DE69913421T2

DE69913421T2 - Steuerungsverfahren zur Schwingungsdämpfung in einem Fahrzeug mit stufenlosem, verstellbarem Getriebe

Info

Publication number: DE69913421T2
Application number: DE69913421T
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Toyota-shi Aichi-ken Kubota; Yasushi Toyota-shi Aichi-ken Ito
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-04-14
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2019-04-15
Also published as: US6063003A; EP1251026B1; KR100309892B1; DE69925871D1; DE69913421D1; EP0953469A3; DE69925871T2; JPH11311320A; EP1251026A2; EP0953469B1; KR19990083524A; JP3460576B2; EP1251026A3; EP0953469A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerungssystem eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
STAND DER TECHNIK
Wie bekannt treten bei Fahrzeugen mit einem stufenlos veränderlichen Antrieb längsgerichtete Vibrationswellen zum Zeitpunkt des Endes eines Schaltvorganges, wenn die Getriebeübersetzung, entweder durch eine erforderliche Beschleunigung oder durch eine erforderliche Erhöhung der Ausgangsleistung als Ergebnis der Betätigung des Gaspedals erhöht wird, in der Karosserie des Fahrzeuges auf. Dieses Phänomen wird „Rück- oder Einschwingwellen" genannt und wird durch das Trägheitsmoment oder die Elastizität der Kraftübertragungsstrecke hervorgerufen. Wenn das Übersetzungsverhältnis zur Erhöhung der Ausgangsleistung einer Kraftquelle, wie z. B. einer Maschine insbesondere für mehr Beschleunigung erhöht wird, ändert sich die Geschwindigkeit eines drehenden Elementes in der Kraftübertragung und bildet, entsprechend der Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit oder des Trägheitsmomentes (im Sinne einer Winkelbeschleunigung), ein Trägheitsdrehmoment. Wenn der Schaltvorgang beendet ist, so daß sich die Geschwindigkeit des rotierenden Elementes auf eine Zielgeschwindigkeit stabilisiert, wird das Trägheitsdrehmoment abgebaut. Als Ergebnis wird das Antriebsmoment zeitweise durch das Trägheitsdrehmoment erhöht, so daß die längsgerichteten Vibrationen durch die Drehelastizität der Kraftübertragungsstrecke hervorgerufen werden.
Ein System zur Unterdrückung von längsgerichteten Vibrationen in Fahrzeugen dieser Art wurde in der japanischen Offenlegungsschrift No. 8-177997 (JPA 8-177997) offenbart. Das offenbarte System ist so aufgebaut, daß die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch Regelung des Übersetzungsverhältnisses unterdrückt werden. In diesem System wird die Schlußzeit des Schaltvorganges auf der Grundlage eines Ziel-Übersetzungsverhältnisses und eines aktuellen Übersetzungsverhältnisses bestimmt und die Halbperiode der längsseitigen Fahrzeugsvibrationen, wie sie zur Schalt-Schlußzeit erwartet werden, werden auf der Basis sowohl des Eingangsdrehmomentes des Antriebes, als auch des aktuellen Übersetzungsverhältnisses vorausgesagt. Darüber hinaus ist das System so aufgebaut, daß das Übersetzungsverhältnis eine Halbperiode der längsgerichteten Fahrzeugvibration vor der Schalt-Schlußzeit zwangsweise in Richtung höherer Geschwindigkeit korrigiert wird. Mit dieser Steuerung wird deshalb die Hälfte des Trägheitsdrehmomentes zum Zeitpunkt einer Halbperiode vor dem Zeitpunkt des Schalt-Schlusses freigegeben, so daß der Spitzenwert der begleitenden Vibrationen im wesentlichen mit dem Zeitpunkt des Schaltschlusses zusammenfällt. Wenn sich dann das Drehmoment durch die Vibrationen verringert, wird das restliche Trägheitsdrehmoment freigegeben, so daß es so wirkt, daß die Vibrationen unterdrückt werden.
Hierbei können längsgerichtete Fahrzeugvibrationen nicht nur auftreten, wenn sich die Antriebskraft ändert, sondern auch wenn das Ausgangsdrehmoment einer Kraftquelle, wie z. B. eines Motors erhöht wird, nicht nur durch Änderung der Antriebskraft durch das Trägheitsmoment, sondern auch durch einen Beschleunigungsvorgang, erzeugt durch Betätigen des Gaspedals. Da das vorgenannte System einer früheren Technik nur konstruiert ist, um das Übersetzungsverhältnis zum Zeitpunkt des Schaltendes zu regeln, können die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zum Beginn der Beschleunigung nicht immer unterdrückt werden. Andererseits regelt das Regelungssystem die Getriebeübersetzung des stufenlos veränderlichen Antriebes, um die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zu unterdrücken, aber die Reaktionsfähigkeit zum Zeitpunkt der Steuerung des Übersetzungsverhältnisses des stufenlos veränderlichen Antriebes ist nicht immer höher als die Reaktionsfähigkeit der Ausgangskraftquelle. Als Ergebnis können die Vibrationen durch die Verzögerung in der Reaktion auftreten oder die Regelung zu ihrer Vermeidung wäre kompliziert.
Hierzu beschreibt die oben angeführte Offenlegungsschrift die Verringerung des Drehmomentes der Maschine zusätzlich zu einer erzwungenen Regelung der Getriebeübersetzung in Richtung höherer Geschwindigkeit als Regelvorgang zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zum Zeitpunkt des Schaltendes. Dennoch unterstützt die Regelung des Drehmomentes der Maschine bei der Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch Regelung der Getrieberübersetzung. Letztlich können dadurch die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen auf Grund der Verzögerung in der Regelung der Getriebeübersetzung nicht genügend oder nicht zuverlässig unterdrückt werden. Das Dokument EP-A-0 530 381, das den am nächsten liegenden technischen Stand bildet, zeigt ein Regelungssystem eines Fahrzeuges mit stufenlos veränderlichem Antrieb in dem der stufenlos veränderliche Antrieb, der fähig ist eine Getriebeübersetzung stufenlos zu verändern, mit der Ausgangsseite der Kraftquelle gekoppelt ist, um so das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle in Übereinstimmung mit dem Trägheitsdrehmoment, das den Wechsel der Getriebe übersetzung begleitet, zu regeln. Das System umfaßt eine Ausgangsdrehmomentenregelung, die das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle auf ein Drehmoment, entsprechend sowohl dem Trägheitsdrehmoment als auch einem Zieldrehmoment, auf der Basis einer erforderlichen Antriebeskraft des Fahrzeuges regelt Das Dokument EP-A-0 925 992 stellt ein Dokument gemäß Artikel 54(3) EPC dar.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Regelsystem bereitzustellen, das längsgerichtete Fahrzeugvibrationen wirksam unterdrücken kann, wenn sich sowohl die Ausgangsleistung der Kraftquelle als auch die Getriebeübersetzung ändern.
Die Aufgabe wurde durch ein Regelsystem mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 gelöst.
In diesem Regelsystem der Erfindung wird das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle, wenn das Trägheitsdrehmoment auf einen Wechsel der Getriebeübersetzung begründet ist, d. h. auf einen Schaltvorgang, auf ein Drehmoment, entsprechend einem Zieldrehmoment, basierend auf der geforderten Änderung der Antriebskraft und diesem Trägheitsdrehmoment, geregelt.
Gemäß der Erfindung können selbst am Beginn des Schaltvorganges, der durch die erforderliche Änderung der Ausgangsleistung der Kraftquelle ausgelöst wird, die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, erzeugt durch die Änderung der Antriebskraft, wirksam unterdrückt werden. Da die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch die Ausgangsleistung der Kraftquelle erfolgt, kann die Antriebskraft oder die Getriebeübersetzung in kurzer Zeit verändert werden, so daß außerdem die Schaltreaktion oder die Beschleunigung verbessert wird.
In dem erfindungsgemäßen Regelsystem anderseits, wird das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle auf der Basis des Trägheitsdrehmomentes, das zu Beginn der Änderung der Getriebeübersetzung auftritt, geregelt, so daß sich kein pulsierendes Antriebsdrehmoment ausbildet. Zum Zeitpunkt des Beginnes des Schaltvorganges kann daher das Trägheitsdrehmoment, das den Schaltvorgang begleitet, so geregelt werden, daß es mit dem Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle ausgeglichen oder ergänzt wird. Im Ergebnis kann das Gefühl eines Fehlens oder eines Überschusses an Antriebsmoment von vorn herein vermieden werden.
In dem erfindungsgemäßen Regelsystem wird das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle auf der Basis des Trägheitsdrehmomentes zum Zeitpunkt des Schaltendes geregelt, so daß sich kein pulsierendes Antriebsmoment ausbildet. Wenn die Getriebeübersetzung zum Zeitpunkt des Schaltendes die Zielübersetzung erreicht, so daß die Änderung des Übersetzungsverhältnisses im wesentlichen Null wird, ändert sich daher das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle und kompensiert oder ergänzt das Trägheitsdrehmoment, das die Änderung des Übersetzungsverhältnisses begleitet. Im Ergebnis kann eine Überregelung oder Abfall des Antriebsmomentes und die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, die davon hervorgerufen werden, zuverlässig verhindert werden.
In dem Regelsystem der Erfindung werden das Trägheitsdrehmoment zum Schaltende und eine zulässige Änderung im Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle verglichen und die Änderung des Übersetzungsverhältnisses wird unmittelbar vor Schaltende verringert, wenn das Trägheitsdrehmoment größer ist als die zulässige Änderung im Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle. Wenn das Trägheitsdrehmoment, das zum Zeitpunkt des Schaltendes auftritt, nicht vom Ausgangsdrehmoment der Kraftquel le kompensiert oder ergänzt werden kann, wird daher die Änderung des Übersetzungsverhältnisses im Voraus verändert. Als Ergebnis können die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen wirksam unterdrückt oder verhindert werden, indem die Einflüsse aus dem Trägheitsdrehmoment zum Zeitpunkt des Schaltendes vermieden werden.
In dem Regelsystem der Erfindung wird das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle schrittweise durch eine Vielzahl von Drehmomenten geändert, die von einem Trägheitsdrehmoment, das zum Zeitpunkt des Beginnes oder des Endes des Schaltvorganges erwartet wird, abgeleitet sind und die Schaltrate wird in Übereinstimmung mit der schrittweisen Änderung des Ausgangsdrehmomentes der Kraftquelle geändert. Daher werden die Einflüsse des Trägheitsdrehmomentes, wenn das Übersetzungsverhältnis sich ändert, sowohl durch das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle als auch durch die Schaltrate eliminiert, so daß die Änderung im Antriebsdrehmoment geglättet werden kann, um die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen wirksam zu verhindern.
Das Regelsystem für das Fahrzeug, das einen stufenlos veränderlichen Antrieb aufweist, der in der Lage ist, das Übersetzungsverhältnis des Getriebes, gekoppelt mit der Ausgangsseite einer Kraftquelle, stufenlos zu ändern, kann längsgerichtete Fahrzeugvibrationen, die durch Änderung der Ausgangsleistung der Kraftquelle oder durch Änderung der Schaltrate durch den stufenlos veränderlichen Antrieb hervorgerufen werden, unterdrücken, durch Regelung zumindest einer der Werte Ausgangsleistung der Kraftquelle und Schaltrate durch den stufenlos veränderlichen Antrieb und es ist im Regelungsablauf verhindert, den anderen Wert von Ausgangsleistung der Kraftquelle und Schaltrate durch den stufenlos veränderlichen Antrieb zu regeln während die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen im Gange ist. Es resultiert die Bedingung, daß die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen vorangestellt wird, d. h. der vorausgesagte oder angenommene Wert der Ausgangsleitung der Kraftquelle oder die Schaltrate ändern sich nicht während dieser Regelung, so daß die Regelung der Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zufriedenstellend ausgeführt werden kann.
Im Regelsystem für ein Fahrzeug mit einem stufenlos veränderlichen Antrieb, der in der Lage ist, ein Übersetzungsverhältnis bei ständiger Kopplung an die Ausgangsseite einer Kraftquelle zu ändern, um einen Schaltvorgang durchzuführen, wobei die Schaltrate während eines vorbestimmten Zeitraumes, der auf der Anforderung eines Schaltvorganges basiert, konstant gehalten wird, werden der vorbestimmte Zeitraum und eine Regelungszeit, während der die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch Änderung des Ausgangsdrehmomentes der Kraftquelle unterdrückt werden, miteinander verglichen, das bedeutet ein Regelzeitraum des Drehmomentes, der auf der Basis der Periode der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen bestimmt wird. Das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle wird verändert, um die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zu unterdrücken, wenn der Regelungszeitraum länger ist als der vorbestimmte Zeitraum. Die Schaltrate wird zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen geregelt, wenn der Drehmomentenregelungszeitraum nicht länger ist als der vorbestimmte Zeitraum. Im Ergebnis wird die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen häufig durch Regelung des Ausgangsdrehmomentes der Kraftquelle durchgeführt, so daß die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen wirksamer unterdrückt oder verhindert werden können.
Im Regelsystem für ein Fahrzeug mit einem stufenlos veränderlichen Antrieb, der in der Lage ist, ein Übersetzungsverhältnis bei ständiger Kopplung an die Ausgangsseite einer Kraftquelle zu ändern, erfolgt die Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, wie sie von einem Schaltvorgang hervorgerufen werden, vorzugsweise durch Änderung der Schaltrate, wenn festgestellt wird, daß die Regelwirkung des Ausgangsdrehmomentes der Kraftquelle gering ist. Im Ergebnis kann die ungenügende Regelung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, die dadurch begründet ist, daß das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle als Zielwert der Regelung versagt, zur Regelung der Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen im Voraus vermieden werden.
Außerdem werden gemäß der Erfindung im Regelsystem für ein Fahrzeug mit einem stufenlos veränderlichen Antrieb, der in der Lage ist, ein Übersetzungsverhältnis bei ständiger Kopplung an die Ausgangsseite einer Kraftquelle zu ändern, der Beginn eines Schaltvorganges und eine späterer Zeitverlauf festgestellt. Die Regelung der Schaltrate durch den stufenlos veränderlichen Antrieb zur Unterdrückung von längsgerichteten Fahrzeugvibrationen wird nach der Regelung der Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle durchgeführt. Im Ergebnis können die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zuverlässig unterdrückt oder verhindert werden, selbst wenn die Schaltrate zum Zeitpunkt des Beginnes des Schaltvorganges erhöht wird, so daß Zeitraum für den Schaltvorgang verkürzt werden kann, um die Schaltreaktionfähigkeit oder die Beschleunigung zu verbessern.
Die obigen und weiterhin genannten Ziele und neuartigen Merkmale der Erfindung werden vollständiger in der folgenden detaillierten Beschreibung erscheinen, wenn diese in Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen gelesen wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel einer Regelungsroutine zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit einem Maschinendrehmoment zeigt, wie sie in einem System der Erfindung ausgeführt wird.
2 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel einer Regelungsroutine zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit einer Schaltrate zeigt, wie sie in einem System der Erfindung ausgeführt wird.
3 ist ein Zeitablauf zur Erklärung des Beispiels einer Drehmomentenregelung in einem Fall, wo nur das Maschinendrehmoment erhöht wird.
4 ist ein Zeitablauf zur Erklärung des Beispiels einer Regelung in einem Fall, wo das Übersetzungsverhältnis zusammen mit einem Anstieg des Maschinendrehmomentes verändert wird.
5 ist ein Zeitablauf zur Erklärung des Beispiels einer Regelung in dem Fall, wo ein Zieldrehmoment das Maximaldrehmoment übersteigt.
6 ist ein Zeitablauf zur Erklärung eines Beispiels, in dem sowohl das Maschinendrehmoment, als auch die Schaltrate am Ende des Schaltvorganges geregelt werden.
7 ist ein Flußdiagramm, das eine Regelroutine für die Regelung in 6 zeigt.
8 ist ein Flußdiagramm zur Erklärung eines Regelungsbeispiels für den Fall, in dem das Zieldrehmoment der Maschine höher ist als das Maximaldrehmoment.
9 ist ein Zeitablauf zur Erklärung eines Regelungsbeispieles für den Fall, in dem das Maschinendrehmoment bereits mehr war als das Maximaldrehmoment
10 ist ein Zeitablauf zur Erklärung eines Regelungsbeispieles für den Fall, bei dem der Regelbeginn der Schaltrate zum Beginn des Schaltvorganges gegenüber dem Regelbeginn des Maschinendrehmomentes verzögert ist.
11 ist ein Blockdiagramm zur Erklärung der Schritte zur Bestimmung eines Ablaufplanes für den Schaltvorgang und für das Drehmoment zum Zeitpunkt des Schaltens.
12 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerroutine zur Verhinderung einer Änderung im Schaltablauf, weil die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Schaltvorgang ausgeführt wird, zeigt.
13 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerroutine zur Verhinderung einer Änderung im Schaltablauf, weil die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Drehmoment der Maschine ausgeführt wird, zeigt.
14 ist ein Diagramm, das den Zeitraum der Verhinderung einer Änderung im Zeitablauf schematisch darstellt.
15 ist ein Diagramm, das den Zeitraum der Verhinderung einer Änderung im Zeitablauf schematisch darstellt
16 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel einer Routine zur Auswahl einer Methode für die Regelung der Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zeigt.
17 ist ein Zeitplan, der ein Beispiel einer Schaltperiode und einer Drehmoment-Regelperiode erläutert.
18 ist ein Zeitplan, der ein anderes Beispiel einer Schaltperiode und einer Drehmoment-Regelperiode erläutert.
19 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel einer Routine zur Auswahl einer Methode zur Regelung der Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen auf der Basis des Arbeitszustandes einer Maschine zeigt.
20 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel einer Routine zur Auswahl einer Methode zur Regelung der Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen auf der Basis des Zeitablaufes des Schaltvorganges zeigt.
21 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Zeitablaufplanes des Falles zeigt, bei dem die Regelung gemäß der in 20 gezeigten Regelroutine erfolgt.
22 ist ein Diagramm, das schematisch ein Beispiel einer Kraftübertragungskette zeigt auf die die Erfindung angewendet werden kann und
23 ist ein Diagramm, das schematisch einen Teil eines hydraulischen Regelkreises zur Regelung der Schaltvorgänge bei einer stufenlos veränderbaren Übersetzung des Riemen-Types zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Erfindung wird beschrieben in Verbindung mit spezifischen Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.
In 22 ist das Fahrzeug, auf das die Erfindung angewendet wird, eines, in dem eine stufenlos veränderbare Übersetzung 2 mit der Ausgangsseite der Kraftquelle 1 gekoppelt ist. Diese Kraftquelle kann nicht nur durch eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, wie z. B. einen Benzin- oder Dieselmotor gebildet werden, sondern auch durch einen Elektromotor oder einer Kombination von Verbrennungsmotor und Elektromotor. Speziell muß die Kraftquelle 1, auf die die Erfindung angewendet wird, so konstruiert sein, daß die Ausgangsleistung willkürlich, ohne jede manuelle Betätigung gesteuert werden kann und sie wird dargestellt durch einen Maschinentyp, der mit einem elektronisch regelbaren Drosselventil ausgerüstet ist oder in welchem der Treibstoff direkt in den Zylinder eingespritzt wird.
Auf der anderen Seite ist die stufenlos veränderbare Übersetzung 2 eine solche, die in der Lage ist, das Übersetzungsverhältnis stufenlos zu verändern. Als diese stufenlos veränderbare Übersetzung kann entweder eine stufenlos veränderbare Übersetzung vom Riemen-Typ angenommen werden, die den Schaltvorgang durch hydraulisches Ändern der Rillenbreite der treibenden und der getriebenen Laufrolle bewirkt, um so den Umschlingungsradius eines Riemens, der über die Rollen läuft zu verändern oder eine stufenlos veränderbare Übertragung vom Ring-Typ, die den Schaltvorgang durch Zwischenschalten einer Kraftrolle zwischen zwei Scheiben mit toroidalen Laufflächen bewirkt, wobei durch Neigen der Kraftrolle der Radius des Berührungspunktes mit den Scheiben verändert wird. Bei der stufenlos veränderbaren Übersetzung vom Riemen-Typ wird die Getriebeübersetzung durch Verändern der Rillenbreite der einzelnen Rollen verändert, während die Spannung des Riemens konstant gehalten wird, so daß das Änderungsverhältnis der Rillenbreite zur Schaltrate wird. Durch Regelung des Öldruckes, der von einem Stellglied zum Antrieb der beweglichen Scheiben der einzelnen Rollen ein- und ausgespeist wird, kann die Schaltrate willkürlich geregelt werden. Ein Beispiel des hydraulischen Kreises wird in 23 gezeigt.
Eine antriebsseitige Rolle (oder Primärrolle) 3 ist so konstruiert, das sie ihre Rillenbreite ändert, indem eine bewegliche Scheibe 5 mittels eines hydraulischen Stellgliedes 6 zu einer feststehenden Scheibe 4 hin und hinweg bewegt wird. Desgleichen ist eine Rolle auf der getriebenen Seite (oder sekundäre Rolle) 7, wie sie parallel mit der antriebsseitigen Rolle angeordnet ist, so konstruiert, das sie ihre Rillenbreite ändert, indem eine bewegliche Scheibe 9 mittels eines hydraulischen Stellgliedes 10 zu einer feststehenden Scheibe 8 hinzu und hinweg bewegt wird. Darüber hinaus läuft ein Riemen 11 auf den Rollen 3 und 7. Hier sind die Positionen der festen Scheiben 3 und 8 und der beweglichen Scheiben 5 und 10 der einzelnen Rollen in axialer Richtung so gegeneinander verdreht, daß die Mitten der Rillen der Rollen 3 und 7 immer in einer vorbestimmten Position gehalten werden können.
An das hydraulische Stellglied 6 der antriebsseitigen Rolle 3 sind ein Beschleunigungsventil 12 und ein Verzögerungsventil 13 angeschlossen. Von diesen ist das Beschleunigungsventil vom Spulentyp, in dem der Ausgangsdruck einer ersten Zylinderspule 14, der einer Funktionskontrolle unterzogen wird, und der Ausgangsdruck einer zweiten Zylinderspule, der einer Ein/Aus-Kontrolle unterworfen ist, gegeneinander in die beiden Endteile des Beschleunigungsventils 12 eingespeist werden. Zudem wird in den Eingang ein Leitungsdruck PL eingespeist, der entsprechend einer Öffnung eines Beschleunigungsventils oder eines Drosselventils geregelt wird. Daher ist das Beschleunigungsventil so konstruiert, daß es den Öldruck als Reaktion auf einen Signaldruck, der vom ersten Zylinderventil 14 ausgegeben wird, an das hydraulische Stellglied 6 ausgibt.
Andererseits ist das Verzögerungsventil 13 vom Spulentyp, in welches der Signaldruck, der vom ersten Zylinderventil 14 ausgegeben wird und der Signaldruck, der vom zweiten Zylinderventil 15 ausgegeben wird, gegeneinander in beide Endteile des Verzögerungsventils 13 eingespeist werden. Darüber hinaus ist der Eingang mit dem hydraulischen Stellglied 6 verbunden, so daß der Eingang oder das hydraulisch Stellglied in Kommunikation mit dem Abfluß, in Übereinstimmung mit dem Ein/Aus-Zustand des zweiten Zylinderventils 15, steht.
An das hydraulische Stellglied 10 der Rolle 7 der angetriebenen Seite ist zudem ein Regelventil 17 angeschlossen, um das Regelungsniveau mit einem Signaldruck eines linearen Zylinderventils 16 zu steuern. Dieses Regelventil 17 regelt den Ursprungsdruck oder den Leitungsdruck PL in Übereinstimmung mit dem Signaldruck des linearen Zylinderventils 16 und steuert der Öldruck des hydraulischen Stellgliedes 10, so daß die Kraft für die feste Scheibe 8 und die bewegliche Scheibe 9 der Rolle 7 der getriebenen Seite den Riemen 11 festzuklemmen, d. h. die Spannung des Riemens 11, zu jeder Zeit einen vorbestimmten Wert annehmen kann.
In dem so aufgebauten hydraulischen Kreis wird daher das hydraulische Stellglied 6 auf der getriebenen Seite durch das Verzögerungsventil 13 vom Abfluß getrennt und der Ausgangsdruck des Beschleunigungsventils 12 steigt im Abschaltezustand, so daß die antriebsseitige bewegliche Scheibe 5 sich gegen die feste Scheibe 4 bewegt und die Rillenbreite der antriebsseitigen Scheibe verengt. Im Ergebnis erhöht sich die auf den Riemen 11 ausgeübte Spannung aber der Öldruck des hydraulischen Stellgliedes 10 der getriebenen Seite wird auf das vorbestimmte Niveau geregelt, so daß sich die Rillenbreite der Rolle auf der getriebenen Seite 7 verengt wird. In anderen Worten, der Schlingradius des Riemens 11 auf der antriebsseitigen Rolle 3 erhöht sich, jedoch der Schlingradius des Riemens 11 auf der Rolle 7 der getriebenen Seite verringert sich, so daß sich die Getriebeübersetzung verringert.
Wenn andrerseits das antriebsseitige hydraulische Stellglied 6 veranlaßt wird, über das Verzögerungsventil 13 mit dem Abfluß zu kommunizieren, wird die bewegliche Scheibe 5 durch die Spannung des Riemens zurückgezogen, um die Rillenbreite auf der antriebsseitigen Rolle 3 zu weiten und die Rillenbreite der Rolle 7 auf der getriebenen Seite zu verringern. Im Ergebnis verringert sich der Schlingradius des Riemens 11 auf der antriebsseitigen Rolle 3, während sich der Schlingradius des Riemens 11 der Rolle 7 auf der getriebenen Seite erhöht, so daß sich die Getriebeübersetzung erhöht.
Zwischen der vorgenannten Kraftquelle 1 (nunmehr "Maschine" genannt) und dem stufenlos veränderlichen Antrieb 2 ist ein Übertragungsmechanismus 18 und ein vorwärts/rückwärts Schaltmechanismus 19 angeordnet. Davon dient der Übertragungsmechanismus 18 grundsätzlich dazu, daß die Maschine 1 ständig läuft, auch wenn das Fahrzeug stoppt, und kann als Drehmomentenwandler mit einer starren Kupplung 20 angesehen werden. Zusätzlich ist es möglich, den Mechanismus aus einer früheren Technik zu übernehmen wie z. B. eine elektromagnetische Kupplung, eine Flüssigkeitskupplung, eine Pulver- oder eine Trockenkupplung. Andrerseits ist der vorwärts/rückwärts Schaltmechanismus 19 vorgesehen, weil die Drehrichtung der Maschine 1 auf eine Richtung beschränkt ist und der stufenlos veränderliche Antrieb 2 keine Rückwärtsfunktion hat. Als Schaltmechanismus 19 kann ein Mechanismus übernommen werden, der hauptsächlich aus einem Planetengetriebe oder einem Mechanismus, der mit einem Rückwärtsgang und einer Synchronkupplung ausgerüstet ist, besteht.
Hier ist ein Differential 22 durch ein Getriebe an die Ausgangswelle 21 eines stufenlos veränderlichen Antriebes 2 gekoppelt.
Zur Regelung der Maschine 1 beziehungsweise des stufenlos veränderlichen Antriebes 2 sind elektronische Steuereinheiten (ECU) 23 und 24 vorgesehen. Diese elektronischen Steuereinheiten 23 und 24 sind individuell aufgebaut, hauptsächlich aus Mikrocomputern.
Die elektronische Steuereinheit 23 für die Maschine wird mit Daten, wie Beschleunigungsventilöffnung Acc (Gashebelstellung) und Maschinengeschwindigkeit Ne gespeist. Darüber hinaus sind diese elektronischen Steuereinheiten 23 und 24 so verbunden, daß sie die Daten zueinander senden. Weiterhin sind die elektronischen Steuereinheiten 23 und 24 so gebaut, daß sie den Ausgangswert der Maschine 1 und die Getriebeübersetzung und die Schaltrate in dem stufenlos veränderlichen Antrieb 2 in Übereinstimmung mit den eingegebenen Daten und einem zuvor gespeicherten Programm steuern.
Ein Steuerungssystem gemäß dieser Erfindung steuert, wenn das (nicht gezeigte) Gaspedal betätigt wird und seine Öff nung Acc ändert, die Maschineleistung entsprechend und steuert die Getriebeübersetzung, falls notwendig.
Beispiele für diese Regelungen werden mit Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. 1 zeigt ein Beispiel der Steuerroutine des Maschinendrehmomentes in Übereinstimmung mit der Gas-Betätigung und diese Routine wird zu jedem vorbestimmten Kurzintervall ausgeführt.
Beim ersten Schritt S1 wird entschieden, ob eine Zieldrehzahl der Maschine Neo, die durch die erforderliche Änderung der Maschinen-Ausgangsleistung auf Grund der Betätigung des Gaspedals sich zu diesem Zeitpunkt von der aktuellen Maschinendrehzahl Ne unterscheidet oder nicht. Kurz, es wird entschieden, ob der Status für die Ausführung eines Schaltvorganges in Verbindung mit der Forderung nach Änderung der Maschinen-Ausgangsleistung erreicht ist oder nicht. Wenn der Status nur eine Änderung des Drehmomentes der Maschine erfordert, weil der Bedarf an Änderung der Maschinenleistung klein ist, d. h. kein Schaltvorgang durchgeführt wird, ist die Antwort des Schrittes S1 negativ und ein Flag F2 wird auf "0" gesetzt (in Schritt S2). Wenn im Gegenteil der Status die Ausführung eines Schaltvorganges erfordert, weil die geforderte Änderung der Maschinenleistung groß ist, wird die Zieldrehzahl Neo als unterschiedlich von der aktuellen Drehzahl Ne gesetzt und die Antwort des Schrittes S1 ist positiv, so daß das Flag F2 auf "1" gesetzt wird (in Schritt S3).
Nach dem Ablauf von Schritt S2 oder Schritt S3 wird ein Zieldrehmoment Ttgo, das von der Maschine 1 abgegeben werden soll, berechnet. In dieser Berechnung wird ein erforderliches Drehmoment durch Dividieren der Ziel-Pferdestärke d. h. des Produktes der Ziel-Maschinendrehzahl Neo, wie sie aus der Forderung nach Änderung der Maschinen-Ausgangsleistung hervorgeht, und einem Ziel-Drehmoment Ttg durch die aktuelle Maschinendrehzahl Ne berechnet und das Trägheitsdrehmoment Ti, wie es durch die Änderung der Drehgeschwindigkeit hervorgerufen wird, wird zu dem Wunschdrehmoment hinzuaddiert. Speziell wird die folgende Berechnung ausgeführt (in Schritt S4). Ttgo = (Neo × Ttg)/Ne + Ti
Der Vorgang dieses Schrittes S4 wird jedes Mal ausgeführt, wenn die in 1 gezeigte Routine ausgeführt wird, so daß das Zieldrehmoment regelmäßig zu gleichbleibenden Zeitabschnitten berechnet wird. Hier kann das Trägheitsdrehmoment Ti auf der Basis des Trägheitsmomentes des Kraftübertragungssystems (speziell das eingangsseitige rotierende Element des stufenlos veränderlichen Antriebes 2 und die rotierende Kraftübertragung der Maschine) und der Änderungsrate der Drehgeschwindigkeit berechnet und in Form einer Karte aufbereitet werden. Wenn andererseits keine Änderung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kraftübertragungskette auftritt, ist das Trägheitsdrehmoment Ti gleich Null.
Es wird entschieden (in Schritt S5), ob das Zieldrehmoment Ttgo auf der Grundlage des Rechenergebnisses von Schritt S4 nach der Plusseite (+) geändert werden muß oder nicht. Kurz, es wird entschieden, ob die Erhöhung in der Ausgangsleistung der Maschine 1 (oder power-ON) gefordert wird oder nicht. Im Fall power-ON wird ein Flag F1 auf "1" gesetzt (in Schritt S6). Wenn die Entscheidung von Schritt S5 unmittelbar nach der Forderung nach einer Erhöhung der Maschinenleistung ausgeführt wird, ist die Antwort des Schrittes S5 positiv und die Routine geht zu Schritt S6 weiter. In Gegensatz, wenn die Entscheidung von Schritt S5 erfolgt, nachdem die Kontrolle des power-ON Status schon gestartet ist, ist die Ant wort von Schritt S5 negativ, da das Zieldrehmoment zu diesem Zeitpunkt keine Veränderung macht. Dann geht die Routine zu Schritt S7 weiter, in dem festgestellt wird, ob das Flag F1 "0" ist oder nicht. Wenn außerdem die Kontrolle des power-ON Status bereits gestartet ist, ist die Antwort des Schrittes S7 negativ, da das Flag F1 auf "1" gesetzt ist und die Routine geht weiter zu Schritt S8. Kurz gesagt, der power-ON Status wird festgestellt, um die entsprechende Drehmomentenregelung zu starten und der Arbeitsgang von Schritt S8 wird solange durchgeführt, bis die Regelung beendet ist. In Schritt S8 wird der Wert eines Timers τ wird um "1" erhöht und der Zeitabschnitt vom Moment des power-ON wird gezählt. Im nachfolgenden Schritt S9 wird eine Halbperiode t0/2 der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen entsprechend der Getriebeübersetzung γ und einem Elastizitätskoeffizienten C der Antriebskette berechnet. Insbesondere harmonisiert die Periode der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, wie sie durch die Änderung im Drehmoment hervorgerufen werden, mit der Getriebeübersetzung γ und dem Elastizitätskoeffizienten der Antriebskette zu diesem Zeitpunkt, so daß ihre Halbperiode t0/2 eine Funktion des Übersetzungsverhältnisses γ nach der folgenden Formel wird: T0/2 = f(γ, C).
Dann wird entschieden (in Schritt S10) ob der Zählwert des Zählers τ die vorgenannte Halbperiode erreicht hat oder nicht. Bevor die Zeit, die von dem Zeitpunkt des power-ON verstrichen ist, die Halbperiode t0/2, die in Schritt S9 berechnet wurde, verfehlt, d. h. wenn die Antwort des Schrittes S10 negativ ist, wird entschieden (in Schritt S11), ob das Flag F2 auf "1" gesetzt wird oder nicht. Wenn kein Schaltvorgang erforderlich ist, selbst bei einem gewünschten An stieg der Leistung der Maschine 1, wird das Flag F2 auf "0" gesetzt, so das die Antwort des Schrittes S11 negativ ist.
In diesem Fall wird eine Regelung durchgeführt, so daß das Maschinendrehmoment die Hälfte des Zieldrehmomentes Ttgo, wie es in Schritt S4 bestimmt wurde, sein kann. Bei einem bestimmten Umfang der Regelung in Schritt S12 kann man eine Vielzahl von Regelmethoden entsprechend der Struktur der Kraftquelle 1 übernehmen. Im Falle eines Verbrennungsmotors mit innerer Verbrennung mit Benzin-Direkteinspritzung zum Beispiel kann die Benzin-Einspritzrate Fdi auf einen Wert gesetzt werden, der auf der Basis des halben Drehmomentes Ttgo/2 des Zieldrehmomentes und der Maschinendrehzahl Ne zu diesem Zeitpunkt berechnet wird. Hier kann die Benzin-Einspritzrate Fdi aus den Werten, die als eine Tabelle vorbestimmt sind, ausgewählt und bestimmt werden, wobei das Ausgangsdrehmoment und die Maschinendrehzahl Ne als Parameter dienen.
Wenn das Flag F2 auf "1" gesetzt ist, so daß die Antwort von Schritt S11 positiv ist, kann im Gegensatz dazu die Regelung zur Ausgabe eines Drehmomentes durchgeführt werden, das berechnet wird, indem das Trägheitsmoment zu der Anforderung hinzuaddiert wird, um das Maschinendrehmoment beträchtlich zu erhöhen. Speziell die Kraftquelle 1 wird geregelt (in Schritt S13), um das Drehmoment einzustellen, das berechnet wird, indem man das Trägheitsmoment Ti zur Hälfte der Differenz des Zieldrehmomentes Ttgo, wie es in Schritt S4 berechnet wurde, und des Trägheitsmomentes Ti hinzuaddiert. In einem speziellen Regelumfang können die verschiedenen Regelmethoden entsprechend der Struktur der Kraftquelle 1 übernommen werden. Im Falle einer Brennkraftmaschine mit Benzin-Direkteinspritzung zum Beispiel kann die Benzin-Einspritzrate Fdi auf einen Wert gesetzt werden, der auf der Grundlage des Drehmomentes, das die Summe von der Hälfte der Differenz des Zieldrehmomentes Ttgo und des Trägheitsmomentes Ti, wie sie in Schritt S4 bestimmt wurde, und der Maschinendrehzahl Ne zu diesem Zeitpunkt ist. Hier kann die Benzin-Einspritzrate Fdi von den Werten, die als Tabelle vordefiniert wurden, wobei das Ausgangsdrehmoment und die Maschinendrehzahl als Parameter benutzt werden, ausgewählt und bestimmt werden.
Wenn das Zieldrehmoment so gelassen wird, wie es ist, während das Ausgangsdrehmoment der Maschine 1 wie vorher beschrieben hochgeregelt wird, ist die Antwort des Schrittes S5 negativ. In diesem Falle ist das Flag F1 bereits auf "1" gesetzt und die Routine geht weiter zu Schritt S8, so daß Regelungen ähnlich wie die vorgenannten fortgesetzt werden. Wenn der Zählwert des Timers τ die Halbperiode t0/2, die in Schritt S9 errechnet wurde, erreicht, ist die Antwort des Schrittes S10 positiv. In diesem Falle geht die Routine zu Schritt S14 weiter, bei dem das Flag F1 und der Timer τ auf Null zurückgesetzt werden.
Es wird dann festgestellt (in Schritt S15), ob das Flag F2 von "1" auf "0" geschaltet wurde oder nicht. In anderen Worten, es wird entschieden, ob die Maschinendrehzahl Ne gerade die Zieldrehzahl Ne erreicht hat, um den Schaltvorgang zu beenden, oder nicht. Unmittelbar nach der Anforderung einer Erhöhung der Ausgangsleistung von Maschine 1 wird das Flag F2 auf "1" gesetzt, so daß die Antwort von Schritt S15 negativ ist. In diesem Falle geht die Routine zu Schritt S16 weiter, in welchem das Maschinendrehmoment so geregelt wird, daß es das kleinere von dem durch Subtraktion des Trägheitsmomentes Ti von dem Zieldrehmoment Ttgo, das in Schritt S4 bestimmt wurde, berechnete, das ist das Drehmoment Ttg, das auf der Anforderung einer Erhöhung der Ausgangsleistung der Maschine 1 basiert, und dem Maximaldrehmoment Wot wird. Im Falle der vorgenannten Brennkraftmaschine mit direkter Benzineinspritzung zum Beispiel, wird die Benzin-Einspritzrate auf einen Wert gesetzt, der auf dem kleineren der Drehmomente Ttg, basierend auf die Leistungsanforderung, und dem Maximaldrehmoment Wot und der derzeitigen Maschinendrehzahl Ne beruht. In diesem Moment wird daher das Ausgangsdrehmoment der Maschine 1 um das vorgenannte Trägheitsmoment verkleinert. Hier wird der Regelschritt S16 ausgeführt, indem das Flag F1 auf Null gesetzt wird. Nachdem die Regelung gestartet wurde, wird die Antwort des Schrittes S7 bestätigt und der Regelvorgang von Schritt S16 wird fortgesetzt. Andererseits, wenn die Antwort von Schritt S15 positiv ist, wird festgestellt (in Schritt S17), ob der Datenaustausch zwischen den einzelnen elektronischen Einheiten 23 und 24 ausgefallen ist oder nicht. Wenn die Antwort positiv ist, geht die Routine zu Schritt S8 weiter. Ohne Ausfall in den Datenverbindungen andererseits geht die Routine zu Schritt S16, in welchem der Regelvorgang fortgesetzt wird, um das Drehmoment Ttg, wie es aus der Forderung nach Leistungserhöhung hervorgeht, oder das Maximaldrehmoment Wot aufrecht zu halten.
Die Zeitablaufpläne der Regelvorgänge, die bis jetzt beschrieben wurden, sind in 3 und 4 dargestellt. In dem in 3 gezeigten Beispiel wird kein Schaltvorgang ausgelöst, selbst bei der gewünschten Erhöhung der Ausgangsleistung der Maschine 1, das heißt, die Antwort von Schritt S1 in 1 ist negativ. In diesem Falle wird zu einem Zeitpunkt t10, wenn power-ON festgestellt wird, die Maschine 1 (in Schritt S12) auf ein Drehmoment Te geregelt, das die Hälfte des Zieldrehmomentes Ttg beträgt, bei einem Wert, der kein Trägheitsmoment enthält. Die Maschine 1 wird zu einem Zeitpunkt t11 auf das Drehmoment Ttg geregelt, wenn eine Halbperiode t0/2 der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, wie sie durch den Anstieg des Drehmomentes erwartet werden, verstrichen ist. Im Ergebnis ändert sich das Antriebsmoment so sanft, wie es durch die durchgezogene Kurve angezeigt wird, und verhindert oder unterdrückt so die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen (oder das Pulsieren des Antriebsmomentes), die durch die Erhöhung des Maschinendrehmomentes erzeugt werden. Hier entspricht das Antriebsmoment, wie es durch die gebrochene Kurve in 3 gekennzeichnet ist, dem Fall, in welchem der vorgenannte Regelvorgang nicht durchgeführt wird und das Antriebsmoment pulsiert, und erzeugt längsgerichteten Fahrzeugvibrationen. Andererseits zeigt 4 ein Beispiel, in welchen ein Schaltvorgang zu einer niedrigen Drehzahl zusammen mit einer geforderten Erhöhung der Leistung der Maschine 1 auftritt. Zu einem Zeitpunkt t20, wenn die power-ON Entscheidung fällt, wird gleichzeitig ein Schaltvorgang gestartet, um die Maschinendrehzahl zu erhöhen, so daß entsprechend ein negatives Trägheitsmoment Ti auftritt. Daher ist die Summe des halben Drehmomentes Ttg, basierend aus der geforderten Erhöhung der Maschinenleistung, und das Trägheitsmoment Ti, das Maschinendrehmoment Te. Ferner wird das Maschinendrehmoment Te so geregelt (in Schritt S16), daß es zum Zieldrehmoment werden kann, indem das Trägheitsmoment zum Zeitpunkt t21 abgeschätzt wird, wenn eine Halbperiode der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, die man auf Grund der Erhöhung des Maschinendrehmomentes erwartet, vergangen ist. Im Ergebnis steigt das Antriebsmoment zügig ohne jedes Pulsieren, so daß die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen unterdrückt oder verhindert werden.
Gleichzeitig wird, wenn zum Zeitpunkt t22, wenn die Maschinendrehzahl Ne die Ziel-Maschinendrehzahl Neo erreicht, die Schaltrate Null ist, das Maschinendrehmoment Te auf das Drehmoment Ttg gesetzt, das die gewünschte Erhöhung der Aus gangsleistung erfüllt. Gleichzeitig, wenn das Trägheitsmoment sozusagen abgebaut wird, genauer, wenn die Schaltrate zu Null wird, wird das Maschinendrehmoment Te entsprechend dem Trägheitsmoment gesenkt, so daß sich diese Drehmomente sozusagen gegenseitig kompensieren, um die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen oder Schocks ohne jede Abweichung im Antriebsdrehmoment zu verhindern oder zu unterdrücken.
Hier wird der Regelvorgang zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch den Schaltvorgang beschrieben. 2 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Regelvorganges zeigt, und dieser Regelvorgang wird zu jedem vorbestimmten Zeitintervall ausgeführt, wie bei der in 1 gezeigten Regelungsroutine. Beim ersten Schritt S21 wird entschieden, ob die Verschlußkupplung 20 benutzt wird oder nicht. Wenn ein Mechanismus zur Übertragung des Drehmomentes durch eine Flüssigkeit übernommen wird, wie der vorgenannte Übertragungsmechanismus 18, werden die Vibrationen durch den Übertragungsmechanismus 18 gedämpft, wenn die Verschlußkupplung ausgelöst ist, so daß eine Regelung erforderlich ist, die sich von der folgenden unterscheidet. Wenn die Verschlußkupplung ausgelöst ist, wird daher nach einer anderen nicht dargestellten Regelroutine verfahren. Wenn im Gegensatz dazu die Verschlußkupplung gesetzt ist, wird entschieden (in Schritt S22), ob die aktuelle Maschinendrehzahl Ne sich von der Zieldrehzahl Neo unterscheidet.
Die Entscheidung des Schrittes S22 wird ähnlich durchgeführt, wie die von Schritt S1 in 1, und die Antwort von Schritt S22 wird negiert, wenn die gewünschte Erhöhung der Maschinenleistung so gering ist, daß kein Schaltvorgang durchgeführt wird. In diesem Fall wird das durchschnittliche Nutzleistungsverhältnis berechnet (in Schritt S23) und das Flag F2, das angibt, daß Maschinendrehzahl Ne gleich der Zieldrehzahl Neo ist, wird auf "0" gesetzt (in Schritt S24). Das durchschnittliche Nutzleistungsverhältnis ist zur Steuerung des ersten Zylinderventils 14 in dem in 23 gezeigten hydraulischen Kreis vorgesehen und wird berechnet, um die derzeitige Zieldrehzahl Neo an die Maschinendrehzahl anzugleichen.
Wenn andererseits ein Schaltvorgang entsprechend der erforderlichen Erhöhung der Ausgangsleistung der Maschine 1 entschieden wird, ist die Antwort des Schrittes S22 positiv. In diesem Fall geht die Routine weiter zu Schritt S25, bei dem das Flag F2, das einen Schaltvorgang anzeigt, auf "1" gesetzt wird. Andrerseits wird festgestellt (in Schritt S26), ob die Maschinendrehzahl Ne den Wert Nes für das Starten der Regelung zum Unterdrücken der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen erreicht hat oder nicht. Kurz gesagt, es wird entschieden, ob die aktuelle Maschinendrehzahl den Entscheidungs-Bezugswert Nes überschreitet oder nicht. Als Anfangswert für den Entscheidungs-Bezugswert Nes wird ein abnorm großer Wert gesetzt, so daß die Antwort von Schritt S26 beim Beginn des Schaltvorganges negativ ist.
Wenn die Antwort des Schrittes S26 negativ ist (in Schritt S27), wird festgestellt, ob der Datenaustausch zwischen den einzelnen elektronischen Regeleinrichtungen 23 und 24 unterbrochen ist oder nicht. Wenn die Antwort von Schritt S27 negativ ist, weil kein Ausfall der Kommunikation vorliegt, wird entschieden (in Schritt S28), ob die Differenz zwischen dem Maximaldrehmoment Wot, das von der Maschine 1 abgegeben wird und dem Zieldrehmoment der Maschine Ttg, der nach dem Schaltvorgang gesetzt wird, kleiner ist als das Trägheitsdrehmoment, das durch den Schaltvorgang gebildet wird.
Das Regelungssystem entsprechend der Erfindung, das bis hier beschrieben wurde, ist so aufgebaut, daß die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen am Ende des Schaltvorganges, der zusammen mit der geforderten Erhöhung des Motordrehmomentes erfolgt, durch Verringerung des Motordrehmomentes um das Trägheitsmoment am Ende des Schaltvorganges, unterdrückt werden. Deshalb wird, wenn das Zieldrehmoment Ttgo, welches das Trägheitsmoment Ti bewertet, höher ist als das Maximaldrehmoment Wot, das Zieldrehmoment Ttgo auf das Maximaldrehmoment Wot gesetzt, so daß das Drehmoment auf das Zieldrehmoment der Maschine Ttg verringert wird. Deshalb ist, wenn das Zieldrehmoment Ttgo begrenzt wird, der Verringerungsspielraum des Drehmomentes (d. h. die zulässige Änderung des Motordrehmomentes Te) kleiner als das Trägheitsdrehmoment. Es wird daher in Schritt S28 festgestellt, ob eine solche Situation auftritt. Wenn die Antwort von Schritt S28 positiv ist, kann das Maschinendrehmoment Te am Ende des Schaltvorganges um das Trägheitsdrehmoment Ti verringert werden. Daher wird in diesem Fall das Maschinendrehmoment Te am Ende des Schaltvorganges durch die Regelung von Schritt S16 in 1 um das Trägheitsdrehmoment Ti verringert, so daß die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, wie sie durch das Trägheitsmoment hervorgerufen werden, unterdrückt oder verhindert werden können. Wenn die Antwort von Schritt S28 positiv ist, wird deshalb die Schaltrate ΔNes am Ende des Schaltvorganges auf "0" gesetzt (in Schritt S29). Kurz gesagt, die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch Regelung der Schaltrate unmittelbar vor Ende des Schaltvorganges wird nicht durchgeführt.
Im Gegenteil, wenn der Verringerungsspielraum des Maschinendrehmomentes Te am Ende des Schaltvorganges, d. h. der zulässige Wert der Änderung, kleiner ist als das Trägheitsdrehmoment d. h. wenn die Antwort von Schritt S30 positiv ist, wird (in Schritt S30) die Halbperiode t0/2 der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, wie sie am Ende des Schaltvorganges auftreten können, und die Schaltrate ΔNes zur Regelung der Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen berechnet. Die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, die am Ende des Schaltvorganges erwartet werden, haben eine Periode, die der Getriebeübersetzung γ und dem Elastizitätskoeffizienten C der Antriebskette entspricht, so daß ihre Halbperiode t0/2 nach folgender Formel bestimmt wird: T0/2 = f(γ, C)
Andererseits wird die Schaltrate ΔNes folgendermaßen ausgedrückt: ΔNes = (Wot – (Ttg – (Ttg – (Wot – Ti))/2)/I
Hier stellt I ein Trägheitsmoment zwischen der eingangsseitigen rotierenden Elementes des stufenlos veränderlichen Antriebes 2 bei angelegter Kupplung 18 und den rotierenden Motorenteilen dar.
Nachdem die Schaltrate ΔNes in Schritt S29 auf "0" gesetzt wurde, oder nachdem die Halbperiode t0/2 und die Schaltrate ΔNes in Schritt S30 berechnet wurden, wird in Schritt S31 die Bezugs-Startgeschwindigkeit Nes der Schaltrate für die Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen berechnet.
D. h.: Nes = Neo – t0/2 × ΔNes
In anderen Worten, dieser Zeitpunkt ist eine Halbperiode früher als der Zeitpunkt, wenn die Zielgeschwindigkeit der Maschine Neo erreicht ist.
Nach dieser Berechnung in Schritt S31 wird die das normale Arbeits-Übersetzungsverhältnis berechnet (in Schritt S32). Dieses Arbeits-Übersetzungsverhältnis steuert das vorgenannte Zylinderventil 14, um die Schaltrate ΔNe zu erhalten, die auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Ziel-Übersetzungsverhältnisses berechnet wird. Wenn die Antwort von Schritt S27 wegen eines Ausfalles der Kommunikation positiv ist, wird die Halbperiode der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen auf der Basis des Übersetzungsverhältnisses γ berechnet und die Schaltrate ΔNes zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen wird auf die Hälfte der vorherigen Schaltrate ΔNe (in Schritt S33) gesetzt. Weiterhin wird auf der Basis dieser Werte t0/2 und ΔNes die vorhergenannte Bezugsdrehzahl Nes berechnet (in Schritt S31). Die Bezugsdrehzahl Nes, die so bestimmt wurde, wird in Schritt S26 jedes Mal, wenn die Regelroutine von 2 wiederholt wird, aktualisiert.
So wie der Schaltvorgang weitergeht, erhöht sich die Maschinendrehzahl nach und nach bis die Bezugsgeschwindigkeit Nes überschritten wird, so daß die Antwort von Schritt S26 bestätigt wird. Im Ergebnis wird das Arbeits-Übersetzungsverhältnis gesetzt (in Schritt S34), um die Schaltrate ΔNes für die Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zu erhalten. Speziell wird das Arbeits-Übersetzungsverhältnis auf der Basis einer Funktion berechnet, die durch die Verwendung der Schaltrate ΔNes und der Getriebeübersetzung γ als Parameter voreingestellt wird.
Wenn die Maschinendrehzahl Ne die Zieldrehzahl Neo auf Grund dessen erreicht, daß der Schaltvorgang zur Verringerung der Schaltrate vom Moment des Schaltendes bis zum Moment vor der Halbperiode der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen ausgeführt wird, wird die Antwort von Schritt S22 negiert und die Routine geht weiter zu Schritt S23. Speziell wird das Arbeits-Übersetzungsverhältnis berechnet, um die Getriebeübersetzung nach dem Schaltvorgang aufrecht zu halten, so daß die Regelung des Übersetzungsverhältnisses auf der Basis des Arbeits-Übersetzungsverhältnisses ausgeführt wird. Andererseits wird zu diesem Moment das Flag F2 von "1" auf "0" geschaltet und die Antwort von Schritt S15 in 1 wird bestätigt, so daß das Maschinendrehmoment Te vom Maximaldrehmoment Wot auf das Zieldrehmoment Ttg verringert wird.
Der Zeitablaufsplan für diese Regelung ist in 5 zu sehen. Wenn die Anforderung zur Erhöhung der Ausgangsleistung der Maschine 1 durch Betätigen des Gaspedals zu einem Zeitpunkt t30 erfolgt, wird der Schaltvorgang mit der vorbestimmten Schaltrate ΔNe, um das Drehmoment auszugeben, zu dem das zugehörige Trägheitsdrehmoment vom Schritt S13 zuaddiert wird. Dieser Zustand setzt für eine Halbperiode t0/2 der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen fort und das Maschinendrehmoment steigt dann auf das Zieldrehmoment. Wenn das Zieldrehmoment das Maximaldrehmoment Wot überschreitet, wird es auf das Maximaldrehmoment Wot gesetzt.
Wenn der Schaltvorgang die vorbestimmte Schaltrate ΔNe weiterführt, so daß die Maschinendrehzahl Ne die Bezugsdrehzahl Nes erreicht, die in Schritt S30 berechnet wurde, erniedrigt sich die Schaltrate zum Zeitpunkt t32 auf die Rate ΔNes, die in Schritt S30 bestimmt wurde. Die Schaltrate ΔNes wird auf der Basis der Differenz zwischen dem Maximaldrehmoment Wot und dem Zieldrehmoment der Maschine Ttg bestimmt, wie es in Verbindung mit Schritt S30 beschrieben wurde, so daß eine Hälfte oder mehr des Trägheitsmomentes Ti zum Zeitpunkt t32 freigegeben wird. Zum Zeitpunkt des Schaltendes t33, wenn die Maschinendrehzahl die Zieldrehzahl Neo erreicht, wird zudem das verbleibende Trägheitsmoment freigesetzt und er scheint als Antriebsmoment. Gleichzeitig damit wird das Maschinendrehmoment Te auf das Zieldrehmoment Ttg herabgesetzt. Schließlich wird das verbleibende Trägheitsmoment durch die Verringerung des Maschinendrehmomentes kompensiert, so daß das Antriebsdrehmoment nicht übersteuert wird. Selbst wenn die Verringerung des Maschinendrehmomentes Te zum Zeitpunkt des Schaltendes für das Trägheitsmoment unzureichend ist, werden insbesondere die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zum Schaltende nicht nur durch Ausführung der Regelung des Maschinendrehmomentes, sondern auch durch Steuerung des Schaltvorganges entsprechend dem Maschinendrehmoment wirksam unterdrückt oder verhindert.
Hier wird ein anderes Beispiel dieser Erfindung beschrieben. Wie unter Bezugnahme auf die 2 und 5 beschrieben wurde, können die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen (d. h. das Pulsieren des Antriebsdrehmomentes) zum Schaltende mit dem Maschinendrehmoment und der Schaltrate unterdrück werden. Wenn diese Regelung auf den Fall angewendet wird, in welchem die Verringerung des Maschinendrehmomentes mehr als das Trägheitsmoment ist, können die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen wirksam unterdrückt werden wie im vorhergehenden Beispiel. Wie noch spezieller in 6 gezeigt wird, wird zu einem Zeitpunkt t40 früher als die Halbperiode der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen und früher als die Schaltendezeit, die Schaltrate auf ungefähr die Hälfte des vorherigen Wertes gesetzt und gleichzeitig damit wird das Maschinendrehmoment Te auf ungefähr die Hälfte des Trägheitsmomentes Ti gesetzt. Diese Regelung wird fortgesetzt bis die Maschinendrehzahl Ne die Zieldrehzahl Neo erreicht, d. h. bis zum Moment des Schaltendes t41, um die Schaltrate zum Zeitpunkt des Schaltendes t41 auf Null zu verringern und Maschinendrehmoment auf den Zielwert Ttg zu erniedrigen.
Dieses Regelungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf einen Ablaufplan kurz beschrieben. In 7 wird festgestellt (in Schritt S41), ob die Maschinendrehzahl Ne sich von der Zieldrehzahl unterscheidet oder nicht. Wenn die Antwort dieses Schrittes S41 positiv ist, weil der Schaltvorgang noch nicht beendet ist, wird festgestellt (in Schritt S42), ob die Maschinendrehzahl Ne die Drehzahl Nes erreicht hat, bei der der Regelvorgang zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen gestartet wird, oder nicht. Hier nimmt die Drehzahl Nes als Bezugswert für die Entscheidung den Wert (Neo – t0/2 × ΔNe/2) an, der um die Drehzahl (t0/2 × ΔNe/2) geringer ist als die Zieldrehzahl Neo des Falles, in dem der Schaltvorgang bei der halben Schaltrate ΔNe, bei der Startzeit des Schaltvorganges für eine Halbperiode t0/2 der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durchgeführt wird. Wenn die Antwort des Schrittes S42 negativ ist, wird der Schaltvorgang bei der vorherigen Schaltrate ΔNe (in Schritt S43) fortgesetzt. Wenn der Schaltvorgang fortschreitet, so daß die Maschinendrehzahl Ne die Bezugsdrehzahl Nes erreicht, um die Antwort von Schritt S42 zu bestätigen, wird die Schaltrate zu (ΔNe/2) halbiert (in Schritt S44). Gleichzeitig damit wird das Maschinendrehmoment Te um die Hälfte des Trägheitsmomentes Ti vom Zieldrehmoment Ttgo, das das Trägheitsmoment, einschließt, verringert (in Schritt S45).
Weiterhin wird der Schaltvorgang bei einer halbierten Rate fortgesetzt und die Antwort von Schritt S41 wird zum Zeitpunkt des Schaltendes, wenn die Halbperiode t0/2 verstrichen ist, bestätigt. In diesem Falle wird die Schaltrate völlig auf Null reduziert, um die Ziel-Getriebeübersetzung beizubehalten und gleichzeitig damit wird das Maschinendrehmoment auf das Ziel-Maschinendrehmoment Ttg (in Schritt S46) verringert.
Hier werden die Beziehungen zwischen den einzelnen bis jetzt beschriebenen Beispielen und der Erfindung beschrieben. Die Funktionen der vorangegangenen Schritte S4, S12, S13 und S16 entsprechen den Einrichtungen zur Regelung des Ausgangsdrehmomentes zum Regeln des Ausgangsdrehmomentes der Kraftquelle in der Erfindung. Andererseits entspricht Funktionen von Schritt S28 den vergleichenden Einrichtungen in der Erfindung und die Funktionen der Schritte S30 und S31 entsprechen Einrichtungen zur Verringerung der Schaltrate. Weiterhin entspricht die Funktion von Schritt S45 Einrichtungen zur schrittweisen Änderung des Ausgangsdrehmomentes in der Erfindung und die Funktion von Schritt S44 entspricht Einrichtungen zum Verändern oder zum Halbieren der Schaltrate in der Erfindung. Im in 6 und 7 gezeigten Beispiel wird daher das Trägheitsmoment halbiert aber das Trägheitsmoment kann auch in drei oder mehr Teile geteilt werden, um das Ausgangsdrehmoment schrittweise zu ändern, so daß die Schaltrate entsprechend in einer Vielzahl von Stufen verändert werden kann.
Wenn die geforderte Erhöhung der Maschinen-Ausgangsleistung groß ist, kann das Zieldrehmoment Ttg den Maximalausgangswert Wot überschreiten. Von diesem Stand des Maximalausgangswertes Wot kann andererseits eine weitere Anforderung zur Erhöhung der Ausgangsleistung auftreten. In diesem Fall kann die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Maschinendrehmoment nicht ausgeführt werden und die Regelung wird dann auf die folgende Weise durchgeführt.
8 stellt einen Zeitablaufplan des Falles dar, in welchem das Ziel-Maschinendrehmoment Ttg, das auf der Forderung nach Erhöhung der Ausgangsleistung der Maschine 1 basiert, höher ist als das Maximaldrehmoment Wot. Zu einem Zeitpunkt t50, wenn die Forderung nach Erhöhung des Maschinendrehmomentes entsteht, wird das Maschinendrehmoment um die Hälfte der geforderten Erhöhung des Maschinendrehmomentes erhöht und dieser Status wird für eine Halbperiode t0/2 der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, wie sie erwartet werden, fortgesetzt. Zu einem Zeitpunkt t51, wenn ein Zeitabschnitt, der der Halbperiode t0/2 entspricht, vergangen ist, wird das Maschinendrehmoment auf das Maximaldrehmoment Wot erhöht. Diese Regelung zu Beginn der Erhöhung der Maschinenleistung ist ähnlich der des Beispieles, das in bezug auf die 1 und 4 beschrieben wurde.
Weil jedoch das Maschinendrehmoment zum Schaltende nicht verringert werden kann, wird die Schaltrate ΔNe auf den Wert ΔNes verringert, d. h. ungefähr die Hälfte des vorherigen Wertes (oder der Wert, der die Elastizität der Übertragungskette berücksichtigt) zu einem Zeitpunkt t52, der um eine Halbperiode t0/2 der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen früher ist als der Schaltschlußzeitpunkt t53. Durch diese Regelung wird ungefähr eine Hälfte Trägheitsmomentes, das den Schaltvorgang begleitet zum Zeitpunkt t52 freigesetzt, so daß die dazugehörige Verringerung des Antriebsmomentes zum Zeitpunkt t53 durch Freisetzung des verbleibenden Trägheitsmomentes blockiert wird. Im Ergebnis ist es möglich, eine Überregelung des Antriebsmomentes und die damit verbundenen längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zu unterdrücken oder zu verhindern.
Andererseits zeigt 9 ein Beispiel des Falles, in welchem das Maschinendrehmoment bereits das Maximaldrehmoment Wot erreicht hat, und in welchem von diesem Zustand aus eine weitere Erhöhung des Antriebsmomentes gefordert wird. In diesem Falle erfolgt der Schaltvorgang, aber das Maschinendrehmoment kann nicht geregelt werden. Daher wird der Schaltvorgang gestartet (zum Zeitpunkt t60) bei einer Schaltrate von ΔNes von ungefähr der Hälfte der Schaltrate ΔNe, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Getriebeübersetzung bestimmt ist (oder den Wert, der die Elastizität der Kraftübertragungskette berücksichtigt). Dieser Zustand wird eine Halbperiode t0/2 der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, wie sie im Falle eines Schaltvorganges bei einer Schaltrate ΔNe erwartet wird, lang fortgesetzt und zum Zeitpunkt t61 nach Ablauf dieses Zeitraumes, wird die Schaltrate auf den Wert ΔNe erhöht. Im Ergebnis verringert sich das Antriebsdrehmoment entsprechend dem Trägheitsdrehmoment, aber die Pulsierung des Antriebesdrehmomentes oder die längsgerichteten Vibrationen des Fahrzeugkörpers können unterdrückt oder verhindert werden.
Weiterhin wird zur Schaltendezeit eine Regelung durchgeführt, wie sie in dem Beispiel in 8 gezeigt wird.
Spezieller noch, zum Zeitpunkt t62, um eine Halbperiode t0/2 der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen früher als der Zeitpunkt des Schaltendes t63, wird die Schaltrate auf den Wert ΔNes halbiert und der Schaltvorgang wird zum Zeitpunkt t63, wenn die Halbperiode t0/2 verstrichen ist, durch Verringerung der Schaltrate auf Null, beendet. Daher können zur Schlußzeit des Schaltvorganges Pulsierungen des Antriebsdrehmomentes oder längsgerichtete Fahrzeugvibrationen unterdrückt oder verhindert werden.
Hier kann, abhängig von der Konstruktion der Kraftquelle 1 die Reaktion der Drehmomentenregelung höher sein als die Reaktion des Schaltvorganges im stufenlos veränderlichen Antrieb 2. In einem Fahrzeug mit einer so konstruierten Kraftübertragungsstrecke erhöht sich das Drehmoment der Maschine 1 vor dem Start des Schaltvorganges, wenn eine Erhöhung der Antriebskraft gefordert wird. 10 ist ein Zeitablaufplan zur Erklärung des Regelungsvorganges bei diesem Fall. Zu einem Zeitpunkt t70, wenn die Anforderung einer Erhöhung der Antriebskraft, d. h. power-ON festgestellt wird, wird eine Hälfte des Zieldrehmomentes Ttg entsprechend der Anforderung ausgegeben. Danach, zum Zeitpunkt t71, wenn der Schaltvorgang gestartet wird, wird das Maschinendrehmoment entsprechend dem Trägheitsmoment, das den Schaltvorgang begleitet, erhöht. Zum Zeitpunkt t72, wenn die Halbperiode t0/2 der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, die erwartet werden, wenn das Maschinendrehmoment auf das Zieldrehmoment erhöht wird, verstrichen ist, wird weiterhin das Maschinendrehmoment bis auf das Zieldrehmoment Ttgo erhöht, das die Summe des Zieldrehmomentes Ttg und des Trägheitsmomentes ist. Mit dieser Regelung kann das Maschinendrehmoment und das Antriebsdrehmoment erhöht werden, ohne daß sie durch die Verzögerung im Schaltvorgang beeinflußt wird, so daß die Reaktion der Beschleunigung verbessert wird.
Wie aus den einzelnen Beispielen, die bis jetzt beschrieben wurden, ersichtlich ist, können die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, welche die Erhöhung des Ausgangsdrehmomentes der Maschine 1 und den Schaltvorgang begleiten, durch Regelung des Maschinendrehmomentes und des Schaltvorganges zur Unterdrückung der Pulsierungen oder des abrupten Anstiegs und Abfalls des Antriebsmomentes, unterdrückt oder verhindert werden. Kurz gesagt, sowohl das Maschinendrehmoment als auch die Schaltrate beeinflussen das Antriebsdrehmoment. Im Gegensatz wird die Maschinenausgangsleistung grundsätzlich auf der Basis der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer gesteuert und die Getriebeübersetzung wird entsprechend der Forderung nach Änderung der Ausgangsleistung, wie durch eine Betätigung des Gaspedals, verändert.
Wenn durch die Betätigung des Gaspedals eine Beschleunigung oder Verzögerung eingeleitet wird, während die vorgenannte Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen gerade ausgeführt wird, kann daher das Maschinendrehmoment oder die Schaltrate, wie in Bezugnahme auf die 1 oder 2 beschrieben wurde, verändert werden, während sie geregelt werden. Dennoch kann, da das Maschinendrehmoment oder die Schaltrate zur Regelzeit zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, auf der Basis der Getriebeübersetzung oder der Öffnung der Drosselklappe zu diesem Zeitpunkt und der Ziel-Getriebeübersetzung oder dem Zieldrehmoment bestimmt wird, kann wie erwartet, die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen nicht durchgeführt werden, wenn das Maschinendrehmoment oder die Schaltrate verändert werden, während sie geregelt werden.
Im Ergebnis können sich im Gegenteil die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen weiter verschlechtern.
In diesem Regelsystem der Erfindung wird daher der folgende Regelvorgang ausgeführt, wenn das Maschinendrehmoment und das Übersetzungsverhältnis geändert werden sollen. 11 ist ein Blockdiagramm zur Erklärung des Regelvorganges in dem Fall, in welchem eine Beschleunigung angefordert wird. Die Öffnung des Gasventils Acc und die Fahrzeuggeschwindigkeit V werden eingelesen, so daß eine Ziel-Antriebskraft F (in Prozeß (1)) auf der Basis dieser Daten und einer typischen Leistungskurve der Antriebskraft bestimmt wird.
Als Nächstes wird ein Ziel-Ausgangswert P (in Prozeß (2)) auf der Basis der Ziel-Antriebskraft F und der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt.
Die Ziel-Maschinendrehzahl Neo wird auf der Basis des Ziel-Ausgangswertes P (in Prozeß (3)) und der aktuellen Fahrzeugsgeschwindigkeit V zu diesem Zeitpunkt und einer Ziel-Maschinendrehzahltabelle bestimmt. Auf der Basis der Ziel-Maschinendrehzahl Neo und der aktuellen Maschinendrehzahl Ne wird weiterhin die sogenannte Schalttabelle als Schaltrate bis zur Ziel-Maschinendrehzahl hoch (oder Ziel Getriebeübersetzung) und der Zeitverlauf für die Änderung der Schaltrate bestimmt (in Prozeß (4)). Diese Bestimmung wurde in Bezugnahme auf 2 beschrieben. Weiterhin werden, um die so bestimmte Ziel-Schaltrate ΔNtran zu erhalten, Steuersignale von der vorgenannten elektronischen Steuerung 24 des stufenlos veränderlichen Antriebes zu den einzelnen Zylinderspulenventilen 14 und 15 ausgegeben.
Auf der Basis des Ziel-Ausgangswertes P, der in Prozeß (2) bestimmt wurde und der aktuellen Maschinendrehzahl Ne, andererseits, wird ein Primär-Zielmaschinendrehmoment Ttg berechnet (in Prozeß (5)). Wenn der Schaltvorgang entsprechend der Forderung nach Erhöhung der Maschinen-Ausgangsleistung ausgelöst wird, wie sie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde, wird das Maschinendrehmoment unter Berücksichtigung des Trägheitsmomentes, das von dem Schaltvorgang hervorgerufen wird, geregelt. Auf der Basis des Primär-Zielmaschinendrehmomentes Ttg, das in Prozeß (5) und der Schalttabelle, die in Prozeß (4) bestimmt wird, wird daher der Regelungs-Ablauf des Maschinendrehmomentes bestimmt (in Prozeß (6)). In diesem Prozeß (6) wird insbesondere der Regelungsablauf auf der Basis der Primär-Zielmaschinendrehzahl Ttg und des Trägheitsmomentes Ti bestimmt, wie z. B. das Ziel-Maschinendrehmoment Ttgo und der Zeitablauf der Änderung des Maschinendrehmomentes bis zum Erreichen des Ziel-Maschinendrehmomentes Ttgo. In Verbindung mit dieser Tabelle werden weiterhin Steuersignale an die elektronische Steuer einheit 23 der Maschine und an die Steuereinheit 24 des stufenlos veränderlichen Antriebes ausgegeben, um so das Maschinendrehmoment zu ändern. Die Regelungstabelle des Maschinendrehmomentes und die Schalttabelle werden daher miteinander in Abhängigkeit gebracht und das Maschinendrehmoment und die Schaltrate werden auf der Basis dieser individuellen Tabellen geregelt. Um zu verhindern, daß Schaltratenregeltabelle oder die Maschinendrehmoment-Regeltabelle verändert werden, während sie erstellt werden und so die andere Regeltabelle stören, werden gegenseitige Ausschlußregelungen ausgeführt, wie in 12 und 13 als Beispiel aufgeführt werden.
In 12 wird als erstes festgestellt (in Schritt S51) ob das Flag Fsh zur Verhinderung der Änderung der Schalttabelle "ON" ist. Wenn das Flag Fsh "OFF" ist, so daß die Antwort von Schritt S51 negativ ist, wird die Schalttabelle bestimmt (in Schritt S52). Dann wird (in Schritt S53) wird entschieden, ob die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen gemäß der Schalttabelle ausgeführt wird oder nicht. Hier geht die Routine direkt zu Schritt S53 weiter, wenn die Antwort von Schritt S51 positiv ist. Wenn die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Schaltvorgang ausgeführt wird, so daß die Antwort auf Schritt S53 positiv ist, wird darüber hinaus das Flag Ftq zur Verhinderung der Veränderung der Drehmoment-Tabelle auf "ON" gesetzt (in Schritt S54). Wenn im Gegensatz die Antwort von Schritt S53 negativ ist, wird das Flag Ftq zur Verhinderung der Veränderung der Tabelle auf "OFF" gesetzt (in Schritt S55).
In 13 andererseits wird als erstes festgestellt (in Schritt S61), ob das Flag Ftq zur Verhinderung der Veränderung der Drehmoment-Tabelle "ON" ist oder nicht. Da dieses Flag Ftq auf "ON" gesetzt wird, wenn die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Schaltvorgang durchgeführt werden soll, wird die Drehmoment-Tabelle bestimmt (in Schritt S62), wenn die Antwort von Schritt S61 negativ ist, weil die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen nicht durchgeführt wird. Es wird dann bestimmt (in Schritt S63), ob die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen gemäß der Drehmoment-Tabelle ausgeführt wird oder nicht. Hier wird, wenn die Antwort von Schritt S61 positiv ist, die Veränderung der Drehmoment-Tabelle unterbunden, so daß die Routine augenblicklich zu Schritt S63 weitergeht. Wenn die Antwort von Schritt S63 positiv ist, das ist, wenn die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch Veränderung des Maschinendrehmomentes ausgeführt wird, wird das Flag Fsh zur Verhinderung der Änderung der Schalttabelle auf "ON" geschaltet (in Schritt S61), so daß die Veränderung der Schalt-Tabelle unterbunden wird, wie in 12 gezeigt wird. Wenn im Gegensatz, die Antwort des Schrittes S63 negativ ist wird das Flag Fsh zur Verhinderung der Änderung der Schalt-Tabelle auf "OFF" gesetzt (in Schritt S65). In diesem Fall ist daher die Änderung der Schalt-Tabelle erlaubt.
Beispiele des Zeitabschnittes, für den die Änderung der Tabelle durch die Regelung in 12 und 13 unterbunden ist, werden in 14 und 15 erläutert. In dem Beispiel, das in 14 erläutert wird, ist ein Drehmomentenspielraum niedrig und die Fahrzeuggeschwindigkeit ist hoch (oder die Schaltrate ist hoch), so daß die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch Verkleinerung der Schaltrate zum Zeitpunkt des Schaltendes ausgeführt wird. In diesem Fall werden deshalb Änderungen der Regelablauftabellen für die Schaltrate und das Maschinendrehmoment für den Zeitraum tx, in welchem die Schaltrate zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen verändert wird, unterbunden. Selbst bei einem Beschleunigungsvorgang während dieses Zeitraumes tx, werden daher die Regelung der Maschinen-Ausgangsleistung und der auf den Beschleunigungsvorgang basierende Schaltvorgang nicht ausgeführt.
Andererseits zeigt 15 ein Beispiel des Falles in welchem der Drehmomentenspielraum hoch ist, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist (oder die Schaltrate ist niedrig). Die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen wird über das Maschinendrehmoment durchgeführt. In diesem Fall wird deshalb für den Zeitraum tx in welchem das Maschinendrehmoment verändert wird, um die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zu unterdrücken, das Verändern der Tabellen zur Regelung der Schaltrate und des Maschinendrehmomentes verhindert. Deshalb wird, selbst bei einem Beschleunigungsvorgang während dieses Zeitraumes, eine Steuerung der Maschinenleistung und des Schaltvorganges auf der Grundlage der Beschleunigung nicht durchgeführt.
Die Funktionen der Schritte S52, S53, S62 und S63 gehören zu den Einrichtungen zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen in der Erfindung und die Funktionen der Schritte S51, S53, S61 und S64 gehören zu den Einrichtungen zur Verhinderung einer Veränderung der Tabelle.
Hier wird von der Schaltung des stufenlos veränderlichen Antriebes 2 verlangt, daß sie so schnell wie möglich vor sich geht, in einem Bereich, in welchem Faktoren, die den Fahrkomfort, wie z. B. Schaltstöße, nicht auftreten. Daher wird die Schaltrate im allgemeinen auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Öffnung der Drosselklappe oder der Maschinendrehzahl zu dem Moment bestimmt, in dem der Schaltvorgang erforderlich wird. Daher ändert sich die sogenannte Schaltzeit T1, bis die Maschinendrehzahl Ne die Zieldrehzahl Net erreicht, auf lang oder kurz, abhängig von den Schaltbedingungen.
In den letzten Jahren ist andererseits eine Maschine entwikkelt worden, die das Ausgangsdrehmoment selbständig regeln kann, wobei sie eine hohe Reaktionsfähigkeit der Regelung aufweist. Diese Maschine wird veranschaulicht durch eine Maschine mit elektronisch geregeltem Drosselventil oder ein Maschine mit Benzin-Direkteinspritzung. In Maschinen dieses Typs kann das Ausgangsdrehmoment unverzüglich mit einer hohen Genauigkeit geregelt werden, so daß die Regelung des Maschinendrehmomentes für die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zum Zeitpunkt des Beginnes der Änderung des Maschinendrehmomentes verwendet werden kann. Die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mittels des Maschinendrehmomentes bedeutet Erhöhen, Erniedrigen oder Herauf/Herunterfahren des Maschinendrehmomentes in Verbindung mit der Periode der Vibrationen, so daß der Regelzeitraum durch die Periode der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, d. h. durch die Periode der natürlichen Vibrationen des Fahrzeugkörpers, begrenzt ist.
Speziell im Fall der Regelung des sogenannten Puls-Types zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch Erhöhung des Maschinendrehmomentes auf das Zieldrehmoment zum Zeitpunkt der Anforderung der Erhöhung der Ausgangsleistung, durch Senkung des Maschinendrehmomentes gleich nach der Erhöhung und durch erneute Erhöhung des Maschinendrehmo mentes auf das Zieldrehmoment, ist die Periode Ts für das pulsierende Herauf/Herunterfahren des Maschinendrehmomentes ein Drittel der Periode der natürlichen Vibration des Fahrzeuges. Im einzelnen: das Maschinendrehmoment wird auf das Zieldrehmoment für ein Sechstel der Periode der natürlichen Vibrationen vom Moment der Anforderung der Leistungserhöhung an erhöht, das Maschinendrehmoment wird abgesenkt für das nachfolgende Sechstel der Periode der natürlichen Vibration und das Maschinendrehmoment wird dann auf das Zieldrehmoment erhöht. Andererseits wird, wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde, das Drehmoment auf das Drehmoment erhöht, das die Summe des halben Zieldrehmomentes und des Trägheitsmomentes ist; dieser Zustand wird über eine Halbperiode der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen aufrechterhalten und das Maschinendrehmoment wird dann auf das Zieldrehmoment erhöht. Diese Regelung wird "schrittartige Regelung" genannt in, der der Regelzeitraum Ts für die Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, eine Halbperiode beträgt.
Daher wird die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Maschinendrehmoment vorzugsweise zum Zeitpunkt des Schaltbeginnes durchgeführt, wenn es zulässig ist. Dieses Regelbeispiel wird durch das Flußdiagramm in 16 erläutert. In Schritt S71 wird die vorgenannte Schaltperiode T1 mit der Periode Ts, für die Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Maschinendrehmoment, verglichen. Andererseits ist diese Periode der Unterdrückung der Ts die Hälfte oder ein Drittel der natürlichen Vibrationsperiode des Fahrzeuges.
Wenn die Periode Ts zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Maschinendrehmoment kürzer ist als die Schaltperiode, so daß die Antwort von Schritt S71 positiv ist, wird weiterhin die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen ausgeführt (in Schritt S72). Wenn die Periode Ts zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Maschinendrehmoment länger ist als die Schaltperiode T1, so daß die Antwort von Schritt S71 negativ ist, ist im Gegenteil dazu die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch den Schaltvorgang zulässig (in Schritt S73). In anderen Worten, wenn die Antwort von Schritt S71 negativ ist, wird die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch Regelung der Schaltrate nicht immer ausgeführt. Das geschieht deshalb, weil zum Zeitpunkt des Beginnes des Schaltvorganges die Wirkung der Regelung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch Änderung der Schaltrate relativ gering sein kann.
Hier zeigt 17 ein Beispiel des Zeitablaufplanes des Falls, in welchem die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch Änderung des Maschinendrehmomentes nach der Pulsmethode unterdrückt werden. Andererseits erläutert 8 das Beispiel eines Zeitablaufplanes für den Fall, in welchem die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch schrittweise Änderung des Maschinendrehmomentes unterdrückt werden.
Daher entspricht die Funktion von Schritt S71 den Vergleichseinrichtungen in der Erfindung, die Funktion von Schritt S72 entspricht den Einrichtungen zur Regelung des Ausgangsdrehmomentes der Kraftquelle in der Erfindung und die Funktion von Schritt S73 entspricht den Zulassungseinrichtungen.
Wenn die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Maschinendrehmoment unterdrückt werden sollen, wird schließlich das Maschinendrehmoment gemäß den längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, die erwartet werden, herauf und herunter geregelt. Für diese Regelung ist es deshalb nötig das Maschinendrehmoment genau und schnell zu regeln. Andererseits gibt es verschiedene Faktoren zur Änderung des Maschinendrehmomentes oder zur Beeinflussung der Regelung des Maschinendrehmomentes. In dem dieser Erfindung entsprechenden Regelungssystem werden daher die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen nicht mit dem Maschinendrehmoment, sondern mit dem Schaltvorgang unterdrückt, wenn die Regelung des Maschinendrehmomentes eingeschränkt ist. Diese Regelung wird als Beispiel durch das Flußdiagramm in 19 dargestellt. Bei den Bedingungen für den Start der Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen wird speziell festgestellt, ob die Maschine in der Warmlaufphase ist oder nicht (in Schritt S81), ob sich die Maschine im Vorgang der Gemischregelung befindet oder nicht (in Schritt S82), ob sich die Maschine beim Einregeln des Bremskraftverstärkers befindet oder nicht (in Schritt S83) oder ob die Maschine im Zustand der homogenen Verbrennung ist oder nicht (in Schritt S84).
Hierbei wird in der Warmlaufphase, die in Schritt S81 festgestellt werden soll, der Anstieg der Temperatur durch Einspeisen von mehr Kraftstoff gefördert, wenn die Temperatur von Maschine 1 niedrig ist. Weiterhin wird, wenn die Temperatur ansteigt, die Kraftstoffzufuhr schrittweise reduziert. In diesem Zustand ist daher das Maschinendrehmoment instabil und schwerlich genau zu regeln. Bei der Gemischregelung, die in Schritt S82 festgestellt werden soll, wird der Stickstoffanteil, wie er von einem dreistufigen Absorptionskatalysator zur Reinigung der Auspuffgase absorbiert wird, durch Verringerung (oder Anreichung) des Luft/Kraftstoffgemisches freigesetzt. In dem Zustand, wenn diese Regelung durchgeführt wird, ist die Regelung des Maschinendrehmomentes un stabil. In der Bremskraftregelsteuerung, die in Schritt S83 festgestellt werden soll, wird das Vakuum das die Bremsbetätigung unterstützt, auf einen höheren Pegel erhöht. Im vorgenannten Fall einer Maschine mit Benzindirekteinspritzung, wird die Verbrennung mit einer Mischung durchgeführt, die gleichmäßig im Zylinder verteilt wird. Im Ergebnis ist die Regelung des Maschinendrehmomentes nicht immer genau und die Reaktionsfähigkeit kann erniedrigt sein. Im Zustand der gleichmäßigen Verbrennung, der in Schritt S84 festgestellt werden soll, erfolgt zudem die Verbrennung durch gleichmäßige Verteilung des Gemisches im Zylinder der Maschine mit direkter Benzineinspritzung und dieser Betriebszustand wird z. B. entsprechend dem Belastungszustand gesetzt.
Wenn eine der Antworten der Schritte S81 bis S84 negativ ist, ist die Verbrennung in der Maschine 1 stabil und das Drehmoment kann genau und schnell geregelt werden. In diesem Fall wird daher die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Maschinendrehmoment durchgeführt (in Schritt S85). Wenn, im Gegenteil, eine der Antworten der Schritte S81 bin S84 positiv ist, kann das Maschinendrehmoment nicht genau und schnell geregelt werden. In diesem Fall wird daher die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Schaltvorgang geregelt (in Schritt S86). Diese Regelungsbeispiele zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Maschinendrehmoment und dem Schaltvorgang sind in Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben worden.
Daher entsprechen die Funktionen der Schritte S81 bis S84 den Einrichtungen zur Feststellung einer niedrigen Regelreaktionsfähigkeit in der Erfindung und die Funktion von Schritt S86 entspricht der Einrichtung zur Bevorzugung der Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen durch Änderung der Schaltrate.
Wie in Verbindung mit den vorangehenden Beispielen beschrieben wurde, stellt die Änderung im Maschinendrehmoment, wenn die Anforderung einer Änderung der Antriebskraft, wie z. B. eine Beschleunigung, erfolgt, die Hauptursache für die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zum Zeitpunkt der Beginns des Schaltvorganges dar. Zum Zeitpunkt des Schaltendes, andererseits, ist das Trägheitsmoment, das den Schaltvorgang begleitet, die Hauptursache für die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen. Deshalb kann, um die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zum Zeitpunkt des Schaltvorganges zu verhindern, die Änderung im Maschinendrehmoment und in der Schaltrate langsam gemacht werden. Dennoch benötigt der Schaltvorgang eine lange Zeit, um die Schaltreaktionsfähigkeit zu verschlechtern. Daher führt das Regelsystem der Erfindung die folgenden Regelvorgänge durch, um die gegensätzlichen Bedingungen für die Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen und für die Verbesserung der Schaltreaktionsfähigkeit zu erfüllen.
20 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Regelbeispiels. Zuerst wird festgestellt (in Schritt S91), ob der Schaltvorgang gestartet werden muß oder nicht. Speziell wird festgestellt, ob der gegenwärtige Zeitpunkt die Schaltstartzeit ist oder unmittelbar nach der Schaltstartzeit. Diese Entscheidung kann z. B. in Werten der verflossenen Zeit seit der Abgabe des auf den Eingangsdaten basierenden Schaltsignals gemacht werden. Wenn die Antwort dieses Schrittes S91 positiv ist wird die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Maschinendrehmoment durchgeführt (in Schritt S92). Wenn die Antwort von Schritt S91 negativ ist, d. h. wenn seit dem Start des Schaltvorgan ges einige Zeit vergangen ist, wird die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit dem Schaltvorgang durchgeführt (in Schritt S93).
Ein spezielles Beispiel der Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, wird in einem Zeitablaufplan in 21 veranschaulicht. Wenn zum Zeitpunkt t80 festgestellt wird, daß durch Betätigen des Gaspedals eine Beschleunigung angefordert wird, wird das Maschinendrehmoment Te auf das Zieldrehmoment Ttgo, daß auf der Beschleunigungsanforderung beruht, erhöht. Dieser Zustand wird für ein Sechstel der Periode der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen t0 (d. h. die Periode der natürlichen Vibrationen des Fahrzeuges), wie sie entsprechend des Anstieges des Maschinendrehmomentes erwartet werden, aufrechterhalten. In dem Moment, wenn dieser Zeitabschnitt vergangen ist, wird das Maschinendrehmoment um das aktuelle Trägheitsmoment der Maschine verringert. In anderen Worten, das Maschinendrehmoment Te wird um das Drehmoment verringert, um das es erhöht wurde, um das Zieldrehmoment zu setzen. Dieser Zustand wird beibehalten bis zu einem Zeitpunkt t81, wenn der Zeitabschnitt t0/6 abgelaufen ist, und das Maschinendrehmoment wird dann auf das Zieldrehmoment Ttgo erhöht. In anderen Worten, die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zur Zeit des Schaltbeginns werden durch pulsartiges Ändern des Maschinendrehmomentes unterdrückt. Andererseits wird die Schaltrate vom Zeitpunkt t81 bis zu einem Zeitpunkt t82, wenn die Maschinendrehzahl die Zieldrehzahl erreicht, um dabei die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zu unterdrücken.
Andererseits wird die Regelung zur Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses zum Zeitpunkt t80 gestartet, wenn die Beschleunigungsanforderung festgestellt wird, jedoch wird die Schaltrate ΔNe so weit wie möglich vergrößert. Besonders die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zum Zeitpunkt des Schaltbeginns werden z. B. durch pulsierendes Ändern des Maschinendrehmomentes unterdrückt, so daß die Schaltrate ΔNe ohne besondere Berücksichtigung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen gesetzt werden kann. Speziell wird die Schaltrate ΔNe nach der folgenden Formel gesetzt: ΔNe 0 (Neo – Nei)/Ts
Hier bezeichnet Neo die Ziel-Maschinendrehzahl, Nei die aktuelle Maschinendrehzahl und Ts bezeichnet den Zeitraum der Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen und ist ein Sechstel (d. h. t0/6) der Periode der Vibrationen.
In dem Zeitraum, in welchem das Maschinendrehmoment Te pulsartig verändert wird, wird daher der Schaltvorgang so durchgeführt, daß die Schaltrate ΔNe auf einen vorbestimmten Wert gehalten wird. Die Schaltrate wird im wesentlichen halbiert und dieser Zustand wird über eine Halbperiode der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, wie sie zum Zeitpunkt des Schaltendes erwartet werden, beibehalten. Das heißt, daß ist die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit der Schaltrate, wie sie bereits vorher beschrieben wurde.
Gemäß dieser in 20 und 21 gezeigten Regelung kann die Schaltrate erhöht werden, während die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zum Zeitpunkt des Schaltbeginns unterdrückt werden, so daß die Schalt-Reaktionsfähigkeit verbessert wird. Besonders während der Beschleunigungszeit ist die Beschleunigung (wie durch A in 21 angezeigt) unmittelbar bevor die Antriebskraft den Zielwert erreicht so hoch, daß die vom Fahrer gefühlte Beschleunigung zufriedenstellend ist. Hier ist in 21 eine Schaltrate des Regelvorganges einer früheren Technik, in der die vorgenannte Regelung nicht durchgeführt wird, in einer gestrichelten Kurve dargestellt. In der früheren Technik kann die Schaltrate zum Zeitpunkt des Schaltendes nicht so hoch gemacht werden, daß Raum für weitere Verbesserungen der Schaltreaktionsfähigkeit bleibt.
Hier entspricht die Funktion von Schritt S91 den Einrichtungen der Wahrnehmung in der Erfindung, die Funktion S92 entspricht den Einrichtungen zur Regelung des Ausgangsdrehmomentes der Kraftquelle in der Erfindung und die Funktion von Schritt S93 entspricht den Zulassungseinrichtungen in der Erfindung.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit speziellen Beispielen beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt sondern kann auch für die Regelung in dem Fall angewendet werden, in dem nicht nur eine Beschleunigung sondern auch eine Verzögerung erfolgt. Zum Zeitpunkt der Verzögerung tritt deshalb das Trägheitsdrehmoment so auf, wie es zur Beginn des Schaltvorganges ist, so daß die Schaltrate oder das Maschinendrehmoment geregelt wird, um das Trägheitsmoment zu kompensieren. Zum Zeitpunkt des Schaltendes, andererseits, wird das Maschinendrehmoment oder die Schaltrate geregelt, um das Antriebsdrehmoment um das Trägheitsdrehmoment zu ergänzen.
In den einzelnen speziellen Beispielen, die bis hier beschrieben wurden, ist andererseits der Zeitraum zur Regelung des Maschinendrehmoments und der Schaltrate eine Halbperiode der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, aber er könnte auch eine Periode sein, wenn die Elastizität der Kraftüber tragungskette berücksichtigt wird. In dieser Modifikation differiert der Zeitraum leicht von der Halbperiode.
Hiernach werden zusammenfassend die Vorteile beschrieben, die durch die Erfindung erreicht werden. Nach der Erfindung, die vorstehend beschrieben wurde, können selbst beim Start des Schaltvorganges, der auf Grund einer erforderlichen Änderung der Ausgangsleistung der Kraftquelle ausgelöst wurde, die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, wie sie durch die Änderung der Antriebskraft hervorgerufen werden, wirksam unterdrückt werden. Da darüber hinaus die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen mit der Ausgangsleistung der Kraftquelle durchgeführt wird, können die Antriebskraft und die Schaltrate über eine kurze Zeit geändert werden, so daß die Schaltreaktionszeit oder die Beschleunigung verbessert wird. Andererseits kann gemäß der Erfindung zusätzlich zu der Verbesserung der Schaltreaktionsfähigkeit oder der Beschleunigung zum Zeitpunkt des Beginnes des Schaltvorganges das Trägheitsdrehmoment, das den Schaltvorgang begleitet, geregelt werden, um es mit dem Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle zu ergänzen oder zu kompensieren, so daß das Gefühl eines Mangels oder Überschusses an Antriebskraft im Voraus vermieden werden kann.
Wenn gemäß der Erfindung zum Zeitpunkt des Schaltendes die Getriebeübersetzung die Zielübersetzung erreicht, so das die Schaltrate im wesentlichen Null wird, ändert sich das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle, um das Trägheitsdrehmoment, das die Veränderung in der Schaltrate begleitet, zu ergänzen oder zu kompensieren, so daß der Überschuß oder der Abfall des Antriebsdrehmomentes und die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, wie sie dadurch erzeugt werden, zuverlässig vermieden werden können.
Wenn gemäß der Erfindung das Trägheitsdrehmoment, das zum Zeitpunkt des Schaltendes auftritt, nicht durch das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle ergänzt oder kompensiert werden kann, wird die Schaltrate im Voraus geändert, so daß die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen wirksam unterdrückt oder verhindert werden können, indem die Einflüsse durch das Trägheitsdrehmoment zum Zeitpunkt des Schaltendes vermieden werden.
Gemäß der Erfindung werden die Einflüsse des Trägheitsdrehmomentes, wenn die Schaltrate sich ändert, sowohl durch das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle als auch der Schaltrate beseitigt, so daß die Änderung im Antriebsdrehmoment geglättet werden können, um wirksam die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zu verhindern.
Gemäß der Erfindung ändern sich die vorausgesetzten Bedingungen für die Regelung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, d. h. der vorausgesagte oder gedachte Wert der Ausgangsleistung der Kraftquelle oder die Schaltrate, nicht während der Regelung zur Unterdrückung, so daß die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zufriedenstellend ausgeführt werden kann.
Gemäß der Erfindung wird die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen häufig durch Regelung des Ausgangdrehmomentes der Kraftquelle durchgeführt, so daß die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen wirksamer unterdrückt oder verhindert werden können.
Gemäß der Erfindung kann die unzureichende Regelung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, weil das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle als Zielwert der Regelung ausfällt, im Voraus vermieden werden, um die Regelung zur Unterdrückung der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zu erledigen.
Gemäß der Erfindung können darüber hinaus die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zuverlässig unterdrückt oder verhindert werden, selbst wenn die Schaltrate zu Beginn des Schaltvorganges erhöht wird, so daß der Zeitraum für den Schaltvorgang verkürzt werden kann, um die Schaltreaktionsfähigkeit oder die Beschleunigung zu verbessern.
Ein Regelsystem eines Fahrzeuges, mit stufenlos veränderlichem Antrieb, in welchem der stufenlos veränderliche Antrieb, der fähig ist, die Getriebeübersetzung kontinuierlich zu verändern, mit der Ausgangsseite einer Kraftquelle gekoppelt ist, um das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle in Übereinstimmung mit dem Trägheitsdrehmoment, das sich durch das Ändern der Getriebeübersetzung bildet, zu regeln. Das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle wird auf ein Drehmoment geregelt, das auf dem Trägheitsdrehmoment und einem Zieldrehmoment beruht, das aus der Forderung nach Änderung der Antriebskraft beruht.

Claims

Regelungssystem eines Fahrzeuges, das einen stufenlos veränderlichen Antrieb (2) aufweist, in welchem der stufenlos veränderliche Antrieb, der in der Lage ist, das Übersetzungsverhältnis des Getriebes kontinuierlich zu ändern, an die Ausgangsseite einer Kraftquelle (1) gekoppelt ist, um das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle (1) auf ein Drehmoment sowohl nach einem Trägheitsdrehmoment, das die Änderung des Übersetzungsverhältnisses begleitet, als auch nach einem Zieldrehmoment zu regeln, das auf der Forderung der Erhöhung der Antriebskraft des Fahrzeuges basiert und das gekennzeichnet ist durch: die Ausgangsdrehmoment-Regeleinrichtung (23), die das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle (1) stufenweise um eine Vielzahl von Drehmomenten, die von einem Trägheitsdrehmoment, das zum Zeitpunkt des Beginnes oder des Endes des Schaltvorganges erwartet wird, abgeteilt sind, verändert und einer Einrichtung (24), die die Schaltrate in Übereinstimmung mit der stufenweisen Veränderung im Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle (1), ändert.
Regelungssystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: die Ausgangsdrehmoment-Regeleinrichtung (23), die einen Rechenvorgang durchführt durch Division des Produktes einer Zieldrehzahl der Kraftquelle (1) und des Drehmomentes durch die aktuelle Ausgangsdrehzahl der Kraftquelle (1) auf der Basis der Forderung nach einer Änderung der Antriebskraft des Fahrzeuges und durch Addition des Trägheitsdrehmomentes.
Regelungssystem nach Anspruch 1, wobei das Trägheitsdrehmoment auf der Basis eines Trägheitsdrehmomentes einer Kraftübertragungskette, die die Kraftquelle (1) einschließt, an der Eingangsseite des stufenlos veränderlichen Antriebes (2), und der Veränderung in der Drehzahl der Kraftübertragungskette, bestimmt wird.
Regelungssystem nach Anspruch 1, wobei die Kraftquelle (1) eine Maschine mit innerer Verbrennung zur Abgabe eines Drehmomentes entsprechend der Menge des eingespeisten Kraftstoffes, aufweist und weiterhin eine Ausgangsdrehmomentenregeleinrichtung (23) aufweist, die die Menge des eingespeisten Kraftstoffes so regelt, daß das kleinere eines Drehmomentes gemäß dem Zieldrehmoment und dem Maximaldrehmoment, das von der Brennkraftmaschine geleistet wird, abgegeben wird.
Regelungssystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: die Einrichtung (23), die das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle (1) auf der Basis des Trägheitsdrehmomentes, das den Beginn der Änderung der Getriebeübersetzung begleitet, regelt so, daß sich kein pulsierendes Antriebsdrehmoment ausbildet.
Regelungssystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: die Einrichtung (23,) die das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle (1) auf der Basis des Trägheitsdrehmomentes zum Zeitpunkt des Schaltendes so regelt, daß sich kein pulsierendes Antriebsdrehmoment ausbildet.
Regelungssystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: die Einrichtung (23), die das Trägheitsdrehmoment zum Zeitpunkt des Schaltendes mit einer zulässigen Änderung im Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle (1) vergleicht und eine Einrichtung (24), die die Schaltrate unmittelbar vor Schaltende herabsetzt, wenn das Trägheitsdrehmoment größer ist als die zulässige Änderung im Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle (1).
Regelungssystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: die Einrichtung (23), die das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle (1) stufenweise um Hälften des Trägheitsdrehmomentes, dessen Auftreten zum Zeitpunkt des Beginnes oder des Endes des Schaltvorganges erwartet wird, ändert und die Einrichtung (24), die die Schaltrate in Übereinstimmung mit der stufenweisen Änderung des Ausgangsdrehmomentes der Kraftquelle (1) halbiert.
Regelungssystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: die Ausgangsdrehmomentenregeleinrichtung (23), die das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle (1) wechselweise auf ein Zieldrehmoment herauf- oder heruntersetzt, wie es auf der Basis einer geforderten Änderung der Antriebskraft des Fahrzeuges und einem Drehmoment bestimmt wird, das um einen Zuwachs des Drehmomentes zum Zieldrehmoment vermindert ist.
Regelungssystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: die Ausgangsdrehmomentenregeleinrichtung (23), die das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle (1) wechselweise auf ein Zieldrehmoment, wie es auf der Basis einer geforderten Änderung der Antriebskraft des Fahrzeuges und einem Drehmoment bestimmt wird, das um einen Zuwachs des Drehmomentes zum Zieldrehmoment vermindert ist, in jedem Sechstel der Periode der längsgerichteten Fahrzeugvibrationen, wie sie erwartet werden, wenn das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle (1) auf das Zieldrehmoment erhöht und auf dem Zieldrehmoment gehalten wird, herauf- oder heruntersetzt.
Regelungssystem nach Anspruch 1, das weiterhin aufweist: die Einrichtung (24), die die Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses konstant hält, während das Ausgangsdrehmoment der Kraftquelle (1) gerade geregelt wird, um die längsgerichteten Fahrzeugvibrationen zu unterdrücken.