WO1999007572A1 - Vorrichtung und verfahren zur übersetzungsverstellung bei einem cvt - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur übersetzungsverstellung bei einem cvt Download PDF

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Joachim Luh
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Robert Bosch Gmbh
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    • F16H—GEARING
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    • F16H59/68—Inputs being a function of gearing status

Definitions

  • the invention is based on a device or a method for automatically adjusting the transmission ratio of a continuously adjustable transmission with the features of the preambles of the independent claims.
  • Continuously adjustable vehicle transmissions are known, for example, from EP, A1.0 451 887
  • the translation to be set or set is determined from these sensor signals.
  • a continuously variable transmission with a drive and an output side is known in its translation.
  • the drive or the driven side have at least one axially displaceable element which essentially has the shape of a conical disk.
  • the looping part is generally clamped as a belt, preferably a push link belt, or a belt or a chain between pairs of disks, which represent the drive and the driven side.
  • the axial displacement of at least one of the axially displaceable elements and the speeds of the drive and driven sides are recorded.
  • the output signal of a single sensor is evaluated for the speed detection on one of the two sides and for the detection of the axial displacement on this side.
  • the object of the present invention is to adjust the translation of a continuously variable transmission in all operating areas as precisely as possible in a simple and cost-effective manner.
  • the invention is based on a device or a method for adjusting the
  • Translation of a continuously variable transmission with a drive and an output side The drive and driven side have at least one axially displaceable element which essentially has the shape of a conical disk.
  • Sensor means detects, on the one hand, a rotational speed signal representing the rotational movement of the drive side or the driven side and, on the other hand, a displacement signal representing the axial displacement of at least one of the axially displaceable elements.
  • the essence of the invention consists in that means for adjusting the translation are provided, by means of which the adjustment takes place at least as a function of the detected displacement signal.
  • An advantage of the invention is that this makes it possible to save a speed sensor.
  • the entire gear ratio setting is largely independent of the engine load or of the drive torque acting in the drive train.
  • the means for adjusting the translation are designed such that the adjustment depends on the detected speed signal, which represents the rotary movement of the drive side, and on the detected displacement signal, which represents the axial displacement of a the axially displaceable arranged on the drive side
  • the translation is adjusted without taking into account a rotational movement of the driven side that is directly detected by sensors.
  • the axial displacement and the drive speed are used to adjust the transmission ratio.
  • the rotational movement of the driven side and / or current gear ratio is determined depending on the detected speed signal, which represents the rotational movement of the drive side, and the detected displacement signal, which represents the axial displacement of one of the axially displaceable elements arranged on the drive side.
  • the adjustment of the transmission ratio depends on the detected speed signal, which represents the rotational movement of the output side, and on the detected displacement signal, which represents the axial displacement of one of the axially displaceable elements arranged on the output side , happens. It can in particular be provided here that the translation is adjusted without taking into account a rotational movement of the drive side that is directly detected by sensors.
  • the sensor means are designed in such a way that the output signal of a single sensor is evaluated in order to detect the rotary movement and to detect the axial displacement.
  • At least one valve is actuated and the detection of the maximum or minimum translation takes place depending on the actuation of the at least one valve and / or depending on the detected hydraulic pressure, and / or
  • the detection of the maximum or minimum translation takes place depending on the temporal change in the detected displacement signal, and / or - The detection of the maximum or minimum translation occurs depending on the detected position of the accelerator pedal actuated by the driver.
  • the means for adjusting the translation are designed in such a way that the translation is adjusted by regulating the displacement of the axially displaceable elements to a determined target value, it being provided in particular that the target value is dependent on the detected displacement exercise signal and is determined depending on the detected rotational movement.
  • This embodiment has the advantage that the vibration amplitude of the control signal for the translation adjustment is significantly reduced.
  • the translation is adjusted by regulating the displacement of the axially displaceable elements to a determined target value, wherein the rotational movement of the driven side is determined from the detected displacement signal on the drive side and the detected speed signal on the drive side,
  • a target value for the displacement of the axially displaceable elements is determined.
  • FIG. 1 shows an overview of a continuously adjustable transmission
  • FIG. 2 shows a block diagram of the transmission control according to the invention.
  • FIGS. 3, 4, 5 and 6 use block diagrams to show individual parts of the transmission control shown in FIG. 2.
  • FIG. 7 represents part of the combination sensor for detecting the speed and the axial displacement.
  • reference number 2 shows a continuously variable belt transmission in motor vehicles for the purpose of transmitting power from the engine 1 to the drive shafts 3 of the wheels.
  • the continuously variable transmission has, for example, a torque converter 4 and clutches 5 for forward and reverse drive switching, which are arranged between the engine 1 and the variator 6.
  • the variator 6 consists of a drive (primary) and an output (secondary) cone pulley set 7 and 8 with the axially displaceable cone pulleys 25 and 26, with the help of a chain or a thrust belt 9 transferring the force from the drive 7 to the driven pulley set 8 becomes.
  • Each conical disc set consists of an axially fixed and an axially movable disc.
  • the driven pulley set is connected to the drive shafts 3 of the wheels via a differential 10.
  • the axially movable conical disks 25 and 26 are hydraulically adjustable and have the oil chambers 11 and 12 for this purpose.
  • the transmission has an oil pump 13, which runs, for example, at the speed of the internal combustion engine 1.
  • the tension of the belt 9 is set with the aid of a pressure limiting valve 14, which regulates the pressure in the oil chamber 12 on the output side.
  • the gear ratio is set using a proportional valve (primary valve) 15 on the primary side.
  • this primary valve 15 can drain oil from the oil chamber 11 on the drive side and thus reduce the pressure, as a result of which the ratio is adjusted to low.
  • position C oil flows into the oil chamber 11 on the drive side, as a result of which the transmission ratio changes in the direction of the overdrive and the pressure in the drive side oil chamber 11 increases.
  • position B of the proportional valve 15 the oil chamber 11 is sealed, ie almost no oil can flow in or out of the oil chamber 11.
  • the proportional valve 15 can be directly controlled, for example, or can be controlled in a known manner by a pilot valve.
  • a force is generated on the valve spool by setting a current I in the magnet 16. Due to the spring 17 present on the valve slide, a certain position of the proportional valve 15 is set. This means that the current I through the magnet 16 determines the position of the proportional valve 15 and thus the opening cross section of the valve.
  • a speed sensor 18 which detects the primary speed Np and at the same time the axial displacement X p of the movable conical disk 25.
  • a sensor wheel 27 is connected to the axially displaceable conical disk 25 on the primary side.
  • the encoder wheel 27 has a special tooth profile, for example in the form of a sawtooth pattern, so that the pulse width duration of the speed signal detected by the speed sensor 18 changes when there is an axial displacement of the movable conical disk.
  • FIG. 7 shows an example of such a sensor wheel, which is designed as a sleeve with a sawtooth profile.
  • the period of the speed signal detected by the sensor 18, which is known per se, is a measure of the speed N p of the primary disk 25.
  • the pulse width ratio provides information about the axial displacement Xp of the primary disk 25. In the starting ratio, for example, a pulse width Ratio of 25%, in the overdrive ratio a pulse width ratio of 75%.
  • the primary or the axial displacement signal Np / Xp is fed to a transmission control unit 20 which adjusts the current I through the magnet 16 of the proportional valve 15. Furthermore, for example, a sensor 21 for determining the position ⁇ of the accelerator pedal actuated by the driver is connected.
  • FIG. 2 shows the more detailed configuration of the control device 20.
  • the control unit 20 calculates the axial displacement Xp of the primary disk 25 from the pulse width ratio of the output signal from the sensor 18 in block 400 or in block 501.
  • the axial displacement X p is converted to the value X p 'with the offset value OFFSET formed in block 505. corrected.
  • the status signals A / B and C / D from block 402 are fed to block 505 for this purpose.
  • the primary speed N p is compared with a predeterminable, small threshold value. Depending on the comparison result, the value Xp ⁇ is output. If the
  • Blocks 502 ensure that the lowest gear ratio is always set in the starting range (low engine or primary speed N p ).
  • the gear ratio i is calculated or determined from the axial displacement value Xp ⁇ . A characteristic curve is provided for this purpose.
  • N s Np / i
  • the secondary speed N s that is to say the speed of the output side (secondary) conical disk set 8, which in turn is a measure of the longitudinal vehicle speed.
  • the secondary speed N s is supplied to block 401.
  • block 402 is supplied with the primary speed p (sensor 18) which is currently present and the corresponding setpoint Np ⁇ so _ ] _ in block 401, which is still to be described with reference to FIG. 3.
  • Block 402 forms a first state signal A / B, which can either have the value A or the value B, and a second state signal C / D, which can either have the value C or D.
  • the first status signal is then on the
  • the difference between the instantaneous primary speed Np and the target primary speed Np, target is formed in block 40205 and used in block 40207 with the threshold value SW3 (40206). - left
  • the switch 40209 is flipped to the value B (40208). If the instantaneous primary speed Np simultaneously exceeds the threshold value SW2 (cf. 40202), the switch 40204 is connected to the switch 40209 as can be seen in FIG. If the primary speed Np is therefore greater than the threshold value SW2 and at the same time the difference between the target primary speed Np, soll and the primary speed Np is less than a threshold value SW3, then the first status signal is set to the value B.
  • the second status signal is set to the value C if the primary speed Np is greater than a threshold value SW1 (40214).
  • the threshold value comparison 40213 and the switch 40210 or the memories 40211 and 40212 are used for this purpose. If the primary speed Np does not exceed the threshold value SW1, the second status signal is set to the value D.
  • the translation regulator switches to different operating modes one after the other.
  • the transmission controller is in the "ratio-hold" operating mode, that is to say that the status signals present at block 505 (FIG. 5) have the values A and D.
  • This operating mode is characterized in that the primary valve 15 (Fig.l) is closed. This means that no hydraulic oil can flow into or drain out of the oil chamber 11 of the primary disk. This means that the set translation does not change.
  • the "ratio-low" operating mode is set.
  • the state signals at block 505 (FIG. 5) then have the values A and C.
  • the primary valve 15 releases a small opening cross-section to the hydraulic reservoir. This means that some hydraulic oil can flow out of the primary-side chamber 11.
  • the target and actual primary speed (Np ; SO] __, Np) adjust. If the target and actual primary speeds are the same, the transmission controller switches to the "control" operating mode, the status signals at block 505 (FIG. 5) then have the values B and C.
  • the primary valve 15 depends on a comparison between the target and actual primary speed (N p ⁇ so ] _] _, Np) or between the target and actual axial displacement (Xp should be set to ' x k'.
  • the primary valve 15 accordingly adjusts the translation to larger values until the maximum possible translation limited by mechanical stops is reached.
  • the pulse width of the output signal of the sensor 18 would be minimal. Since the axial shift is known for the largest gear ratio, the measured pulse width signal can be adapted to the axial shift by adapting the correction value OFFSET. This allows tolerances in the installation position of the sensor 18 or the sensor wheel 27 (sleeve, FIG. 7) to be compensated for during operation.
  • the correction value OFFSET can be adjusted when the vehicle coasts or brakes by recognizing the mechanical end stop for the largest gear ratio. Reaching the mechanical end stop for the largest gear ratio can be done in this way can be recognized that the translation no longer increases in spite of a primary valve 15 (position A) opened in the direction of the tank.
  • the end stop for the largest transmission ratio can be identified by measuring the hydraulic pressure on the primary side. If the vehicle is not stationary and the primary pressure is zero, the gearbox is at the end stop.
  • the correction value can also be adapted when driving in the overdrive ratio. If the vehicle coasts (throttle valve opening ⁇ has a small value) and the gear ratio can no longer be reduced, then the end stop for the overdrive gear ratio is recognized. - The end stop for the smallest ratio can be identified by measuring the hydraulic pressure on the primary side. If the primary pressure is at a maximum and / or the primary valve to the pump 13 is open (position C) and the ratio can no longer be reduced, then the end stop for the
  • FIG. 2 shows the detailed design of the entire control device 20.
  • a block 401 exists which the drive program from the signals of the primary rotation speed N p (sensor 18), the secondary rotational speed N s (output of block 400), the accelerator pedal position ⁇ (sensor 21) and optionally further, not shown signaled l 's for influencing a Target primary speed Np jSO __ calculated based on an algorithm or determined using a map.
  • the target primary speed p ) SO] __ is determined in addition to the secondary speed N s determined in block 400 and that in block 400. telten axial displacement Xp ⁇ the block 403 described with reference to Figure 4 fed.
  • FIG. 4 shows the more precise configuration of block 403 of the transmission regulator.
  • the target primary speed p so n (from block 401) is converted into a desired axial displacement Xp / SO H using the secondary speed N s determined in block 400.
  • Xp is to be compared with the measured axial displacement Xp ( k and a (provisional) control signal Ib is obtained for the primary valve 15.
  • a (provisional) control signal Ib is obtained for the primary valve 15.
  • the usual algorithms for position control of hydraulic cylinders are used.
  • the control signal of the primary valve 15 is obtained by comparing the target speed with the actual primary speed.
  • the target primary speed Np SO] _] _ is initially used as the target variable.
  • the actual regulation of the translation by the corresponding actuation of the primary valve relates to the regulation of the axial displacement. This has the following advantage:
  • the instantaneous primary speed value Np (sensor 18) can also be supplied to block 403.
  • the block 403 determines a control signal Ib for controlling the magnet 16 in such a way that, according to a predefinable strategy, the instantaneous primary speed Np is brought up to the corresponding target value Np, target.
  • control signal 1b is further processed in block 404 according to the invention to the actual control signal I for the primary valve or for the magnet 16.
  • block 404 is supplied with the status signals from block 402, which has already been described with reference to FIG. 3, and which can assume the signal value A or B and the signal value C or D.
  • the desired primary speed Np is calculated in block 403 (FIG. 2) to a current value Ib for the actuation of the solenoid valve in accordance with a specific opening cross section of the primary valve 15.
  • the current value Ib thus calculated is fed to block 404 together with the first and second status signals.
  • Block 404 delivers the final control signal I for the magnet 16 of the proportional valve 15, ie it determines the position and thus the opening cross section of the valve 15.
  • Block 404 is shown in FIG. 6. If the first status signal has the value A and the second status signal has the value D, then the current signal I is set to a value II (4045) at which the proportional valve 15 is closed. In this case, the currently set translation remains constant.
  • the current signal is set to the value II by a corresponding activation of the switches 4047 and 4046. This means that no change in the gear ratio takes place when the instantaneous primary speed falls below both the threshold value SW1 and the threshold value SW2.
  • the signal Ib coming from block 403 is limited to an adjustable minimum value (4042) or an adjustable maximum value (4041). This limitation occurs through the maximum or minimum selection 4043 and 4044. that in the case where - the primary speed is greater than the threshold value SW1 and less than the threshold value SW2 or - the primary speed is greater than the threshold value SWl and the difference between the target primary speed and the primary speed is greater than the threshold value SW3, the gear ratio with restricted speed is changed.
  • the current signal Ib coming from block 403 is not limited, which is achieved by flipping switch 4047. That is, In the event that the primary speed exceeds the threshold value SW2, the difference between the target value Np, Soll and the actual value Np of the primary speed is not too large, the gear ratio is quickly adjusted.
  • the control unit 20 naturally has a device for setting the current through the valve 16 in accordance with the desired current I.
  • the calculated values for the transmission ratio i (block 503) and the secondary speed N s (block 504) can also be used for other transmission control functions, such as for the known regulation of the belt tension.
  • the ratio can be measured even at very low vehicle speeds, since the primary disks rotate faster than the secondary disks in the starting ratio. As is well known, the more precise measurement of the speed becomes more difficult as the speed decreases.
  • a secondary speed sensor must cover a very large measuring range, for example up to approximately 12,000 revolutions per minute.
  • the primary speed sensor generally only has to cover a measuring range of up to approx. 6000 revolutions per minute.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung beziehungsweise einem Verfahren zur Verstellung der Übersetzung eines in seiner Übersetzung stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes, mit einer Antriebs- und einer Abtriebsseite. Die Antriebs- und Abtriebsseite weisen dabei wenigstens ein axial verschiebbares Element auf, das im wesentlichen die Form einer Kegelscheibe besitzt. Durch Sensormittel wird zum einen ein die Drehbewegung der Antriebsseite oder der Abtriebsseite repräsentierendes Drehzahlsignal und zum anderen eine die axiale Verschiebung wenigstens eines der axial verschiebbaren Elemente repräsentierendes Verschiebungssignal erfaßt. Der Kern der Erfindung besteht darin, daß Mittel zur Verstellung der Übersetzung vorgesehen sind, mittels der die Verstellung wenigstens abhängig von dem erfaßten Verschiebungssignal geschieht. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß hierdurch die Möglichkeit gegeben wird, einen Drehzahlsensor einzusparen. Darüber hinaus ist, wie noch im Laufe der Beschreibung genauer gezeigt werden wird, die gesamte Übersetzungseinstellung weitestgehend unabhängig von der Motorlast beziehungsweise von dem im Antriebsstrang wirkenden Antriebsmoment.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Ubersetzungsverstellung bei einem CVT
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung bzw. einem Ver- fahren zur automatischen Verstellung der Übersetzung eines kontinuierlich verstellbaren Getriebes mit den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche.
Kontinuierlich verstellbare Fahrzeuggetriebe sind beispiels- weise bekannt aus der EP,A1,0 451 887. Hierbei werden zur
Einstellung beziehungsweise Verstellung der Getriebeübersetzung die Drehzahlen der Antriebsseite (Primärseite) und der Abtriebsseite (Sekundärseite) mit Hilfe von zwei Drehzahlsensoren gemessen. Aus diesen Sensorsignalen wird die einzu- stellende beziehungsweise eingestellte Übersetzung bestimmt.
Aus der DE, AI, 44 11 628 ist ein in seiner Übersetzung stufenlos verstellbares Umschlingungsgetriebe mit einer Antriebs- und eine Abtriebsseite bekannt. Die Antriebs- bzw. die Abtriebsseite weisen dabei wenigstens ein axial verschiebbares Element auf, das im wesentlichen die Form einer Kegelscheibe besitzt. Das Umschlingungsteil ist dabei im allgemeinen als ein Band, vorzugsweise ein Schubgliederband, oder ein Riemen oder eine Kette zwischen Scheibenpaaren, die die Antriebs- und die Abtriebsseite darstellen, eingespannt. Zur Regelung des Schlupfes des Umschlingungsteils werden dabei die axiale Verschiebung wenigstens eines der axial verschiebbaren Elemente sowie die Drehzahlen der Antriebs- und die Abtriebsseite erfaßt. Für die Drehzahlerfassung einer der beiden Seiten sowie für die Erfassung der axialen Verschiebung auf dieser Seite wird dabei das Ausgangssignal eines einzigen Sensors ausgewertet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, in einfacher und kostengünstiger Weise die Übersetzung eines stufenlosen Getriebes in allen Betriebsbereichen möglichst exakt zu verstellen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteile der Erfindung
Wie schon erwähnt geht die Erfindung aus von einer Vorrich- tung beziehungsweise einem Verfahren zur Verstellung der
Übersetzung eines in seiner Übersetzung stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes , mit einer Antriebs- und einer Abtriebsseite . Die Antriebs- und Abtriebsseite weisen dabei wenigstens ein axial verschiebbares Element auf, das im we- sentlichen die Form einer Kegelscheibe besitzt. Durch Sensormittel wird zum einen ein die Drehbewegung der Antriebsseite oder der Abtriebsseite repräsentierendes Drehzahlsignal und zum anderen ein die axiale Verschiebung wenigstens eines der axial verschiebbaren Elemente repräsen- fierendes Verschiebungssignal erfaßt.
Der Kern der Erfindung besteht darin, daß Mittel zur Verstellung der Übersetzung vorgesehen sind, mittels der die Verstellung wenigstens abhängig von dem erfaßten Verschie- bungssignal geschieht. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß hierdurch die Möglichkeit gegeben wird, einen Drehzahlsensor einzusparen. Darüber hinaus ist, wie noch im Laufe der Beschreibung ge- nauer gezeigt werden wird, die gesamte Übersetzungseinstellung weitestgehend unabhängig von der Motorlast beziehungsweise von dem im Antriebsstrang wirkenden Antriebsmoment.
In einer besonders vorteilhaften ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Mittel zur Verstellung der Übersetzung derart ausgebildet sind, daß die Verstellung abhängig von dem erfaßten Drehzahlsignal, das die Drehbewegung der Antriebsseite repräsentiert, und abhängig von dem erfaßtem Verschiebungsεignal, das die axiale Verschiebung eines der auf der Antriebseite angeordneten axial verschiebbaren
Elemente repräsentiert, geschieht. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, daß die Verstellung der Übersetzung ohne Berücksichtigung einer sensorisch direkt erfaßten Drehbewegung der Abtriebsseite geschieht. Bei dieser Ausgestaltung wird also zur Verstellung der Übersetzung die axiale Verschiebung und die Antriebsdrehzahl herangezogen. Im Vergleich mit der Übersetzungsverstellung, die auch die Abtriebsdrehzahl berücksichtigt, wird hierdurch vorteilhafterweise die Übersetzungseinstellung bei geringen Fahrzeu- glängsgeschwindigkeit genauer, da in diesem Betriebsbereich die Antriebsdrehzahl im allgemeinen größer ist als die Abtriebsdrehzahl .
Bei dieser ersten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß abhängig von dem erfaßten Drehzahlsignal, das die Drehbewegung der Antriebsseite repräsentiert, und dem erfaßten Verschiebungssignal, das die axiale Verschiebung eines der auf der Antriebseite angeordneten axial verschiebbaren Elemente repräsentiert, die Drehbewegung der Abtriebseite und/oder die aktuelle Getriebeübersetzung ermittelt wird. Alternativ hierzu kann als zweite Ausgestaltung vorgesehen sein, daß die Verstellung der Übersetzung abhängig von dem erfaßten Drehzahlsignal, das die Drehbewegung der Abtriebs- seite repräsentiert, und abhängig von dem erfaßten Verschiebungssignal, das die axiale Verschiebung eines der auf der Abtriebseite angeordneten axial verschiebbaren Elemente repräsentiert, geschieht. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, daß die Verstellung der Übersetzung ohne Berücksichti- gung einer sensorisch direkt erfaßten Drehbewegung der Antriebsseite geschieht.
Bei dieser zweiten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß abhängig von dem erfaßten Drehzahlsignal , das die Drehbewe- gung der Abtriebsseite repräsentiert, und dem erfaßten Ver- schiebungssignal , das die axiale Verschiebung eines der auf der Abtriebseite angeordneten axial verschiebbaren Elemente repräsentiert, die Drehbewegung der Antriebseite und/oder die aktuelle Getriebeübersetzung ermittelt wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Sensormittel derart ausgelegt sind, daß zur Erfassung der Drehbewegung und zur Erfassung der axialen Verschiebung das Ausgangssignal eines einzigen Sensors ausge- wertet wird.
Zur vorteilhaften Anpassung beziehungsweise zur Adaption an Einbau-, Fertigungs- und/oder Alterungstoleranzen der Sensormittel kann zur Verstellung der Übersetzung vorgesehen s'ein, daß abhängig von einem bei Vorliegen eines vorgebbaren Zustands des Getriebes erfaßten Verschiebungssignal ein Korrekturwert ermittelt. Das erfaßte Verschiebungssignal und/oder die aus dem erfaßten Verschiebungssignal abgeleiteten Größen werden dann abhängig von dem ermittelten Korrek- turwert modifiziert. Der zur obenbeschriebenen Adaption benötigte vorgebbare Zustand kann dann als vorliegend erkannt werden, wenn erfaßt wird, daß das Getriebe seine maximale oder minimale Überset- zung einnimmt. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß
- zur hydraulischen Verschiebung der axial verschiebbaren Element wenigstens ein Ventil betätigt wird und die Erfassung der maximalen oder minimalen Übersetzung abhängig von der Betätigung des wenigstens einen Ventils und/oder abhängig von dem erfaßten Hydraulikdruck geschieht, und/oder
- die Erfassung der maximalen oder minimalen Übersetzung abhängig von der zeitlichen Änderung des erfaßten Verschiebungssignals geschieht, und/oder - die Erfassung der maximalen oder minimalen Übersetzung abhängig von der erfaßten Stellung des vom Fahrer betätigbaren Fahrpedals geschieht.
Weiterhin ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Mittel zur Verstellung der Übersetzung derart ausgebildet sind, daß die Verstellung der Übersetzung durch eine Regelung der Verschiebung der axial verschiebbaren Elemente auf einen ermittelten Sollwert geschieht, wobei insbesondere vorgesehen ist, daß der Sollwert abhängig von dem erfaßten Verschie- bungssignal und abhängig von der erfaßten Drehbewegung ermittelt wird. Dies Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Schwingungsamplitude des Stellsignals für die Übersetzungsverstellung deutlich reduziert wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verstellung der Übersetzung durch eine Regelung der Verschiebung der axial verschiebbaren Elemente auf einen ermittelten Sollwert geschieht, wobei - aus dem erfaßten Verschiebungssignal der Antriebsseite und dem erfaßten Drehzahlsignal der Antriebsseite die Drehbewegung der Abtriebsseite ermittelt wird,
- aus dem erfaßten Drehzahlsignal der Antriebsseite, der ermittelten Drehbewegung der Abtriebsseite und der erfaßten Stellung des vom Fahrer betätigbaren Fahrpedals ein Sollwert für die Drehbewegung der Antriebsseite gebildet wird und
- abhängig von dem ermittelten Sollwert für die Drehbewe- gung der Antriebsseite und dem erfaßten Drehzahlsignal der Antriebsseite ein Sollwert für die Verschiebung der axial verschiebbaren Elemente ermittelt wird.
Weitere Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Zeichnung
Die Figur 1 zeigt ein Übersichtsbild eines kontinuierlich verstellbaren Getriebes, während die Figur 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Getriebesteuerung darstellt. Die Figuren 3, 4, 5 und 6 zeigen anhand von Blockschaltbildern einzelne Teile der in der Figur 2 gezeigten Getriebesteuerung. Die Figur 7 stellt einen Teil des Kombinationssensors zur Erfassung der Drehzahl und der axialen Verschiebung dar.
Ausführungsbeispiele
Die Erfindung soll im folgenden anhand von Ausführungsbei- spielen näher erläutert werden. In der Figur 1 ist dabei mit dem Bezugszeichen 2 ein stufenloses Umschlingungsgetriebe in Kraftfahrzeugen zum Zweck der Kraftübertragung vom Motor 1 zu den Antriebswellen 3 der Räder dargestellt. Ein solches stufenloses Getriebe hat beispielsweise einen Drehmomentwandler 4 und Kupplungen 5 für Vorwärts- und Rückwärtsfahr- tumschaltungen, die zwischen dem Motor 1 und dem Variator 6 angeordnet sind. Der Variator 6 besteht aus einem antriebs- (primären) und einem abtriebsseitigen (sekundären) Kegelscheibensatz 7 und 8 mit den axial verschiebbaren Kegelscheiben 25 und 26, wobei mit Hilfe einer Kette oder eines Schubgliederbandes 9 die Kraft von dem Antriebs- 7 zum Abtriebsscheibensatz 8 übertragen wird. Jeder Kegelscheiben- satz besteht aus einer axial feststehenden und einer axialbeweglichen Scheibe. Durch gleichzeitige Variation der axial beweglichen Scheiben auf dem Antriebs- und dem Abtriebs- scheibensatz ändert sich die Übersetzung des Variators 6 von einer hohen Anfahrübersetzung Low zu einer niedrigen Über- setzung Overdrive.
Der Abtriebsscheibensatz ist über ein Ausgleichsgetriebe 10 mit den Antriebswellen 3 der Räder verbunden. Die axial beweglichen Kegelscheiben 25 und 26 sind hydraulisch verstell- bar und besitzen dazu die Ölkammern 11 und 12.
Zur Druckölversorgung besitzt das Getriebe eine Ölpumpe 13, die beispielsweise mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 läuft. In einer möglichen Ausführungsform wird die Spannung des Bandes 9 mit Hilfe eines Druckbegrenzungsventils 14 eingestellt, welches den Druck in der abtriebsseitigen Ölkam- mer 12 reguliert. Die Getriebeübersetzung wird mit Hilfe eines Proportionalventils (Primärventil) 15 an der Primärseite eingestellt .
Dieses Primärventil 15 kann in der Stellung A Öl aus der an- triebsseitigen Ölkammer 11 ablassen und somit den Druck vermindern, wodurch sich die Übersetzung nach Low verstellt. In der Stellung C fließt Öl in die antriebsseitige Ölkammer 11, wodurch sich die Übersetzung in Richtung Overdrive verändert und der Druck in der antriebsseitigen Ölkammer 11 ansteigt. In der Stellung B des Proportionalventils 15 ist die Ölkammer 11 abgedichtet, d. h. es kann nahezu kein Öl aus der Ölkammer 11 zu- oder abfließen. Das Proportionalventil 15 kann beispielsweise direktgesteuert sein oder durch ein Vorsteuerventil in bekannter Weise angesteuert werden.
In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird durch Einstellen eines Stromes I in dem Magneten 16 eine Kraft auf den Ventilschieber erzeugt. Durch die am Ventilschieber vorhandene Feder 17 stellt sich eine bestimmte Stellung des Proportionalventils 15 ein. Das bedeutet, daß der Strom I durch den Magneten 16 die Stellung des Proportionalventils 15 und damit den Öffnungsquerschnitt des Ventils be- stimmt.
Weiterhin existiert ein Drehzahlgeber 18, der die Primärdrehzahl Np und gleichzeitig die axiale Verschiebung Xp der beweglichen Kegelscheibe 25 erfaßt. Hierzu ist ein Geberrad 27 mit der axial verschiebbaren primärseitigen Kegelscheibe 25 verbunden. Das Geberrad 27 hat ein spezielles Zahnprofil, beispielsweise in Form eines Sägezahnmusters, so daß sich bei einer axialen Verschiebung der beweglichen Kegelscheibe die Pulsweitendauer des von dem Drehzahlgeber 18 erfaßten Drehzahlsignals ändert. Die Figur 7 zeigt beispielhaft solch ein Geberrad, das als Hülse mit Sägezahnprofil ausgeführt ist. Zur Beschreibung des Kombinationssensors sei auch auf die eingangs erwähnte DE, AI, 44 11 628 verwiesen.
Die Periodendauer des durch den an sich bekannten Sensor 18 erfaßten Drehzahlsignals ist ein Maß für die Drehzahl Np der Primärscheibe 25. Das Pulsweitenverhältnis gibt Aufschluß über die axiale Verschiebung Xp der Primärscheibe 25. In der Anfahrübersetzung ergibt sich beispielsweise ein Pulsweiten- Verhältnis von 25%, in der Overdrive-Übersetzung ein Pulsweitenverhältnis von 75%.
Das Primär- bzw. das axiale Verschiebungssignal Np/Xp wird einem Getriebesteuergerät 20 zugeführt, welches den Strom I durch den Magneten 16 des Proportionalventils 15 einstellt. Weiterhin ist beispielsweise ein Sensor 21 zur Ermittlung der Stellung α des vom Fahrer betätigbaren Fahrpedals angeschlossen. Die Figur 2 zeigt die nähere Ausgestaltung des Steuergeräts 20.
Anhand der Figur 5 soll aber zunächst der in der Figur 2 mit dem Bezugszeichen 400 gekennzeichnete Block näher beschrieben werden. Zunächst berechnet das Steuergerät 20 im Block 400 beziehungsweise im Block 501 aus dem Pulsweitenverhält- nis des AusgangsSignals des Sensors 18 die axiale Verschiebung Xp der Primärscheibe 25. Die axiale Verschiebung Xp wird mit dem im Block 505 gebildeten Offsetwert OFFSET zu dem Wert Xp' korrigiert. Wie noch näher anhand der Figur 3 beschrieben wird, werden hierzu dem Block 505 die Statussignale A/B und C/D vom Block 402 zugeführt.
In dem Block 502 wird die Primärdrehzahl Np mit einem vorgebbaren, kleinen Schwellwert verglichen. Abhängig von dem Vergleichsergebnis wird der Wert Xp^ ausgegeben. Wenn die
Primärdrehzahl Np kleiner als der Schwellwert ist, dann wird die korrigierte axiale Verschiebung Xp ' auf einen festen Wert Xχow (Xpk=xlow' gesetzt, der der axialen Verschiebung der Anfahrübersetzung entspricht, ansonsten bleibt der Wert Xp1 unverändert (Xp]=Xpl). Durch die Funktionsweise des
Blocks 502 ist gewährleistet, daß im Anfahrbereich (niedrige Motor- bzw. Primärdrehzahl Np) immer die niedrigste Getriebeübersetzung eingestellt wird. In dem Block 503 wird aus dem axialen Verschiebungswert Xp^ die Getriebeübersetzung i berechnet beziehungsweise ermittelt. Hierzu ist insbesondere eine Kennlinie vorgesehen.
Aus der so berechneten Übersetzung i und der Primärdrehzahl Np wird im Block 504 mit der Gleichung
Ns = Np/i
die Sekundärdrehzahl Ns, das heißt die Drehzahl des abtriebsseitigen (sekundären) Kegelscheibensatz 8 berechnet, die wiederum ein Maß für die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit ist. Die Sekundärdrehzahl Ns wird dem Block 401 zugeführt.
Die genaue Bildung der Status- bzw. Zustandssignale A/B und C/D im Block 402 wird anhand der Figur 3 beschrieben. Hierzu wird dem Block 402 die momentan vorliegende Primärdrehzahl p (Sensor 18) und der im noch anhand der Figur 2 zu beschreibenden Block 401 entsprechende Sollwert Np^so_]_ zuge- führt.
Der Block 402 bildet ein erstes Zustandssignal A/B, das entweder den Wert A oder den Wert B annehmen kann, und ein zweites Zustandssignal C/D, das entweder den Wert C oder D annehmen kann. Das erste Zustandssignal wird dann auf den
Wert A gesetzt, wenn die momentane Primärdrehzahl Np kleiner als ein Schwellwert SW2 ist. Dies geschieht durch die Schwellwertspeicherung 40201 mittels des Vergleichs 40202. Abhängig von dem Vergleich 40202 wird der Schalter 40204 derart umgelegt, daß der Signalwert A (40203) ausgangsseitig der zweiten Berechnungseinheit 402 anliegt.
Im Block 40205 wird die Differenz zwischen der momentanen Primärdrehzahl Np und der Sollprimärdrehzahl Np,soll gebil- det und im Block 40207 mit dem Schwellwert SW3 (40206) ver- - li ¬
glichen. Unterschreitet die im Block 40205 gebildete Differenz den Schwellwert SW3 , so wird der Schalter 40209 auf den Wert B (40208) umgelegt. Überschreitet gleichzeitig die momentane Primärdrehzahl Np den Schwellwert SW2 (vgl. 40202), so wird der Schalter 40204 wie in der Figur 2 zu sehen ist, mit dem Schalter 40209 verbunden. Wenn die Primärdrehzahl Np also größer ist als der Schwellwert SW2 und gleichzeitig die Differenz zwischen der Sollprimärdrehzahl Np,soll und der Primärdrehzahl Np kleiner als ein Schwellwert SW3 ist, dann wird das erste Zustandssignal auf den Wert B gesetzt.
Das zweite Zustandssignal wird auf den Wert C gesetzt, wenn die Primärdrehzahl Np größer ist als ein Schwellwert SW1 (40214) . Hierzu dient der Schwellwertvergleich 40213 und der Schalter 40210 bzw. die Speicher 40211 und 40212. Überschreitet die Primärdrehzahl Np den Schwellwert SW1 nicht, wird das zweite Zustandssignal auf den Wert D gesetzt.
Beim Anfahren gelangt der Übersetzungsregler nacheinander in verschiedene Betriebsmodi. Beim Stillstand des Fahrzeugs ist der Übersetzungsregler in der Betriebsart "ratio-hold" , das heißt, daß die am Block 505 (Fig.5) anliegenden Zustands- signale die Werte A und D aufweisen. Diese Betriebsart ist dadurch gekennzeichnet, daß das Primärventil 15 (Fig.l) ge- schlössen ist. Das bedeutet, daß kein Hydrauliköl in die Ölkammer 11 der Primärscheibe zufließen oder abfließen kann. Somit ändert sich die eingestellte Übersetzung nicht.
Wenn das Fahrzeug mit einer geringen Geschwindigkeit fährt, dann wird die Betriebsart "ratio-low" eingestellt. Die Zu- standssignale am Block 505 (Fig.5) weisen dann die Werte A und C auf. In dieser Betriebsart gibt das Primärventil 15 einen kleinen Öffnungsquerschnitt zu dem Hydraulikreservoir frei. Das bedeutet, daß etwas Hydrauliköl aus der primärsei- tigen Kammer 11 abfließen kann. Wenn das Fahrzeug weiter beschleunigt, dann gleichen sich Soll- und Istprimärdrehzahl (Np;SO]__, Np) an. Bei Gleichheit zwischen Soll- und Istprimärdrehzahl schaltet der Überset- zungsregler in die Betriebsart "Regelung", die Zustands- signale am Block 505 (Fig.5) weisen dann die Werte B und C auf. In dieser Betriebsart wird das Primärventil 15 wie anhand der noch zu beschreibenden Blöcke 403 und 404 gezeigt wird, abhängig von einem Vergleich zwischen der Soll- und Istprimärdrehzahl (Np^ so]_]_ , Np) oder zwischen Soll- und Istaxialverschiebung (Xp soll, x k' eingestellt.
Wenn die Betriebsart "ratio-low" aktiv ist, dann verstellt das Primärventil 15 demnach die Übersetzung hin zu größeren Werten, bis die durch mechanische Anschläge begrenzte maximal mögliche Übersetzung erreicht ist.
In diesem Fall (Erreichung der mechanischen Anschläge bei Betriebsart "ratio-low") wäre die Pulsweite des Ausgangs- Signals des Sensors 18 minimal. Da die axiale Verschiebung bei der größten Übersetzung bekannt ist, kann durch eine Anpassung des Korrekturwertes OFFSET eine Adaption des gemessenen Pulsweitensignals an die axiale Verschiebung vorgenommen werden. Dadurch lassen sich Toleranzen der Einbaulage des Sensors 18 beziehungsweise des Geberrades 27 (Hülse, Fig.7) während des laufenden Betriebs ausgleichen.
Die vorgestellte Adaption des Pulsweitensignals stellt nur eine Variante dar. Weitere Ausgestaltungen der Adaption sind im folgenden aufgezählt:
- Es kann eine Adaption des Korekturwertes OFFSET beim Ausrollen beziehungsweise beim Bremsen des Fahrzeugs durch eine Erkennung des mechanischen Endanschlags für die größte Übersetzung geschehen. Das Erreichen des mechani- sehen Endanschlags für die größte Übersetzung kann derart erkannt werden, daß die Übersetzung trotz eines in Richtung Tank geöffneten Primärventils 15 (Stellung A) nicht mehr größer wird.
- Das Erkennen des Endanschlags für die größte Übersetzung kann durch eine Messung des Hydraulikdrucks an der Primärseite geschehen. Wenn das Fahrzeug nicht steht und der Primärdruck Null ist, dann befindet sich das Getriebe am Endanschlag.
- Die Adaption des Korrekurwertes kann auch beim Fahren in der Overdrive-Übersetzung geschehen. Wenn das Fahrzeug ausrollt (Drosselklappenöffnung α hat kleinen Wert) und die Übersetzung nicht mehr weiter verkleinert werden kann, dann wird der Endanschlag für die Overdrive- Übersetzung erkannt. - Das Erkennen des Endanschlags für die kleinste Übersetzung kann durch eine Messung des Hydraulikdrucks an der Primärseite geschehen. Wenn der Primärdruck maximal ist und/oder das Primärventil zur Pumpe 13 hin geöffnet ist (Stellung C) und die Übersetzung nicht mehr weiter ver- kleinert werden kann, dann wird der Endanschlag für die
Overdrive-Übersetzung erkannt.
Die Figur 2 zeigt die nähere Ausgestaltung des gesamten Steuergeräts 20. Nach der anhand der Figur 5 beschriebenen Bearbeitung der EingangsSignale im Block 400 ist in dem
Steuergerät 20 ein Block 401 vorhanden, welcher aus den Signalen Primärdrehzahl Np (Sensor 18) Sekundärdrehzahl Ns (Ausgangssignal des Blocks 400) , Fahrpedalstellung α (Sensor 21) und gegebenenfalls weiteren, nicht dargestellten Signa- l'en zur Beeinflussung des Fahrprogramms eine Sollprimärdrehzahl NpjSO__ aufgrund eines Algorithmus berechnet oder anhand eines Kennfeldes ermittelt.
Die Sollprimärdrehzahl p)SO]__ wird neben der im Block 400 ermittelten Sekundärdrehzahl Ns und der im Block 400 ermit- telten axialen Verschiebung Xp^ dem anhand der Figur 4 beschriebenen Block 403 zugeführt.
Die Figur 4 zeigt die genauere Ausgestaltung des Blocks 403 des Übersetzungsreglers. Im Block 601 wird die Sollprimärdrehzahl p son (aus Block 401) mit Hilfe der im Block 400 ermittelten Sekundärdrehzahl Ns in eine gewünschte axiale Verschiebung Xp/SOH umgerechnet.
In dem Block 602 wird die gewünschte axiale Verschiebung
Xp soll roit der gemessenen axialen Verschiebung Xp(k verglichen und ein (vorläufiges) Stellsignal Ib für das Primärventil 15 gewonnen. Dazu werden die üblichen Algorithmen zur Positionsregelung von Hydraulikzylindern verwendet.
Bei bekannten Übersetzungsregelungen wird das Stellsignal des Primärventils 15 durch einen Vergleich der Soll- mit der Istprimärdrehzahl gewonnen. Dagegen wird bei der in der Figur 4 gezeigten Ausgestaltung als Sollgröße zunächst die Sollprimärdrehzahl Np SO]_]_ verwendet. Die eigentliche Regelung der Übersetzung durch die entsprechende Ansteuerung des Primärventils bezieht sich aber auf die Regelung der axialen Verschiebung. Dies hat folgenden Vorteil:
Bei Schwingungen des Antriebstrangs, die häufig bei kick- down Manövern (Fahrpedal wird weit niedergetreten) auftreten, kann es bei bekannten Übersetzungsregelungen (Stell- signal des Primärventils 15 abhängig von einem Vergleich der Soll- mit der Istprimärdrehzahl) zu einem kurzzeitigen Schwingen des Stellsignals für das Primärventil kommen. Bei der in der Figur 4 vorgeschlagenen Ausgestaltung kann die Schwingungsamplitude des Stellsignals deutlich reduziert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Schlupf des Um- schlingungsmittels 9 (Schlupf zwischen Band und Primär- und/oder Sekundärscheiben) keinen Einfluß auf die Übersetzungsregelung hat, da hier nur die Primärdrehzahl eingeht. Die Übersetzungsregelung ist daher insgesamt unabhängiger von der im Antriebss rang wirkenden Last.
Wie schon erwähnt kann alternativ zu der in der Figur 4 gezeigten vorteilhaften Ausfuhrungsform aber auch der momentan vorliegende Primärdrehzahlwert Np (Sensor 18) dem Block 403 zugeführt werden. In diesem Fall ermittelt der Block 403 ein Ansteuersignal Ib zur Ansteuerung des Magneten 16 derart, daß nach einer vorgebbaren Strategie die momentane Primärdrehzahl Np an den entsprechenden Sollwert Np,soll herange- führt wird.
Bei der in der Figur 2 gezeigten GetriebeSteuerung 20 wird das Ansteuersignal Ib in dem Block 404 erfindungsgemäß zu dem tatsächlichen Ansteuersignal I für das Primärventil be- ziehungsweise für den Magneten 16 weiterverarbeitet. Für diese Weiterverarbeitung werden dem Block 404 die Zustande- Signale von dem schon anhand der Figur 3 beschriebenen Block 402 zugeführt, die den Signalwert A bzw. B und den Signalwert C bzw. D annehmen können.
Wie schon erwähnt wird die Sollprimärdrehzahl Np,soll zusammen mit der Istprimärdrehzahl Np in dem Block 403 (Figur 2) zu einem Stromwert Ib für die Ansteuerung des Magnetventils entsprechend einem bestimmten Öffnungsquerschnitt des Pri- marventils 15 berechnet. Der so berechnete Stromwert Ib wird zusammen mit dem ersten und zweiten Zustandssignal dem Block 404 zugeführt. Der Block 404 liefert das endgültige Ansteue- rungssignal I für den Magneten 16 des Proportionalventils 15, d. h. es bestimmt die Stellung und damit den Öff- nungsquerschnitt des Ventils 15. Der Block 404 ist in der Figur 6 dargestellt. Wenn das erste Zustandssignal den Wert A aufweist und das zweite Zustandssignal den Wert D, dann wird das Stromsignal I auf einen Wert II (4045) gesetzt, bei dem das Proportionalventil 15 geschlossen ist. In diesem Fall bleibt die momentan eingestellte Übersetzung konstant. Das Setzen des Stromsignals auf den Wert II geschieht durch eine entsprechende Ansteuerung der Schalter 4047 und 4046. Dies bedeutet, daß keine Änderung der Getriebeübersetzung dann stattfindet, wenn die momentane Primärdrehzahl sowohl den Schwellwert SWl als auch den Schwellwert SW2 unterschreitet.
Wenn das erste Zustandssignal den Wert A aufweist und das zweite Zustandssignal den Wert C, dann wird das vom Block 403 kommende Signal Ib auf einen einstellbaren minimalen Wert (4042) bzw. einen einstellbaren maximalen Wert (4041) begrenzt. Diese Begrenzung geschieht durch die Maximal- bzw. Minimalauswahl 4043 und 4044. D. h. daß in dem Fall, in dem - die Primärdrehzahl größer als der Schwellwert SWl und kleiner als der Schwellwert SW2 ist oder - die Primärdrehzahl größer als der Schwellwert SWl und die Differenz zwischen Sollprimärdrehzahl und Primärdrehzahl größer als der Schwellwert SW3 ist, die Übersetzung mit eingeschränkter Geschwindigkeit verändert wird.
Wenn das erste Zustandssignal den Wert B aufweist, dann wird das vom Block 403 kommenden Stromsignal Ib nicht begrenzt, was mittels Umlegen des Schalters 4047 erreicht wird. D. h. in dem Fall, in dem die Primärdrehzahl den Schwellwert SW2 überschreitet, die Differenz zwischen dem Sollwert Np,soll und dem Istwert Np der Primärdrehzahl nicht zu groß ist, wird die Getriebeübersetzung schnell verstellt. Das Steuergerät 20 besitzt selbstverständlich eine Einrichtung zur Einstellung des Stroms durch das Ventil 16 entsprechend dem gewünschten Strom I.
Während die dargestellte Ausfuhrungsform von der gemeinsamen Erfassung der axialen Verschiebung und der Drehzahl an der Antriebseite des Getriebes ausgeht, kann auch vorgesehen sein, diese gemeinsame Erfassung an der Abtriebsseite vorzunehmen. Die Weiterverarbeitung zu dem Ansteuersignal für die Übersetzungsverstellung geschieht dann analog.
Die berechneten Werte für die Übersetzung i (Block 503) und die Sekundärdrehzahl Ns (Block 504) können darüber hinaus auch für andere Getriebesteuerungsfunktionen wie beispiels- weise für die an sich bekannte Regelung der Bandspannung verwendet werden.
Werden die axiale Verschiebung und die Primärdrehzahl gemeinsam erfaßt, so ergibt sich gegenüber der Berechnung der Übersetzung aus der Primär- und der Sekundärdrehzahl der
Vorteil, daß die Übersetzung bereits bei sehr geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten gemessen werden kann, da sich in der Anfahrübersetzung die Primärscheiben schneller drehen als die Sekundärscheiben. Die genauere Messung der Drehzahl wird bekanntlich mit geringer werdender Drehzahl schwieriger.
Darüber hinaus muß ein Sekundärdrehzahlsensor einen sehr großen Meßbereich, beispielsweise bis ca. 12000 Umdrehungen pro Minute, abdecken. Dagegen muß der Primärdrehzahlsensor im allgemeinen nur einen Meßbereich bis ca. 6000 Umdrehungen pro Minute erfassen. Insbesondere beim Anfahren und Bremsen des Fahrzeugs ergeben sich durch das vorgeschlagene Meßprinzip Vorteile, da die Verstellung der Übersetzung schon bei kleineren Getriebeübersetzungen exakt möglich wird. Zusammenfassend sind die Vorteile der Erfindung aufgeführt:
- Es wird nur ein einziger Sensor für die Erfassung der Primär- oder Sekundärdrehzahl benötigt. Der im Stand der Technik verwendete zweite Drehzahlsensor kann entfallen. - Die Übersetzungsbestimmung ist bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten genauer als im Stand der Technik.
- Die Toleranzen bei der Messung der axialen Verschiebung werden durch verschiedene Adaptionsmöglichkeiten ausgeglichen. - Die Übersetzungseinstellung ist weitgehend unabhängig von dem Bandschlupf und damit von Momentenschwankungen im Antriebsstrang, die Übersetzungseinstellung ist damit weitgehend lastunabhängig.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zur Verstellung der Übersetzung eines in seiner Übersetzung stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetrie- bes mit einer Antriebs- und einer Abtriebsseite (7, 8), die wenigstens ein axial verschiebbares (25, 26) Element aufweisen, das im wesentlichen die Form einer Kegelscheibe besitzt, bei dem Sensormittel (18) zur Erfassung eines die Drehbewegung der Antriebsseite oder der Abtriebsseite repräsentierenden Drehzahlsignals (Np) und zur Erfassung eines die axiale Verschiebung wenigstens eines der axial verschiebbaren Elemente repräsentierenden Verschiebungssignals (Xp) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (20) zur Verstellung der Übersetzung vorgesehen sind, mittels der die Verstellung wenigstens abhängig von dem erfaß- ten Verschiebungssignal (Xp) geschieht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (20) zur Verstellung der Übersetzung derart ausgebildet sind, daß - die Verstellung abhängig von dem erfaßten Drehzahlsignal (Np) , das die Drehbewegung der Antriebsseite repräsentiert, und abhängig von dem erfaßtem Verschiebungssignal (Xp) , das die axiale Verschiebung eines der auf der Antriebseite angeordneten axial verschiebbaren Elemente re- ' präsentiert, geschieht, wobei insbesondere vorgesehen ist, daß die Verstellung der Übersetzung ohne Berücksichtigung einer sensorisch direkt erfaßten Drehbewegung der Abtriebsseite geschieht oder - die Verstellung abhängig von dem erfaßten Drehzahlsignal, das die Drehbewegung der Abtriebsseite repräsentiert, und abhängig von dem erfaßten Verschiebungssignal, das die axiale Verschiebung eines der auf der Abtriebseite angeordneten axial verschiebbaren Elemente repräsentiert, geschieht, wobei insbesondere vorgesehen ist, daß die Ver- Stellung der Übersetzung ohne Berücksichtigung einer sensorisch direkt erfaßten Drehbewegung der Antriebsseite geschieht .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensormittel derart ausgelegt sind, daß zur Erfassung der Drehbewegung und zur Erfassung der axialen Verschiebung das Ausgangssignal (Np/Xp) eines einzigen Sensors (18) ausgewertet wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (20) zur Verstellung der Übersetzung derart ausgebildet sind, daß
- abhängig von dem erfaßten Drehzahlsignal (Np) , das die Drehbewegung der Antriebsseite repräsentiert, und dem er- faßten Verschiebungssignal (Xp) , das die axiale Verschiebung eines der auf der Antriebseite angeordneten axial verschiebbaren Elemente repräsentiert, die Drehbewegung der Abtriebseite und/oder die aktuelle Getriebeübersetzung (i) oder - abhängig von dem erfaßten Drehzahlsignal, das die Drehbewegung der Abtriebsseite repräsentiert, und dem erfaßten Verschiebungssignal , das die axiale Verschiebung eines der auf der Abtriebseite angeordneten axial verschiebbaren Elemente repräsentiert, die Drehbewegung der An- * triebseite und/oder die aktuelle Getriebeübersetzung (i) ermittelt wird
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (20) zur Verstellung der Übersetzung derart aus- gebildet sind, daß - abhängig von einem bei Vorliegen eines vorgebbaren Zu- stands des Getriebes erfaßten Verschiebungssignal ein Korrekturwert (OFFSET) ermittelt und
- das erfaßte Verschiebungssignal (Xp) und/oder die aus dem erfaßten Verschiebungssignal abgeleiteten Größen (Xp1) abhängig von dem ermittelten Korrekturwert (OFFSET) modifiziert werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Zustand dann als vorliegend erkannt wird, wenn erfaßt wird, daß das Getriebe seine maximale oder minimale Übersetzung einnimmt, wobei insbesondere vorgesehen ist, daß
- zur hydraulischen Verschiebung der axial verschiebbaren Elemente wenigstens ein Ventil (15) betätigt wird und die
Erfassung (505) der maximalen oder minimalen Übersetzung abhängig von der Betätigung des wenigstens einen Ventils und/oder abhängig von dem erfaßten Hydraulikdruck geschieht, und/oder - die Erfassung der maximalen oder minimalen Übersetzung abhängig von der zeitlichen Änderung des erfaßten Verschiebungssignals geschieht, und/oder
- die Erfassung der maximalen oder minimalen Übersetzung abhängig von der erfaßten Stellung des vom Fahrer betä- tigbaren Fahrpedals geschieht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (20) zur Verstellung der Übersetzung derart ausgebildet sind, daß die Verstellung der Übersetzung durch ei- rie Regelung der Verschiebung der axial verschiebbaren Elemente auf einen ermittelten Sollwert (Xp,soll) geschieht, wobei insbesondere vorgesehen ist, daß der Sollwert abhängig von dem erfaßten Verschiebungssignal (Xp) und abhängig von der erfaßten Drehbewegung (Np) ermittelt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (20) zur Verstellung der Übersetzung derart ausgebildet sind, daß die Verstellung der Übersetzung durch eine Regelung der Verschiebung der axial verschiebbaren Ele- mente auf einen ermittelten Sollwert (Xp,soll) geschieht, wobei
- aus dem erfaßten Verschiebungssignal (Xp) der Antriebsseite und dem erfaßten Drehzahlsignal (Np) der Antriebsseite die Drehbewegung (Ns) der Abtriebsseite ermittelt wird,
- aus dem erfaßten Drehzahlsignal (Np) der Antriebsseite, der ermittelten Drehbewegung (Ns) der Abtriebsseite und der erfaßten Stellung (α) des vom Fahrer betätigbaren Fahrpedals ein Sollwert (Np,soll) für die Drehbewegung der Antriebsseite gebildet wird und
- abhängig von dem ermittelten Sollwert (Np,soll) für die Drehbewegung der Antriebsseite und dem erfaßten Drehzahl - signal (Np) der Antriebsseite ein Sollwert (Xp,soll) für die Verschiebung der axial verschiebbaren Elemente ermit- telt wird.
9. Verfahren zur Verstellung der Übersetzung eines in seiner Übersetzung stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes mit einer Antriebs- und einer Abtriebsseite (7, 8), die we- nigstens ein axial verschiebbares (25, 26) Element aufweisen, das im wesentlichen die Form einer Kegelscheibe besitzt, bei dem ein die Drehbewegung der Antriebsseite oder der Abtriebsseite repräsentierendes Drehzahlsignal (Np) und ein die axiale Verschiebung wenigstens eines der axial ver- schiebbaren Elemente repräsentierende Verschiebungssignal (Xp) erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung wenigstens abhängig von dem erfaßten Verschiebungs- signal (Xp) geschieht.
PCT/DE1998/001756 1997-08-06 1998-06-26 Vorrichtung und verfahren zur übersetzungsverstellung bei einem cvt WO1999007572A1 (de)

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