drehzahl-Sensor 21 ist
vorgesehen, um die Antriebsraddrehzahl Vw zu erfassen. Auch ist
die Eingabe-Schnittstelle der Steuerung 13 mit dem ABS-System 22 verbunden,
um zu erfassen, ob das Schlupfsteuersystem arbeitet oder unwirksam
ist. In 3 ist ein Kennlinienfeld
gezeigt, das die Drehzahländerungs-Steuercharakteristika
zeigt, die durch das Steuersystem für das Steuersystem für das stufenlos veränderliche
Automatikgetriebe nach der vorliegenden Erfindung erreicht werden.
In 3 zeigt die Koordinatenachse
eine Zieldrehzahl Npri* der Primär-Riemenscheibe
an, während
die Abszissenachse die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP angibt. Es wird davon
ausgegangen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) der
Abszissenachse identisch mit der Drehzahl Nsec der
Getriebeabtriebswelle ist, da die Getriebeabtriebswellendrehzahl Nsec allgemein als die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP oder
die Karosseriegeschwindigkeit (VB )
angesehen wird. In dem Diagramm, das in 3 gezeigt ist, repräsentiert die obere, polygonale
Linie die Linie des maximalen Übersetzungsverhältnisses,
während
die untere, polygonale Linie die Linie des minimalen Übersetzungsverhältnisses
repräsentiert.
Der rechts moderat geneigte Teil der unteren, polygonalen Linie
bedeutet eine bestimmte untere Grenze (das minimale Übersetzungsverhältnis) des Übersetzungsverhältnisses, während der
links stark geneigte Teil der oberen, polygonalen Linie eine vorbestimmte,
obere Grenze (das maximale Übersetzungsverhältnis) des Übersetzungsverhältnisses
bedeutet. Die Zwischenzone, begrenzt zwischen der oberen und unteren
polygonalen Linie, entspricht einer Zone, in der eine übliche Drehzahländerungssteuerung
stattfindet. Wie aus 3 ersichtlich,
neigt die Drehzahländerungslinie dazu,
sich von der unteren, polygonalen Linie in Richtung auf die obere,
polygonale Linie zu verschieben, derart, dass die gewünschte Drehzahl Npri* der Primär-Riemenscheibe auf eine höhere Drehzahl
festgelegt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP (Nsec ) zunimmt.
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Zusätzlich, wie aus dem Pfeil,
der in 3 angegeben ist,
ersichtlich ist, ist die Drehzahländerungslinie so gestaltet,
dass sie sich von der unteren polygonalen Linie in Rich tung auf
die obere polygonale Linie in Übereinstimmung
mit der Zunahme der Motorlast verschiebt, die üblicherweise als Drosselöffnung (TVO)
oder ein Betrag (APS) des Niederdrückens des Beschleunigerpedales
erfassbar ist. In dem gezeigten Ausfühnangsbeispiel wird die durch den
Drosselöffnungssensor 16 erfasste
Drosselöffnung TVO als
die Motorlast verwendet. Wie deutlich aus 3 ersichtlich ist, wird in dem Getriebesteuersystem
nach der Erfindung eine Heraufschalt-Verbotszone, begrenzt durch
zwei gerade Linien L1 und L2 und schraffiert gezeigt, in großer Nähe zu der
Linie minimalen Übersetzungsverhältnisses
ausgebildet, um das Heraufschalten des CVT innerhalb der Heraufschalt-Verbotszone
zu vermeiden. Mit anderen Worten wird innerhalb der Heraufschalt-Verhinderungszone
nur das Heraufschalten verhindert oder vermieden, aber das Herunterschalten
wird gestattet. Um ein richtiges Antriebsdrehmoment unter besonderen
Antriebsbedingungen sicherzustellen, wie z. B. bei einem Neustart
nach dem Start auf einer Bergaufstraße mit Durchdrehen der Räder oder
wenn nach einem Starten auf Straßen mit niedrigem Reibwert bei
auftretenden Raddurchdrehen das Fahrzeug neu gestartet wird, ist
es vorteilhaft, die vorerwähnte
Heraufschalt-Verhinderungszone nahe der Linie minimalen Übersetzungsverhältnisses
vorzusehen (siehe die schraffierte Zone nahe der unteren polygonalen Linie
von 3). In dem Getriebesteuerverfahren nach
der Erfindung wird sowohl die übliche
Drehzahländerungs-Betriebsweise
als auch die Heraufschalt-Verhinderungsbetriebsweise in geeigneter Weise
in Abhängigkeit
von den vorgegebenen erforderlichen Bedingungen ausgewählt, wie
vollständiger,
später
unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm nach 2 erläutert
wird.
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In 3 bedeutet
der Gradient (Npri*/VSP) der Grenzlinie L1 ein bestimmtes Ziel-Übersetzungsverhältnis ipt (=Npri*/Nsec), da eine Getriebeausgangsdrehzahl (Nsec ) allgemein als die Fahrzeuggeschwindigkeit
VSP verwendet wird. Dieses bestimmte Ziel-Übersetzungsverhältnis ipt das dem Anstieg der Grenzlinie L1 (der Obergrenze der Heraufschalt-Verbotszone)
entspricht, ist ein oberer Grenzwert ip*
der HeraufschaltVerhinderungszone (einfach ein Heraufschaltbegrenzungsgrenzwert ip*). Insbesondere am Beginn des Heraufschalt-Verhinderungsbetriebszustandes
bedeutet die das Ziel-Übersetzungsverhältnis, das
dem Anstieg der Grennzlinie L1 entspricht, einen
vorbestimmten Anfangswert ipi* des
Heraufschaltbegrenzungsgrenzwertes ip*.
Die unterste gerade Linie L2 (die
untere Grenze der Heraufschalt-Verninderungszone) ist identisch
mit dem rechten geneigten Teil der unteren polygonalen Linie (der
Linie minimalen Übersetzungsverhältnisses). Wenn
der Hochschalt-Verhinderungsbetrieb ausgewählt wird, funktioniert der
Heraufschalt-Begrenzungsgrenzwert ip* um
das Verändern
des Übersetzungsverhältnisses iP in Richtung auf Seite minimalen Übersetzungsverhältnisses
(Schnellgang) durch Vermeiden oder Verhindern des Heraufschaltens
innerhalb der Heraufschalt-Verbotszone, zu verhindern. Das heißt, die
Maßnahme
der allmählichen
Entlastung oder Verminderung (siehe Ablauf vom Schritt 38 über den
Schritt 40 zum Schritt 41 des Heraufschalt-Begrenzungsgrenzwertes
ist wirksam, um das rapide Verschieben strategischen Übersetzungsverhältnisses ip in Richtung zu der Seite minimalen Übersetzungsverhältnisses
(Schnellgang) zu verhindern und infolge dessen den Drehzahländerungs-Steuervorgang
mit einem so geringen Schaltstoß wie
möglich
auszuführen.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
wird am Beginn des Heraufschalt-Verhinderungsbetriebes
der Wert des Grenzwertes ip* zuerst
auf den Anfangswert ip* gesetzt,
der ein Antriebsdrehmoment bereitstellt, das groß genug ist, um auf einer Bergaufstraße mit einem
gewünschten
Anstieg zu fahren. Wie in den Schritten 31 und 32 ersichtlich
ist, stellt sich der Heraufschalt-Begrenzungsbetrieb ein, wenn die
nachfolgend spezifizierten Bedingungen erfüllt sind. Eine spezielle Bedingung
ist ein Zustand, in dem Schalthebelposition des stufenlos veränderbaren
Automatikgetriebes im D-Bereich ist. Die andere spezielle Bedingung
ist eine Bedingung, bei der die Radbeschleunigung dVw/dt (Änderung
der Drehzahl Vw nach der Zeit) oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes αspin für das Raddurchdrehen
ist. Der Grenzwert αspin für
das Raddurchdrehen wird auf einen Wert größer als ein Beschleunigungswert
festgelegt, der der Standard-Längsbeschleunigung
des Fahrzeuges entspricht, wobei diese Beschleunigung während des üblichen
Fahrzeugfahrbetriebes erzeugt wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel,
obwohl die beiden notwendigen Bedingungen (d.h. das CVT ist im D-Bereich und dVw/dt ≥ αspin)
verwendet werden, um den HeraufschaltVerhinderungsbetrieb zu initiieren (oder
um die Heraufschalt-Verhinderungszone zu etablieren) ist nach dem
Getriebesteuersystem der vorliegenden Erfindung zumindest die Letztere
Bedingung als notwendige Bedingung von dVw/dt ≥ αspin erforderlich,
um Heraufschalt-Verhinderungsbetrieb zu initiieren. Wie im einzelnen
später
beschrieben wird, ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel des Getriebesteuersystems
nach der vorliegenden Erfindung das automatische Drehzahländerungs-Steuerprogramm
von 3 so gestaltet,
dass die Heraufschaltbegrenzung oder Heraufschaltverhinderung für das Übersetzungsverhältnis ip allmählich entlastet oder durch
den Ablauf vom Schritt 38 über den Schritt 40 zum Schritt
41 freigegeben wird. Das heißt
während
des allmählichen
Freigabebetriebes bezüglich der
Heraufschaltbegrenzung wird der Wert des Herauf schaltbegrenzungsgrenzwertes ip* allmählich von dem anfangs festgelegten ip* in Richtung auf einen voreingestellten
niedrigeren Wert ips vermindert,
der im Wesentlichen der Linie minimalen Übersetzungsverhältnisses
(der untersten geraden Linie L2 die der unteren
Grenze der Heraufschalt-Verhinderungszone entspricht) vermindert,
so dass die Heraufschalt-Verhinderungszone sich allmählich vermindert oder
enger wird. Es wird bevorzugt, dass die allmähliche Entspannung oder die
moderate Abnahme in dem Heraufschalt-Begrenzungsgrenzwert ip* nicht unter einer besonderen Bedingung
erfolgt, wenn das Fahrzeug mit einer übermäßig niedrigen Geschwindigkeit
fährt,
das die Antriebsraddrehzahl Vw, angesehen als Fahrzeuggeschwindigkeit
(VSP) oder die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (VB ) unterhalb einer vorbestimmten niedrigen
Geschwindigkeit ist. Das rührt
daher, dass die Stopzeit des Fahrzeuges während des Fahrens (während eines
Schleichens) mit übermäßig niedrigen
Fahrzeuggeschwindigkeiten sehr kurz ist. Die vorbestimmte niedrige
Geschwindigkeit bedeutet einen vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsgrenzwert
Vlow, der erforderlich ist, um zu bestimmen,
ob das Fahrzeug sich im Wesentlichen im Stillstand befindet Der
vorbestimmte Grenzwert Vlow wird
nachfolgend als "vorbestimmte Stillstandsentscheidungs-Fahrzeuggeschwindigkeit"
bezeichnet. Die elektronische Getriebesteuereinheit entscheidet,
dass das Fahrzeug im Wesentlichen sich im Stillstand befindet, wenn
die Antriebsraddrehzahl Vw unterhalb des vorbeschriebenen Grenzwertes Vlow ist. Somit muss der Fahrer das Fahrzeug
neu starten, nachdem das Beschleunigerpedal freigegeben ist, nachdem
einmal Raddurchdrehen aufgetreten ist, das an den Antriebsrädern unter
speziellen Betriebsbedingungen auftreten kann, z. B. während Bergauffahren
oder während
eines Startvorganges auf Straßen
mit niedrigern Reibwert. Um das Fahrzeug leicht auf einer Straße mit niedrigem
Reibwert oder auf einer Bergaufstraße wieder starten zu können, wo
am Fahrzeug Raddurchdrehen an den Antriebsrädern auftreten kann, erfordert
das Fahrzeug, dass das Antriebsdrehmoment in angemessener Größe auf die
Antriebsräder übertragen
wird. Um dies zu erreichen, ist ein verhältnismäßig großes Übersetzungsverhältnis ip während
des Neustartens auf der Bergaufstraße oder der Straße mit niedrigem Reibwert
erforderlich. Somit ist es vorteilhaft, um zu verhindern, dass das Übersetzungsverhältnis ip sich in Richtung des vorgegebenen
Wertes ips (Schnellgang) während des
Fahrens (während
des Kriechens) mit einer übermäßig niedrigen
Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb des vorgegebenen Stillstandsentscheidungs-Grenzwertes-Vlow das vorerwähnte allmähliche Entlasten in der Heraufschaltbegrenzung
zu unterbinden und den Heraufschalt-Verhinderungsmodus beizubehalten (siehe
Ablaufdiagramm vom Schritt 37 zum Schritt 34 in 2), wenn sich das Fahrzeug im Wesentlichen
im Stillstand befindet. Außerdem
wird in dem Getriebesteuersystem nach der Erfindung, wie aus Schritt
36 in 2 ersichtlich
ist, die Heraufschaltbeschränkung
(die Heraufschaltverhinderung) zwangsweise entfernt oder vollständig und
schnell aufgelöst,
wenn das Antischlupf-Bremssystem (ABS) sich im Betriebszustand befindet,
da die Raddrehzahl während
der Schlupfsteuerung (ABS-Steuerung) sich schnell durch das verminderte Übersetzungsverhältnis erho-len kann, das von
der zwangsweisen Freigabe der Heraufschaltverhinderung resultiert
(siehe Übergang
vom Schritt 36 zum Schritt 39 in 2).
Wie vom Standpunkt der Schlupfsteuerung ersichtlich ist, ist es
vorteilhaft, schnell die allmähliche
Entlastung in der Hochschaltverhinderung während der Schlupfsteuerung
zu stoppen. Einzelheiten der Steuerroutine für das Automatikgetriebe auf
der Grundlage der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend in Bezug
auf das Ablaufdiagramm von 2 erläutert. Die
rechnerische Verarbeitung (der Steuerroutine des Automatikgetriebes), gezeigt
in 2, wird ausgeführt als
zeitausgelöste Unterbrechungsprogramme,
die alle vorbestimmter Zeiträume,
z. B. alle 10 msec ausgeführt
werden.
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Im Schritt 31 wird ein Test aufgeführt, um festzustellen,
ob der ausgewählte
Bereich des CVT der "D"-Bereich ist. Wenn die Antwort im Schritt
31 negativ ist (NEIN), d. h. wenn irgendeiner der anderen Bereiche
(z. B. der L-Bereich, P-Bereich, N-Bereich) außer dem D-Bereich ausgewählt ist,
springt das Programm zum Schritt 39. Im Schritt 39 wird der übliche Drehzahländerungs-Steuervorgang
(oder die übliche
Drehzahlsteuerungs-Betriebsweise)
ausgeführt.
Im Gegensatz dazu, wenn die Antwort im Schritt 31 zustimmend (JA)
ist, geht das Programm zum Schritt 32 über. Im Schritt 32 wird die
Beschleunigung α (=dVw/dt)
des Antriebsrades verglichen mit einem vorgegebenen Beschleunigungswert αspin . Wenn
die Antwort im Schritt 32 zustimmend (JA) ist, d. h. im Falle, dass
dVw/dt ≥ αspin ist,
tritt Schritt 33 auf. Im Schritt 33 wird der Heraufschaltbegrenzungsgrenzwert
ip* auf den vorbestimmten, anfänglich festgelegten
Wert ipi* gesetzt. Anschließend wird
der Heraufschalt-Verhinderungsbetrieb im Schritt 34 eingerichtet.
Im Schritt 34 wird der übliche
Drehzahländerungs-Steuervorgang
innerhalb der erlaubten Zone für
Drehzahländerungs-Steuervorgänge, definiert durch
ipt ≥ ip* gestattet, während nur das Heraufschalten
innerhalb der Heraufschalt-Verbotszone unterbunden wird, die durch ipt <ipt* definiert ist Während der Startperiode des
Fahrzeuges wird das Übersetzungsverhältnis ipt (oder das Ziel-Übersetzungsverhältnis ipt ) zuerst im Wesentlichen auf das maximale Übersetzungsverhältnis gesetzt,
das identisch dem maximalen Anstieg der obe ren polygonalen Linie
von 3 ist. Anschließend neigt
das Ziel-Übersetzungsverhältnis ipt dazu, sich allmählich in Übereinstimmung mit der Zunahme
der Raddrehzahl Vw und der Zunahme in der Fahrzeuggeschwindigkeit
VSP (der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit VB )
vermindert. Unter diesen Bedingungen, falls die beiden erforderlichen
Bedingungen (d. h. das CVT befindet sich im D-Bereich und dVw/dt ≥ αspin)
erfüllt
sind, wird der Heraufschalt-Verhinderungsbetrieb im Schritt 34 eingeleitet.
Das heißt,
der Drehzahländerungs-Steuervorgang,
derart, dass das Ziel-Übersetzungsverhältnis ipt kleiner wird als der Grenzwert ip* wird verhindert oder durch die obere
Begrenzung L1 (den Grenzwert ip*) der Heraufschalt-Verhinderungszone,
unterbunden, sobald das Ziel-Übersetzungsverhältnis ipt sich zu dem Grenzwert ip* herab vermindert hat.
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Insbesondere während des Startens auf einer
Straße
mit niedrigem Reibwert oder einer Bergaufstraße ist das Vorsehen des Schritts
34 wirksam, um zu vermeiden, dass das Übersetzungsverhältnis ip in die Heraufschalt-Verhinderungszone
gerät,
die durch die zwei Linien L1 (bestimmt durch
den Grenzwert ip*) und L2 (einschließlich des rechten geneigten Teiles
der unteren polygonalen Linie) definiert ist. Anschließend wird
im Schritt 35 der selbe Test wie im Schritt 31 ausgeführt, um
zu prüfen,
ob der gerade ausgewählte
Bereich im D-Bereich gehalten wird. Wenn die Antwort im Schritt
35 negativ ist, geht das Programm zum Schritt 39 über, in
dem die übliche Drehzahländerungs-Betriebsweise ausgeführt wird. Wenn
im Gegensatz dazu die Antwort im Schritt 35 zustimmend ist, tritt
Schritt 36 auf. Im Schritt 36 wird eine Prüfung gemacht, festzustellen,
ob das Antischlupf-Bremssystem (ABS) in seinem unwirksamen
Zustand ist. Wenn die Antwort im Schritt 36 negativ ist, geht der
Programmablauf zum Schritt 39 über.
Wenn im Gegensatz dazu die Antwort im Schritt 36 zustimmend ist,
d. h. wenn das ABS in seinem unwirksamen Zustand ist, tritt Schritt
37 auf. Im Schritt 37 wird ein Test gemacht, um festzustellen, ob
die Antriebsratdrehzahl Vw unterhalb des vorbestimmten Grenzwertes Vlow ist. Wenn die Antwort im Schritt
37 zustimmend ist, d. h. im Falle von Vw ≤ Vlow kehrt
das Programm vom Schritt 37 zum Schritt 34 zurück, um mit dem Hochschalt-Verhinderungsmodus
fortzufahren. Im Gegensatz dazu, wenn die Antwort im Schritt 37
negativ ist, d. h. im Falle von Vw > Vlow, geht der Programmablauf
zum Schritt 38 über.
Im Schritt 38 wird der Grenzwert ip* verglichen
mit einem vorgegebenen kleinen Übersetzungsverhältnis ips Das vorbestimmte kleine Übersetzungsverhältnis ips wird auf einen Wert vorher gesetzt,
der im Wesentlichen der Linie des minimalen Übersetzungsverhältnisses
(die unterste gerade Linie L2, die dem unteren
Grenzwert der Herauf schalt-Verhinderungszone entspricht) gesetzt.
Wie deutlich ist, bestimmt die Differenz zwischen dem Grenzwert ip* und dem vorbestimmten kleinen Übersetzungsverhältnis ips eine Dauer der Freigabezeit bei im
allmählichen
Entlastungsbetrieb für
die Hochschaltbegrenzung. Die richtige Festlegung des vorbestimmten
kleinen Übersetzungsverhältnisses ips ist wichtig, um ein schnelles Freigeben der
vorher diskutierten Hochschaltlimitierung zu vermeiden und einen
Schaltstoß zu
vermeiden, der von dem schnellen Verändern des Übersetzungsverhältnisses ip in Richtung auf das minimale Übersetzungsverhältnis resultiert.
Auch ist das richtige Festlegen des vorbestimmten Anfangswertes
des Grenzwertes ip* wichtig, um
einen begründeten
Hochschalt-Begrenzungsbetrieb unter den vorerwähnten besonderen Antriebsbedingungen
sicherzustellen und eine angamessene Erholung des Übersetzungsverhältnisses
des CVT in Richtung eines Wertes näher zu der Linie des maximalen Übersetzungsverhältnisses zu
sichern. Obwohl das vorbestimmte kleine Übersetzungsverhältnis ips auf einen Wert entsprechend der Linie
des minimalen Übersetzungsverhältnisses (der
untersten geraden Linie L2) festgelegt werden kann,
gibt es die Möglichkeit,
dass die Wiederherstellung des Übersetzungsverhältnisses iP auf das übliche Übersetzungsverhältnis, das
während
der üblichen
Drehzahländerungsbetriebsweise
herrscht, verzögert
wird. Aus den vorerwähnten
Gründen
wird es mehr bevorzugt, das vorbestimmte kleine Übersetzungsverhältnis ips auf einen Wert etwas niedriger als das
minimale Übersetzungsverhältnis, das
der Linie des minimalen Übersetzungsverhältnisses L2 entspricht, festzulegen. Im Schritt
38, wenn die Antwort im Schritt 38 negativ ist, d. h. wenn der vorbestimmte Grenzwert ip* unterhalb des vorbestimmten kleinen Übersetzungsverhältnisses ips ist, geht das Programm zum Schritt
40 über.
Im Schritt 40 wird die selbe Prüfung
wie im Schritt 32 durchgeführt.
Im Schritt 40, wenn die Bedingung dVw/dt ≥ αspin erfüllt ist,
geht das Programm zum Schritt 33 über und als Ergebnis wird der
Heraufschaltbegrenzungsgrenzwert ip* wiederum
auf den anfänglich
festgelegten Wert ipi* gesetzt.
Dieser Schritt 40 ist wirksam, um vorerwähnten allmählichen Entlastungsbetrieb
(oder die allmähliche
Freigabesteuerung) für
den Hochschaltbegrenzungsgrenzwert ip* zu
verhindern und mit dem Hochschaltverhinderungsbetrieb fortzufahren,
wobei der Hochschaltbegrenzungsgrenzwert ip* auf
den anfänglich
festgelegten Wert ip* gesetzt wird, wenn Raddurchdrehen
auftritt. Zurückkehrend
zum Schritt 38, wenn die Antwort im Schritt 38 zustimmend ist, d. h.
im Fall von ip* ≤ ips geht
das Programm zum Schritt 39 über.
Wenn die Antwort im Schritt 40 negativ ist, d. h. wenn die Bedingung
dVw/dt < αspin erfüllt ist,
tritt Schritt 41 auf. Im Schritt 41 wird der momentane Wert des
Grenzwertes ip* vermindert oder
um einen bestimmten Verringerungswert herabgesetzt oder eine vorbestimmte Übersetzungsverhältnisänderung Δip des Grenzwertes ip* in
der Zeiteinheit herabgesetzt. In Folge der Wiederholung der Schleife,
definiert durch den Ablauf von Schritt 34 durch die Schritte 35, 36,
37, 38, 40 und 41 wiederum zum Schritt 34 kann der Grenzwert ip* allmählich in Richtung des vorbestimmten
kleinen Übersetzungsverhältnisses ips vermindert werden, so dass die obere
Grenze L1 der Hochschalt-Verbotszone
in Richtung zu dem kleineren Grenzwert, definiert durch das vorbestimmte
kleine Übersetzungsverhältnis ips verschoben wird, und somit die Hochschalt-Verhinderungszone
allmählich verengt
oder vermindert wird. Auf diese Weise kann der Hochschalt-Verbinderungsbetrieb
allmählich
entspannt oder durch Wiederholung der Schleife freigegeben werden,
definiert durch den Ablauf von Schritt 34 durch die Schritte 35,
36, 37, 38, 40 und 41 wiederum zum Schritt 34. Andererseits kann
durch die Wiederholung der Schleife, definiert durch den Ablauf
von Schritt 34 durch die Schritte 35, 36 und 37, wiederum zurück zurück Schritt
34 der Hochschalt-Verhinderungsbetrieb
ohne Änderung
in dem Grenzwert ip* fortgesetzt
werden.
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Bezugnehmend nun auf die 4 und 5 sind in diesen die Simulationsergebnisse
jeweils auf der Grundlage der verbesserten CVT-Steuerung nach der
vorliegenden Erfindung und der herkömmlichen CVT-Steuerung dargestellt,
die die Beziehung zwischen der Drosselöffnung TVO (angesehen
als Motorlast) Übersetzungsverhältnis ip , der Antriebsraddrehzahl Vw und der
Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit VB angesehen
als Äquivalent
der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und der Getriebeabtriebswellendrehzahl
Nsec) repräsentieren. Der Simulationstest beruht
auf der Annahmo, dass Raddurchdrehen an den Antriebsrädern während der
Startphase auf einer Bergaufstraße oder Straße mit niedrigem
Reibwert auftritt und zusätzlich
das Antischlupfsystem sich außer
Betrieb befindet.
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Wie aus 5 ersichtlich, wird gemäß der herkömmlichen
CVT-Steuerung, zum Zeitpunkt t1 wenn
das Fahrzeug mit dem niederdrücken
des Beschleunigerpedales gestattet wird in einem Zustand, wo das
CVT in den D-Bereich versetzt ist, beginnen die Antriebsräder infolge
des niedrigen Reibwertes und der Bergaufstraße durchzudrehen, unabhängig davon,
ob die tatsächliche
Fahrzeuggeschwindigkeit VB infolge
des Raddurchdrehens nicht so hoch ist, steigt die Drehzahh der Sekundärriemenscheibe
(die Getriebeabtriebswellendrehzahl Nsec )
rapide an. Somit beginnt infolge des Beschleunigungsschlupfes die
Antriebsraddrehzahl Vw stark stark von dem Zeitpunkt t, an anzu steigen.
Infolge des rapiden Anstieges der Getriebeabtriebswellendrehzahl Nsec führt der herkömmliche
Getriebesteuerer eine Drehzahländerungssteuerung
aus derart, dass das Übersetzungsverhältnis ip sich in Richtung eines niedrigen Übersetzungsverhältnisses
verschiebt. Zum Zeitpunkt t2 , wenn
der Fahrer das Beschleunigerpedal loslässt, um das Raddurchdrehen
zu vermeiden, fällt die
Drosselöffnung
TVO von einem vorbestimmten niedrigen Wert (0/8) der eine im Wesentlichen
geschlossenen Stellung der Drossel entspricht, ab. Somit verschiebt
sich der Antriebsrad-Beschleunigungswert α (= dVw/dt) zu auf ein negatives
Vorzeichen und die Antriebsrad-Drehzahl Vw vermindert sich rapide.
Im Ergebnis dessen beginnt das Übersetzungsverhältnis ip zuzunehmen und das Fahrzeug beginnt
von der Zeit t2 an abzubremsen.
Danach kommt das Fahrzeug zur Zeit t3 zu
einem Stillstand, da die Fahrzeuggeschwindigkeit infolge des niedrigen
Reibungskoeffizienten der Bergaufstraße und des niedrigen Reibungskoeffizienten übermäßig niedrig
und das Beschleunigerpedal bleibt in seinem nicht niedergedrückten Zustand.
In diesem Stillstandszustand wird kein Drehzahländerungs-Steuervorgang infolge
des Mechanismus oder der Konstruktion des CVT ausgeführt. Somit,
nachdern das Fahrzeug zum Zeitpunkt t3 einmal
gestoppt hat, bleibt das Übersetzungsverhältnis ip unverändert und wird auf einen verhältnismäßig niedrigen
Wert (näher
zum Schnellgang) fixiert ohne Rückkehr
zu dem Übersetzungsverhältnis ip auf einen angemessen hohen Wert. Anschließend, wenn
der Neustart mit Niederdrücken
des Beschleunigerpedales zum Zeitpunkt t, erfolgt, ist es schwierig,
das Fahrzeug leicht auf der Bergaufstraße mit niedrigem Reibungswert
zu starten, wenn das Übersetzungsverhältnis auf
den verhältnismäßig niedrigen
Wert fixiert ist.
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Im Gegensatz dazu, wie aus 4 ersichtlich, entsprechend
der verbesserten Getriebesteuerung nach der Erfindung, wenn das
Fahrzeug zum Zeitpunkt t1 gestartet
wird, mit dem Beschleunigerpedal niedergedrückt unter einem Zustand, bei
dem das CVT in den D-Bereich gesetzt ist, beginnen die
Antriebsräder
infolge des niedrigen Reibungsfaktors der Beraufstraße mit niedrigem
Reibungswert durchzudrehen. Unter der Annahme, dass die Beschleunigung α (= dVw/dt)
auf über
den vorbestimmten Beschleunigungswert (den vorbestimmten Raddurchdrehgrenzwert) αspin mit
einer kurzen Ansprechverzögerung
(tspin – t1) infolge des rapiden Niederdrückens des
Beschleunigerpedales zum Zeitpunkt tspin unmittelbar
nach dem Zeitpunkt t1 ansteigt,
geht das Programm von 2 vom
Schritt 32 zum Schritt 33 über. Somit,
sobald die Bedingung dVw/dt ≥ αspin im
Schritt 32 erfasst wird, wird die Hochschalt-Verhinderungszone,
definiert durch ipt < ip* geschaffen.
Zu diesem Zeitpunkt tspin wird
der Grenzwert ip* der Hochschaltverhinderungszone auf den vorbestimmten
Anfangswert ipi* (siehe Schritt
33 von 2) gesetzt.
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Der vorbestimmte Beschleunigungswert αspin kann
nachfolgend als ein "Raddurchdrehentscheidungs-Beschleunigungswert"
bezeichnet werden. Wie durch die unterbrochene Linie in dem Zwischen-Zeitdiagramm
für Variationen
in dem Übersetzungsverhältnis ip und die Änderungen in dem Grenzwert
ip* der Hochschalt-Verhinderungszone angegeben ist, wird der Grenzwert ip* der Hochschalt-Verhinderungszone
dem anfänglich
festgesetzten ip* für die Zeitdauer
von der Zeit tspin bis zu dem Zeitpunkt ts1 gehalten, bis die Antriebsraddrehzahl
Vw die vorbestimmte Stillstandsentscheidungs-Fahrzeuggeschwindigkeit Vlow übersteigt.
Der Zeitpunk ts1 wird als "Startentscheidungs-Zeitpunkt" bezeichnet,
da die Steuerung bestimmt, dass das Fahrzeug zu laufen beginnt,
wenn die Antriebsraddrehzahl Vw die Stillstandsentscheidungs-Fahrzeuggeschwindigkeit Vlow übersteigt.
Der Zeitpunkt t2 , wenn die Antriebsraddrehzahl
Vw unterhalb der Stillstandsentscheidungs-Fahrzeuggeschwindigkeit Vlow fällt, wird als "Stillstandentscheidungs-Zeitpunkt"
bezeichnet. Der Zeitpunkt ts3 ,
wenn das Fahrzeug wieder gestartet wird, nachdem das Fahrzeug zu
einem Stillstandszustand im Zeitpunkt t3 gekommen
ist, wird als "Neustartentscheidungs-Zeitpunkt" bezeichnet. Wie
aus 4 ersichtlich ist,
entsprechend dem Ablauf von Schritt 37 durch die Schritte 38, 40,
41, 34, 35 und 36 wieder zum Schritt 37, für die Zeitdauer von der Startentscheidungs-Zeit ts1 bis zu der Stillstandsentscheidungs-Zeit ts2 , wird der Grenzwert ip* der Hochschalt-Verhinderungszone
allmählich
moderat von dem anfänglich
festgelegten Wert ipl* mit dem vorbestimmten
Verminderungsschritt Δip (siehe Schritt 41) vermindert. Anschließend wird
der Grenzwert ip* der Hochschalt-Verhinderungszone
auf dem Wert erhalten zum Stillstandsentscheidungs-Zeitpunkt ts2 gehalten, bis der Neustartentscheidungs-Zeitpunkt
erreicht wird. Nach dem Neustartentscheidungs-Zeitpunkt wird der
Grenzwert ip* der Hochschalt-Verhinderungszone
wiederum moderat mit dem vorbestimmten Verminderungsschritt Δip (siehe Schritt 41) vermindert. Schließlich wird
der Grenzwert ip* der Hochschalt-Verhinderungszone
auf den vorgegebenen niedrigen Wert ips heruntergeschraubt.
Auf diese Weise verhindert der gesteuerte Grenzwert ip* der Hochschalt-Verhinderungszone richtiger
beschränkt
??? den Hochschaltvorgang, wie durch die unterbrochene Linie des
Zwischenzeit-Diagrammes von 4 angegeben.
Es wird darauf hingewiesen, dass das CVT-Steuersystem nach der vorliegende
Erfindung einen wirksamen Hochschaltverhindenangsbetrieb während der
Startperiode auf der Niedrigreibwert- und Bergaufstraße (hier
insbesondere die Zeitspanne zwischen ts1 und
ts2 ). Die strichpunktierte Linie β, angegeben
in dem Zwischenzeit-Diagramm von 4 entspricht
der Trennlinie des Übersetzungsverhältnisses ip , angegeben durch die Volllinie in
dem Zwischenzeit-Diagramm von 5.
Wie aus der strichpunktierten Linie β entnommen werden kann, neigt
das Übersetzungsverhältnis ip dazu, rasch in Richtung Schnellgang
hochzuschalten, da das konventionelle System keinerlei Hochschalt-Verhinderungsaktion
vorsieht. Falls es herkömmlichen
Systems ohne Hochschalt-Verhinderungssteuerung,
wie durch die strichpunktierte Linie angedeutet, wird das Übesetzungsverhältnis ip fixiert auf oder gehalten bei einem
verhältnismäßig niedrigen
Wert, nachdem das Beschleunigerpedal zum Zeitpunkt t2 losgelassen worden ist. Andererseits kann
im Fall des verbesserten Systems der vorliegenden Erfindung mit
einer Hochschalt-Verhinderungssteuerung, wie durch die Volllinie
des zentralen Zeitdiagramms von 4 angegeben,
das Übersetzungsverhältnis ip auf einem verhältnismäßig hohen Übersetzungsverhältnis τ gehalten
werden, das deutlich höher
ist als das vorher erläuterte
Drehzahlverhältnis δ, und
zwar infolge der richtigen Hochschalt-Verhinderungssteuerung, nachdem das
Beschleunigerpedal zum Zeitpunkt t2 losgelassen
worden ist. Dies rührt
daher, dass die Verminderung des Übersetzungsverhältnisses ip auf den Grenzwert ip* der
Hochschalt-Verhinderungszone begrenzt ist, wie es deutlich aus der
im Wesentlichen mittleren Zeitdauer von zwischen ts1 und ts2 ersichtlich ist (siehe die dem Liniensegment
des Übersetzungsverhältnisses
(ip ) entsprechende Volllinie),
die mit der dem Grenzwert (ip* entsprechenden
gebrochenen Linie übereinstimmt).
Das heißt,
die kleinere Begrenzung des Übersetzungsverhältnisses ip ist auf den gesteuerten Grenzwert ip* der Hochschalt-Verhinderungszone
begrenzt, so dass das Übersetzungsverhältnis ip daran gehindert ist, in Richtung der
höchsten
Drehzahlseite (Schnellgang) verschoben zu werden, oder dahin nicht
verschoben werden kann. Infolge dessen wird das Übersetzungsverhältnis ip auf einem verhältnismäßig hohem Wert gehalten, wenn
das Beschleunigerpedal wiederum zum Zeitpunkt t4 niedergedrückt wird
und das Fahrzeug kann leicht neu gestartet werden, selbst auf einer
Bergaufstraße
und niedrigem Reibwert. Nach dem Neustarten zum Zeitpunkt t4 , wenn die Fahrzeugkarosseriegechwindigkeit VB die vorbestimmte Stillstandsentscheidungs-Fahrzeuggeschwindigkeit Vlow zu dem Neustartentscheidungs-Zeitpunkt übersteigt,
geht das Steuerprogramm von Schritt 37 auf Schritt 38 über. Unter
der Annahme, dass die Bedingung von ip* ≤ ips nach nicht
erfüllt
ist, geht das Programm vom Schritt 38 zum Schritt 40 über. Wenn
der Antriebsrad-Beschleunigungswert α (=dVw/dt) geringer ist als
der Raddurchdrehentscheidungs-Beschleunigungswert αspin , geht
das Programm vom Schritt 40 über
den Schritt 41 zum Schritt 34 über.
Somit wird nach dem Neustartentscheidungs-Zeitpunkt der Grenzwert ip* der Hochschalt-Verhinderungszone
schrittweise um das vorbestimmte Verminderungsdekrement Δip vermindert. Nimmt man an, dass die
Bedingungen der Schritte 35, 36 und 38 alle erfüllt sind und die Bedingungen
der Schritte 37 (Vw ≤ Vlow) und 40 (dVW/dt ≥ αspin)
für eine
Weile nach dem Zeitpunkt ts3 nicht erfüllt . sind,
wird die Schleife, definiert durch die Schritte 34, 35, 36, 37,
38, 40 und 41, wiederholt. Daher wird der Grenzwert ip* allmählich moderat abwärts auf
den vorbestimmten kleinen Wert ips vermindert.
Auf diese Weise beginnt die vorerläuterte allmähliche Beseitigung der Hochschaltverhinderung
wiederum vom Zeitpunkt ts3 . Danach,
sobald der Grenzwert ip* niedriger
wird als der vorbestimmte niedrige Wert ips , springt
das Programm vom Schritt 48 zum Schritt 49, um so die übliche Drehzahlsteigerungs-Betriebsweise auszuführen. Auf
diese Weise endet der Programmablauf.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist der vorbestimmte
Raddurchdrehentscheidungs-Beschleunigungswert αspin auf
die untere Grenze eines hohen, nicht realisierbaren Beschleunigungsbereiches
festgelegt, wobei diese untere Grenze für alle Arten von Kraftfahrzeugen
bestimmt wird. Die Genauigkeit der Abschätzung des Auftretens von Raddurchdrehen, auf
der Grundlage der Bedingung von dVw/dt ≥ αspin (siehe
Schritt 32 und 40) wird erhöht. Somit kann der Hochschalt-Verhinderungsvorgang
zeitlich wirksam ausgeführt
werden, ohne die Kraftstoffökonomie
zu beeinträchtigen.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel wird
der anfänglich
festgelegte Wert ipi* des Grenzwertes ip* der Hochschalt-Verhinderungszone
auf ein kritisches Übersetzungsverhältnis festgelegt,
das ausreichend ist, um ein erforderliches Antriebsdrehmoment zum
Starten des Fahrzeuges unter einer bestimmten Bedingung, definiert
durch eine Bergaufstraße,
die einen bestimmten Reibungskoeffizienten hat und einen bestimmten
Anstiegsgradienten, zu erzeugen. Die Frequenz des Hochschalt-Verhinderungsvorganges
wird auf das Minimum reduziert. Nur wenn die Hochschalt-Verhinderungssteuerung
tatsächlich
erforderlich ist, kann die Hochschalt-Verhinderungsbetriebsweise
rechtzeitig ausgeführt
werden. Dies verhindert einen unbegründet erhöhten Kraftstoffverbrauch und
vermeidet unbegründet
erhöhte Geräuschentwicklung,
resultierend aus der Verwendung eines Hochdrehzahlbereiches während des Hochschalt-Verhinderungsmodus.
Außerdem,
wie aus der Zeitspanne zwischen ts1 und ts2 von dem Zeitpunkt ts3 entnommen
werden kann, ist die allmähliche Entspannungsbetriebsweise
für die
Hochschaltbegrenzung (Hochschaltverbot) mit dem vorbestimmten Dekrement Δip ausführbar. Dies vermeidet eine
rapide Änderung
des Übersetzungsverhältnisses ip . Außerdem, während der Stillstandsentscheidung,
wenn die Antwort im Schritt 37 zustimmend (JA) ist und
die Bedingung Vw ≤ Vlow ertüllt
ist, wird die Schleife, gebildet durch den Ablauf von Schritt 34
durch die Schritte 35, 36 und 37 wieder zum Schritt 34 wiederholt
und somit wird der Grenzwert ip* der
Hochschalt-Verhinderungszone auf einem bestimmten Wert gehalten,
der erhalten wird oder gesetzt wird mit dem Stillstandsentscheidungs-Zeitpunkt ts2 , wie aus der Zeitdauer zwischen ts2 und ts3 ersichtlich
ist. Die Rückkehr
des Grenzwertes ip* auf den voreingestellten
niedrigen Wert ips wird verboten
oder verhindert. Auf diese Weise kann die allmähliche Entspannungsmethode
für die
Hochschaltverhinderung rechtzeitig zeitweilig durch das Vorsehen
des Schrittes 37 gestoppt werden, um einen glatten Neustart zu gestatten,
nachdem das Fahrzeug einmal infolge von Raddurchdrehen gestoppt
worden ist. Obwohl dies in dem Zeitdiagramm von 4 nicht gezeigt ist, ist es aus dem Programmablauf
von Schritt 40 zum Schritt 33 ersichtlich, dass dann, wenn der Antriebsrad-Beschleunigungswert α (= dVw/dt)
den vorbestimmten Raddurchdrehentscheidungs-Beschleunigungswert αspin wieder übersteigt,
ehe der Grenzwert ip* der Hochschalt-Verhinderungszone sich wieder auf den vorbestimmten
kleinen Wert ips erholt hat (entspricht im
Wesentlichen dem Schnellgang), geht in der Getriebesteuerung 13 das
Programm vom Schritt 14 zum Schritt 33 über, so dass der Grenzwert
ip* auf den anfänglich gesetzten Wert ipl* rückgesetzt wird. Dies erleichtert
den Neustart, selbst wenn das Raddurchdrehen während des allmählichen
Entlastungsbetriebes dem ???? Hochschaltvertiot nochmals auftreten
sollte. Überdies,
wie aus dem Ablauf vom Schritt 36 zum Schritt 39 ersichtlich ist,
entlastet die Steuerung den Hochschalt-Verhinderungsbetrieb rasch, so dass
die Betriebsweise sehr schnell auf die übliche Drehzahländerungs-Betriebsweise
verlagert wird, um einen Übergang
des Übersetzungsverhältnisses
auf die Linie des minimalen Übersetzungsverhältnisses
(Schnellgang) während
der Schlupfsteuerung zu gestatten. Die Einstellung des Übersetzungsverhältnisses
auf solch einen verhältnismäßig kleinen
Wert ist wirksam, um die Rotationsträgheit der Antriebsräder zu vermindern.
Daher ist es vorteilhaft, von dem Hochschalt-Verhinderungsbetrieb
auf die übliche
Drehzahländerungs-Betnebsweise
umzuschalten, wenn die Schlupfsteuerung infolge des Radblockierens
beginnt (sog. Abbremsschlupf), resultierend aus einer unbegründet harten
Bremsaktion und somit der Radzylinderdruck der Straßenräder, die
der Schlupfsteuerung unterworfen sind, in Übereinstimmung mit der Druckbetriebsweise
sich vermindert. Dies erleichtert den Antriebsrädem ihre Drehzustände wiederzuerlangen.
Das System der Erfindung kann rechtzeitig den Hochschalt-Verhinderungsbetrieb
ausführen,
ohne die Leistungsfähigkeit der
Schlupfsteuerung des ABS-Systems zu beeinträchtigen.
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Der Inhalt der Anmeldung Nr. TOKUGANHEI 9–200029,
eingereicht am 25. Juli 1997 in Japan, wird hierdurch durch Inbezugnahme
mit eingearbeitet.
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Obwohl in dem Ausführungsbeispiel
das Getriebesteuersystem der Erfindung anhand eines stufenlos veränderlichen
Automatikgetriebes (CVT) vom Riementyp exemplifiziert worden
ist, ist es deutlich, dass die Technik der Erfindung auch auf andere
Arten von stufenlos veränderlichen
Getrieben wie z. B. Toroid-CVTs anwendbar ist. Typische Einzelheiten von
solchen stufenlos veränderbaren
Toroid-Getrieben sind z. B. in dem US-Patent Nr. 4,955, 246, ausgegeben 11.
September 1990 an Masaki Nakano und auf die Anmeldung der vorliegenden
Erfindung übertragen,
ausgeführt.
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Obwohl das Voranstehende eine Beschreibung
des bevorzugten Ausfühnmgsbeispiels
zur Ausführung
der Erfindung ist, wird verstanden, dass die Erfindung nicht auf
das spezielle Ausführungsbeispiel,
wie hier gezeigt und beschrieben, beschränkt ist, sondern dass verschiedenartige Änderungen
und Modifikationen ausgeführt
werden können,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie sie durch die nachfolgenden
Ansprüche
definiert ist.