DE10125317B4

DE10125317B4 - Schaltsteuervorrichtung und Schaltsteuerverfahren für ein stufenloses Getriebe

Info

Publication number: DE10125317B4
Application number: DE10125317A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Tamura; Hideki Yasue; Katsumi Kono; Daisuke Inoue; Yoshiaki Yamamoto; Hiroki Kondo; Hiroji Taniguchi; Keiji Matsuo; Yuji Hattori
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2021-05-24
Also published as: FR2809465A1; JP2001330128A; US6602163B2; FR2809465B1; JP3738667B2; DE10125317B8; US20010046924A1; DE10125317A1

Abstract

Schaltsteuervorrichtung für ein stufenloses Getriebe (14) mit einem Stellglied, welches einen Übersetzungsschaltvorgang unter Verwendung eines Betätigungsfluids durchführt, das dem Stellglied zugeführt und von diesem abgeführt wird, wobei eine Steuerung (5) ein Übersetzungsverhältnis (γ) des stufenlosen Getriebes (14) so steuert, daß eine Drehzahl eines Eingangsbauteiles (54) des stufenlosen Getriebes (14) eine Zieleingangsdrehzahl (Nint) erreicht,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (5)
a) eine Einrichtung aufweist, die die Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids mit einer vorbestimmten Temperatur oder Viskosität vergleicht, um fest zu stellen, ob die Temperatur des Betätigungsfluids unterhalb eines normalen Temperaturbereichs oder die Viskosität des Betätigungsfluids oberhalb eines normalen Viskositätsbereichs liegt, und
b) die Einrichtung für den Fall, dass die Temperatur des Betätigungsfluids unterhalb der vorbestimmten Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids oberhalb der vorbestimmten Viskosität liegt,
einen Festsetzungsbereich der Zieleingangsdrehzahl (Nint) auf einen zweiten Festsetzungsbereich setzt, der enger als ein erster Festsetzungsbereich ist, welcher gesetzt...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltsteuervorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Schaltsteuerverfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 11. Eine gattungsgemäße Schaltsteuervorrichtung sowie ein gattungsgemäßes Schaltsteuerverfahren sind in der JP 3-103654 A offenbart.

Es ist ein stufenlos schaltbares Getriebe oder stufenloses Getriebe bekannt, bei dem ein Übertragungsbauteil zwischen einem drehbaren Eingangsteil und einem drehbaren Ausgangsteil derart angeordnet ist, daß das Übertragungsbauteil die Eingangs- und Ausgangsteile kontaktiert, wobei ein Übersetzungsschaltvorgang durch Ändern der Kontaktpositionen des Übertragungsbauteiles mit dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil durchgeführt wird.

Ein Beispiel eines derartigen stufenlosen Getriebes ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung JP 3-103654 A offenbart. In der Vorrichtung, welche in dieser Patentanmeldung beschrieben ist, besteht jede der Eingangs- und Ausgangsriemenscheiben aus einer stationären Scheibe oder Antriebsscheibe und einer beweglichen Scheibe oder Antriebsscheibe, welche im wesentlichen Konus- oder Kegelstumpfform haben. Die stationären und beweglichen Scheiben sind so angeordnet, daß die Umfangsflächen hiervon, welche eine Konusform oder dergleichen haben, einander gegenüberliegen. Zwischen den Umfangsoberflächen der Scheiben ist ein Riemen eingespannt. Durch Ändern des Abstandes zwischen den Antriebsscheiben einer jeden Riemenscheibe wird die Lage, in der der Riemen auf der Riemenscheibe läuft, d.h. der Riemenumschlingungsradius auf der Riemenscheibe, änderbar. Durch Ändern des Antriebsscheibenabstandes auf der eingangsseitigen Riemenscheibe wird die Riemendurchlaufposition so gesteuert, daß das Verhältnis zwischen der Drehzahl der Eingangsriemenscheibe und der Drehzahl der Ausgangsriemenscheibe, d.h. das Übersetzungsverhältnis, gesteuert werden kann. Der Abstand zwischen den Antriebsscheiben wird durch Bewegen der beweglichen Antriebsscheibe unter Verwendung eines hydropneumatischen Stellgliedes geändert.

Das Betätigungsfluid für das hydropneumatische Stellglied ist in den meisten Fällen eine Flüssigkeit und insbesondere ein polymerer Kohlenwasserstoff, der allgemein als "Öl" bezeichnet wird. Dieses Betätigungsfluid ändert seine Viskosität sehr stark abhängig von der Temperatur. Wenn die Temperatur abnimmt, nimmt die Viskosität des Betätigungsfluids zu. Wenn die Viskosität zunimmt, wächst der Strömungswiderstand des Betätigungsfluids an, so daß die Menge an Betätigungsfluid, welche dem Stellglied zugeführt oder von diesem abgelassen werden kann, abnimmt. Dies verringert die Hubgeschwindigkeit des Stellgliedes, was zu dem Problem führen kann, daß ein bestimmter Wert der Änderungsrate des Übersetzungsverhältnisses (nachfolgend als "Übersetzungsverhältnis-Änderungsrate" bezeichnet) nicht erhalten werden kann, so daß das Ansprechverhalten bei dem Schaltvorgang verschlechtert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das genannte Problem zu beseitigen und eine verbesserte Schaltsteuervorrichtung bzw. ein Schaltsteuerverfahren bereitzustellen, die im gesamten Betriebstemperaturbereich in der Lage ist, ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis präzise einzustellen.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Schaltsteuervorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Verfahrensschritte des Anspruchs 11 gelöst, wobei die jeweiligen Unteransprüche vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt haben.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung (Anspruch 1) setzt eine Schaltsteuervorrichtung für ein stufenloses Getriebe eine Zieleingangsdrehzahl innerhalb eines zweiten Setzbereiches, der enger als ein erster Setzbereich der Zieleingangsdrehzahl ist, welche bei der Verwendung mit einer normalen Temperatur oder Viskosität des Betätigungsfluids vorhanden ist, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedriger als die Normaltemperatur oder wenn die Viskosität des Betätigungsfluids höher als die Normalviskosität ist. Mit anderen Worten, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids derart abfällt oder die Viskosität des Betätigungsfluids derart zunimmt, daß die Übersetzungsverhältnis-Änderungsrate beeinflußt wird, wird der Änderungsbereich der Zieleingangsdrehzahl auf einen Bereich eingeschränkt, der enger oder geringer ist als der Änderungsbereich, der für die normale Temperatur oder Viskosität gesetzt ist.

Selbst wenn sich somit das Ansprechverhalten für den Schaltvorgang aufgrund einer niedrigen Temperatur des Betätigungsfluids verschlechtert, läßt sich eine Abweichung der tatsächlichen Drehzahl des Eingangsbauteiles, d.h. die tatsächliche Eingangsdrehzahl, gegenüber einer erlaubbaren Drehzahl oder eine Situation, bei der die benötigte Eingangsdrehzahl nicht erreicht werden kann, vermeiden.

Der zweite Setzbereich kann enger gesetzt werden, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedriger ist. Da der Setzbereich der Zieleingangsdrehzahl abhängig von dem Betrag des Abnehmens der Übersetzungsverhältnis-Ände rungsrate enger gemacht werden kann, ist es möglich, zuverlässig Abweichungen der tatsächlichen Eingangsdrehzahl von der erlaubbaren Eingangsdrehzahl zu vermeiden oder eine Situation zu vermeiden, bei der eine benötigte Eingangsdrehzahl nicht erreicht werden kann.

Wenn weiterhin die Temperatur des Betätigungsfluids geringer als die normale Temperatur ist, kann ein auf der hohen Drehzahlseite liegender Wert der Zieleingangsdrehzahl auf einen Wert gesetzt werden, der niedriger als ein auf der hohen Drehzahlseite liegender Wert ist, der gesetzt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids eine normale Temperatur ist. Zusätzlich kann ein auf der niedrigen Drehzahlseite liegender Wert der Zieleingangsdrehzahl auf einen Wert gesetzt werden, der höher ist als ein auf der niedrigen Drehzahlseite liegender Wert, der gesetzt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids eine normale Temperatur ist, wenn sich zeigt, daß die Temperatur des Betätigungsfluids geringer als die Normaltemperatur ist. Diese Art und Weise des Festsetzens der Zieleingangsdrehzahl macht es möglich, eine Abweichung der Eingangsdrehzahl von der erlaubbaren Drehzahl zu vermeiden.

Weiterhin kann der auf der hohen Drehzahlseite liegende Wert der Zieleingangsdrehzahl, berechnet auf der Grundlage des Fahrzustandes des Fahrzeuges, mittels eines oberen Grenzwertes beschränkt werden oder der auf der niedrigen Drehzahlseite liegende Wert der Zieleingangsdrehzahl kann über einen unteren Grenzwert beschränkt werden. Somit macht es die Anwendung einer Konstruktion, bei der der auf der hohen Drehzahlseite liegende Wert der Zieleingangsdrehzahl niedriger gemacht wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids geringer als die normale Temperatur ist, also die Temperatur des Betätigungsfluids nicht die Normaltemperatur hat, und einer Konstruktion, bei der der auf der niedrigen Drehzahlseite liegende Wert der Zieleingangsdrehzahl höher gemacht wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids geringer als die normale Temperatur ist, das heißt, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids nicht normale Temperatur hat, möglich, einen geeigneten auf der niedrigen Drehzahlseite liegenden Wert oder einen geeigneten auf der hohen Drehzahlseite liegenden Wert der Zieleingangsdrehzahl dadurch zu setzen, daß der obere Grenzwert und der untere Grenzwert geeignet geändert werden.

Wenn weiterhin das stufenlose Getriebe mit einem manuellen oder Handschaltmodus versehen ist, welcher es einer Bedienungsperson erlaubt, ein Übersetzungsverhältnis aus einer Mehrzahl von vorab gesetzten Übersetzungsverhältnissen zu wählen, welche festgelegte Übersetzungsverhältnisse sind oder bestimmte Bandbreiten von Übersetzungsverhältnissen haben, kann eine Steuerung so aufgebaut werden, daß, wenn der Handschaltmodus gewählt wird und die Temperatur des Betätigungsfluids geringer als die normale Temperatur ist, die Steuerung den auf der hohen Drehzahlseite liegenden Wert der Zieleingangsdrehzahl alleine auf einen Wert setzt, der niedriger als der auf der hohen Seite liegende Drehzahlwert ist, der gesetzt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids eine Normaltemperatur ist. Diese Konstruktion macht es möglich, eine Abweichung der Drehzahl eines Primärmotors von einer erlaubten Drehzahl zu vermeiden, auch wenn der Handschaltmodus gewählt wird. Da weiterhin der Änderungsbereich der Zieleingangsdrehzahl nur auf die hohe Drehzahlseite der Zieleingangsdrehzahl beschränkt ist, kann eine Anforderung seitens der Bedienungsperson, hochzuschalten, erfüllt werden.

In einer anderen Ausführungsform kann der Setzbereich der Zieleingangsdrehzahl auf der Grundlage der Viskosität des Betätigungsfluids anstelle der Temperatur des Betätigungsfluids geändert werden. Die Ausführungsmoden oder Ausführungsformen der Erfindung sind nicht auf das oben beschriebene stufenlose Getriebe oder stufenlos schaltbare Getriebe bzw. die hierzugehörige erfindungsgemäße Steuervorrichtung beschränkt. Andere Moden oder Ausführungsformen der Erfindung sind beispielsweise ein Fahrzeug, welches mit einem derart ausgebildeten stufenlose Getriebe versehen ist, oder ein Schaltsteuerverfahren zur Durchführung eines Schaltvorganges im Fahrzeug.

Zwar ist es bereits bekannt, den Bereich möglicher Übersetzungsverhältnisse eines stufenlosen Getriebes einzuschränken, jedoch geschieht dies in der offengelegten Patentanmeldung DE 197 06 746 A1 in Abhängigkeit von der Temperatur des Ölfilms auf den Oberflächen der Antriebs- bzw. Abtriebsscheibe eines stufenlosen Toroidgetriebes. Dabei wird der Festsetzungsbereich des Übersetzungsverhältnisses eingeengt, wenn die Temperatur des Ölfilms auf den Scheibenoberflächen größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert.

Gemäß der Steuerung nach US 4,713,987 wird ein Untersetzungsverhältnis eines stufenlosen Getriebes nach unten hin begrenzt. Dies geschieht jedoch in Abhängigkeit der Kühlwassertemperatur und nur solange, bis der Motor eine bestimmte Betriebstemperatur erreicht hat, um ein Vibrieren oder Ausgehen des Motors bei zu niedrigen Untersetzungverhältnissen zu vermeiden.

Das Problem von Fehleinstellungen aufgrund sich verändernder Viskosität des Betätigungsfluids des Stellglieds bleibt ungelöst.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen hiervon unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Teile oder Elemente bezeichnen.

Es zeigt:

1 schematisch den Aufbau einer Fahrzeugantriebsvorrichtung mit einem herkömmlichen stufenlosen Getriebe;

2 die schematische Darstellung des Aufbaus einer herkömmlichen Kraftübertragungsvorrichtung, welche das stufenlose Getriebe von 1 enthält;

3 die Darstellung einer herkömmlichen Schaltanzeige;

4 die graphische Darstellung einer erfindungsgemäßen Steuermappe für das stufenlose Getriebe;

5 eine graphische Darstellung zur Erläuterung einer erfindungsgemäßen Steuerung, die durchgeführt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids im stufenlosen Getriebe niedrig ist;

6 ein Flußdiagramm betreffend die erfindungsgemäße Steuerung, welche durchgeführt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedrig ist;

7 eine graphische Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels des Festsetzens eines oberen Grenzwertes zum Zeitpunkt einer niedrigen Temperatur des Betätigungsfluids; und

8 ein Flußdiagramm betreffend eine erfindungsgemäße Steuerung, welche durchgeführt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedrig ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Diese Ausführungsform befaßt sich mit einem stufenlos schaltbaren Getriebe oder stufenlosen Getriebe, welches Teil einer Antriebskraftübertragungsvorrichtung in einer Antriebsvorrichtung eines Fahrzeuges ist.

1 zeigt schematisch vereinfacht den Aufbau einer Fahrzeugantriebsvorrichtung 1. Der Ausgang eines Motors 2, der als Antriebsmotor dient, wird auf die Antriebsräder 4 über eine Antriebskraftübertragungsvorrichtung 3 übertragen, wodurch das Fahrzeug angetrieben wird. Eine Steuereinheit 5 zur Steuerung der Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 berechnet bestimmte Steuerparameter betreffend den Motor 2 und die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 3 aus Parametern, welche den Fahrzustand des Fahrzeuges wiedergeben, beispielsweise Betriebszustand des Motors 2, Betriebszustand der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 3 etc. Die Steuerparameter sind beispielsweise der Öffnungsgrad einer Drosselklappe, die Menge an einzuspritzendem Kraftstoff, das Übersetzungsverhältnis etc. Durch Steuerung dieser Parameter werden der Motor 2 und die Antriebskraftübertragungsvorrichtung 3 in bestimmten Zuständen gehalten bzw. hierin gesteuert.
2 zeigt schematisch den Aufbau der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 3 einschließlich eines CVT (= continuously variable transmission = stufenloses Getriebe). Der Ausgang vom Motor 2 wird auf eine Antriebswelle 20 über einen Drehmomentwandler 10, der als fluidischer Übertragungsmechanismus vorgesehen ist, einen Vor wärts/Rückwärts-Schaltmechanismus 12, ein CVT 14, einen Untersetzungsmechanismus 16 und eine Differentialvorrichtung 18 übertragen, um das Fahrzeug anzutreiben.
Eine vordere Abdeckung 22 des Drehmomentwandlers 10 wird unter Kraft vom Motor 2 angetrieben. Eine Drehung der vorderen Abdeckung 22 wird auf ein Pumpenrad 24 und eine Ölpumpe 26 übertragen. Die Ölpumpe 26 liefert ein Betätigungsfluid an hydraulische Steuermechanismen an verschiedenen Orten oder Stellen in der Antriebskraftübertragungsvorrichtung 3. Das Betätigungsfluid wirkt auch als Schmieröl. Das Pumpenrad 24 liefert Betätigungsfluid, welches den Drehmomentwandler 10 füllt, in Richtung eines Turbinenläufers 28. Der Turbinenläufer 28 wird entsprechend in Drehung versetzt. Der Turbinenläufer 28 ist mit einer Ausgangswelle 30 des Drehmomentwandlers verbunden, um zusammen mit der Ausgangswelle 30 des Drehmomentwandlers zu drehen. Somit wird die Drehung des Turbinenläufers 28 der Ausgang vom Drehmomentwandler 10. Das Betätigungsfluid, welches durch den Turbinenläufer 28 läuft, läuft weiterhin durch eine Statorläufer 32 und erreicht dann das Pumpenrad 24. Der Statorläufer 32 wird mittels einer Einwegkupplung 34 gelagert. In einem Bereich, wo das Eingangs/Ausgangs-Drehzahlverhältnis des Drehmomentwandlers 10 relativ niedrig ist (in einem Bereich bei oder unterhalb eines Kupplungspunktes), greift die Einwegkupplung 34 ein, so daß der Statorläufer 32 festgelegt ist. Wenn in diesem Zustand der Statorläufer 32 die Richtung des Betätigungsfluids ändert, welches von dem Turbinenläufer 28 geliefert wird, wird das Betätigungsfluid in Richtung des Pumpenrades 24 von hinten her in Drehrichtung des Pumpenrades 24 geliefert. Auf diese Weise wird das Drehmoment verstärkt. Wenn das Übersetzungsverhältnis des Drehmomentwandlers 10 den Kupplungspunkt übersteigt, fließt Betätigungsfluid von dem Turbinenläufer 28 derart, daß das Betätigungsfluid eine Rückseite des Statorläufers 32 trifft. Auf diese Weise wird die Einwegkupplung 34 ausgerückt, so daß der Statorläufer 32 im Leerlauf ist. In dieser Situation führt der Drehmomentwandler 10 keine Drehmomentverstärkung durch, sondern wirkt als Fluidkupplung.
Der Drehmomentwandler 10 hat eine Überbrückungskupplungsfunktion. Eine Überbrückungskupplungsplatte 36 ist so angeordnet, daß sie in Richtung der vorderen Abdeckung 22 weist. Die Überbrückungskupplungsplatte 36 ist an der Ausgangswelle 30 des Drehmomentwandlers gelagert, so daß die Überbrückungskupplungsplatte 36 zusammen mit der Ausgangswelle 30 des Drehmomentwandlers dreht und relativ zur Ausgangswelle 30 des Drehmomentwandlers in deren Längsachse gleitbeweglich ist. Ein Torsionsdämpfer 38 zur Aufnahme von Schlägen und Vibrationen in Drehrichtungen ist zwischen einem äußeren Umfangsabschnitt der Überbrückungskupplungsplatte 36, der die vordere Abdeckung 22 kontaktiert, und einem mittigen Abschnitt hiervon angeordnet, in welchem die Überbrückungskupplungsplatte 36 von der Ausgangswelle 30 des Drehmomentwandlers gelagert ist. Während eines Überbrückungszustandes wird das Betätigungsfluid in Richtung einer Rückseite 42 der Überbrückungskupplungsplatte 36 von einem Fluiddrucksteuerschaltkreis 40 geliefert, der wiederum von der Steuereinheit 5 gesteuert wird. Aufgrund dieses Druckes gleitet die Überbrückungskupplungsplatte 36 in der Zeichnung nach rechts und gelangt in Anlage mit der vorderen Abdeckung 22. Somit wird Leistung ohne die Einwirkung von Betätigungsfluid übertragen. Um diesen Überbrückungskupplungszustand aufzuheben, wird Betätigungsfluid einer Vorderseite 44 der Überbrückungskupplungsplatte 36 zugeführt. Aufgrund des angelegten Fluiddruckes gleitet die Überbrückungskupplungsplatte 36 in der Zeichnung nach links und trennt sich von der vorderen Abdeckung 22.
Der Vorwärts/Rückwärts-Schaltmechanismus 12 ist im wesentlichen als doppelt ausgelegter Planetengetriebezug ausgelegt, der zwei Reihen von Planetenrädern hat. Ein Sonnenrad 46 ist mit der Ausgangswelle 30 des Drehmomentwandlers in Verbindung. Zwei Reihen von Planetenrädern 48 sind drehbar mit einem gemeinsamen Träger 50 verbunden. Der Träger 50 ist mit der Ausgangswelle 30 des Drehmomentwandlers verbunden. Der Träger 50 ist auch mit einer Eingangswelle 54 des CVT 14 verbunden. Eine Rücklaufbremse 58 ist für einen Eingriff mit einem Hohlrad 56 vorgesehen.
Für einen Vorwärtsantrieb ist eine Vorwärtsantriebskupplung 52 eingerückt aufgrund der Zufuhr von Betätigungsfluid von dem Fluiddrucksteuerschaltkreis 40, so daß die Ausgangswelle 30 des Drehmomentwandlers und die Eingangswelle 54 in Verbindung sind. Für einen Rückwärtsantrieb wird die Vorwärtsantriebskupplung 52 so gesteuert, daß sie ausgerückt ist, und weiterhin wird die Rücklaufbremse 58 aufgrund der Zufuhr von Betätigungsfluid von dem Fluiddrucksteuerschaltkreis 40 in einen Eingriffszustand gesteuert. Im Ergebnis laufen der Träger 50 und die Ausgangswelle 30 des Drehmomentwandlers in einander entgegengesetzte Richtungen. Mit anderen Worten, die Drehrichtung wird durch den Vorwärts/Rückwärts-Schaltmechanismus 12 umkehrbar.
Weiterhin wird die Antriebskraftübertragsvorrichtung 3 in einen Neutralzustand versetzt, in dem sowohl die Vorwärtsantriebskupplung 52 als auch die Rücklaufbremse 58 außer Eingriff gebracht werden.
Das CVT 14 hat eine eingangsseitige Riemenscheibe 60, welche zusammen mit der Eingangswelle 54 des CVT drehbar ist, sowie eine ausgangsseitige Riemenscheibe 62, wobei um die Riemenscheiben 60 und 62 ein Riemen 64 läuft. Die ausgangsseitige Riemenscheibe 62 dreht eine Ausgangswelle 66 des CVT und liefert hierdurch Antriebsenergie an den Untersetzungsmechanismus 16.
Die eingangsseitige Riemenscheibe 60 hat weiterhin eine ortsfeste Antriebsscheibe 68 und eine bewegliche Antriebsscheibe 70. Die Antriebsscheiben 68 und 70 sind auch als Scheibenhälften der Riemenscheibe 60 betrachtbar. Die Antriebsscheiben 68 und 70 liegen in Richtung der Eingangswelle 54 des CVT einander gegenüber. Die Oberflächen der Antriebsscheiben, welche aufeinander zuweisen, sind ähnlich der Umfangsoberfläche eines Konus oder eines Kegelstumpfes ausgebildet. Die bewegliche Antriebsscheibe 70 ist zusammen mit der Eingangswelle 54 drehbar und wirkt weiterhin als hydropneumatisches Stellglied. Die bewegliche Antriebsscheibe 70 ist über die Zufuhr eines Betätigungsfluids in ihrer Längsachse hiervon beweglich, wobei die Zufuhrmenge des Betätigungsfluids über den Fluiddrucksteuerschaltkreis 40 erfolgt. Abhängig von einer Bewegung der beweglichen Antriebsscheibe 70 ändert sich der Abstand zwischen den Oberflächen der beiden Antriebsscheiben 68 und 70, welche aufeinander zuweisen und ähnlich der Umfangsoberfläche eines Konus oder dergleichen ausgebildet sind. Wie im Falle der eingangsseitigen Riemenscheibe 60 hat die ausgangsseitige Riemenscheibe 62 eine ortsfeste Antriebsscheibe 72 und eine bewegliche Antriebsscheibe 74. Die Oberflächen der Antriebsscheiben, welche aufeinander zuweisen, sind in ihrer Form ähnlich der Umfangsoberfläche eines Konus oder dergleichen. Die bewegliche Antriebsscheibe 74 ist in ihrer Längsrichtung durch Steuerung der Menge von zugeführtem Betätigungsfluid beweglich, wodurch der Abstand zwischen den beiden Antriebsscheiben 72 und 74 ebenfalls änderbar ist.
Der Riemen 64 hat eine im wesentlichen trapezförmige Querschnittsform, welche sich an die Formgebungen der inneren Oberflächen der ortsfesten Antriebsscheiben 68 und 72 und beweglichen Antriebsscheiben 70 und 74 an den eingangsseitigen und ausgangsseitigen Riemenscheiben 60 und 62 anpaßt. Der Riemen 64 wird zwischen den ortsfesten Antriebsscheiben 68 und 72 und beweglichen Antriebsscheiben 70 und 74 sandwichartig gehalten. Durch Ändern der Abstände zwischen den ortsfesten Antriebsscheiben 68 und 72 und den beweglichen Antriebsscheiben 70 und 74 werden die Umschlingungs- oder Drehradien des Riemens 64 geändert. Änderungen der Drehradien des Riemens 64 bzw. Umschlingungsbeträge an den Eingangs- und Ausgangsseiten ändern das Übersetzungsverhältnis zwischen den Eingangs- und Ausgangswellen 56 bzw. 66 des CVT. Da die Position einer jeden Antriebsscheibe 70 bzw. 74 beliebig und stufenlos bestimmt oder geändert werden kann, nimmt das Übersetzungsverhältnis des CVT 14 innerhalb eines bestimmten Bereiches einen stufenlos variablen Wert ein.
Wie in 2 gezeigt, empfängt, um die Fahrzeugantriebsvorrichtung 1 zu steuern, die Steuereinheit 5 Signaleingänge von verschiedenen Sensoren, beispielsweise von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 76 zur Erkennung der Fahrzeuggeschwindigkeit, einem NE-Sensor 78 zur Erkennung der Drehzahl des Motors 2, einem Schaltsensor 80 zur Erkennung einer Schaltposition, welche über einen Schalt- oder Ganghebel gewählt worden ist, einem Pedalsensor 82 zur Erkennung eines Betätigungsgrades eines Gaspedals, einem Drehzahlsensor 84 zur Erkennung der Drehzahl der Eingangswelle 54 des CVT, einem Temperatursensor 86 zur Erkennung der Temperatur des Betätigungsfluids etc.
In dieser Ausführungsform sind ein automatischer Schaltmodus und ein manueller Schaltmodus als Schaltmoden für das CVT vorgesehen. Jeder dieser Schaltmoden kann von einem Fahrer durch Betätigung eines Wahlschalters 88 gewählt werden, der am Lenkrad oder am Instrumentenbrett vorhanden ist.
Der manuelle Schaltmodus ist ein Modus, in welchem ein Fahrer eine Getriebeübersetzung wählt, um das Fahrzeug wie bei einem Fahrzeug mit Handschaltung zu fahren. Mit anderen Worten, der manuelle Schaltmodus ist ein Modus, in welchem die Getriebeübersetzung aus einer Mehrzahl von vorab festgelegten Getriebeübersetzungen gewählt wird, welche festgelegte Übersetzungsverhältnisse haben oder bestimmte Übersetzungsverhältnis-Breiten haben, beispielsweise erster bis fünfter Gang. Das Lenkrad oder der Schalthebel sind mit einem Hochschaltschalter 90 und einem Herunterschaltschalter 92 versehen, welche es einem Fahrer erlauben, eine Getriebeübersetzung zu wählen.
Von daher werden Signale vom Wahlschalter 88, dem Hochschaltschalter 90 und dem Herunterschaltschalter 92 ebenfalls der Steuereinheit 5 eingegeben. Auf der Grundlage der Werte, welche von den einzelnen Sensoren und Schaltern ausgegeben werden, steuert die Steuereinheit 5 das CVT 14. Die Schaltposition und die Getriebeübersetzung, welche während des manuellen Schaltmodus ausgewählt werden, werden in einer Schaltanzeige dargestellt. 3 zeigt ein Beispiel einer Anzeige durch die Schaltanzeige. In den 3 entsprechen Lämpchen "P", "R" und "N" den Schaltzuständen "Parken", "Rückwärts" und "Neutral" wie bei üblichen Fahrzeugen mit Automatikgetriebe. Jedes Lämpchen wird eingeschaltet, um anzuzeigen, daß der momentane Schaltzustand ausgewählt worden ist. An der linken Seite befindet sich eine Siebensegment- oder Punktmatrixanzeige, deren Anzeige geändert werden kann. Wenn beispielsweise "D" angezeigt wird, zeigt der angezeigte Inhalt, daß die momentane Wahl der Automatikschaltmodus ist, der ähnlich zu dem Schaltzustand "D" bei einem mit einem herkömmlichen Automatikgetriebe ausgestatteten Fahrzeug ist. Wenn der manuelle Schaltmodus gewählt wird, zeigt die Anzeige an der linken Seite eine der Ziffern "1" bis "5". Die angezeigte Ziffer zeigt die momentan gewählte Getriebeübersetzung.
Die für das Fahrzeug benötigte Antriebsleistung wächst mit einem Anwachsen des Betätigungsbetrages des Gaspedals und nimmt mit einem Anwachsen der Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Wenn daher der automatische Schaltmodus gewählt wird, berechnet die Steuereinheit 5 eine Zieleingangsdrehzahl des CVT 14 auf der Grundlage des Fahrzustandes des Fahrzeuges, also beispielsweise Betätigungsgrad des Gaspedals, Fahrzeuggeschwindigkeit etc., und steuert das Übersetzungsverhältnis des CVT 14 so, daß die Drehzahl der Eingangswelle 54 des CVT, d.h. die Eingangsdrehzahl hiervon, gleich der Zieleingangsdrehzahl wird, um eine Motorausgangsleistung zu erzeugen, welche notwendig ist, die benötigte Antriebsleistung zu erhalten.
Wenn der manuelle Schaltmodus gewählt ist, berechnet die Steuereinheit 5 auf der Grundlage der gewählten Getriebeübersetzung eine Zieleingangsdrehzahl zur Erreichung eines Übersetzungsverhältnisses entsprechend der gewählten Getriebeübersetzung und steuert dann das Übersetzungsverhältnis des CVT 14 so, daß die Eingangsdrehzahl gleich der Zieleingangsdrehzahl wird.
Die Drehzahl der Eingangswelle 54 des CVT entspricht einfach der Drehzahl der Differentialvorrichtung 18 und entspricht damit dem Ausgang vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 76. Somit ist es möglich, einen Zielwert der Eingangswellendrehzahl entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen und um das Verhältnis von Eingangsdrehzahl zu Ausgangsdrehzahl durch Steuern des hydropneu matischen Stellgliedes zu steuern, d.h. durch Steuern des Abstandes zwischen den beweglichen und ortsfesten Antriebsscheiben, um somit den Zielwert der Eingangswellendrehzahl zu erhalten.
4 zeigt den Bereich der Zieleingangsdrehzahl, welche mit dem CVT 14 möglich ist. Im Diagramm von 4 ist auf der horizontalen Achse die Fahrzeuggeschwindigkeit V dargestellt und die Vertikalachse gibt die Zieleingangsdrehzahl Nint wieder. Das Übersetzungsverhältnis γ (= Drehzahleingangswelle/Drehzahlausgangswelle) wächst in einer Richtung zum oberen linken Bereich in dem Diagramm hin an und nimmt in einer Richtung zu einem unteren rechten Bereich hin ab. Der Maximalwert γmax und der Minimalwert γmin des Übersetzungsverhältnisses γ werden durch mechanische Beschränkungen an den Eingriffspositionen des Riemens 64 mit den eingangs- und ausgangsseitigen Riemenscheiben 60 und 62 bestimmt. Von den durch den Ursprung in 4 verlaufenden Linien zeigt die geneigtere Linie den Maximalwert γmax und die weniger geneigte Linie den Minimalwert γmin. Durchgezogene Linien in 4 und ein durch die durchgezogenen Linien definierter Bereich zeigen den Wahlbereich für die Zieleingangsdrehzahl.
Allgemein gesagt, wenn die Steuerung des Übersetzungsverhältnisses im Nahbereich der Grenze des obengenannten Übersetzungsschaltbereiches durchgeführt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedrig und die Viskosität hiervon hoch ist, kann die Übersetzungsverhältnis-Änderungsrate abnehmen und das Ansprechverhalten bei dem Schalten der Übersetzung kann sich verschlechtern, so daß in manchen Fällen die Eingangsdrehzahl von der erlaubten Drehzahl abweichen kann. In anderen Fällen kann der Übersetzungsschaltvorgang nicht innerhalb einer festgelegten Zeit abgeschlossen werden. In dieser Ausführungsform wird daher dem Problem der Verrin gerungen der Übersetzungsverhältnis-Änderungsrate aufgrund von Temperaturabnahmen des Betätigungsfluids durch Verringern des Änderungsbereiches der Zieleingangsdrehzahl begegnet, wie durch die Strichpunktlinie und die Zweipunktstrichlinie in 4 dargestellt.
Verringerte Übersetzungsverhältnis-Änderungsraten bewirken beispielsweise die nachfolgenden Probleme: Das CVT 14 kann einen Übersetzungsschaltvorgang nicht durchführen, solange sich nicht die eingangsseitigen und ausgangsseitigen Riemenscheiben 60 und 62 und der Riemen 64 drehen bzw. bewegen. Mit anderen Worten, der Schaltvorgang kann nicht durchgeführt werden, solange das Fahrzeug steht. Wenn das Fahrzeug gestartet wird, ist am Antriebsrad ein hohes Drehmoment notwenig, so daß das Übersetzungsverhältnis γ gleich oder nahe dem Maximalwert γmax sein muß. Da jedoch der Schaltvorgang nicht während eines Anhaltens des Fahrzeuges möglich ist, wie oben erwähnt, ist es notwendig, daß ein hohes Übersetzungsverhältnis γ gesetzt wird, bevor das Fahrzeug anhält. Wenn das Gaspedal losgelassen wird und das Fahrzeug verlangsamt und angenommen werden kann, daß es anhält, erhöht die Steuereinheit 5 das Übersetzungsverhältnis γ durch Setzen der Zieleingangsdrehzahl auf einen niedrigeren Grenzwert und durch Steuern des Übersetzungsschaltvorganges des CVT 14, so daß die Eingangsdrehzahl gleich dem unteren Grenzwert wird. Wenn die Temperatur des Betätigungsfluids des Stellgliedes innerhalb eines Temperaturbereiches (normale Temperatur) liegt, der während der Auslegung hiervon gewählt wurde, kann das Übersetzungsverhältnis γ auf den Maximalwert γmax angehoben werden, bevor das Fahrzeug verzögert und anhält.
Wenn jedoch die Temperatur des Betätigungsfluids niedriger als der Normalbereich ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, daß die Übersetzungsverhältnis-Änderungs rate sich verlangsamt, so daß das Übersetzungsverhältnis γ nicht auf oder nahe den Maximalwert γmax gebracht werden kann, bevor das Fahrzeug anhält. Wenn das Fahrzeug anhält, bevor das Übersetzungsverhältnis γ auf oder nahe den Maximalwert γmax gebracht worden ist, muß das Fahrzeug beim nächsten Anfahren mit einem Übersetzungsverhältnis γ niedriger als ein geeigneter Wert angetrieben werden, so daß sich die Anfahrleistung verschlechtert. Diese Situation ist vergleichbar mit einer Situation, in welcher ein mit einem normalen Getriebe ausgestattetes Fahrzeug mit dem zweiten oder dritten Gang anfährt.
Unter Berücksichtigung dieses Problems ist die vorliegende Ausführungsform so ausgelegt, daß, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids des hydropneumatischen Stellgliedes niedrig ist, dann der untere Grenzwert der Zieleingangsdrehzahl Nint des CVT 14 niedriger als der untere Grenzwert gesetzt wird, der gesetzt werden würde, wenn das Betätigungsfluid eine Temperatur innerhalb des normalen Bereiches hätte. Im Ergebnis wird die Schaltbreite des Maximalwertes γmax, d.h. die Bewegungsmenge oder der Bewegungsbetrag der beweglichen Antriebsscheiben, während einer Zeitdauer vor dem Anhalten des Fahrzeuges verringert. Von daher kann das Übersetzungsverhältnis γ an oder nahe an den Maximalwert γmax innerhalb einer bestimmten Zeit gebracht werden, bevor das Fahrzeug verzögert und anhält, selbst wenn die Übersetzungsverhältnis-Änderungsrate niedrig ist.
5 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Effekte, welche durch Ändern des unteren Grenzwertes der Zieleingangsdrehzahl Nint in Richtung der höheren Drehzahlseite auftreten. In 5 bezeichnen durchgezogene Linien einen Änderungsbereich der Zieleingangsdrehzahl, welcher bei einer normalen Betätigungsfluidtemperatur erlaubt ist, wie oben in Zusammenhang mit 4 beschrie ben. Die strichpunktierte Linie zeigt einen unteren Grenzwert NinL der Eingangsdrehzahl, welcher verwendet wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedrig ist. Wenn die Temperatur des Betätigungsfluids innerhalb eines normalen Bereiches liegt, nähert sich das Übersetzungsverhältnis γ bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit V1 an γa an. Wenn das Fahrzeug angehalten werden soll, erfolgt eine Schaltsteuerung, um das Übersetzungsverhältnis γ von γa auf den Maximalwert γmax zu bringen. Wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedrig ist, wird eine Steuerung derart durchgeführt, daß die Zieleingangsdrehzahl oberhalb NinL bleibt und das Übersetzungsverhältnis γ bei der Fahrzeuggeschwindigkeit V1 γb beträgt, welches größer ist als der obenerwähnte Wert γa. Der Wert γb weicht weniger vom Maximalwert γmax ab, so daß, selbst wenn die Übersetzungsverhältnis-Änderungsrate langsam ist, der Schaltvorgang auf den Maximalwert γmax abgeschlossen werden kann, bevor das Fahrzeug anhält.
Es ist bevorzugt, daß der untere Grenzwert NinL der Zieleingangsdrehzahl, der gesetzt wird, wenn die Temperatur niedrig ist, auf die höhere Drehzahlseite geändert wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedriger ist. Die Änderungsbreite des unteren Grenzwertes NinL auf die höhere Drehzahlseite kann abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert werden. Beispielsweise kann die Änderungsbreite für höhere Fahrzeuggeschwindigkeiten erhöht werden. Wenn der untere Grenzwert NinL auf die höhere Drehzahlseite für niedriger Betriebsfluidtemperaturen geändert wird, kann das Übersetzungsverhältnis γ noch zuverlässiger auf den Maximalwert γmax oder in den Nahbereich hiervon geändert werden, wenn das Fahrzeug im Begriff ist, anzuhalten.
6 ist ein Flußdiagramm betreffend eine Steuerung, welche durchgeführt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedrig ist. Die Temperatur des Betätigungsfluids wird auf der Grundlage des Ausgangs vom Temperatursensor 86 erfaßt und es wird bestimmt, ob die erfaßte Temperatur eine niedrige Temperatur ist, welche unterhalb des normalen Temperaturbereiches liegt (S100). Wenn bestimmt wird, daß die Temperatur des Betätigungsfluids eine niedrige Temperatur ist, wird ein unterer Grenzwert NinL der Zieleingangsdrehzahl entsprechend dem niedrigen Temperaturzustand berechnet (S102). Wenn die Temperatur des Betätigungsfluids im normalen Bereich liegt, wird der Schritt S102 übersprungen. Danach wird eine Zieleingangsdrehzahl Nint aus dem momentanen Fahrzustand des Fahrzeuges, beispielsweise dem Schaltzustand, dem Betrag der Gaspedalbetätigung, der Fahrzeuggeschwindigkeit etc., berechnet (S104). Nachfolgend wird bestimmt, ob momentan der manuelle Schaltmodus gewählt ist (S106).
Wenn der momentan gewählte Modus der Automatikschaltmodus ist, wird die Zieleingangsdrehzahl Nint mit dem unteren Grenzwert NinL verglichen (S108). Wenn die Zieleingangsdrehzahl Nint kleiner als der untere Grenzwert NinL ist, wird die Zieleingangsdrehzahl Nint auf den unteren Grenzwert NinL zurückgesetzt (S110). Umgekehrt, wenn in S106 bestimmt wird, daß momentan der manuelle Schaltmodus gewählt ist, oder wenn in S108 bestimmt wird, daß die Zieleingangsdrehzahl Nint gleich oder größer als der untere Grenzwert NinL ist, wird die Steuerung auf der Grundlage der Zieleingangsdrehzahl Nint durchgeführt, welche im Schritt S104 berechnet wurde.
Wie oben beschrieben, wird mit dem Bereitstellen eines unteren Grenzwertes für die Zieleingangsdrehzahl zum Zeitpunkt einer niedrigen Temperatur des Betätigungsfluids beabsichtigt, zu verhindern, daß das Übersetzungsverhältnis γ einen kleinen Wert einnimmt.
Dies bedeutet, daß im manuellen Schaltmodus das Setzen einer relativ hohen Getriebeübersetzung verhindert ist. Folglich kann ein Fall auftreten, bei dem ein Fahrer hochschalten möchte, nachdem er den manuellen Schaltmodus gewählt hat, jedoch ein vierter oder höherer Gang nicht eingelegt werden kann, obwohl dies der Fahrer wünscht. Um den Wunsch des Fahrers nach einem Hochschaltvorgang zu erfüllen, wird in dieser Ausführungsform daher die Einschränkung der Zieleingangsdrehzahl Nint durch den unteren Grenzwert NinL vermieden, wenn der manuelle Schaltmodus gewählt wird.
Ein anderes Beispiel der Probleme, welche durch eine Verringerung der Übersetzungsverhältnis-Änderungsrate bewirkt werden, wird nachfolgend beschrieben. Wenn ein Fahrer volle Beschleunigung durch Niederdrücken des Gaspedals bis zum Anschlag befiehlt, wird das Übersetzungsverhältnis γ gemäß einer Kurve W von 7 gesteuert. Die tatsächliche Eingangsdrehzahl stimmt mit der Kurve W so lange überein, solange die Temperatur des Betätigungsfluids innerhalb des normalen Bereiches ist und es keine wesentlichen Unterschiede zwischen der Zieleingangsdrehzahl und der tatsächlichen Eingangsdrehzahl gibt. Wenn jedoch die Temperatur des Betätigungsfluids niedrig ist und die Übersetzungsverhältnis-Änderungsrate gering ist, zeigt die tatsächliche Eingangsdrehzahl eine Verzögerung, wie in 7 durch die gestrichelte Linie dargestellt, trotz der Tatsache, daß die Zieleingangsdrehzahl auf der Kurve W liegt. Mit anderen Worten, die Änderung des Übersetzungsverhältnisses γ kann nicht präzise abhängig von einem Anwachsen der Eingangsdrehzahl fortschreiten, was zu einem zusätzlichen Anwachsen der Eingangsdrehzahl führt. Die Drehzahl der Eingangswelle 54 des CVT hängt mit der Drehzahl der Ausgangswelle des Motors 2 zusammen. Wenn daher die Eingangsdrehzahl von der erlaubbaren Dreh zahl abweicht, wie in 7 im Punkt C dargestellt, weicht auch die Motordrehzahl von der erlaubten Drehzahl ab. In diesem Fall wird eine Steuerung zum Verhindern eines Überdrehens, beispielsweise eine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr oder dergleichen, im oder am Motor durchgeführt. Diese Steuerung wirkt jedoch abrupt und bewirkt einen gewissen Schock auf die Fahrzeuginsassen, was das Fahrempfinden verschlechtert.
Um einen derartigen Vorfall zu verhindern, wird das Übersetzungsverhältnis γ gemäß einer Zieleingangsdrehzahl gesteuert, welche etwas unterhalb der obenerwähnten Kurve W liegt, beispielsweise mit einem oberen Steuerzielgrenzwert NinU, der durch die strichpunktierte Linie in 7 gezeigt ist, und zwar zum Zeitpunkt der vollen oder annähernd vollen Beschleunigung, das heißt, wenn das Gaspedal vollständig oder nahezu vollständig niedergedrückt wird, und während einer niedrigen Temperatur des Betätigungsfluids. Auf diese Weise wird eine Abweichung von der erlaubbaren Drehzahl verhindert und somit wird ein Überdrehen verhindert, selbst wenn die Übersetzungsverhältnis-Änderungsrate niedrig ist und das Übersetzungsverhältnis γ höher als der obere Grenzwert NinU, d.h. der Steuerzielwert, ist. Es ist auch bevorzugt, den oberen Grenzwert NinU abhängig von der Temperatur des Betätigungsfluids zu ändern. Wenn beispielsweise des Temperatur des Betätigungsfluids relativ hoch ist, wird der obere Grenzwert NinU auf eine Linie gesetzt, welche nahe der Kurve W ist, die für den normalen Temperaturbereich verwendet wird. Wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedriger ist, wird der obere Grenzwert NinU auf eine Linie gesetzt, welche von der Kurve W weiter entfernt ist.
8 ist ein Flußdiagramm betreffend eine Steuerung, welche durchgeführt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedrig ist. Die Temperatur des Betätigungsfluids wird auf der Grundlage des Ausganges vom Temperatursensor 86 erfaßt und es wird bestimmt, ob die erfaßte Temperatur eine niedrige Temperatur ist, welche unterhalb des normalen Temperaturbereiches liegt (S200). Wenn bestimmt wird, daß die Temperatur des Betätigungsfluids eine niedrige Temperatur ist, wird ein oberer Grenzwert NinU der Zieleingangsdrehzahl entsprechend dem niedrigen Temperaturzustand berechnet (S202). Wenn die Temperatur des Betätigungsfluids innerhalb des normalen Bereiches liegt, wird der Schritt S202 übersprungen. Danach wird eine Zieleingangsdrehzahl Nint aus dem momentanen Betriebs- oder Fahrzustand des Fahrzeuges berechnet, beispielsweise aus dem Übersetzungsschaltmodus, dem Betrag der Gaspedalbetätigung, der Fahrzeuggeschwindigkeit etc. (S204).
Nachfolgend wird die Zieleingangsdrehzahl Nint mit dem oberen Grenzwert NinU verglichen (S206). Wenn die Zieleingangsdrehzahl Nint größer als der obere Grenzwert NinU ist, wird die Zieleingangsdrehzahl Nint auf den oberen Grenzwert NinU zurückgesetzt (S208). Umgekehrt, wenn in S206 bestimmt wird, daß die Zieleingangsdrehzahl Nint gleich oder kleiner als der obere Grenzwert NinU ist, erfolgt eine Steuerung auf der Grundlage der Zieleingangsdrehzahl Nint, wie sie im Schritt S204 berechnet wurde.
Obgleich in der obigen Beschreibung der obere Grenzwert und der untere Grenzwert der Zieleingangsdrehzahl verwendet werden, um eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses γ zu verringern, ist es auch möglich, eine vollständig separate Steuermappe bereitzustellen, welche während des Zustandes niedriger Temperatur verwendet wird, und eine Steuerung auf der Grundlage dieser Mappe oder Datenmappe durchzuführen. Diese Steuermappe ist eine Mappe, welche einen engeren Bereich als die Mappe für den normalen Temperaturbereich hat, beispielsweise einen verengten Bereich, wie durch die Strichpunktlinie und die Zweipunktstrichlinie in 4 gezeigt.
Obgleich weiterhin in der obigen Beschreibung die Schaltsteuerung auf der Grundlage der Eingangsdrehzahl durchgeführt wird, ist es auch möglich, eine Schaltsteuerung auf der Grundlage des Übersetzungsverhältnisses γ durchzuführen.
Obgleich die voranstehende Ausführungsform einen Aufbau hat, bei dem die Temperatur des Betätigungsfluids erkannt und der Änderungsbereich der Zieleingangsdrehzahl auf der Grundlage der erkannten Temperatur geändert wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, eine Konstruktion zu verwenden, bei der die Viskosität des Betätigungsfluids direkt erfaßt wird oder geschätzt wird und der Änderungsbereich der Zieleingangsdrehzahl auf der Grundlage der Fluidviskosität geändert wird.
Wenn gemäß der Erfindung die Temperatur des Betätigungsfluids niedrig ist, wird der Änderungsbereich der Zieleingangsdrehzahl auf einen Bereich gesetzt, der enger ist als der Änderungsbereich, der für die normale Temperatur gesetzt wird. Selbst wenn somit das Ansprechverhalten der Schaltung der Übersetzung ("Gangwechsel") sich aufgrund einer niedrigen Temperatur des Betätigungsfluids verschlechtert, ist es möglich, zu verhindern, daß die tatsächliche Eingangsdrehzahl von der erlaubten Drehzahl abweicht, oder das Auftreten einer Situation wird verhindert, bei der eine notwendige Eingangsdrehzahl nicht erzielt werden kann. Somit wird es möglich, Verschlechterungen im Fahrverhalten aufgrund einer niedrigen Temperatur des Betätigungsfluids zu verringern.
Beschrieben wurden eine Schaltsteuervorrichtung und ein Schaltsteuerverfahren für ein stufenloses Getriebe. Wenn die Temperatur eines Betätigungsfluids in einem Stellglied niedrig ist, wird ein unterer Grenzwert NinL der Zieleingangsdrehzahl gesetzt. Der untere Grenzwert NinL ist größer als ein unterer Grenzwert, der für eine normale Temperatur des Betätigungsfluids gesetzt wird. Eine Zieleingangsdrehzahl Nint wird aus dem Fahrzustand des Fahrzeuges berechnet, beispielsweise anhand des Betätigungsgrades eines Gaspedales, der Fahrzeuggeschwindigkeit etc. Wenn die Zieleingangsdrehzahl niedriger als der untere Grenzwert NinL ist, wird die Zieleingangsdrehzahl auf den unteren Grenzwert NinL gesetzt. Als Ergebnis einer Steuerung, welche die obigen Schritte enthält, wird ein Übersetzungsverhältnis γ relativ hoch, bevor das Fahrzeug anhält. Selbst wenn daher die Übersetzungsverhältnis-Änderungsrate niedrig ist, kann das Übersetzungsverhältnis γ nahe an oder auf den Maximalwert γmax gebracht werden, bevor das Fahrzeug stoppt. Somit können Verringerungen in der Übersetzungsverhältnis-Änderungsrate aufgrund einer niedrigen Temperatur des Betätigungsfluids des Stellgliedes kompensiert oder beseitigt werden.

Claims

Schaltsteuervorrichtung für ein stufenloses Getriebe (14) mit einem Stellglied, welches einen Übersetzungsschaltvorgang unter Verwendung eines Betätigungsfluids durchführt, das dem Stellglied zugeführt und von diesem abgeführt wird, wobei eine Steuerung (5) ein Übersetzungsverhältnis (γ) des stufenlosen Getriebes (14) so steuert, daß eine Drehzahl eines Eingangsbauteiles (54) des stufenlosen Getriebes (14) eine Zieleingangsdrehzahl (Nint) erreicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (5) a) eine Einrichtung aufweist, die die Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids mit einer vorbestimmten Temperatur oder Viskosität vergleicht, um fest zu stellen, ob die Temperatur des Betätigungsfluids unterhalb eines normalen Temperaturbereichs oder die Viskosität des Betätigungsfluids oberhalb eines normalen Viskositätsbereichs liegt, und b) die Einrichtung für den Fall, dass die Temperatur des Betätigungsfluids unterhalb der vorbestimmten Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids oberhalb der vorbestimmten Viskosität liegt, einen Festsetzungsbereich der Zieleingangsdrehzahl (Nint) auf einen zweiten Festsetzungsbereich setzt, der enger als ein erster Festsetzungsbereich ist, welcher gesetzt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids im normalen Temperaturbereich oder die Viskosität des Betätigungsfluids im normalen Viskositätsbereich liegt; und die Zieleingangsdrehzahl (Nint) entsprechend dem Betriebszustand des Fahrzeugs innerhalb des zweiten Festsetzungsbereichs setzt.
Schaltsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Festsetzungsbereich so gesetzt wird, daß er mit niedriger werdender Temperatur oder mit höher werdender Viskosität des Betätigungsfluids progressiv enger wird.
Schaltsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedriger als die vorbestimmte Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids höher als die vorbestimmte Viskosität ist, die Steuerung (5) einen auf der höheren Drehzahlseite liegenden Wert der Zieleingangsdrehzahl (Nint) auf einen Wert setzt, der niedriger als ein auf der höheren Drehzahlseite liegender Wert ist, der gesetzt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids zumindest die vorbestimmte Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids zumindest die vorbestimmte Viskosität ist.
Schaltsteuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedriger als die vorbestimmte Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids höher als die vorbestimmte Viskosität ist, die Steuerung (5) den auf der hohen Drehzahlseite liegenden Wert der Zieleingangsdrehzahl (Nint) auf einen Wert setzt, der niedriger als der auf der hohen Drehzahlseite liegende Wert ist, welcher gesetzt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids wenigstens die vorbestimmte Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids wenigstens die vorbestimmte Viskosität ist, indem die Zieleingangsdrehzahl (Nint), welche auf der Grundlage des Fahrzustandes des Fahrzeuges bestimmt wird, auf einen oberen Grenzwert (NinU) beschränkt wird.
Schaltsteuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Grenzwert (NinU) der Zieleingangsdrehzahl (Nint) so gesetzt wird, daß er mit niedrigerer werdender Temperatur oder höher werdender Viskosität des Betätigungsfluids progressiv kleiner wird.
Schaltsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids geringer als die vorbestimmte Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids höher als die vorbestimmte Viskosität ist, die Steuerung (5) einen auf der niedrigen Drehzahlseite liegenden Wert der Zieleingangsdrehzahl (Nint) auf einen Wert setzt, der höher ist als ein auf der niedrigen Drehzahlseite liegender Wert, welcher gesetzt ist, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids zumindest die vorbestimmte Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids zumindest die vorbestimmte Viskosität ist.
Schaltsteuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids niedriger als die vorbestimmte Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids höher als die vorbestimmte Viskosität ist, die Steuerung (5) den auf der niedrigen Drehzahlseite liegenden Wert der Zieleingangsdrehzahl (Nint) auf einen Wert setzt, der höher als der auf der niedrigen Drehzahlseite liegende Wert ist, welcher gesetzt ist, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids zumindest die vorbestimmte Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids zumindest die vorbestimmte Viskosität ist, indem die Zieleingangsdrehzahl (Nint), welche auf der Grundlage des Fahrzustandes des Fahrzeuges bestimmt wird, auf einen unteren Grenzwert (NinL) beschränkt wird.
Schaltsteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Grenzwert (NinL) der Zieleingangsdrehzahl mit niedriger werdenden Werten der Temperatur oder mit höher werdenden Werten der Viskosität des Betätigungsfluids progressiv größer gesetzt wird.
Schaltsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das stufenlose Getriebe (14) mit einem manuellen Schaltmodus versehen ist, der es einer Bedienungsperson erlaubt, eine Getriebeübersetzung aus einer Mehrzahl von vorgesetzten Getriebeübersetzungen auszuwählen, welche festgelegte Übersetzungsverhältnisse oder bestimmte Breiten von Übersetzungsverhältnissen haben, wobei, wenn der manuelle Schaltmodus gewählt wird und die Temperatur des Betätigungsfluids niedriger als die vorbestimmte Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids höher als die vorbestimmte Viskosität ist, die Steuerung (5) den auf der hohen Drehzahlseite liegenden Wert der Zieleingangsdrehzahl alleine auf einen Wert setzt, der niedriger als der auf der hohen Drehzahlseite liegende Wert ist, welcher gesetzt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids zumindest die vorbestimmte Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids zumindest die vorbestimmte Viskosität ist.
Schaltsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches oberhalb einer bestimmten Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids innerhalb eines bestimmten Viskositätsbereiches unterhalb einer bestimmten Viskosität liegt, die Steuerung (5) die Zieleingangsdrehzahl innerhalb des ersten Festsetzungsbereiches legt.
Schaltsteuerverfahren für ein stufenloses Getriebe (14) mit einem Stellglied, welches einen Übersetzungsschaltvorgang unter Verwendung eines Betätigungsfluids durchführt, das dem Stellglied zugeführt und von diesem abgeführt wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Vergleichen der Temperatur oder der Viskosität des Betätigungsfluids mit einer vorbestimmten Temperatur oder Viskosität (S100, S200), um fest zu stellen, ob die Temperatur des Batätigungsfluids niedriger als eine normale Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids höher als eine normale Viskosität ist; b) für den Fall, dass die Temperatur des Betätigungsfluids niedriger als die vorbestimmte Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids höher als die vorbestimmte Viskosität ist, Setzen (S104, S108, S110, S204, S206, S208) eines Festsetzungsbereichs einer Zieleingangsdrehzahl des stufenlosen Getriebes (14) auf einen zweiten Festsetzungsbereich, welcher enger als ein erster Festsetzungsbereich ist, der gesetzt wird, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids innerhalb des normalen Temperaturbereichs oder die Viskosität des Betätigungsfluids innerhalb des normalen Viskositätsbereichs liegt; und Setzen der Zieleingangsdrehzahl (Nint) entsprechend dem Fahrzustand des Fahrzeugs innerhalb des zweiten Festsetzungsbereichs; und c) Steuern eines Übersetzungsverhältnisses des stufenlosen Getriebes (14) derart, daß die Drehzahl eines Eingangsteiles des stufenlosen Getriebes (14) die Zieleingangsdrehzahl (Nint) erreicht.
Steuerverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Setzens der Zieleingangsdrehzahl (Nint) folgende Schritte aufweist: Berechnen (S202) eines ersten oberen Grenzwertes (NinU) auf einer hohen Drehzahlseite der Zieleingangsdrehzahl, wobei der erste obere Grenzwert (NinU) kleiner als ein zweiter oberer Grenzwert auf der hohen Drehzahlseite der Zieleingangsdrehzahl ist, welche zur Verwendung vorgesehen ist, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids zumindest die vorbestimmte Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids zumindest die vorbestimmte Viskosität ist; Berechnen (S204) der Zieleingangsdrehzahl (Nint); und Setzen (S206, S208) des ersten oberen Grenzwertes (NinU) als Zieleingangsdrehzahl, wenn die Zieleingangsdrehzahl (Nint), welche berechnet wurde, gleich oder größer als der erste obere Grenzwert (NinU) ist.
Steuerverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Setzens der Zieleingangsdrehzahl (Nint) folgende Schritte aufweist: Berechnen (S102) eines ersten unteren Grenzwertes (NinL) auf der niedrigen Drehzahlseite der Zieleingangsdrehzahl, wobei der erste untere Grenzwert (NinL) größer als ein zweiter unterer Grenzwert auf der niedrigen Drehzahlseite der Zieleingangsdrehzahl ist, welche zur Verwendung vorgesehen ist, wenn die Temperatur des Betätigungsfluids zumindest die vorbestimmte Temperatur oder die Viskosität des Betätigungsfluids zumindest die vorbestimmte Viskosität ist; Berechnen (S104) der Zieleingangsdrehzahl (Nint); und Setzen (S108, S110) des ersten unteren Grenzwertes (NinL) als Zieleingangsdrehzahl, wenn die Zieleingangs drehzahl (Nint), welche berechnet wurde, gleich oder kleiner als der erste untere Grenzwert (NinL) ist.