DE69819622T2

DE69819622T2 - Schaltsteuerung für stufenloses Getriebe

Info

Publication number: DE69819622T2
Application number: DE69819622T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Fujisawa city Ashizawa; Kazutaka Kanagawa-ku Adachi; Tatsuo Chigasaki city Ochiai
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-08-01
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2018-08-01
Also published as: EP0895005A3; JPH1151170A; EP0895005A2; JP3211737B2; EP0895005B1; US6013006A; DE69819622D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltsteuereinheit für ein stufenloses Getriebe eines Fahrzeugs.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Schaltsteuereinheit für ein stufenloses Getriebe eines Fahrzeugs bestimmt ein Soll-Geschwindigkeitsverhältnis aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit, aus einer Drosselklappenöffnung oder einem Grad des Niederdrückens einer Beschleunigungseinrichtung, und schaltet das Getriebe nach oben oder nach unten. Hochschaltungs-Charakteristika umfassen ein automatisches Hochschalten, ein Fuß-Freigabe-Hochschalten und ein Fuß-Rückführungs-Herunterschalten.
Ein automatisches Hochschalten ist ein Hochschalten, das dann durchgeführt wird, wenn ein im Wesentlichen konstantes Niederdrücken beibehalten wird, nachdem ein Fahrer das Gaspedal niedergedrückt hat, um das Fahrzeug zu beschleunigen, und die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht ist. Ein Fuß-Freigabe-Hochschalten ist ein Hochschalten, das dann durchgeführt wird, wenn der Fahrer das Gaspedal von irgendeiner Position freigibt, während das Fahrzeug fährt. Ein Fuß-Rückführungs-Hochschalten ist ein Hochschalten, das dann durchgeführt wird, wenn der Fahrer den Grad eines Niederdrückens auf das Pedal verringert, so dass das Pedal zu einer Zwischenposition zurückkehrt. Demzufolge sind, gerade wenn die Hochschaltvorgänge dieselben sind, die Fahrzustände, unter denen sie durchgeführt werden, unterschiedlich.
Die Schaltsteuereinheit, offenbart durch das US-Patent Nr. 5,695,428, herausgegeben am 9. Dezember 1997, bestimmt, ob ein Hochschalten ein automatisches Hochschalten oder ein Fuß-Freigabe-Hochschalten ist, basierend auf der Drosselklappenöffnung TVO und der Variation in dem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis, und variiert die Ansprech-Charakteristika des Getriebes entsprechend den Hochschalt-Charakteristika.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Allerdings unterscheidet diese herkömmliche Schaltsteuereinheit nicht zwischen einem Fuß-Rückführ-Hochschalten oder einem Fuß-Freigabe-Hochschalten. Deshalb ist es nicht möglich, ein Geschwindigkeitsänderungs-Ansprechverhalten in dem Geschwindig keitsverhältnis einzustellen, das für Zustände sowohl eines Fuß-Rückführ-Hochschaltens als auch eines Fuß-Freigabe-Hochschaltens geeignet ist.
Genauer gesagt beschleunigt, beim Fuß-Rückführ-Hochschalten, wenn die Drosselklappenöffnung TVO nicht Null wird, falls das Geschwindigkeitsänderungs-Ansprechverhalten hoch ist, das Fahrzeug sogar dann, wenn das Gaspedal zurückkehrt. Allerdings wird, falls das Geschwindigkeitsänderungs-Ansprechverhalten niedrig eingestellt wird, um ein Fuß-Rückführ-Hochschalten anzupassen, der Abfall einer Motordrehgeschwindigkeit verzögert, obwohl der Fahrer den Fuß von dem Gaspedal genommen hat.
Es ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung, zwischen einem automatischen Hochschalten, einem Fuß-Freigabe-Hochschalten und einem Fuß-Rückführ-Hochschalten zu unterscheiden, und ein Hochschalten weich vorzunehmen.
Um diese Aufgabe zu lösen, schafft diese Erfindung eine Schaltsteuereinheit für ein stufenloses Getriebe eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1.
Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung wird der Mikroprozessor weiterhin so programmiert, um zu bestimmen, ob die Hochschalt-Charakteristik ein automatisches Hochschalten, ein Fuß-Freigabe-Hochschalten oder ein Fuß-Rückführ-Hochschalten ist, und zwar basierend auf der Abweichung des Geschwindigkeitsverhältnisses, dem Grad eines Niederdrückens des Gaspedals, einer Variation der Größe der Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit und der Geschwindigkeitsänderungs-Charakteristik in Bezug auf den unmittelbar vorhergehenden Fall.
Gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung ist der Mikroprozessor weiterhin so programmiert, um eine Dynamik-Charakteristik-Liste entsprechend einer Hochschalt-Charakteristik auszuwählen, und stellt die dynamische Charakteristik basierend auf der Dynamik-Charakteristik-Liste auf.
Gemäß einem noch anderen Aspekt dieser Erfindung ist der Mikroprozessor weiterhin so programmiert, um eine Dynamik-Charakteristik-Liste entsprechend der Hochschalt-Charakteristik auszuwählen, und die dynamische Charakteristik basierend auf der Dynamik-Charakteristik-Liste und der Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung einzustellen.
Gemäß einem noch anderen Aspekt dieser Erfindung ist der Mikroprozessor weiterhin so programmiert, um die dynamische Charakteristik so einzustellen, dass eine resultierende Geschwindigkeit des realen Geschwindigkeitsverhältnisses relativ zu dem Soll- Geschwindigkeitsverhältnis kleiner für ein Fuß-Freigabe-Hochschalten als für ein automatisches Hochschalten ist, und kleiner für ein Fuß-Rückführ-Hochschalten als für ein Fuß-Freigabe-Hochschalten ist.
Die Details ebenso wie andere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sind in dem Rest der Beschreibung angegeben und sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein schematisches Diagramm eines stufenlosen Getriebes gemäß dieser Erfindung.
2 zeigt ein schematisches Diagramm einer hydraulischen Steuereinheit gemäß dieser Erfindung.
3 zeigt ein Blockdiagramm einer CVT-Steuereinheit gemäß dieser Erfindung.
4 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Gangänderungssteuerprozess, durchgeführt durch die CVT-Steuereinheit, beschreibt.
5 zeigt eine Figur, die einen Hochschalt-Bestimmungs-Prozess, durchgeführt durch die CVT-Steuereinheit, beschreibt.
6A–6C zeigen Listen, die eine Beziehung zwischen einer Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung eip und einer Dynamik-Charakteristik-Zeit-Konstanten T₀ in einem automatischen Hochschalten, bei einem Fuß-Freigabe-Hochschalten und bei einem Fuß-Rückführ-Hochschalten, jeweils, spezifizieren.
7 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm, das darstellt, wie sich ein Geschwindigkeitsverhältnis während eines automatischen Hochschaltens ändert.
8 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm, das darstellt, wie sich ein Geschwindigkeitsverhältnis während eines Fuß-Freigabe-Hochschaltens ändert.
9 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm, das darstellt, wie sich ein Geschwindigkeitsverhältnis während eines Fuß-Rückführ-Hochschaltens ändert.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie nun 1 der Zeichnungen zeigt, ist ein stufenloses Getriebe (CVT) 17 mit einem Motor, der nicht dargestellt ist, über einen Drehmomentwandler 12, der eine Blockierkupplung (lockup clutch) 11 aufweist, verbunden. Das CVT 17 ist mit einer primären Riemenscheibe 16, die mit dem Drehmomentwandler 12 verbunden ist, und einer sekundären Riemenscheibe 26, die mit einer Abtriebswelle 33 verbunden ist, verbunden. Ein V-Riemen 24 ist um diese Riemenscheiben 16, 26 herumgeführt.
Die primäre Riemenscheibe 16 weist eine fixierte, konische Platte 18 auf, die sich zusammen mit dem Drehmomentwandler 12 dreht, und eine bewegbare, konische Platte 22, die gegenüberliegend der fixierten, konischen Platte 18 angeordnet ist, und eine V-förmige Nut ist zwischen diesen konischen Platten 18 und 22 gebildet. Die bewegbare, konische Platte 22 wird in der Richtung der Riemenscheibenwelle durch den Öldruck, der auf die Zylinderkammer 20 der primären Riemenscheibe einwirkt, verschoben.
Die sekundäre Riemenscheibe 26 weist eine fixierte, konische Platte 30 auf, die sich zusammen mit der Abtriebswelle 33 dreht, und eine bewegbare, konische Platte 34, die gegenüberliegend der fixierten, konischen Platte 30 angeordnet ist, und eine V-förmige Riemenscheibennut ist zwischen diesen konischen Platten 30 und 34 gebildet. Die bewegbare, konische Platte 34 wird in der Richtung der Riemenscheibenwelle durch den (Öldruck, der auf eine sekundäre Riemenscheibenzylinderkammer 32 einwirkt, verschoben. Die bewegbare, konische Platte 34 besitzt einen größeren Kolbenbereich als die bewegbare, konische Platte 22.
Ein Drehmomenteingang von einem Motor wird zu der primären Riemenscheibe 16 des CVT 17 über den Drehmomentwandler 12 übertragen und wird von der primären Riemenscheibe 16 zu der sekundären Riemenscheibe 26 über den V-Riemen 24 übertragen. Wenn die bewegbare, konische Platte 22 der primären Riemenscheibe 16 und die bewegbare, konische Platte 34 der sekundären Riemenscheibe 26 jeweils in der axialen Richtung verschoben sind, variiert sich der Kontaktradius zwischen dem V-Riemen 24 und jeder Riemenscheibe, und das Geschwindigkeitsverhältnis ip zwischen der primären Riemenscheibe 16 und der sekundären Riemenscheibe 26 kann stufenlos variiert werden.
Zum Beispiel wird, falls die Breite der V-förmigen Riemenscheibennut der primären Riemenscheibe 16 verringert wird, der Kontaktradius zwischen der sekundären Riemenscheibe 26 und dem V-Riemen 24 relativ klein, und das Geschwindigkeitsverhältnis verringert sich. Andererseits erhöht sich, wenn die Breite der V-förmigen Riemenscheibennut der primären Riemenscheibe 16 erhöht wird, der Kontaktradius zwischen der sekundären Riemenscheibe 26 und dem V-Riemen 24 relativ stark. Das Geschwindigkeitsverhältnis erhöht sich deshalb. Hierbei entspricht ein kleines Geschwindigkeitsverhältnis einem hohen Gang in dem herkömmlichen Getriebe, und ein großes Geschwindigkeitsverhältnis entspricht einem niedrigen Gang in demselben.
Das Geschwindigkeitsverhältnis des CVT 17 und die Kontaktreibungskraft zwischen den konischen Platten und dem V-Riemen 24 werden durch eine hydraulische Steuereinheit 3 gesteuert.
Die hydraulische Steuereinheit 3 weist einen Leitungsdrucksteuermechanismus, der nicht dargestellt ist, auf, um den Leitungsdruck einzustellen, und einen Schrittmotor 64, der ein Geschwindigkeitsverhältnis-Steuerventil 63 entsprechend einem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis von einer CVT-Steuereinheit 1 ansteuert, wie dies in 2 dargestellt ist.
Ein Signal von einem Antriebswellendrehsensor 6, der eine Antriebsdrehgeschwindigkeit Npri der primären Riemenscheibe 16, d. h. die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle des CVT 17, erfasst, und ein Signal von einem Abtriebswellendrehsensor 7, der eine Abtriebswellendrehgeschwindigkeit Nsec der sekundären Riemenscheibe 26, d. h. der die Abtriebswellendrehgeschwindigkeit des CVT 17, erfasst, werden zu der CVT-Steuereinheit 1 eingegeben.
Signale, die den Laufzustand des Fahrzeugs angeben, wie beispielsweise ein Schaltpositionssignal von einem Sperrschalter 8, der eine Position des Schalthebels erfasst, und ein Drosselklappenöffnungssignal TVO von einem Drosselklappenöffnungssensor 5, der eine Drosselklappenöffnung entsprechend einem Betrag eines Niederdrückens eines Gaspedals durch den Fahrer erfasst, ein Motordrehgeschwindigkeitssignal Ne von einem Kurbelwellenwinkelsensor, der nicht dargestellt ist, und ein Leerlaufsignal von einem Leerlaufschalter, der nicht dargestellt ist, werden auch eingegeben.
Basierend auf diesen Signalen steuert die CVT-Steuereinheit 1 das Geschwindigkeitsverhältnis entsprechend dem Fahrzeuglaufzustand und der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer.
In dieser Ausführungsform wird ein Wert, erhalten durch Multiplizieren der Abtriebswellen-Drehgeschwindigkeit Nsec mit einer vorbestimmten Konstanten, als eine Fahrzeuggeschwindigkeit VSP verwendet.
Die Steuerung des Geschwindigkeitsverhältnisses wird durch Steuern des Schrittmotors 64 vorgenommen, der das Geschwindigkeitsverhältnis-Steuerventil 63 der hydraulischen Steuereinheit 3 ansteuert, wie dies in 2 dargestellt ist, und den Öldruck, zugeführt zu der Zylinderkammer 20 der primären Riemenscheibe, steuert.
Der Schrittmotor 64 steuert das Geschwindigkeitsverhältnis-Steuerventil 63 entsprechend einem Befehl von der CVT-Steuereinheit 1 über eine Verbindung 67 an. Der Öldruck, zugeführt zu der Zylinderkammer 20 der primären Riemenscheibe 16, wird dadurch eingestellt, und ein reales Geschwindigkeitsverhältnis ip_R wird so gesteuert, um mit einem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis ip_r übereinzustimmen.
Das Hydraulik-Steuerventil 3 ist mit einem Rückführmechanismus versehen, um das Geschwindigkeitsverhältnis zurückzuführen. Genauer gesagt greift der Schrittmotor 64 in eine Zahnstange 65 über ein Ritzel 66 ein, und die Zahnstange 65 verbindet sich mit einem Ende der Verbindung 67, die ein vorbestimmtes Hebelverhältnis besitzt. Eine Spule, die nicht dargestellt ist, des Geschwindigkeitsverhältnis-Steuerventils 63 ist in der Mitte der Verbindung 67 verbunden, und ein Rückführelement 158, das sich entsprechend einer Verschiebung in der axialen Richtung der bewegbaren, konischen Platte 22 bewegt, ist mit dem anderen Ende der Verbindung 67 verbunden. Ein Ende des Rückführelements 158 greift in den äußeren Umfang der bewegbaren, konischen Platte 22 in einer axialen Richtung ein. Ein Stab 60a eines Leitungsdrucksteuerventils 60 ist an einer vorbestimmten Position des Rückführelements 158 verbunden. Hierdurch werden das Geschwindigkeitsverhältnis-Steuerventil 63 und das Leitungsdrucksteuerventil 60 entsprechend der Verschiebung des Schrittmotors 64 und der Verschiebung der bewegbaren, konischen Platte 22 entsprechend dem realen Geschwindigkeitsverhältnis angesteuert.
Das Geschwindigkeitsverhältnis-Steuerventil 63 steuert eine Zufuhr eines Öldrucks zu der Zylinderkammer 20 der primären Riemenscheibe 16 entsprechend dem Drehwinkel des Schrittmotors 64. Wenn die Zahnstange 65 nach links der Figur verschoben wird, erhöht sich der zugeführte Öldruck der Zylinderkammer 20 der primären Riemenscheibe 16, und die CVT 17 ändert das Geschwindigkeitsverhältnis in der abnehmenden Richtung. Wenn die Zahnstange 65 nach rechts der Figur verschoben wird, wird der Öldruck der Zylinderkammer 20 verringert und das CVT 17 ändert das Geschwindigkeitsverhältnis in der sich erhöhenden Richtung.
Die hydraulische Steuereinheit 3 ist weiterhin mit einem manuellen Ventil 78 versehen, das synchron zu dem Verschiebehebel, dem Negativ-Druck-Diaphragma 76, dem Drosselventil 77, das synchron zu dem Negativ-Druck-Diaphragma 76 arbeitet, und einem Anschlagteil 95, das die Position der Zahnstange 65 auf einer Position eines minimalen Geschwindigkeitsverhältnisses und eine Position eines maximalen Geschwindigkeitsverhältnisses beschränkt, wie dies in 2 dargestellt ist, arbeitet.
Als nächstes wird die Geschwindigkeitsverhältnissteuerung bzw. Schaltsteuerung, durchgeführt durch die CVT-Steuereinheit 1, unter Bezugnahme auf das Blockdiagramm der 3 und das Flussdiagramm der 4 beschrieben.
Die CVT-Steuereinheit 1 weist einen Mikrocomputer auf, und ist, wie in dem Blockdiagramm der 3 dargestellt ist, mit einer Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 410, einer Soll-Geschwindigkeitsverhältnis-Berechnungseinheit 430, einer Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichungs-Berechnungseinheit 450, einer Dynymik-Charakteristik-Einstelleinheit 460, einer Anweisungs-Geschwindigkeitsverhältnis-Berechnungseinheit 470, einer Hochschalt-Charakteristik-Bestimmungseinheit 480 und einer Schrittmotor-Sollwert-Berechnungseinheit 500 versehen.
Die Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 410 berechnet eine Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit tNpri entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP basierend auf der Abtriebswellen-Drehgeschwindigkeit Nsec von dem Drehsensor 7 für die sekundäre Riemenscheibe und der Drosselklappenöffnung TVO von dem Drosselklappenöffnungssensor 5. Die Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 410 berechnet auch einen Variationsbetrag ΔDrev der Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit tNpri.
Die Soll-Geschwindigkeitsverhältnis-Berechnungseinheit 430 teilt die Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit tNpri durch die erfasste Abtriebswellen-Drehgeschwindigkeit Nsec und berechnet ein Soll-Geschwindigkeitsverhältnis ip₀.
Die Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichungs-Berechnungseinheit 450 berechnet eine Abweichung eip zwischen dem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis ip₀ und dem angewiesenen Geschwindigkeitsverhältnis ip₀.
Die die dynamische Charakteristik einstellende Einheit 460 stellt eine Zeitkonstante T₀ zum Bestimmen der dynamischen Charakteristika des angewiesenen Geschwindigkeitsverhältnisses ip₀ ein. Genauer gesagt wird eine Liste entsprechend den Hochschalt-Charakteristika ausgewählt, und die Zeitkonstante T₀ wird basierend auf dieser Liste und der Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung eip ausgewählt. Das angewiesene Geschwindigkeitsverhältnis ip₀ wird so bestimmt, dass das reale Geschwindigkeitsverhältnis ip_R dem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis ip₀ mit den bestimmten, dynamischen Charakteristika folgt.
Die Berechnungseinheit 470 für das angewiesene Geschwindigkeitsverhältnis berechnet das angewiesene Geschwindigkeitsverhältnis ip_r basierend auf dem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis ip₀ und der Dynamik-Charakteristik-Zeitkonstanten T₀.
Die Hochschalt-Charakteristik-Bestimmungseinheit 480 bestimmt die Hochschalt-Charakteristik, wenn dabei ein Hochschalten von dem Variationsbetrag ΔDrev der Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit tNpri, Geschwindigkeitsabweichung eip und der Drosselklappenöffnung TVO vorhanden ist.
Die Schrittmotor-Anweisungs-Wert-Berechnungseinheit 500 berechnet einen Befehls-Wert, ausgegeben zu dem Schrittmotor 64, basierend auf dem angewiesenen Geschwindigkeitsverhältnis ip_r von der Berechnungseinheit 470 für das angewiesene Geschwindigkeitsverhältnis, die Abtriebswellen-Drehgeschwindigkeit Nsec und die Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit Npri.

Die Hochschalt-Charakteristika werden in ein automatisches Hochschalten, in ein Fuß-Freigabe-Hochschalten und ein Fuß-Rückführ-Hochschalten klassifiziert, wie dies in der Tabelle 1 dargestellt ist. Tabelle 1 Hochschalt-Charakteristika

Automatisches Hochschalten	Hochschalten, durchgeführt dann, wenn der Fahrer die Drosselklappenöffnung im Wesentlichen konstant hält, wenn das Fahrzeug beschleunigt
Fuß-Freigabe-Hochschalten	Hochschalten, durchgeführt dann, wenn der Fahrer das Gaspedal von einem vorherigen Grad eines Niederdrückens freigibt
Fuß-Rückführ-Hochschalten	Hochschalten, durchgeführt dann, wenn der Fahrer den Grad eines Niederdrückens des Gaspedals verringert, allerdings nicht vollständig das Pedal freigibt.

Als nächstes wird der vorstehend angegebene Schaltsteuervorgang, durchgeführt durch die CVT-Steuereinheit 1, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm der 4 beschrieben.
Zuerst wird, in einem Schritt S1, ein Vergleich vorgenommen, ob die Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung eip, berechnet durch die Berechnungseinheit 450 für die Abweichung des Geschwindigkeitsverhältnisses, geringer als ein vorab eingestellter Schwellwert DipT ist, und zwar zum Bestimmen einer Änderungsrichtung des Geschwindigkeitsverhältnisses. Wenn die Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung eip dahingehend bestimmt ist, dass sie gleich zu dem oder größer als der Schwellwert DipT ist, wird bestimmt, dass dabei ein Herunterschalten vorhanden ist, und das Programm schreitet weiter zu Schritt S9. Falls dies nicht der Fall ist, schreitet das Programm weiter zu Schritt S2.
In dem Schritt S2 wird ein Vergleich vorgenommen, ob die Abweichung eip geringer als ein negativer Schwellwert –DipT ist. Wenn die Abweichung eip geringer als der negative Schwellwert –DipT ist, wird bestimmt, dass ein Hochschalten vorhanden ist, und das Programm schreitet weiter zu Schritt S3. Falls dies nicht der Fall ist, wird bestimmt, dass eine Geschwindigkeitsänderung nicht stattgefunden hat, und das Programm kehrt zu dem Startpunkt zurück.
In dem Schritt S3 wird eine Bestimmung zwischen Hochschalt-Charakteristika, dargestellt in Tabelle 1, entsprechend den Fällen in 5, basierend auf der Drosselklappenöffnung TVO, der Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung eip und einem Variationsbetrag ΔDrev der Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit tNpri, ebenso wie basierend auf der Geschwindigkeitsänderungs-Charakteristik in Bezug auf den unmittelbar vorhergehenden Fall, vorgenommen. Der Variationsbetrag ΔDrev der Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit tNpri wird aus der Differenz zwischen dem vorliegenden Wert und dem unmittelbar vorhergehenden Wert der Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit tNpri berechnet.
In dem Bestimmungsvorgang wird das Nachfolgende berücksichtigt, um die vorstehend angegebenen Charakteristika zu unterscheiden.
(1) Ein Fall, bei dem die Geschwindigkeitsänderungs- bzw. Schaltcharakteristik bei dem unmittelbar vorhergehenden Fall ein automatisches Hochschalten ist.
Wenn die Drosselklappenöffnung TVO ≠ 0 ist, und der Variationsbetrag ΔDrev < K_D (Zustand 1) gilt, wird bestimmt, dass das Hochschalten ein Fuß-Rückführ-Hochschalten ist. K_D ist ein Schwellwert zum Bestimmen eines Fuß-Rückführ-Hochschaltens, und ist vorab auf einen kleineren Wert als Null eingestellt.
Wenn für die Drosselklappenöffnung TVO = 0 (Zustand 2) gilt, wird bestimmt, dass das Hochschalten ein Fuß-Freigabe-Hochschalten ist. Wenn weder Zustand 1 noch Zustand 2 gilt, wird bestimmt, dass das Hochschalten ein automatisches Hochschalten ist.
(2) Ein Fall, bei dem eine Geschwindigkeitsänderungs- bzw. Schaltcharakteristik auf einen unmittelbar vorhergehenden Fall ein Fuß-Freigabe-Hochschalten ist.
Wenn für die Drosselklappenöffnung TVO ≠ 0 (Zustand 3) gilt, wird bestimmt, dass das Hochschalten ein Fuß-Rückführ-Hochschalten ist. Wenn für die Abweichung eip > Ke oder VSP = 0 (Zustand 4) gilt, wird bestimmt, dass das Hochschalten ein automatisches Hochschalten ist. Ke ist ein Schwellwert zum Bestimmen eines automatischen Hochschaltens. Wenn weder Zustand 3 noch Zustand 4 gilt, wird bestimmt, dass das Hochschalten ein Fuß-Freigabe-Hochschalten ist.
(3) Ein Fall, bei dem eine Geschwindigkeitsänderungs- bzw. Schaltcharakteristik auf einen unmittelbar vorhergehenden Fall ein Fuß-Rückführ-Hochschalten ist.
Wenn für die Drosselklappenöffnung TVO = 0 (Zustand 2) gilt, wird bestimmt, dass das Hochschalten ein Fuß-Freigabe-Hochschalten ist. Wenn für die Abweichung eip > Ke oder VSP = 0 (Zustand 4) gilt, wird bestimmt, dass das Hochschalten ein automatisches Hochschalten ist. Wenn weder Zustand 2 noch Zustand 4 gilt, wird bestimmt, dass das Hochschalten ein Fuß-Rückführ-Hochschalten ist.
(4) Ein Fall, bei dem eine Geschwindigkeitsänderungs- bzw. Schaltcharakteristik auf einen unmittelbar vorhergehenden Fall hin ein Herunterschalten ist, oder bei dem keine Geschwindigkeitsänderung vorliegt.
Wenn für die Drosselklappenöffnung TVO = 0 (Zustand 2) gilt, wird bestimmt, dass das Hochschalten ein Fuß-Freigabe-Hochschalten ist. Wenn für die Drosselklappenöffnung TVO ≠ 0 und für den Variationsbetrag ΔDrev < KD (Zustand 1) gilt, wird bestimmt, dass das Hochschalten ein Fuß-Rückführ-Hochschalten ist. Wenn weder Zustand 1 noch Zustand 2 gilt, wird bestimmt, dass das Hochschalten ein automatisches Hochschalten ist.
Deshalb wird, wenn im Schritt S2 bestimmt ist, dass die Geschwindigkeitsänderungs-Charakteristik ein Hochschalten ist, bestimmt, und zwar in den vorstehenden Fällen (1–4), basierend auf Zuständen 1–4, ob die Hochschalt-Charakteristik ein automatisches Hochschalten, ein Fuß-Freigabe-Hochschalten oder ein Fuß-Rückführ-Hochschalten ist.
In den Schritten S4 bis S8 wird eine Liste der Dynamik-Charakteristik-Zeitkonstanten T₀, dargestellt in den 6A–6C, entsprechend der vorbestimmten Hochschalt-Charakteristik ausgewählt. In einem Schritt S10 wird die Dynamik-Charakteristik-Zeitkonstante T₀ basierend auf der ausgewählten Liste und der Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung eip eingestellt.
In dem Fall eines automatischen Hochschaltens wird die Dynamik-Charakteristik-Zeitkonstante T₀ auf einen kleinen, festgelegten Wert, ungeachtet der Größe der Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung eip, wie dies in 6A dargestellt ist, eingestellt. Als Folge wird die Verzögerung des angewiesenen Geschwindigkeitsverhältnisses ip_r und des realen Geschwindigkeitsverhältnisses ip_R relativ zu dem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis ip₀ klein.
In dem Fall eines Fuß-Freigabe-Hochschaltens wird die Dynamik-Charakteristik-Zeitkonstante T₀ auf einen größeren Wert als bei dem automatischen Hochschalten eingestellt und wird so eingestellt, um sich zu verringern, wenn sich die Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung eip verringert, wie dies in 6B dargestellt ist. Hierdurch folgen das angewiesene Geschwindigkeitsverhältnis ip_r und das reale Geschwindigkeitsverhältnis ip_R dem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis ip₀ unter einer graduellen, festgelegten Rate.
In dem Fall eines Fuß-Rückführ-Hochschaltens wird die Dynamik-Charakteristik-Zeitkonstante T₀ auf einen größeren Wert als bei dem automatischen Hochschalten und dem Fuß-Freigabe-Hochschalten eingestellt und wird so eingestellt, um sich zu verringern, wenn sich die Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung eip verringert, wie dies in 6C dargestellt ist. Hierdurch folgen das angewiesene Geschwindigkeitsverhältnis ip_r und das reale Geschwindigkeitsverhältnis ip_R dem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis ip₀ sogar noch gradueller als in dem Fall eines Fuß-Freigabe-Hochschaltens.
Indem die Dynamik-Charakteristik-Zeitkonstante T₀ so gestaltet wird, um sich entsprechend den Charakteristika des Hochschaltens zu variieren, können Hochschaltvorgänge weich durchgeführt werden, wie dies in den 7–9 dargestellt ist.
7 stellt den Fall eines automatischen Hochschaltens dar, bei dem die Drosselklappenöffnung TVO auf einen festgelegten Wert, zum Beispiel 4/8, eingestellt wird. Bei diesem automatischen Hochschalten wird die Dynamik-Charakteristik-Zeitkonstante T₀ auf einen kleinen, festgelegten Wert ungeachtet der Größe der Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung eip eingestellt, wie dies in 6A dargestellt ist, so dass die Verzögerung des angewiesenen Geschwindigkeitsverhältnisses ip_r und des realen Geschwindigkeitsverhältnisses ip_R relativ zu dem sich langsam variierenden Soll-Geschwindigkeitsverhältnis ip₀ klein wird. Auch wird ein Überschwingen der Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit Npri verhindert, und ein Kraftstoffverbrauch wird verringert.
8 stellt den Fall eines Fuß-Freigabe-Hochschaltens dar, wo die Drosselklappenöffnung TVO von 8/8 auf 0/8 unter einer Fahrzeuggeschwindigkeit VSP = 40 km/h variiert wird. Bei diesem Fuß-Freigabe-Hochschalten wird die Dynamik-Charakteristik-Zeitkonstante T₀ auf einen größeren Wert als bei dem automatischen Hochschalten eingestellt und wird so eingestellt, um sich zu verringern, wenn sich die Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung eip verringert, wie dies in 6B dargestellt ist. Hierdurch folgen das angewiesene Geschwindigkeitsverhältnis ip_r und das reale Geschwindigkeitsverhältnis ip_R dem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis ip₀, das sich diskontinuierlich, langsam unter einer festgelegten Rate, variiert. Deshalb ist die Zeit, für die sich die Beschleunigung variiert, kürzer, und der Ruck, den der Fahrer während einer Geschwindigkeitsänderung erfährt, wird unterdrückt.
9 stellt den Fall eines Fuß-Rückführ-Hochschaltens dar, bei dem die Drosselklappenöffnung TVO von 8/8 auf 4/8 bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit VSP = 40 km/h variiert wird. Bei diesem Fuß-Rückführ-Hochschalten wird die Dynamik-Charakteristik-Zeitkonstante T₀ auf einen größeren Wert als bei dem automatischen Hochschalten und Herunterschalten eingestellt, und wird so eingestellt, um sich zu verringern, wenn sich die Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung eip verringert, wie dies in 6C dargestellt ist. Hierdurch folgen das angewiesene Geschwindigkeitsverhältnis ip_r und das reale Geschwindigkeitsverhältnis ip_R dem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis ip₀, das diskontinuierlich, langsamer als bei einem Fuß-Freigabe-Hochschalten, variiert. Eine Beschleunigung des Fahrzeugs wird dadurch verhindert, sogar dann, wenn das Gaspedal zurückkehrt.
Die Inhalte der japanischen Anmeldung Nr. 9-208072 mit einem Anmeldedatum vom 01. August 1997 werden hier unter Bezugnahme darauf eingeschlossen.
In der vorstehend angegebenen Ausführungsform ist das CVT 17 ein stufenloses Getriebe vom Typ mit Antriebsriemen, allerdings wird ein ähnlicher Effekt dann erhalten, wenn das CVT 17 ein stufenloses Getriebe vom toroidalen Typ ist.
Die Ausführungsformen dieser Erfindung, in denen exklusive Eigenschaften oder Privilegien beansprucht sind, sind nachfolgend definiert.

Claims

Schaltsteuereinheit für ein stufenloses Getriebe (17) eines Fahrzeugs, die aufweist: einen Sensor (6) zum Erfassen einer Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit des Getriebes (17), einen Sensor (7) zum Erfassen einer Abtriebswellen-Drehgeschwindigkeit des Getriebes (17), einen Sensor zum Erfassen eines Grads eines Niederdrückens eines Gaspedals, und einen Mikroprozessor (1), der so programmiert ist, um ein reales Geschwindigkeitsverhältnis des Getriebes (17) von der Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit und der Abtriebswellen-Drehgeschwindigkeit zu erfassen, um eine Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit des Getriebes (17) von der Abtriebswellen-Drehgeschwindigkeit und dem Grad des Niederdrückens des Gaspedals (430) zu berechnen, um ein Soll-Geschwindigkeitsverhältnis des Getriebes (17) von der Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit und der Abtriebswellen-Drehgeschwindigkeit zu berechnen, um ein angewiesenes Geschwindigkeitsverhältnis basierend auf dem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis und einer vorbestimmten, dynamischen Charakteristik (470) zu berechnen, und um das Getriebe (17) so zu steuern, um das Soll-Geschwindigkeitsverhältnis zu erhalten, während das reale Geschwindigkeitsverhältnis dem angewiesenen Geschwindigkeitsverhältnis (500) folgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (1) weiterhin so programmiert ist, um eine Abweichung zwischen dem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis und dem ange wiesenen Geschwindigkeitsverhältnis (450) zu berechnen, um einen Variationsbetrag der Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit (470) zu berechnen, um zu bestimmen, ob eine Hochschalt-Charakteristik entweder eine automatische Hochschaltung, eine Fuß-Freigabe-Hochschaltung oder eine Fuß-Rückführ-Hochschaltung ist, basierend auf der Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung, dem Grad eines Niederdrückens des Gaspedals und einem Variationsbetrag der Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit (480, S3), und um die dynamische Charakteristik entsprechend der bestimmten Hochschalt-Charakteristik (460, S4–S8, S10) einzustellen.
Schaltsteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (1) weiterhin so programmiert ist, um zu bestimmen, ob die Hochschalt-Charakteristik entweder die automatische Hochschaltung, die Fuß-Freigabe-Hochschaltung oder die Fuß-Rückführ-Hochschaltung ist, basierend auf der Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung, dem Grad eines Niederdrückens des Gaspedals, einem Variationsbetrag der Soll-Antriebswellen-Drehgeschwindigkeit und der Geschwindigkeitsänderungs-Charakteristik bei der unmittelbar vorhergehenden Gelegenheit (S3).
Schaltsteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (1) weiterhin so programmiert ist, um eine Dynamik-Charakteristik-Liste entsprechend der Hochschalt-Charakteristik (S4–S8) auszuwählen, und um die dynamische Charakteristik basierend auf der Dynamik-Charakteristik-Liste einzustellen (S10).
Schaltsteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (1) weiterhin so programmiert ist, um eine Dynamik-Charakteristik-Liste entsprechend der Hochschalt-Charakteristik (S4–S8) auszuwählen, und um die dynamische Charakteristik basierend auf der Dynamik-Charakteristik-Liste und der Geschwindigkeitsverhältnis-Abweichung einzustellen (S10).
Schaltsteuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor weiterhin so programmiert ist, um die dynamische Charakteristik so einzustellen, dass eine Ansprechgeschwindigkeit des realen Geschwindigkeitsverhältnisses relativ zu dem Soll-Geschwindigkeitsverhältnis kleiner für ein Fuß-Freigabe-Hochschalten als für ein automatisches Hochschalten ist und kleiner für ein Fuß-Rückführ-Hochschalten als für ein Fuß-Freigabe-Hochschalten ist.