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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem eines stetig variablen
Getriebes (nachfolgend als ein "CVT" bezeichnet) für ein Fahrzeug
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 und auf ein Steuerverfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
8.
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Wie
dies im Allgemeinen bekannt ist, wird ein CVT für ein Fahrzeug dazu verwendet,
das Drehzahlverhältnis
stetig zu ändern,
und es ist im Allgemeinen so aufgebaut, dass es eine Leistung über eine
Reibkraft überträgt, die
durch Leistungsübertragungselemente
erzeugt wird. Es ist daher möglich,
den Kraftstoffverbrauch und die Lebensdauer des Fahrzeugs zu verbessern,
indem die durch die Leistungsübertragungselemente
erzeugte Reibkraft auf einen erforderlichen Wert entsprechend einem
Eingabemoment des CVT gesteuert wird. Wenn eine Verbrennungskraftmaschine
als ein Antriebsmotor verwendet wird, dann kann ein geschätzter Wert
des Eingabemoments in das CVT auf der Grundlage einer Drosselöffnung und
einer Kraftmaschinendrehzahl berechnet werden, die beide ein durch
einen Fahrer gefordertes Moment entsprechend einer im voraus gespeicherten
Beziehung wiedergeben. Wenn ein Elektromotor als der Antriebsmotor
verwendet wird, dann wird entsprechend einer im voraus gespeicherten Beziehung
der geschätzte
Wert des Eingabemoments auf der Grundlage eines elektrischen Stroms berechnet,
der zum Antreiben des Motors zugeführt wird (nachfolgend als "Antriebsstrom" bezeichnet). Bei
einem Riemen-CVT, das zum Übertragen
von Leistung über
einen Antriebsriemen dient, der um ein Paar Riemenscheiben mit unterschiedlichen
effektiven Durchmessern gewickelt ist, wird der entsprechend dem
geschätzten
Eingabemoment auf den Antriebsriemen durch einen Hydraulikaktuator
aufgebrachte Druck so eingestellt, dass die Übertragungsmomentenkapazität auf einen
geeigneten Wert gesteuert wird. Bei einem Traktionsantriebs-CVT,
das ein CVT einschließlich
eines Paares Konen und einer dazwischen gehaltenen Walze ist, die
um eine Drehachse drehbar gestützt
ist, die in einer Ebene liegt, die senkrecht zu jenen Drehachsen
ist, wird der Haltedruck zum Halten der Walze außerdem durch einen Hydraulikaktuator
gesteuert. Infolgedessen kann die Momentenübertragungskapazität des CVT
für das geschätzte Eingabemoment
auf einen geeigneten Wert gesteuert werden.
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Wenn
sich die Leistung des Fahrzeugs plötzlich ändert, wenn zum Beispiel die
Abgabe des Antriebsmotors beim Runterschalten durch den Fahrer plötzlich erhöht wird,
der ein Beschleunigungspedal tief und schnell niederdrückt, dann
kann die durch das CVT durchgeführte
Hydrauliksteuerung beim Folgen der schnellen Änderung einen Fehler haben. Infolgedessen
kann das CVT einen Fehler beim Erreichen eines erforderlichen Hydraulikdrucks
oder einer erforderlichen Momentenübertragungskapazität haben,
woraus ein Schlupf zwischen den Leistungsübertragungselementen resultiert.
Eine derartige Verzögerung
der Hydrauliksteuerung wird durch Verzögerungen einer mechanischen
Betätigung
zum Regulieren von Hydraulikdrücken
bewirkt. Diese Verzögerungen
bei der mechanischen Betätigung
sind den Viskositätscharakteristika
eines Arbeitsöls
in einer Hydraulikdrucksteuerschaltung oder dem Aufbau von Drucksteuerventilen
und außerdem
Verzögerungen
bei einer Datenübertragung
zwischen einer Vielzahl elektronischer Steuereinheiten (nachfolgend
als "ECUs" bezeichnet) zuzuschreiben,
die jeweils für eine Kraftmaschinensteuerung,
eine Hybridsystemsteuerung, eine CVT-Steuerung und dergleichen verwendet
werden.
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In
der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift JP-08-285021 wurde ein
Steuersystem vorgeschlagen, bei dem die Momentenübertragungskapazität eines
Riemen-CVT's auf
eine geeignete Kapazität
durch Aufbringen eines Abgabeleistungsdrucks gesteuert wird, der
mit einem Übergangsleitungsdruck
korrigiert wird, der durch ein geschätztes Kraftmaschinenmoment
und eine Schaltdrehzahl bestimmt wird, auch wenn das CVT bei einer
plötzlichen Beschleunigung
des Fahrzeugs schnell geschaltet wird. Bei dem vorstehend genannten
Steuersystem wird jedoch der Abgabeleitungsdruck unabhängig von
einer Änderungsrate
des geschätzten
Kraftmaschinenmoments einheitlich erhöht und muss daher auf einem
ausreichend hohen Niveau gehalten werden, um eine ausreichende Größe oder
Spanne zum Verhindern eines Schlupfs des Riemens zu erzeugen. Der
Haltedruck wird demnach in einem normalen Betriebszustand übermäßig hoch,
woraus eine nachteilige Wirkung hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs
des Fahrzeugs resultiert.
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EP-0
890 763 offenbart ein gattungsgemäßes Steuersystem bzw. Verfahren,
die ein stetig variables Getriebe eines Fahrzeugs steuern, wobei
das stetig variable Getriebe ein Drehzahlverhältnis eines Eingabedrehelementes
und eines Abgabedrehelementes durch stetiges Ändern einer radialen Position ändert, an
der ein Moment zwischen einem zwischen dem Eingabedrehelement und
dem Abgabedrehelement angeordneten Leistungsübertragungselement und dem
Eingabedrehelement bzw. dem Abgabedrehelement übertragen wird, wobei die radiale
Position von einem jeweiligen Drehpunkt von jedem des Eingabedrehelementes
und des Abgabedrehelementes gemessen ist, und die ein geschätztes Eingabemoment
(Te) des stetig variablen Getriebes berechnen.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, ein Steuersystem und -verfahren für ein stetig
variables Getriebe (CVT) für
ein Fahrzeug vorzusehen, die in einfacher Weise eine korrekte Momentenübertragungskapazität auch bei
einer schnellen Beschleunigung des Fahrzeugs berechnet, während ein
günstiger
Kraftstoffverbrauch verwirklicht wird.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Steuersystem mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und durch ein Steuerverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8
gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Steuersystem wird die Verzögerung des
geschätzten
Eingabemoments, die auf der Grundlage von Änderungen des geschätzten Eingabemoments
berechnet wird, in vorteilhafter Weise so ausgeglichen, dass die
Momentenübertragungskapazität des Leistungsübertragungselementes
des CVT's auf einen
Wert entsprechend dem geschätzten
Eingabemoment mit ausgeglichener Verzögerung gesteuert wird. Es ist
demnach selbst bei dem schnellen Beschleunigungsbetrieb nicht erforderlich,
eine übermäßige Momentenübertragungskapazität kontinuierlich
zur Verfügung zu
stellen, was zu einer angemessenen Momentenkapazität und einem
günstigen
Kraftstoffverbrauch resultiert.
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Vorzugsweise
berechnet die Steuervorrichtung die Änderung des geschätzten Eingabemoments,
die gleich wie oder größer als
ein vorbestimmter Wert ist. Falls die Änderung kleiner ist als der
vorbestimmte Wert, dann wird die Änderung des geschätzten Eingabemoments
nicht berechnet. Infolgedessen werden die Verzögerungen des geschätzten Momentes
nicht ausgeglichen. Falls die Änderung gleich
wie oder größer als
der vorbestimmte Wert ist, dann wird die Änderung des geschätzten Eingabemoments
berechnet, und die Verzögerung
des geschätzten
Momentes wird ausgeglichen.
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Vorzugsweise
gleicht die Steuervorrichtung die Verzögerung des berechneten geschätzten Eingabemoments
aus, indem ein Produkt einer Ausgleichsverstärkung, die entsprechend einer
Anlaufmomentencharakteristik eines Antriebsmotors des Fahrzeugs
erhalten wird, und der berechneten Änderung des berechneten geschätzten Eingabemoments zu
dem berechneten geschätzten
Eingabemoment addiert wird. Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau
können
Verzögerungen
des geschätzten
Eingabemoments ungeachtet der Bauart des Leistungsaggregats präzise ausgeglichen
werden, das entsprechend dem Antriebsmodus geschaltet wird. Demnach
kann eine angemessene Momentenübertragungskapazität auch bei
dem schnellen Beschleunigungsbetrieb des Fahrzeugs erhalten werden,
wodurch ein günstiger
Kraftstoffverbrauch verwirklicht wird.
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Vorzugsweise
ist das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug, wobei die Steuervorrichtung
einen gegenwärtig
ausgewählten
Antriebsmodus des Fahrzeugs bestimmt und wobei sie die Ausgleichsverstärkung entsprechend
dem bestimmten gegenwärtig
ausgewählten
Antriebsmodus des Fahrzeugs bestimmt. Bei dem vorstehend beschriebenen
Aufbau kann eine Ausgleichsverstärkung
verwendet werden, die für
die Bauart des entsprechend dem Antriebsmodus des Fahrzeugs verwendeten
Antriebsmotor geeignet ist. Demnach können Verzögerungen des geschätzten Eingabemoments
präzise
ausgeglichen werden.
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Vorzugsweise
ist das stetig variable Getriebe ein stetig variables Riemen-Getriebe,
das Leistung über
eine Reibkraft überträgt, die
zwischen einem Paar Riemenscheiben, die jeweils einen variablen
effektiven Durchmesser haben, und einem Antriebsriemen erzeugt wird,
der um das Paar variable Riemenscheiben gewickelt ist, wobei die
Steuervorrichtung die Momentenübertragungskapazität des stetig
variablen Riemen-Getriebes steuert, indem sie einen Haltedruck des
Antriebsriemens auf der Grundlage des geschätzten Eingabemoments mit ausgeglichener
Verzögerung
bestimmt. Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird eine angemessene
Momentenübertragungskapazität des Riemenantriebs-CVT's auch bei dem schnellen
Beschleunigungsbetrieb des Fahrzeugs erhalten, wodurch ein günstiger
Kraftstoffverbrauch verwirklicht wird.
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1 zeigt
eine schematische Ansicht eines Steuersystems, das auf ein Hybridfahrzeug
angewendet wird, gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 zeigt
eine Ansicht eines Aufbaus eines Antriebsstrangs des in der 1 gezeigten
Hybridfahrzeugs;
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3 zeigt
eine Schaltungsdarstellung eines Abschnitts einer Hydrauliksteuerschaltung
des in der 1 gezeigten Hybridfahrzeugs;
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4 zeigt
eine Tabelle der Beziehungen zwischen jeweiligen Antriebsmodi, die
durch ein in der 1 gezeigtes Hybridantriebssteuersystem
eingerichtet werden, und Betriebszuständen von Kupplungen und Bremsen
des Fahrzeugs;
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5A bis 5C zeigen
Karten von Beziehungen von Drehzahlen der Drehelemente einer Planetengetriebevorrichtung
hinsichtlich eines ETC (Elektronischer Momentenwandler)-Modus, eines
Direktantriebsmodus bzw. eines Motorantriebsmodus (Vorwärtsfahrt);
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6 zeigt
eine Blockdarstellung einer Ausgleichssteuerung eines geschätzten Eingabemoments,
die eine Hauptsteuerung einer in der 1 gezeigten
HV-ECU ist, für
eine Riemenübertragungszugkraftsteuerung
oder für
eine Riemenhaltedrucksteuerung eines Getriebes;
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7 zeigt
berechnete Gradientenwerte S1 und S2; und
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8 zeigt
eine Flusskarte einer Ausgleichssteuerung eines geschätzten Eingabemoments
eines Hauptabschnitts der HV-ECU für die Riemenübertragungszugkraftsteuerung
oder für
die Riemenhaltedrucksteuerung des Getriebes.
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die 1 zeigt gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung eine schematische Ansicht eines Aufbaus eines Hybridsteuersystems 10, das
auf ein Hybridfahrzeug angewendet wird. Die 2 zeigt
eine Ansicht eines Aufbaus eines Antriebsstrangs des Hybridfahrzeugs,
und zwar eines Leistungsübertragungssystems
einschließlich
eines Getriebes 12.
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Der
in den 1 und 2 gezeigte Antriebsstrang des
Hybridfahrzeugs hat eine Verbrennungskraftmaschine (nachfolgend
als eine „Kraftmaschine" bezeichnet) 14,
die mittels Kraftstoffverbrennung entsprechend einer zugeführten Kraftstoffmenge
Leistung erzeugt oder ein Moment abgibt, einen Frontmotorgenerator
(nachfolgend als ein „FMG" bezeichnet) 16,
der als ein Elektromotor und als ein elektrischer Generator arbeitet,
und eine Doppelritzel-Planetengetriebevorrichtung 18.
Im Allgemeinen ist der Antriebsstrang bei einem FF-Fahrzeug in umgekehrter
Weise angebracht. Die Planetengetriebevorrichtung 18 hat
ein Sonnenrad 18s, das mit der Kraftmaschine 14 verbunden
ist, einen Träger 18c, der
mit dem FMG 16 verbunden ist, und ein Hohlrad 18r,
das mit einer Einfassung 20 über eine erste Bremse B1 verbunden
ist. Des weiteren ist der Träger 18c mit
einer Eingabewelle 22 des Getriebes 12 über eine
erste Kupplung C1 verbunden, und das Hohlrad 18r ist mit
der Eingabewelle 22 über
eine zweite Kupplung C2 verbunden. Die Kraftmaschine 14 und der
FMG 16 dienen als der Antriebsmotor des Hybridfahrzeugs,
und die Planetengetriebevorrichtung 18 dient als eine Differentialgetriebevorrichtung
zum Sammeln und Verteilen der Leistung.
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Die
erste und die zweite Kupplung C1, C2 sowie die erste Bremse B1 sind
Band- oder Mehrscheiben-Nass-Hydraulikreibvorrichtungen,
und sie werden mittels einem von einer in der 3 gezeigten
Hydrauliksteuerschaltung 24 zugeführten Arbeitsöl in einen
Reibeingriff gebracht. Die 3 zeigt Hauptkomponenten
der Hydrauliksteuerschaltung 24. Wie dies in der 3 gezeigt
ist, wird ein ursprünglicher
Druck PC, der durch einen elektrischen Hydraulikgenerator 26 mit
einer elektrischen Pumpe (nicht in der 3 gezeigt)
erzeugt wird, der ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2, der
ersten Bremse B1 über
ein manuelles Ventil 28 entsprechend einer Schaltposition
eines Schalthebels 30 (siehe 1) zugeführt. Der
Schalthebel 30 ist durch ein Schaltbetätigungselement gebildet, das
durch den Fahrer zum Ändern
der Schaltposition betätigt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
wählt der Schalthebel
fünf Positionen
aus, und zwar B, D, N, R und P. Das manuelle Ventil 28 ist
mit dem Schalthebel 30 über
Kabel, Verbindungen oder dergleichen verbunden, und seine Ventilposition
wird durch Betätigen
des Schalthebels 30 mechanisch geschaltet.
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Die
Position „B" stellt eine Schaltposition
für eine
Vorwärtsfahrt
dar, bei der eine relativ große Bremskraft
in dem Antriebsstrang zum Beispiel durch ein Runterschalten des
Getriebes 12 während
einer Vorwärtsfahrt
des Fahrzeugs erzeugt wird. Die Position „D" stellt eine Position für eine Vorwärtsfahrt
dar, bei der der ursprüngliche
Druck PC von einem Abgabeanschluss 28a des manuellen Ventils 28 zu
der ersten und der zweiten Kupplung C1, C2 zugeführt wird. Der ursprüngliche
Druck PC wird der ersten Kupplung C1 über ein Wechselventil 31 zugeführt. Die
Position „N" stellt eine Schaltposition
dar, bei der die Übertragung
der Leistung von der Leistungsquelle unterbrochen wird. Die Position „R" stellt eine Position
für eine
Rückwärtsfahrt
dar, und die Position „P" stellt eine Schaltposition
dar, bei der die Übertragung
der Leistung von der Leistungsquelle unterbrochen wird und bei der
die Drehung der angetriebenen Räder
außerdem
mittels einer Parksperrvorrichtung (nicht in der 3 gezeigt)
gesperrt wird. Bei den vorstehend genannten Positionen „N", „R", „P" wird der ursprüngliche
Druck PC von einem Abgabeanschluss 28b des manuellen Ventils 28 zu
der ersten Bremse B1 zugeführt.
Der ursprüngliche
Druck PC, der von dem Abgabeanschluss 28b abgegeben wird, wird
in einen Rückführungsanschluss 28c eingegeben.
An der Position „R" wird der ursprüngliche
Druck PC, der in das Rückführungsventil 28c zurückgeführt wurde,
durch einen Abgabeanschluss 28d und das Wechselventil 31 übertragen,
so dass er der ersten Kupplung C1 zugeführt wird.
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Die
erste und die zweite Kupplung C1, C2 sowie die erste Bremse B1 sind
jeweils mit Steuerventilen 32, 34 und 36 zum
Steuern eines Hydraulikdrucks Pc1, Pc2 beziehungsweise Pb1 versehen.
Der Hydraulikdruck Pc1, der in die erste
Kupplung C1 einzugeben ist, wird mittels eines Ein-Aus-Ventils 38 reguliert,
und Hydraulikdrücke
(Eingriffsdrücke)
Pc2 und Pb1, die
in die zweite Kupplung C2 und die erste Bremse B1 einzugeben sind,
werden mittels eines linearen Solenoidventils 40 reguliert.
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Die
in der 4 gezeigten Antriebsmodi werden entsprechend Betriebszuständen der
ersten Kupplung C1, der zweiten Kupplung C2 und der ersten Bremse
B1 bestimmt. An der Schaltposition „B" oder „D" wird der Antriebsmodus auf einen „ETC (Elektronischer
Momentenwandler)-Modus",
einen „Direktantriebsmodus" oder einen „Motorantriebsmodus
(Vorwärtsfahrt)" festgelegt. Zum
Beispiel ist bei dem ETC-Modus
die zweite Kupplung C2 im Eingriff, während die erste Kupplung C1
und die erste Bremse B1 gelöst
sind. In diesem Zustand sind das Sonnenrad 18s, der Träger 18c und
das Hohlrad 18r relativ drehbar, und die Kraftmaschine 14 und
der FMG 16 werden beide betrieben, um ein Moment auf das Sonnenrad 18s und
den Träger 18c zum
Drehen des Hohlrads 18r aufzubringen, wodurch das Fahrzeug vorwärts fährt.
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Bei
dem Direktantriebsmodus sind die erste und die zweite Kupplung C1
und C2 im Eingriff, während
die erste Bremse B1 gelöst
ist. In diesem Modus wird die Kraftmaschine 14 so betrieben,
dass das Fahrzeug vorwärts
fährt,
und außerdem
wird der FMG 16 (fahrtleistungsgesteuert) betrieben, so
dass das Fahrzeug gemäß einem
Ladezustand (SOC) oder einer Restkapazität einer Batterie 42 (siehe 1)
angetrieben wird. Das von der Kraftmaschine 14 zu erzeugende
Moment (Kraftmaschinenmoment) wird um einen Betrag entsprechend
jenem Moment reduziert, das durch den FMG 16 hinzugefügt wird. Des
weiteren wird der FMG 16 in diesem Modus außerdem als
ein elektrischer Generator zum Erzeugen einer elektrischen Leistung
betrieben. In diesem Zeitraum ist das Kraftmaschinenmoment um einen
Betrag entsprechend dem bei der Leistungserzeugung verbrauchten
Moment erhöht,
um so den SOC innerhalb eines bestimmten Bereiches aufrecht zu erhalten,
in dem eine gute Lade-Entlade-Funktion gewährleistet werden kann.
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In
dem Motorantriebsmodus (Vorwärtsfahrt) ist
die erste Kupplung C1 im Eingriff, während die zweite Kupplung C2
und die erste Bremse B1 gelöst sind.
In diesem Modus treibt nur der FMG 16 das Fahrzeug vorwärts an,
da die Kraftmaschine 14 von dem Antriebsstrang außer Eingriff
ist. Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird die zweite Kupplung
C2 gelöst,
um so die Kraftmaschine 14 von dem Antriebsstrang außer Eingriff
zu bringen, wenn der Antriebsmodus von dem Direktantriebsmodus zu
dem Motorantriebsmodus geschaltet wird. Die zweite Kupplung C2 dient
demnach als eine Leistungsübertragungskoppel/Entkoppelvorrichtung
zwischen der Kraftmaschine 14 und den angetriebenen Rädern 52 oder
dem Getriebe 12, um so die Leistung zwischen diesen zu übertragen
oder zu unterbrechen.
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Die 5A bis 5C zeigen
Karten von verschiedenen Betriebszuständen der Planetengetriebevorrichtung 18 bei
den vorstehend beschriebenen Vorwärtsfahrtmodi. In den Karten
stellen vertikale Achsen S, R und C die Drehzahlen des Sonnenrades 18s,
des Hohlrads 18r beziehungsweise des Trägers 18c dar. Ein
Intervall zwischen den verschiedenen Achsen wird durch ein Drehzahlverhältnis ρ (die Anzahl
der Zähne
des Sonnenrads 18s/die Anzahl der Zähne des Hohlrads 18r)
definiert. Insbesondere wird ein Intervall zwischen R und C unter
der Annahme, dass ein Intervall zwischen S und C Eins beträgt, als ρ bestimmt
(bei diesem Ausführungsbeispiel
ungefähr
0,6). Unter Bezugnahme auf die 5A resultiert
das Momentenverhältnis
in dem ETC-Modus des Kraftmaschinenmoments Te, des CVT-Eingabewellenmoments
Tin und des Motormoments Tm zu ρ:1:1-ρ. Das Motormoment
Tm ist kleiner als das Kraftmaschinenmoment Te, und das CVT-Eingabewellenmoment
wird in einem stationären
Zustand als die Summe des Motormoments Tm und des Kraftmaschinenmoments
Te bestimmt. Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist das „CVT" als das Getriebe 12 bei dem
Ausführungsbeispiel
ein riemengetriebenes stetig variables Getriebe.
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Unter
Bezugnahme auf die 4 wird an den Schaltpositionen „N" oder „P" der Antriebsmodus auf
den „Neutralmodus" oder „Lade/Kraftmaschinenstartmodus" festgelegt. In dem
Neutralmodus sind sowohl die erste als auch die zweite Kupplung
C1, C2 und auch die erste Bremse B1 gelöst. In dem Lade/Kraftmaschinenstartmodus
ist die erste Bremse B1 im Eingriff, während die erste und die zweite Kupplung
C1 und C2 gelöst
sind. In dem Lade/Kraftmaschinenstartmodus wird der FMG 16 so
gesteuert, dass er rückwärts dreht,
um so die Kraftmaschine 14 zu starten, oder er wird durch
die Kraftmaschine 14 über
die Planetengetriebevorrichtung 18 angetrieben, um so elektrische
Leistung zum Laden der Batterie 42 zu erzeugen.
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An
der Schaltposition „R" wird der Antriebsmodus
auf einen „Motorantriebsmodus
(Rückwärtsfahrt)" oder einen „Reibantriebsmodus" festgelegt. In dem
Motorantriebsmodus (Rückwärtsfahrt)
ist die erste Kupplung C1 im Eingriff, während die zweite Kupplung C2
und die erste Bremse B1 gelöst
sind. In diesem Modus wird der FMG 16 so gesteuert, dass
er rückwärts dreht,
um den Träger 18c und
des weiteren die Eingabewelle 22 rückwärts zu drehen, wodurch das
Fahrzeug so angetrieben wird, dass es rückwärts fährt. Der Reibantriebsmodus
wird dann durchgeführt,
wenn eine Momentenunterstützung
während der
Rückwärtsfahrt
des Fahrzeugs in dem Motorantriebsmodus erforderlich ist. In diesem
Modus wird die Kraftmaschine 14 zunächst gestartet, und sie dreht
dann das Sonnenrad 18s in einer normalen Richtung, wodurch
das Hohlrad 18r in der normalen Richtung gedreht wird,
während
die erste Bremse B1 im Schlupfeingriff ist, um die Drehung des Hohlrads 18r zu
beschränken.
In diesem Zustand dreht sich der Träger 18c rückwärts, um
so die Rückwärtsfahrt des
Fahrzeugs zu unterstützen.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, ist das Getriebe 12 ein
riemengetriebenes CVT, bei dem die von einer Abgabewelle 44 (siehe 2)
des Getriebes 12 abgegebene Leistung zunächst durch
ein Gegenzahnrad 46 zu einem Hohlrad 50 der Differentialgetriebevorrichtung 48 übertragen
wird. Die übertragene
Leistung wird dann zu einem rechten und einem linken angetriebenen
Rad 52 (bei diesem Ausführungsbeispiel
Vorderräder)
durch die Differentialgetriebevorrichtung 48 verteilt.
Das Getriebe 12 hat ein Paar variable Riemenscheiben 12a, 12b mit
variablem effektiven Durchmesser und einen Antriebsriemen 12c zum Übertragen
der Leistung, der um die variablen Riemenscheiben 12a, 12b gewickelt
ist. Wenn eine Breite einer V-förmigen
Vertiefung der eingabeseitigen variablen Riemenscheibe 12a durch Steuern
eines Eingabehydraulikzylinders 12d geändert wird, dann ändert sich
ein Drehzahlverhältnis γ kontinuierlich
(Eingabewellendrehzahl Nin/Abgabewellendrehzahl Nout). Wenn sich
ein Haltedruck, der von der sekundären variablen Riemenscheibe 12b auf
den Antriebsriemen 12c aufgebracht wird, wobei eine Reibkraft
dazwischen erzeugt wird, durch Steuern eines Abgabehydraulikzylinders 12e ändert, dann
wird eine übertragbare
Zugkraft durch den Antriebsriemen 12b oder eine Momentenübertragungskapazität eingestellt.
Die Hydrauliksteuerschaltung 24 hat eine Steuerschaltung
mit Druckregulierventilen. Die Druckregulierventile, denen das Arbeitsöl von einem
gemeinsamen elektrischen Arbeitsöldruckgenerator
zugeführt
wird, regulieren einen übertragbaren
Riemenzugkraftsteuerdruck, der in dem Abgabehydraulikzylinder 12e erzeugt
wird, der ein Gegendruck zum Steuern des Drehzahlverhältnisses γ und der übertragbaren
Riemenzugkraft des Getriebes ist. Das Arbeitsöl in der Hydrauliksteuerschaltung 24 wird
in einer Ölwanne
gesammelt, und es wird zum Schmieren der Planetengetriebevorrichtung 18,
der Differentialgetriebevorrichtung 48 und dergleichen
verwendet. Des weiteren wird das Arbeitsöl teilweise dem FMG 16 zum
Kühlen
des FMG's 16 zugeführt, und
es zirkuliert in diesem und entlang dessen Gehäuses, so dass das Öl im Kontakt
mit dem Gehäuse
zum Beispiel mittels eines in dem Gehäuse ausgebildeten Kühlmittelkanals
strömt.
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Eine
elektronische Steuereinheit eines Hybridsystems (nachfolgend als „HV-ECU" bezeichnet) 60 des
Hybridsteuersystems 10 (siehe 1) gemäß dem Ausführungsbeispiel
hat eine CPU, einen RAM, einen ROM und dergleichen, und sie führt eine
Signalverarbeitung gemäß Programmen
durch, die im voraus in dem ROM gespeichert wurden, während sie
die Funktion zum vorübergehenden
Speichern von Daten des RAM nutzt. Die HV-ECU 60 steuert eine
ECU 62 einer elektronischen Drossel, eine Kraftmaschinen-ECU 64,
eine M/G (Motor/Generator)-ECU 66, eine TM (Getriebe)-ECU 68,
das Ein-Aus-Ventil 38 der hydraulischen Steuerschaltung 24,
das lineare Solenoidventil 40 und einen Startermotorgenerator
(nachfolgend als „SMG" bezeichnet) 70,
der als eine Startvorrichtung der Kraftmaschine 14 dient.
Die ECU 62 einer elektronischen Drossel steuert Drosselöffnungen
von dem elektronischen Drosselventil 72 mittels eines Aktuators
oder dergleichen (nicht gezeigt). Die Kraftmaschinen-ECU 64 steuert
die Kraftmaschinenabgabe der Kraftmaschine 14 durch Steuern
einer Kraftstoffeinspritzmenge, eines variablen Ventilzeitgebungsmechanismus
und einer Zündzeitgebung.
Die M/G-ECU 66 steuert ein Antriebsmoment, ein Regenerativbremsmoment
und dergleichen des FMG 16 durch einen Inverter 74.
Die TM-ECU 68 steuert das Drehzahlverhältnis γ und die übertragbare Riemenzugkraft
des Getriebes 12. Der SMG 70 dient als ein Motor
und als ein elektrischer Generator, und er ist mit einer Kurbelwelle
der Kraftmaschine 14 über
ein Leistungsübertragungselement
wie zum Beispiel ein Riemen oder eine Kette treibend verbunden.
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Die
HV-ECU 60 nimmt Signale von einem Beschleunigungspedalbetätigungsbetragssensor 76 auf.
Derartige Signale geben einen Beschleunigungspedalbetätigungsbetrag θac an, der
jener Betrag ist, um den ein Beschleunigungspedal 78 als
ein Beschleunigungssteuerelement betätigt wird. Die HV-ECU 60 nimmt
außerdem
Signale von einem Schaltpositionssensor 80 auf. Derartige
Signale geben die Schaltposition (P, R, N, D, B, SD (Sportantriebsmodus)
etc.) an, die durch Betätigen
des Schalthebels 30 ausgewählt wird. Die HV-ECU 60 nimmt des
weiteren Signale auf von einem Kraftmaschinendrehzahlsensor 82,
die eine Kraftmaschinendrehzahl (Umdrehungszahl) Ne angeben, Signale von
einem Motordrehzahlsensor 84, die eine Motordrehzahl (Umdrehungszahl)
Nm angeben, Signale von einem Eingabewellendrehzahlsensor 86,
die eine Eingabewellendrehzahl (Umdrehungszahl der Eingabewelle 22)
Nin angeben, Signale von einem Abgabewellendrehzahlsensor 88,
die eine Abgabewellendrehzahl (Umdrehungszahl der Abgabewelle 44)
Nout angeben, die einer Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, und
Signale von einem CVT-Öltemperatursensor 90,
die eine Öltemperatur
THCVT als eine Temperatur des Arbeitsöls der Hydrauliksteuerschaltung 24 angeben.
Zusätzlich
werden verschiedene Signale in die HV-ECU 60 eingegeben,
die Betriebszustände
wie zum Beispiel die SOC angeben, die eine Restbatteriekapazität der Batterie 42 ist.
Die SOC kann in einfacher Weise aus der Batteriespannung bestimmt
werden, oder sie kann durch fortlaufendes Integrieren von Ladungs/Entladungsbeträgen berechnet
werden. Der Beschleunigungspedalbetätigungsbetrag θac ist äquivalent
zu der vom Fahrer geforderten Abgabe. Die Öffnung des elektronischen Drosselventils 72 wird
auf der Grundlage des Beschleunigungsbetätigungsbetrags θac gesteuert.
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Die 6 zeigt
eine Funktionsblockdarstellung einer Ausgleichssteuerung eines geschätzten Eingabemoments
zum Steuern der übertragbaren Riemenzugkraft
(Haltedruck) des Getriebes 12, die eine durch die HV-ECU 60 als
die elektronische Steuereinheit eines Hybridsystems durchzuführende Hauptsteuerung
ist. Eine Berechnungssteuereinheit 100 eines geschätzten Eingabemoments,
die in der 6 gezeigt ist, berechnet (schätzt) ein
geschätztes
Eingabemoment TINE (= Kraftmaschinenmoment Te),
das von dem gegenwärtig arbeitenden
Antriebsmotor in das Getriebe 12 einzugeben ist. Wenn zum Beispiel
der Direktantriebsmodus ausgewählt
ist, durch den die Kraftmaschine 14 mit dem Getriebe 12 im
Eingriff ist, dann wird das geschätzte Eingabemoment TINE von der Kraftmaschine 14 auf
der Grundlage von Drosselöffnungen
(Öffnung
des elektronischen Drosselventils 72) und von Kraftmaschinendrehzahlen
gemäß im voraus
gespeicherten Beziehungen berechnet. Währenddessen wird das geschätzte Eingabemoment
TINE von dem FMG 16 (= Motormoment
Tm) auf der Grundlage des gegenwärtigen
elektrischen Antriebsstroms gemäß einer
im voraus gespeicherten Beziehung berechnet, wenn der Motorantriebsmodus
ausgewählt
ist, durch den der FMG 16 mit dem Getriebe 12 im
Eingriff ist. Wenn des weiteren der ETC-Modus ausgewählt ist,
durch den sowohl die Kraftmaschine 14 als auch der FMG 16 mit
dem Getriebe 12 über
die Planetengetriebevorrichtung im Eingriff sind, die als die Differentialgetriebevorrichtung
zum Sammeln und Verteilen der Leistung dient, dann wird das geschätzte Eingabemoment
TINE (= CVT-Eingabewellenmoment Tin) auf der
Grundlage des Kraftmaschinenmoments Te und des Motormoments Tm gemäß dem Verteilungsverhältnis berechnet,
und zwar gemäß dem Kraftmaschinenmoment
Te : CVT-Eingabewellenmoment
Tm : Motormoment Tm = ρ :
1 : 1 – ρ.
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Eine
Berechnungseinheit 102 einer geschätzten Eingabemomentenänderung
berechnet eine Änderungsrate
(Änderung
pro Zeiteinheit) des geschätzten
Eingabemoments TINE wie zum Beispiel Gradientenwerte
S1 und S2. In der 7 stellt „i" den gegenwärtigen Zeitpunkt dar, „i-1" stellt einen Zeitpunkt
vor einem Zyklus dar, „i-2" stellt einen Zeitpunkt vor
zwei Zyklen dar und „i-3" stellt einen Zeitpunkt
vor drei Zyklen dar. Hierbei wird der Gradientenwert S1 als [(TINEi – TINEi-2) + (TINEi-1 – TINEi-3)]/2 bestimmt, und der Gradientenwert
S2 wird als (TINEi – TINEi-1)
bestimmt. Der Gradientenwert S1 ist ein Durchschnittswert von (TINEi – TINEi-2) und (TINEi-1 – TINEi-3) in zwei angrenzenden Zeibereichen,
wie dies in der 7 gezeigt ist.
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Die
Berechnungseinheit 102 einer geschätzten Eingabemomentenänderung
hat eine Obergrenzensteuereinheit 104 und eine Untergrenzensteuereinheit 106.
Falls der Gradientenwert (Änderung)
S1 größer ist
als ein vorbestimmter oberer Grenzwert B, dann begrenzt (ersetzt)
die Obergrenzensteuereinheit 104 den Gradientenwert (Änderung)
S1 durch den oberen Grenzwert B. Falls der Gradientenwert (Änderung)
S1 kleiner ist als ein vorbestimmter unterer Grenzwert (zum Beispiel
Null), dann begrenzt (ersetzt) die Untergrenzensteuereinheit den
Gradientenwert (Änderung)
S1 durch die untere Grenze wie zum Beispiel Null, wodurch die Änderung
des geschätzten
Eingabemoments innerhalb des Bereiches zwischen dem vorstehend angegebenen
vorbestimmten oberen und unteren Grenzwerten gehalten wird.
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Eine
Antriebsmoduserfassungssteuereinheit 108 bestimmt den gegenwärtig ausgewählten Antriebsmodus
des Hybridfahrzeugs (ETC-Modus, Direktantriebsmodus oder Motorantriebsmodus)
auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Beschleunigungspedalbetätigungsbetrags
(Drosselöffnung)
und dergleichen. Eine Ausgleichsverstärkungsbestimmungssteuereinheit 110 bestimmt
Ausgleichsverstärkungen
auf der Grundlage einer im voraus gespeicherten Beziehung auf der
Grundlage des gegenwärtig
ausgewählten
Antriebsmodus, der durch die Antriebsmoduserfassungssteuereinheit 108 erfasst
ist. Die Ausgleichsverstärkung
G wird zum Beispiel so vorgesehen, dass Ausgleichsverstärkungen
G1, G2 und G3 entsprechend dem erfassten Antriebsmodus,
dem Motorantriebsmodus, dem Direktantriebsmodus, in dem nur die
Kraftmaschine das Fahrzeug antreibt, beziehungsweise dem ETC-Modus
festgelegt werden. Die Ausgleichsverstärkung G ist so vorbestimmt,
dass Verzögerungen des
geschätzten
Eingabemoments TINE von einem tatsächlichen
Eingabemoment ausgeglichen werden, um so Verzögerungen der Riemenklemmdrucksteuerung
zu verhindern, und sie wird bestimmt auf der Grundlage von Anlaufbetriebscharakteristika
des FMG 16, falls sie bei dem Motorantriebsmodus angewendet
wird, von Anlaufbetriebscharakteristika der Kraftmaschine 14,
falls sie bei dem Direktantriebsmodus angewendet wird, und von Anlaufbetriebscharakteristika
von beiden, falls sie bei dem ETC-Modus angewendet wird.
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Eine
Ausgleichssteuereinheit 112 einer geschätzten Eingabemomentenverzögerung gleicht
die Verzögerungen
des geschätzten
Eingabemoments TINE aus, das durch die Berechnungssteuereinheit 100 eines
geschätzten
Eingabemoments auf der Grundlage des Gradientenwerts S1 berechnet
ist, der die Änderungen
des geschätzten
Eingabemoments angibt und durch die Berechnungseinheit 102 einer
geschätzten
Eingabemomentenänderung
berechnet ist. Insbesondere wird der Ausgleich entsprechend einer
nachfolgend gezeigten Gleichung (1) unter Verwendung des Gradientenwertes
S1, der durch die Berechnungssteuereinheit 102 einer geschätzten Eingabemomentenänderung
bestimmt ist, und unter Verwendung der Ausgleichsverstärkung G
durchgeführt,
die durch die Ausgleichsverstärkungbestimmungssteuereinheit 110 bestimmt
ist. In der Gleichung (1) ist „TINE" an
der linken Seite das geschätzte Eingabemoment
nach dem Ausgleich, und „TINE" in dem
ersten Term an der rechten Seite ist selbiges vor dem Ausgleich,
und „G·S1" in dem zweiten Term
ist der Ausgleichsfaktor. TINE = TINE +
G·S1 (1) Eine Riemenhaltedrucksteuereinheit 114 erzeugt Steuerdrücke zum
Steuern der übertragbaren
Zugkraft auf der Grundlage eines tatsächlichen Drehzahlverhältnisses γ und der
Fahrzeuggeschwindigkeit V gemäß einem
allgemein bekannten relativen Ausdruck, so dass der erzeugte Steuerdruck
ein angemessener minimaler Druck innerhalb jenes Bereiches ist,
in dem das Schlupfen des Antriebsriemens 12c nicht auftritt,
wenn das ausgeglichene geschätzte
Eingabemoment TINE übertragen wird. Der erzeugte
Steuerdruck wird dem Abgabehydraulikzylinder 12e der sekundären variablen
Riemenscheibe 12b zugeführt.
Dieser übertragbare
Zugkraftsteuerdruck wird zum Steuern des von der sekundären variablen Riemenscheibe 12b auf
den Antriebsriemen 12c aufgebrachten Haltedrucks verwendet,
und zwar der Reibkraft zwischen diesen, um dadurch im Wesentlichen
die Momentenübertragungskapazität des Getriebes 12 zu
bestimmen. Auf diese Weise dient die Haltedrucksteuerung zum Festlegen
einer Momentenübertragungskapazität.
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Die 8 zeigt
eine Flusskarte der Routine einer Ausgleichssteuerung eines geschätzten Eingabemoments
für die übertragbare
Riemenzugkraftsteuerung (Riemenhaltedrucksteuerung), die eine durch
die HV-ECU 60 als die elektonische Steuereinheit eines
Hybridsystems ausgeführte
Hauptsteuerung ist. Diese Steuerroutine wird ungefähr in Intervallen
von wenigen Dutzend Millisekunden wiederholt ausgeführt. Schritte
entsprechend der Riemenhaltedrucksteuerung sind allgemein bekannte
Prozeduren, die nicht in der 8 gezeigt
sind.
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In
der in der 8 gezeigten Routine wird zunächst bei
einem Schritt SA1 bestimmt, ob Bedingungen zum Starten des Ausgleichens
eines geschätzten
Eingabemoments erfüllt
sind, und zwar wird zum Beispiel bestimmt, ob eine Zeit, nachdem die
die Änderung
der Drosselöffnung
pro Zeiteinheit größer wurde
als ein vorbestimmter Wert, innerhalb eines bestimmten Bereiches
verstrichen ist. Wenn die Zeit außerhalb des Bereiches ist,
dann wird die Routine beendet. In umgekehrter Weise schreitet die HV-ECU 60 zu
einem Schritt SA2 weiter, falls die Zeit innerhalb des Bereiches
ist, und der Schritt entspricht der Eingabemomentenänderungsberechnungssteuerung 102.
Bei dem Schritt SA2 wird die Änderung des
geschätzten
Eingabemoments TINE pro Zeiteinheit (Änderungsrate
des geschätzten
Eingabemoments TINE) berechnet, das fortlaufend
bei den Schritten entsprechend der Berechnungssteuereinheit 100 eines
geschätzten
Eingabemoments berechnet wird, und es werden zum Beispiel die Gradientenwerte
S1 und S2 berechnet.
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Schritte
SA3 bis SA8 entsprechen der Obergrenzensteuereinheit 104 und
der Untergrenzensteuereinheit 106. Bei dem Schritt SA3
wird bestimmt, ob der Gradientenwert S1 kleiner als Null ist. Anders
gesagt wird bestimmt, ob der Gradient abnimmt. Falls der Gradient
abnimmt, dann müssen
keine Verzögerungen
des geschätzten
Eingabemoments TINE zum Verhindern des Schlupfens
des Antriebsriemens 12c ausgeglichen werden. Währenddessen
schreitet der Prozess zu einem Schritt SA4 weiter, wenn bestimmt wird,
dass S1 gleich wie oder größer als
Null ist. Bei dem Schritt SA4 wird bestimmt, ob der Gradientenwert
S2 kleiner ist als der vorbestimmte minimale Wert A. Wenn die Änderung
(Änderungsrate,
die als der Gradientenwert S2 dargestellt wird) des geschätzten Eingabemoments
kleiner ist als der minimale Wert A, dann ist der Ausgleich von
Verzögerungen
des geschätzten
Eingabemoments TINE zum Verhindern des Schlupfens
des Antriebsriemens 12c nicht erforderlich, auch wenn die Änderung
Lärm hervorrufen
könnte.
In umgekehrter Weise schreitet der Prozess zu einem Schritt SAS
weiter, wenn bei dem Schritt SA4 ein NEIN erhalten wird, und zwar
wenn der Gradient S2 gleich wie oder größer als der minimale Wert A
ist. Bei dem Schritt SA5 wird bestimmt, ob der Gradientenwert S1
größer ist
als der vorbestimmte maximale Wert B. Die Änderung (Änderungsrate), die größer ist
als der maximale Wert B, kann als Lärm eliminiert werden, so dass
eine Steuerungsstabilität
aufrecht erhalten wird.
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Wie
dies vorstehend erwähnt
ist, schreitet der Prozess zu einem Schritt SA6 weiter, bei dem
der Gradientenwert S1 auf Null festgelegt wird, wenn bei dem Schritt
SA3 ein JA erhalten wird. Wenn bei dem Schritt SA4 ein JA erhalten
wird, dann schreitet der Prozess zu einem Schritt SA7 weiter, bei
dem der Gradientenwert S1 auf Null festgelegt wird. Wenn bei dem
Schritt SAS ein JA erhalten wird, dann schreitet der Prozess zu
einem Schritt SA8 weiter, bei dem der Gradientenwert S1 auf den
maximalen Wert B festgelegt wird. Wenn bei dem Schritt SA5 ein NEIN
erhalten wird, dann wird der Gradientenwert S1 auf den bei dem Schritt
SA2 berechneten Wert aufrecht erhalten, und der Prozess schreitet
zu Schritten SA9 bis SA11 entsprechend der Antriebsmoduserfassungssteuereinheit 108 weiter.
Auf der Grundlage eines Bestimmungsergebnisses der Antriebsmoduserfassungssteuereinheit 108 schreitet
der Prozess zu Schritten SA12 bis SA17 entsprechend der Ausgleichsverstärkungsbestimmungssteuereinheit 110 weiter.
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Bei
dem Schritt SA9 wird bestimmt, ob der gegenwärtig ausgewählte Antriebsmodus der Motorantriebsmodus
ist. Falls bei dem Schritt SA9 ein NEIN erhalten wird, dann schreitet
der Prozess zu einem Schritt SA10 weiter, bei dem bestimmt wird,
ob der gegenwärtig
ausgewählte
Antriebsmodus der Direktantriebsmodus ist. Falls bei dem Schritt
SA10 ein NEIN erhalten wird, dann schreitet der Prozess zu einem
Schritt SA11 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der gegenwärtig ausgewählte Antriebsmodus
der ETC-Modus ist. Falls bei dem Schritt SA9 ein JA erhalten wird,
und zwar wenn bestimmt wird, dass der Motorantriebsmodus ausgewählt ist,
dann schreitet der Prozess zu einem Schritt SA12 weiter. Bei dem Schritt
SA12 wird die Ausgleichsverstärkung
G1 festgelegt, die einer Zeitkonstante bei
dem Anlaufbetrieb des FMG 16 entspricht. Falls bei dem
Schritt SA10 ein JA erhalten wird, und zwar wenn bestimmt wird, dass
der Direktantriebsmodus ausgewählt
ist, dann schreitet der Prozess zu einem Schritt SA13 weiter. Bei
dem Schritt SA13 wird die Ausgleichsverstärkung G2 festgelegt,
die einer Zeitkonstante bei dem Anlaufbetrieb der Kraftmaschine 14 entspricht.
Falls bei dem Schritt SA11 ein JA erhalten wird, und zwar wenn bestimmt
wird, dass der ETC-Modus ausgewählt
ist, dann schreitet der Prozess zu einem Schritt SA14 weiter. Bei
dem Schritt SA14 wird bestimmt, ob das Motormoment Tm, das durch
den FMG 16 erzeugt wird (FMG-Abgabemoment: CVT-Eingabewellenmoment),
größer ist
als eine Summe eines Kriechmomentes Tc und eines vorbestimmten Wertes α. Falls bei
dem Schritt SA14 ein NEIN erhalten wird, dann wird bei einem Schritt
SA15 die Ausgleichsverstärkung
auf Null festgelegt (die Ausgleichsverstärkung wird nicht festgelegt),
um so eine Erzeugung von Rüttelgeräuschen aufgrund
des geschätzten
Eingabemomentes TINE bei Zahnspielen zu
verhindern. Währenddessen
schreitet der Prozess zu einem Schritt SA16 weiter, falls bei dem
Schritt SA14 ein JA erhalten wird, und zwar wenn das Moment Tm größer ist
als die Summe von Tc und α.
Bei dem Schritt SA16 wird die Ausgleichsverstärkung G3 entsprechend
einer Zeitkonstante des Anlaufbetriebs des Antriebsmotors in dem
ETC-Antriebsmodus festgelegt. Falls bei dem Schritt SA11 ein NEIN
erhalten wird, und zwar wenn bestimmt wird, dass der ETC-Modus nicht ausgewählt ist,
dann schreitet der Prozess zu einem Schritt SA17 weiter. Bei dem
Schritt SA17 wird die Ausgleichsverstärkung G4 für den Motorantriebsmodus
(Rückwärtsfahrt)
oder den Reibantriebsmodus festgelegt.
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Bei
einem Schritt SA18 entsprechend der Ausgleichssteuereinheit 112 einer
geschätzten
Eingabemomentenverzögerung
wird entsprechend der im voraus gespeicherten Gleichung (1) die
Verzögerung
des geschätzten
Eingabemomentes TINE, das bei dem Schritt
SA2 berechnet ist, auf der Grundlage des bei dem Schritt SA2 berechneten
Gradientenwertes S1 und auf der Grundlage der bei den Schritten
SA12 bis SA17 festgelegten Ausgleichsverstärkung G ausgeglichen. Auf diese
Weise wird das ausgeglichene geschätzte Eingabemoment TINE berechnet. Die nicht in der 8 gezeigte
Haltedrucksteuerschaltung steuert dann die übertragbare Zugkraft des Antriebsriemens 12c auf
der Grundlage des ausgeglichenen geschätzten Eingabemomentes TINE, wodurch eine angemessene Momentenübertragungskapazität aufrecht
erhalten wird.
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Wie
dies vorstehend bei dem Steuersystem gemäß dem Ausführungsbeispiel beschrieben
ist, gleicht die Ausgleichssteuereinheit 112 einer geschätzten Eingabemomentenverzögerung (Schritt SA18)
die Verzögerung
des geschätzten
Eingabemomentes TINE aus. Das geschätzte Eingabemoment TINE wird sukzessiv in der Berechnungssteuereinheit 100 eines
geschätzten
Eingabemoments auf der Grundlage des Gradientenwerts (Änderung)
S1 berechnet, der in der Berechnungssteuereinheit 102 einer
geschätzten
Eingabemomentenänderung
berechnet ist (Schritt SA2). Da die auf den Antriebsriemen 12c (Leistungsübertragungselement)
des Getriebes 12 aufzubringende Reibkraft auf den Wert entsprechend
dem ausgeglichenen geschätzten
Eingabemoment TINE gesteuert wird, wird
eine angemessene Momentenübertragungskapazität auch im
Zeitraum einer schnellen Beschleunigung des Fahrzeugs erhalten,
wodurch ein günstiger
Kraftstoffverbrauch verwirklicht wird.
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In
der Berechnungssteuereinheit 102 einer geschätzten Eingabemomentenänderung
wird der Gradientenwert S1 (Änderung)
des geschätzten
Eingabemomentes TINE berechnet (Schritt
SA2), der gleich wie oder größer als
der vorbestimmte Wert ist. Falls der berechnete Gradientenwert S1
kleiner ist als der vorbestimmte Wert, dann wird der Gradientenwert
S1 nicht berechnet. Somit wird die Verzögerung des geschätzten Momentes
TINE nicht ausgeglichen. Auf diese Weise
wird eine Lärmerzeugung
aufgrund einer leichten Änderung
des geschätzten
Eingabemomentes TINE verhindert.
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In
der Ausgleichssteuereinheit 112 einer geschätzten Eingabemomentenverzögerung (Schritt SA18)
wird die Verzögerung
des geschätzten
Eingabemomentes TINE ausgeglichen, indem
ein Produkt der Ausgleichsverstärkung
G entsprechend der Anlaufbetriebscharakteristika des jeweiligen
Antriebsmotors wie zum Beispiel die Kraftmaschine 14 und der
FMG 16 und des Gradientenwertes (Änderung) S1 des geschätzten Eingabemomentes
TINE, der durch die Berechnungseinheit 102 einer
geschätzten Eingabemomentenänderung
berechnet ist (Schritt SA2), zu dem geschätzten Eingabemoment TINE addiert wird, das durch die Berechnungssteuereinheit 100 eines
geschätzten
Eingabemomentes berechnet ist. Demgemäß werden angemessene hydraulische Reaktionen
ungeachtet der unterschiedlichen Leistungsaggregate bewirkt, die
entsprechend dem Antriebsmodus geändert werden, und dadurch wird
der Ausgleich von Verzögerungen
des geschätzten
Eingabemomentes TINE gewährleistet. Auf diese Weise wird
eine angemessene Momentenübertragungskapazität auch im
Zeitraum einer schnellen Beschleunigung des Fahrzeugs erhalten,
wodurch ein günstiger Kraftstoffverbrauch
verwirklicht wird.
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Das
Steuersystem gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
wird auf ein Hybridfahrzeug angewendet und hat die Antriebsmoduserfassungssteuereinheit 108 (Schritte
SA9, SA10 und SA11) zum Erfassen des Antriebsmodus des Hybridfahrzeugs
und die Ausgleichsverstärkungsbestimmungseinheit 120 (Schritte
SA12, SA13, SA14, SA15, SA16 und SA17) zum Bestimmen der Ausgleichsverstärkungen
entsprechend dem durch die Antriebsmoduserfassungssteuereinheit 108 erfassten
Antriebsmodus. Durch diese Anordnung wird die Ausgleichsverstärkung G für jede Bauart
von Antriebsmotoren bestimmt, die bei dem Antriebsmodus verwendet
werden, wodurch ein noch genauerer Ausgleich der Verzögerungen des
geschätzten
Eingabemoments TINE vorgesehen wird.
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Das
Getriebe 12 bei dem Steuersystem gemäß dem Ausführungsbeispiel ist ein riemengetriebenes
CVT, das Leistung mittels der Reibung zwischen dem Paar variable
Riemenscheiben 12a, 12b mit variablen effektiven
Durchmessern und dem Antriebsriemen 12c überträgt, der
um die variablen Riemenscheiben 12a, 12b gewickelt
ist. Das Getriebe 12 hat die Antriebsriemenhaltedrucksteuereinheit 114, die
die Momentenübertragungskapazität durch
Bestimmen des Haltedrucks zum Halten des Antriebsriemens 12c auf
der Grundlage des geschätzten
Eingabemomentes TINE steuert, wobei die
Verzögerung durch
die Ausgleichssteuereinheit 112 einer geschätzten Eingabemomentenverzögerung ausgeglichen
wird. Demgemäß wird eine
angemessene Momentenübertragungskapazität auch in
dem Zeitraum einer schnellen Beschleunigung des Fahrzeugs erhalten,
während
ein günstiger
Kraftstoffverbrauch nach wie vor verwirklicht wird.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
ist der durch die Berechnungssteuereinheit 112 einer geschätzten Eingabemomentenänderung
(Schritt SA2) berechnete Gradientenwert S1 des weiteren ein Durchschnittswert
der Gradienten (TINEi – TINEi-2)
und (TINEi-1 – TINEi-3)
in zwei angrenzenden Zeitbereichen eines Übergangs des geschätzten Eingabemoments TINE, und daher wird Lärm aufgrund einer kleinen Momentenänderung
wirksam verhindert.
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Während das
erste Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahmen auf die Zeichnungen beschrieben wurde, sollte
klar sein, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiele oder
Aufbauten beschränkt
ist, sondern dass sie verschiedene Abwandlungen und äquivalente
Anordnungen abdecken soll, die durch einen Fachmann erdacht werden
können.
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Während der
Gradientenwert S1 bei dem ersten Ausführungsbeispiel, der Änderungen
des Eingabemomentes darstellt, zum Beispiel ein Durchschnittswert
der Gradienten (TINEi – TINEi-2)
und (TINEi-1 – TINEi-3)
in zwei angrenzenden Zeitbereichen eines Übergangs des geschätzten Eingabemomentes
TINE ist, kann der Gradientenwert S1 bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
ein Durchschnittswert von Gradienten in drei Zeitbereichen sein,
oder er kann ein Wert sein, der in einem Zeitbereich erhalten wird.
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Während das
erste Ausführungsbeispiel
die Obergrenzensteuereinheit 104 und die Untergrenzensteuereinheit 106 aufweist,
sind derartige Steuereinheiten des weiteren nicht notwendigerweise
erforderlich.
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Während bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
die Gleichung (1) zum Ausgleichen des geschätzten Eingabemomentes TINE durch die Ausgleichssteuereinheit 112 eines
geschätzten
Eingabemomentes verwendet wird, kann bei einem anderen Ausführungsbeispiel
außerdem
eine andere Gleichung oder ein anderer Ausdruck verwendet werden.
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Während das
erste Ausführungsbeispiel
zum Ausgleichen der Verzögerung
des geschätzten
Eingabemomentes bei dem Getriebe 12 des Hybridfahrzeugs
verwendet wird, das wahlweise eine Kraftmaschine (Kraftmaschine 14)
und einen Frontmotorgenerator (FMG 16) als das Leistungsaggregat
verwendet, kann ein anderes Ausführungsbeispiel
zusätzlich auf
Fahrzeuge angewendet werden, die eine Kraftmaschine, einen Frontmotorgenerator
oder einen Motor als das Leistungsaggregat verwenden.
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Während das
Getriebe 12 des ersten Ausführungsbeispiels ein riemengetriebenes
CVT ist, das ein Paar variable Riemenscheiben 12a und 12b mit
variablen effektiven Durchmessern sowie den Antriebsriemen 12c hat,
der um diese Riemenscheiben gewickelt ist, und das Leistung über den
Antriebsriemen 12c überträgt, kann
des weiteren bei einem anderen Ausführungsbeispiel das Getriebe 12 ein
traktionsgetriebenes CVT mit einem Paar Konen und einer Walze sein,
die zwischen diesen gehalten und um eine Drehachse drehbar gestützt ist,
die in einer Ebene liegt, die senkrecht zu den Drehachsen ist. Und zwar
kann das Getriebe 12 irgendein CVT sein, bei dem die Leistung
durch Reibung zwischen Leistungsübertragungselementen
oder durch eine Schubspannung eines an diesen ausgebildeten Ölfilms übertragen
wird. Anders gesagt kann irgendein CVT einschließlich eines Eingabe- und eines
Abgabedrehabschnitts und eines dazwischen angeordneten Leistungsübertragungselementes
verwendet werden, bei dem sich das Drehzahlübertragungsverhältnis ändert, wenn
sich radiale Positionen von diesen Drehelementen von dem Drehpunkt
des Leistungsübertragungselementes ändern.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die Steuervorrichtung (eine oder mehrere ECU's) als ein programmierter universeller
Computer implementiert. Es ist für
einen Fachmann klar, dass die Steuervorrichtung unter Verwendung
einer einzigen speziellen integrierten Schaltung (zum Beispiel ASIC)
mit einem Haupt- oder Zentralprozessorabschnitt für eine Gesamtsteuerung
auf Systemebene und von separaten Bereichen implementiert werden kann,
die zum Durchführen
von unterschiedlichen spezifischen Berechnungen, Funktionen und
anderen Prozessen unter der Steuerung des Zentralprozessorabschnitts
dediziert sind. Die Steuervorrichtung kann außerdem eine Vielzahl separat
dedizierte oder programmierbare integrierte oder andere elektronische
Schaltungen oder Vorrichtungen sein (zum Beispiel hartverdrahtete
elektronische oder logische Schaltungen wie zum Beispiel Schaltungen
mit diskreten Elementen oder programmierbare Logikvorrichtungen
wie zum Beispiel PLD's,
PLA's, PAL's oder dergleichen).
Die Steuervorrichtung kann unter Verwendung eines geeignet programmierten
universellen Computers wie zum Beispiel ein Mikroprozessor, ein
Mikrocontroller oder eine andere Verarbeitungsvorrichtung (CPU oder
MPU) entweder allein oder zusammen mit einer oder mehreren Peripherie (zum
Beispiel integrierte Schaltungen) -Daten- und Signalverarbeitungsvorrichtungen
implementiert sein. Im Allgemeinen kann irgendeine Vorrichtung oder
Baugruppe von Vorrichtungen als die Steuervorrichtung verwendet
werden, bei der eine endliche Maschine die hierbei beschriebenen
Prozeduren implementieren kann. Eine verteilte Verarbeitungsarchitektur
kann für
ein maximales Daten/Signalverarbeitungsvermögen und für eine maximale Geschwindigkeit
verwendet werden.
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Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsbeispiele
beschrieben ist, sollte klar sein, dass die Erfindung nicht auf die
offenbarten Ausführungsbeispiele
oder Aufbauten beschränkt
ist. Im Gegensatz dazu soll die Erfindung verschiedene Abwandlungen
und äquivalente Anordnungen
abdecken. Während
die verschiedenen Elemente der offenbarten Erfindung in verschiedenen
Kombinationen und Aufbauten gezeigt sind, die als Beispiel dienen,
sind zusätzlich
andere Kombinationen und Aufbauten einschließlich mehrerer, weniger oder
eines einzigen Elementes ebenfalls innerhalb des Umfangs der Erfindung,
der durch die beigefügten
Ansprüche
definiert ist.
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Ein
Steuersystem eines stetig variablen Getriebes (12) für ein Fahrzeug
gleicht Verzögerungen eines
geschätzten
Eingabemoments TINE auf der Grundlage eines
Gradientenwerts (Änderung)
des geschätzten
Eingabemoments TINE aus. Zum Beispiel wird
eine Reibkraft, die auf einen Antriebsriemen eines stetig variablen
Betriebes aufgebracht wird, entsprechend dem ausgeglichenen geschätzten Eingabemoment
TINE reguliert. Demgemäß wird eine angemessene Momentenübertragungskapazität in dem Getriebe
auch bei einer schnellen Beschleunigung des Fahrzeugs aufrecht erhalten,
während
ein günstiger
Kraftstoffverbrauch verwirklicht wird.