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Title:
CONTROL CIRCUIT AND METHOD FOR PRODUCING A CONTROL SIGNAL FOR CONTROLLING A CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/060352
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a control circuit for producing a control signal (I) for controlling the adjustment of a continuously variable transmission ratio of a continuously variable transmission, having an input side (7), an output side (8) and a primary valve (15) which is controlled by the control signal (I) and is used to adjust the transmission ratio. Said control circuit comprises means for producing the control signal (I) according to the operating parameters of the vehicle which are transmitted to the control circuit. According to the invention, the control signal (I) is produced according to a value y for a desired speed of the transmission ratio variation or a variable derived therefrom. The value y for the desired speed of the transmission ratio variation is determined on the basis of the operating parameters transmitted to the control circuit.

Inventors:
LUH JOACHIM (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/004384
Publication Date:
July 24, 2003
Filing Date:
November 29, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
LUH JOACHIM (DE)
International Classes:
F16H61/02; F16H9/00; F16H61/662; (IPC1-7): F16H61/00
Foreign References:
DE19649483A11998-06-04
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Claims:
Ansprüche
1. Steuerschaltung zur Erzeugung eines Steuersignals (I) zur Steuerung der Übersetzungseinstellung eines in seiner Über setzung'stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes mit einer Antriebsseite (7), einer Abtriebsseite (8) und einem von dem Steuersignal (I) angesteuerten Primärventil (15) zur Einstellung der Getriebeübersetzung, welche Steuerschaltung Mittel zur Erzeugung des Steuersignals (I) in Abhängigkeit von der Steuerschaltung übermittelten Betriebsparametern des Fahrzeugs aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer signal (I) in Abhängigkeit von einem Wert (y) für eine ge wünschte Geschwindigkeit der Übersetzungsänderung oder einer daraus abgeleiteten Größe erzeugt wird, wobei der Wert (y) für die gewünschte Geschwindigkeit der Übersetzungsänderung aus den der Steuerschaltung übermittelten Betriebsparametern ermittelt wird.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Wert (y) für die gewünschte Geschwindigkeit der Übersetzungsänderung und gegebenenfalls weiteren Betriebspa rametern ein Wert (Qp, soll) als abgeleitete Größe gebildet wird, welcher einen gewünschten Volumenstrom eines Fluids in eine primäre Fluidkammer (11) der Antriebsseite (7) reprä sentiert, und daß das Steuersignals (I) in Abhängigkeit von dem Wert (Qp, soll) für den Volumenstrom erzeugt wird.
3. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert (y) für die gewünschte Geschwindigkeit der Übersetzungsänderung in Abhängigkeit von einer von der Steu erschaltung aus den Betriebsparametern berechneten Sollüber setzung (i*Sol) ermittelt wird.
4. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert (y) für die gewünschte Geschwindigkeit der Übersetzungsänderung in Abhängigkeit von einem aus den Be triebsparametern ermittelten Zustandssignal (E/F) ermittelt wird, welches Zustandssignal den Bewegungszustand, stillste hend oder nicht stillstehend, eines Variator (6) des Um schlingungsgetriebes beschreibt.
5. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Wert (y) für die gewünschte Geschwindigkeit der Änderung der Übersetzung durch Multiplikation mit einem von der gemessenen Übersetzung (i) abhängigen, aus einem Kenn feld abgelesen Kennwert K (i) der Wert für den gewünschten in die primäre Fluidkammer (11) berech net wird.
6. Steuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Bildung des Wertes (y) der gewünschten Ge schwindigkeit der Übersetzungsänderung verwandte Wert (i*So1l) für die Sollübersetzung in Abhängigkeit von einem aus den Betriebsparametern berechneten Wert (dI/dt) max für den maximal zulässigen Übersetzungsgradienten berechnet wird.
7. Steuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Bildung des Wertes (y) der gewünschten Ge schwindigkeit der Übersetzungsänderung verwandte Wert (i*Soll) für die Sollubersetzung in Abhängigkeit von einem aus den Betriebsparametern berechneten Wert für eine Sollprimärdrehzahl (Npso1l) berechnet wird.
8. Steuerschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollprimärdrehzahl (NP, Soll) in Abhängigkeit von einem die Fahrzeuggeschwindigkeit (VF) und einem die Stellung (a) des Fahrpedals repräsentierenden Betriebsparameter ermittelt wird.
9. Steuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Bildung des Wertes (y) der gewünschten Ge schwindigkeit der Übersetzungsänderung verwandte Wert (i*soll) für die Sollübersetzung in Abhängigkeit von einer Referenzdrehzahl (Ns, ref) gebildet wird.
10. Steuerschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzdrehzahl (Ns, ref) in Abhängigkeit von einem die Fahrzeuggeschwindigkeit (V, z) repräsentierenden Be triebsparameter und einem die Sekundärdrehzahl (Nj reprä sentierenden Betriebsparameter berechnet wird.
11. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Wert (PS, USMIN) für einen minimalen Sekundär druck, welcher den abtriebsseitig wirkenden Sekundärdruck repräsentiert, der wenigstens bereitgestellt werden. muß, um einen gewünschten primärseitigen Volumenstrom (Qp, soll) reali sieren zu können, in Abhängigkeit von dem Wert (y) für die gewünschte Geschwindigkeit der Übersetzungsänderung oder der daraus abgeleiteten Größe und einem Wert (i) für die momen tane Übersetzung erfaßt wird.
12. Steuerschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, daß der Wert (pg USMIN für den minimalen Sekundärdruck in Abhängigkeit vom Quadrat des gewünschten primärseitigen Vo lumenstroms (Qp, soll) und einem von der momentanen Übersetzung (i) abhängigen Wert KstusMN (ì) berechnet wird.
13. Verfahren zur Erzeugung eines Steuersignals (I) zur Steuerung der Übersetzungseinstellung eines in seiner Über setzung stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes mit einer Antriebsseite (7), einer Abtriebsseite (8) und einem von dem Steuersignal (I) angesteuerten Primärventil (15) zur Einstellung der Getriebeübersetzung, bei welchem Verfahren ein Steuersignal (I) in Abhängigkeit von der Steuerschaltung übermittelten Betriebsparametern des Fahrzeugs erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal (I) in Abhän gigkeit von einem Wert (y) für eine gewünschte Geschwindig keit der Übersetzungsänderung oder einer daraus abgeleiteten Größe erzeugt wird, wobei der Wert (y) für die gewünschte Geschwindigkeit der Übersetzungsänderung aus den Betriebspa rametern ermittelt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Wert (y) für die gewünschte Geschwindigkeit der Übersetzungsänderung und gegebenenfalls weiteren Betriebspa rametern ein Wert (Qp, 9o11) gebildet wird, welcher einen ge wünschten Volumenstrom eines Fluids in eine primäre Fluid kammer (11) der Antriebsseite (7) repräsentiert, und daß das Steuersignals (I) in Abhängigkeit von dem Wert (Qp, soll) für den Volumenstrom erzeugt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert (y) für die gewünschte Geschwindigkeit der Überset zungsänderung in Abhängigkeit von einer von der Steuerschal tung aus den Betriebsparametern berechneten Sollübersetzung (i*Soll) ermittelt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert (y) für die gewünschte Geschwindigkeit der Überset zungsänderung in Abhängigkeit von einem aus den Betriebspa rametern ermittelten Zustandssignal (E/F) ermittelt wird, welches Zustandssignal den Bewegungszustand, stillstehend oder nicht stillstehend, eines Variator (6) des Umschlin gungsgetriebes beschreibt.
17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Wert (y) für die gewünschte Geschwindigkeit der Än derung der Übersetzung durch Multiplikation mit einem von der gemessenen Übersetzung (i) abhängigen, aus einem Kenn feld abgelesenen Kennwert K (i) der Wert für den gewünschten Volumenstrom (Qp, soll) in die primäre Fluidkammer (11) berech net wird.
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Bildung des Wertes (y) der gewünschten Geschwin digkeit der Übersetzungsänderung verwandte Wert (i*Soll) für die Sollübersetzung in Abhängigkeit von einem aus den Be triebsparametern berechneten Wert (dI/dt) max für den maximal zulässigen Übersetzungsgradienten berechnet wird.
19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Bildung des Wertes (y) der gewünschten Geschwin digkeit der Übersetzungsänderung verwandte Wert (l*soll) für die Sollübersetzung in Abhängigkeit von einem aus den Be triebsparametern berechneten Wert für eine Sollprimärdreh zahl (Npsoll ? berechnet wird, welche Sollprimärdrehzahl eine gewünschten Übersetzung des Variators repräsentiert.
20. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich net, daß ein Wert (PS, USMI) für einen minimalen Sekundärdruck, welcher den abtriebsseitig. wirkenden Sekundärdruck repräsen tiert, der wenigstens bereitgestellt werden muß, um einen gewünschten primärseitigen Volumenstrom (Qp, soll) realisieren zu können, in Abhängigkeit von dem Wert (y) für die ge wünschte Geschwindigkeit der Übersetzungsänderung oder der daraus abgeleiteten Größe und einem Wert (i) für die momen tane Übersetzung erfaßt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert (ps,USMIN) für den minimalen Sekundärdruck in Abhän gigkeit vom Quadrat des gewünschten primärseitigen Volumen stroms (Qp, soll) und einem von der momentanen Übersetzung (i) abhängigen Wert Ks,USMIN(i) berechnet wird.
Description:
Steuerschaltung und Verfahren zur Erzeugung eines Steuersi- gnals zur Steuerung eines stufenlos verstellbaren Umschlin- cfunctsgetriebes Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung zur Erzeugung eines Steuersignals zur Steuerung eines in seiner Überset- zung stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beziehungsweise und ein Verfah- ren zur Erzeugung eines Steuersignals nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

Ein in seiner Übersetzung stufenlos verstellbares Umschlin- gungsgetriebe mit einer Antriebsseite, einer Abtriebsseite und einem von einem Steuersignal angesteuerten Primärventil zur Einstellung der Getriebeübersetzung ist beispielsweise aus der DE 196 49 483 AI bekannt. Eine Steuerschaltung er- zeugt ein Steuersignal in Abhängigkeit von der Steuerschal- tung übermittelten Betriebsparametern des Fahrzeugs, wie beispielsweise der Primärdrehzahl, der Sekundärdrehzahl und der Stellung des Fahrpedals.

Vorteile der Erfindung Mittels der erfindungsgemäßen Steuerschaltung wird. vorteil- haft erreicht, daß die Geschwindigkeit deutlich erhöht wer- den kann, mit der eine Hochschaltung der Übersetzung des stufenlosen Umschlingungsgetriebes erfolgen kann. Vorteil- haft wird das die Übersetzung einstellende Steuersignal in Abhängigkeit von der gewünschten Geschwindigkeit der Über- setzungsänderung oder einer daraus abgeleiteten Größe er- zeugt, wobei der Wert für die gewünschte Geschwindigkeit der Übersetzungsänderung aus den der Steuerschaltung übermittel- ten Betriebsparametern ermittelt wird.

Vorteilhaft kann die Steuerschaltung die gewünschte Ge- schwindigkeit der Übersetzungsänderung beziehungsweise den gewünschten Übersetzungsgradienten in Abhängigkeit von einer gewünschten Übersetzung beziehungsweise einer Sollüberset- zung ermitteln. Eine Sollprimärdrehzahl dient als Schnitt- stelle zum Fahrprogramm. Durch die Verwendung einer gefil- terten Referenzdrehzahl zur Berechnung der gewünschten Über- setzung haben Schwingungen des Triebstrangs keinen Einfluß auf die Steuerung der Übersetzung.

Durch Vermeidung einer zu kleinen primärseitigen Anpreßkraft bei Stillstand des Variators wird bei auf die Primärseite übertragenen hohen Drehmomenten ein Schlupf des Umschlin- gungsteils vermieden.

Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung er- läutert. Es zeigt Fig. 1 ein Übersichtsbild eines kontinuierlich verstellbaren Getriebes, Fig. 2a und Fig. 2b ein Blockschaltbild der Steuerschaltung, Fig. 3 bis Fig. 10 einzelne Teile der in Fig. 2a und 2b ge- zeigten Steuerschaltung.

Beschreibung. der Ausführungsbeispiele In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 2 ein stufenlos ver- stellbares Umschlingungsgetriebe zum Zwecke der Kraftüber- tragung vom Motor 1 zu den Antriebswellen 3 der Räder eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Ein solches stufenloses Getrie- be hat beispielsweise einen Drehmomentwandler 4 und ein Pla- netengetriebe mit Kupplungen 5 für Vorwärts-und Rückwärts- fahrtumschaltungen, die zwischen dem Motor 1 und einem Va- riator 6 angeordnet sind. Der Variator 6 weist vorzugsweise einen antriebsseitigen Kegelscheibensatz 7 und einen ab- triebsseitigen Kegelscheibensatz 8 auf. Jeder Kegelscheiben- satz besteht aus einer axial feststehenden und einer als Stellglied vorgesehenen axial beweglichen Scheibe. So weist der antriebsseitige Kegelscheibensatz 7 beispielsweise die axial verschiebbare Kegelscheibe 25 und der abtriebsseitige Kegelscheibensatz 8 die axial verschiebbare Kegelscheibe 26 auf. Die axial beweglichen Kegelscheiben 25 und 26 sind hy- draulisch verstellbar und besitzen dazu die Fluidkammern 11 und 12, welche beispielsweise mit Öl als Fluid füllbar sind.

Der abtriebsseitige Kegelscheibensatz 8 ist über ein Aus- gleichsgetriebe 10 mit den Antriebswellen 3 der Räder ver- bunden. Auf der Abtriebsseite können zusätzlich noch schalt- bare Getriebestufen 33 zwischen dem Kegelscheibensatz 8 und der Antriebswelle 3 der Räder vorgesehen sein. Mit Hilfe ei- nes als Kette oder Schubgliederband ausgebildeten Umschlin- gungsteils 9 wird die Kraft von dem antriebsseitigen Kegel- scheibensatz 7 zum abtriebsseitigen Kegelscheibensatz 8 übertragen. Durch gleichzeitige Variation der axial bewegli- chen Scheiben 25,26 auf dem Antriebs-und dem Abtriebsschei- bensatz ändert sich die Übersetzung des Variators 6 zwischen einer hohen Anfahrübersetzung, in der Stellung"Low"und ei- ner niedrigen Übersetzung, in der Stellung Overdrive".

Die antriebsseitige primäre Fluidkammer und die abtriebssei- tige sekundäre Fluidkammer können beispielsweise über eine Ölpumpe 13 mit Drucköl versorgt werden. Natürlich kann auch ein anderes Fluid verwandt werden. Zur Druckölversorgung kann die Ölpumpe 13 beispielsweise mit der Drehzahl des Ver- brennungsmotors 1 laufen. Die Spannung des Umschlingungs- teils 9 kann mit Hilfe eines Druckbegrenzungsventils 14 ein- gestellt werden, welches den Öldruck in der sekundären Fluidkammer 12 reguliert. Die Getriebeübersetzung wird mit Hilfe eines als Proportionalventil ausgebildeten Primären- tils 15 an der Primärseite eingestellt.

Das als Proportionalventil ausgebildete Primärventil 15 kann in der Stellung A Öl aus der antriebsseitigen Fluidkammer 11 ablassen und somit den Druck vermindern, wodurch sich die Übersetzung in Richtung"Low"verstellt. In der Stellung C fließt Öl in die antriebsseitige Fluidkammer 11, wodurch sich die Übersetzung in Richtung"Overdrive"verändert und der Druck in der antriebsseitigen Fluidkammer 11 ansteigt.

In der Stellung B des Proportionalventils 15 ist die Fluid- kammer 11 abgedichtet, das heißt, es kann nahezu kein Öl aus der Fluidkammer 11 zu-oder abfließen. Das Primärventil 15 kann direkt oder auch durch ein Vorsteuerventil in bekannter Weise angesteuert werden. In dem hier beschriebenen Ausfüh- rungsbeispiel wird durch einen aus dem erzeugten Steuersi- gnal I resultierenden Strom in einem Magneten 16 eine Kraft auf den Ventilschieber erzeugt. Durch die. am Ventilschieber vorhandene Feder 17 stellt sich eine bestimmte Stellung des Primärventils 15 ein. Das bedeutet, daß der von dem Steuer- signal I vorgegebene Strom durch den Magneten 16 die Stel- lung des als Proportionalventils ausgebildeten Primärven- tils 15 und damit den Öffnungsquerschnitt des Ventils be- stimmt.

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, erfaßt ein Drehzahlgeber 18 die Primärdrehzahl Np des antriebsseitigen Kegelscheibensat- zes 7 und ein Drehzahlgeber 19 die Sekundärdrehzahl N, des abtriebsseitigen Kegelscheibensatzes 8. Weiterhin ist ein Sensor 27 dargestellt, welcher die Fahrzeuggeschwindigkeit VFz erfaßt und ein Sensor 24, welcher den Sekundärdruck ps erfaßt, der auch auf die sekundäre abtriebsseitige Fluidkam- mer 12 einwirkt. Die Signale für die Primärdrehzahl Np, die Sekundärdrehzahl Ns, die Fahrzeuggeschwindigkeit VFZ und den Sekundärdruck ps werden einem Getriebesteuergerät 20 zuge- führt, in dem eine Steuerschaltung angeordnet ist. Diese kann natürlich auch in einem Motorsteuergerät oder aber in mehreren miteinander verbundenen Steuergeräten'oder Steuer- modulen angeordnet sein. Die von Sensoren erfaßten und der Steuerschaltung übermittelten Daten werden im folgenden Be- triebsparameter genannt. Die Steuerschaltung des Getriebe- steuergerätes 20 erzeugt in Abhängigkeit von den der Steuer- schaltung zugeführten Betriebsparametern für den Fahrzustand des Kraftfahrzeugs ein Steuersignal I, welches das Primär- ventil 15 einstellt..

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist beispielsweise noch ein Sen- sor 21 zur Ermittlung der Stellung a des vom Fahrer betätig- baren Fahrpedals und ein Sensor 29 zur Übermittlung eines Signals für die Motordrehzahl Nmot an die Steuerschaltung an- geschlossen. Falls schaltbare Getriebestufen 33 vorhanden sind, können Mittel 28 zur Erfassung des Übersetzungsver- hältnisses iab dieser Getriebestufen vorhanden sein. Die Übersetzung i des Variators 6 muß nicht notwendiger Weise aus der Primärdrehzahl Np und Sekundärdrehzahl Ng abgeleitet werden und kann statt dessen auch mit anderen Sensoren ge- messen werden. Beispielsweise kann hierfür ein Sensor zur Messung der axialen Verschiebung der primären beweglichen Kegelscheibe 25 vorgesehen sein. Die Signale für die Be- triebsparameter, insbesondere die Signale für die Fahrzeug- geschwindigkeit, die Motordrehzahl'und die Stellung des Fahrpedals können dem Steuergerät 20 auch von einem anderen Steuergerät beispielsweise von einem CAN-Bus übermittelt werden. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann auch mit Hilfe ei- nes Beobachters aus den Raddrehzahlsignalen und gegebenen- falls weiteren Signalen gewonnen werden. Es ist auch mög- lich, anstelle der Fahrzeuggeschwindigkeit die Abtriebsdreh- zahl des Getriebes zu verwenden. Zusätzlich kann noch ein Temperatursensor 30 vorhanden sein, welcher dem Steuergerät 20 ein Signal für die Temperatur T des Drucköls übermittelt.

Weiterhin wird dem Steuergerät ein Signal für das Motoraus- gangsmoment Mmot übermittelt oder aus den der Steuerschaltung übermittelten Betriebsparametern in an sich bekannter Weise berechnet. Ein Verfahren zur Erfassung des Motorausgangsmo- ments Mmot ist beispielsweise in der DE 199 28 292 AI be- schieben.

Die Fig. 2a zeigt schematisch im Überblick die nähere Ausge- staltung eines Teils der in dem Steuergerät 20 angeordneten Steuerschaltung zur Einstellung der Getriebeübersetzung. In der Fig. 2b ist ein weiterer Schaltungsteil im Überblick dargestellt, welcher unter anderem der Einstellung der Span- nung des Umschlingungsteils des Umschlingungsgetriebes dient.

Der Block 401 in Fig. 2a berechnet eine Sollprimärdrehzahl Np. soll aus verschiedenen dem Steuergerät übermittelten Be- triebsparamtern wie der Fahrpedalstellung a und der Fahr- zeuggeschwindigkeit VFz. Die berechnete Sollprimärdrehzahl Np,.., 1 entspricht einer gewünschten Übersetzung des Variators 6.

Im Block 404 wird aus dem Wert für die Fahrzeuggeschwindig- keit Vv, dem Wert für die Sekundärdrehzahl N, und-falls schaltbare Getriebestufen vorhanden sind-dem Wert für die Übersetzung ìab der abtriebsseitigen Getriebestufen 33 ein Referenzdrehzahlsignal Ns ref gebildet, wie weiter unten an- hand der Fig. 6 noch erklärt wird.

Im Block 402 wird aus der von dem Block 401 übermittelten Sollprimärdrehzahl Np, soll und dem von dem Block 404 übermit- telten Wert für die Referenzdrehzahl Ns, ref die gewünschte Übersetzung isole des Variators 6 berechnet und den Blöcken 403 und 405 übermittelt. Es ist aber auch möglich, die ge- wünschte Übersetzung isolldurch ein Fahrprogramm bereitzu- stellen.

Im Block 405 werden drei Statussignale A/B, C/D und E/F ge- bildet, die verschiedenen Betriebsarten'des Umschlingungsge- triebes 2 entsprechen. Die Funktionsweise des Blockes 405 wird weiter unten anhand der Figur 3 noch genauer beschrie- ben.

Der Block 407 berechnet aus den Werten für die Primärdreh- zahl Np der Antriebsseite 7 und die Sekundärdrehzahl NS der Abtriebsseite 8 die Getriebeübersetzung nach der Gleichung : i = Np/NS.

Der zentrale Block 403 berechnet schließlich aus den Werten für die Ist-Übersetzung i, für die gewünschte Übersetzung isole, für die Referenzdrehzahl Ns, ref, für den Sekundärdruck pst für die Primärdrehzahl Np und den Werten für das primär- seitig wirkende Drehmoment Mprim und einem Wert für die maxi- male zulässige Änderung der Übersetzung (di/dt) max in Abhän- gigkeit von dem. Zustandssignal E/F ein Stromsignal Ib, wel- ches dem Block 406 übermittelt wird. Das Stromsignal Ib ent- spricht einem vorläufigen Stellsignal für das Primärventil 15. Zur Berechnung werden die üblichen Algorithmen zur Posi- tionsregelung von Hydraulikzylindern verwendet. Die Funkti- onsweise des Blockes 403 ist in der Figur 7 ausführlich dar- gestellt und wird weiter unten beschrieben. Die Werte für das primärseitig wirkende Drehmoment Mprim und die maximale zulässige Änderung der Übersetzung, beziehungsweise für den maximal zulässigen Übersetzungsgradienten (di/dt) max werden dem Block 403 von dem in Fig. 2b dargestellten Schaltungs- teil übermittelt. Außerdem berechnet der Block einen Wert für einen minimalen Sekundärdruck PS, USMINI welcher erforder- lich ist, um mit dem Primärventil einen gewünschten Volumen- strom Qp soll in die primäre Ölkammer 11 insbesondere für'den Fall eines schnellen Hochschaltens einstellen zu können.

Im Block 406 wird das Stromsignal Ib in Abhängigkeit von den durch den Block 405 erzeugten Signalen A/B, C/D und E/F be- grenzt, wie anhand der Fig. 4 noch genauer beschrieben wird.

Die Fig. 2b zeigt einen Schaltungsteil, welcher in dem-Block 501 aus den dem Steuergerät übermittelten Betriebsparametern für die Primärdrehzahl Np, die Sekundärdrehzahl Ns, das Mo- tormoment Mmot, die Drehzahl Nmot an der Motorausgangsseite, und aus dem von dem Block 403 in Fig. 2a übermittelten Wert für den minimalen Sekundärdruck PS, usM und dem vom Block 405 in Fig. 2a übermittelten Zustandssignal E/F einen Solldekun- därdruck Psoll, sek für die sekundäre Ölkammmer 12 berechnet.

Die Funktionsweise des Blocks 501 wird weiter unten anhand der Fig. 8 erläutert.

Der Block 505 berechnet die Ist-Übersetzung i aus der Pri- märdrehzahl Np und der Sekundärdrehzahl NS. Dieser Wert kann aber auch von dem Block 407 in Fig. 2a oder durch einen weiteren Sensor geliefert werden.

Der Block 503 berechnet aus den Werten Mprim, Np und i die Werte Ppmin und pp, Z. Der Block 503 wird anhand der Fig. 9 er- läutert.

Der Bock 504 berechnet schließlich aus den Signalen Np, Ns, i, ps und den von dem Block 503 gelieferten Werten ppmin und pp, z den maximal zulässigen Übersetzungsgradienten (di/dt) max. Dies wird weiter unten anhand der Fig. 10 erläu- tert.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung des Blocks 405 zur be- stimmung der Betriebsart des Umschlingungsgetriebes. Der Block 405 bildet ein erstes Zustandssignal A/B, das entweder den Wert A oder den Wert B annehmen kann, ein zweites Zu- standssignal C/D, das entweder den Wert C oder D annehmen kann, und ein drittes Zustandssignal, das entweder den Wert E oder den Wert F annehmen kann. Das erste Zustands- signal wird dann auf den Wert A gesetzt, wenn die momentane Primärdrehzahl Np kleiner als ein Schwellwert SW1 ist. Dies geschieht durch die Schwellwertspeicherung 307 mittels des Vergleichs 311. Abhängig von dem Vergleich 311 wird der Schalter 322 derart umgelegt, daß der Signalwert A (315) ausgangsseitig des Blocks 405 anliegt.

Im Block 306 wird die Differenz zwischen der momentanen Übersetzung i und der gewünschten Übersetzung i". 1, gebildet und im Block 312 mit dem Schwellwert SW2 (308) verglichen.

Unterschreitet die im Block 312 gebildete Differenz den Schwellwert SW2, so wird der Schalter 321 auf den Wert B (316) umgelegt. Überschreitet gleichzeitig die momen- tane Primärdrehzahl Np den Schwellwert SW1 (vgl. 311), so wird der Schalter 322 wie in der Fig. 3 zu sehen ist, mit dem Schalter 321 verbunden. Wenn die Primärdrehzahl Np also größer ist als der Schwellwert SW1 und gleichzeitig, die Dif- ferenz zwischen der momentanen Übersetzung i und der ge- wünschten Übersetzung isole kleiner als ein Schwellwert SW2 ist, dann wird das erste Zustandssignal auf den Wert B ge- setzt. Ist dies auch nicht der Fall, dann behält das Zu- standssignal seinen bisherigen Zustand.

Das zweite Zustandssignal C/D wird auf den Wert C gesetzt, wenn die momentane Übersetzung i größer ist als ein Schwell- wert SW3 (309). Hierzu dient der Schwellwertvergleich 313 und der Schalter 323 bzw. die Speicher 317 und 318. Unter- schreitet die momentane Übersetzung i den Schwellwert SW3, wird das zweite Zustandssignal auf den Wert D gesetzt.

Das dritte Zustandssignal E/F wird auf den Wert E gesetzt, wenn die Primärdrehzahl Np kleiner ist als ein Schwell- wert SW4 (310). Hierzu dient der Schwellwertvergleich 314 und der Schalter 324 bzw. die Speicher 319 und 320. Das heißt, das dritte Zustandssignal nimmt den Wert E an, wenn der Variator nahezu still steht. Überschreitet die Primär- drehzahl Np den Schwellwert SW4, wird das zweite Zustands- signal auf den Wert F gesetzt.

Bei der in der Fig. 2a gezeigten Steuerschaltung 20 wird das Ansteuersignal Ib in dem Block 406 zu dem tatsächlichen An- steuersignal I für das Primärventil 15 beziehungsweise für den Magneten 16 des Primärventils weiterverarbeitet. Für diese Weiterverarbeitung werden dem Block 406 die Zustands- signale von dem schon anhand der Figur 3 beschriebenen Block 405 zugeführt, die den Signalwert A bzw. B, den Signalwert C bzw. D und den Signalwert E bzw. F annehmen können. Der Block 406 liefert das endgültige Steuersignal I für den Ma- gneten 16 des Proportionalventils 15, das heißt, das Steuer- signal I bestimmt die Stellung und damit den Öffnungsquer- schnitt des Ventils 15. Der Block 406 ist in der Fig. 4 dar- gestellt.

. Wenn das erste Zustandssignal den Wert A aufweist, das zwei- te Zustandssignal den Wert D und das dritte Zustandssignal den Wert F, dann wird das Stromsignal I auf einen Wert I1 (4045) gesetzt, bei dem das Proportionalventil 15 geschlos- sen ist. In diesem Fall bleibt die momentan eingestellte Übersetzung konstant. Das Setzen des Stromsignals auf den Wert I1 geschieht durch eine entsprechende Ansteuerung der Schalter 4047,4046 und 4048. Dies bedeutet, daß bei nicht stillstehendem Variator, keine Änderung der Getriebeüberset- zung dann stattfindet, wenn die momentane Primärdrehzahl den Schwellwert SW1 unterschreitet und die momentane Übersetzung i den Schwellwert SW3 unterschreitet.

Wenn das erste Zustandssignal den Wert A aufweist, das zwei- te Zustandssignal den Wert C und das dritte Zustandssignal den Wert F, dann wird das vom Block 403 kommende Signal Ib auf einen einstellbaren minimalen Wert Imin (4042) bzw. einen einstellbaren maximalen Wert Imax (4041) begrenzt. Diese Be- grenzung geschieht durch die Maximal-bzw. Minimalaus- wahl 4043 und 4044. Das heißt, daß in diesem Fall die Über- setzung mit eingeschränkter Geschwindigkeit verändert werden kann.

Wenn bei nicht still stehendem Variator (Zustandssignal E/F nimmt den Wert F an) das erste Zustandssignal A/B den Wert B aufweist, dann wird das vom Block 403 kommenden Stromsi- gnal Ib nicht begrenzt, was mittels Umlegen des Schal- ters 4047 erreicht wird. D. h. in diesem Fall, daß die Ge- triebeübersetzung schnell verstellt werden kann.

Bei stillstehendem Variator nimmt das dritte Zustandssignal den Wert E an, das heißt, das vom Block 403 kommenden Strom- signal Ib wird nicht begrenzt.

Das Steuergerät 20 besitzt selbstverständlich eine Einrich- tung zur Einstellung des Stroms durch das Ventil 16 entspre- chend dem gewünschten Strom I.

Fig. 6 zeigt eine Ausgestaltung des Blocks 404 zur Bildung der Referenzdrehzahl Ns,ref. In dem Block 601 wird die Fahr- zeuggeschwindigkeit VFZ in eine erste Referenzdrehzahl Nr um- gerechnet. Dazu wird die ermittelte Ubersetzung iab der ab- triebsseitigen Getriebestufen 33 mit der Fahrzeuggeschwin- digkeit und einer Konstanten multipliziert. Die so ermittel- te erste Referenzdrehzahl Nr wird dem Block 602 übermittelt, der Mittel zur Filterung der Referenzdrehzahl, z. B. einen Tiefpaßfilter und eine untere und obere Begrenzung des An- stiegs der Referenzdrehzahl beinhaltet. Die Filterung kann außerdem noch von weiteren Signalen 603 abhängig sein, die eine Größe repräsentieren, welche davon abhängig ist, ob sich das Fahrzeug in einem beschleunigenden oder verzögern- den Zustand befindet. Ein solches Signal kann beispielsweise aus der Fahrpedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit gebildet werden. Der Filterblock kann darüber hinaus auch die gemessene Sekundärdrehzahl Ns derart berücksichtigen, daß sich unter stationären Bedingungen die berechnete Refe- renzdrehzahl Ns,ref an die Sekundärdrehzahl N. annähert.

Die Fig. 5 zeigt eine Ausgestaltung des Blocks 402. Die ge- wünschte Übersetzung isole wired durch Division der Sollprimär- mit der Referenzdrehzahl Nfi, ref gebildet : isoll = Np, soll/Ns, ref Die gewünschte Übersetzung iSoll wird durch die Schwellwert- vergleiche 503 und 504 auf den unteren Grenzwert 502 und den oberen Grenzwert 501 begrenzt. Durch die Verwendung der ge- filterten Referenzdrehzahl zur Ermittlung der gewünschten Übersetzung i"., 1 kann der Einfluß von Triebstrangschwingun- gen auf die Übersetzungsregelung vorteilhaft reduziert wer- den.

In Fig. 7 ist der zentrale Block 403 aus Fig. 2a genauer dar- gestellt. Der Block 701 dient zunächst der Begrenzung der ge- wünschten Übersetzung isole und zur Vermeidung eines ungewoll- ten Überdrehens der Primärdrehzahl, wozu der Wert für den ma- ximal zulässigen Übersetzungsgradienten (di/dt) max verwandt werden kann, welcher dem Block 701 von dem Block 504 aus Fig.

2b übermittelt wird. Der Block 701 berechnet zunächst aus den übermittelten Werten für die gewünschte Übersetzung bezie- hungsweise Sollübersetzung i", 11 durch Differenzieren den Übersetzungsgradienten (disoll/dt). Wenn der Übersetzungsgra- dient (disoll/dt) größer als der maximal zulässige Überset- zungsgradient (di/dt) max ist, dann berechnet der Block 701 aus der momentanen Übersetzung i und dem maximal zulässigen Übersetzungsgradienten (di/dt) max einen neuen Wert i*Soll für die gewünschte Übersetzung nach der Beziehung : i*Soll = i + (di/dt) max * T, wobei T die Abtastzeit des Berechnungsalgorithmus darstellt, also das Zeitintervall in dem die Berechnung durchgeführt wird.

Weiterhin überprüft der Block 701, ob die gemessene Primär- drehzahl Np einen Schwellwert Np,max überschreitet. Ist dies der Fall, so wird der Wert i*soii für die gewünschte Überset- zung stetig verringert.

Außerdem prüft der Block 701, ob das Produkt aus dem Wert i*Soll für die gewünschte Übersetzung und der Sekundärdrehzahl N, größer als ein Schwellwert Np max ist. Ist das der Fall, dann wird der Wert i*Soll aus dem Quotient'des Schwellwertes Nu mamy und der Referenzdrehzahl N@@ref ebenfalls neu berechnet.

Das von dem Block 701 gebildete Signal i*,., wird zusammen mit dem momentanen Wert für die Übersetzung i dem Block 702 übermittelt. Der Block 702 enthält einen PID-Regler mit einem nachgeschalteten Linearisierungsblock und bildet aus dem Si- gnal i*Soll und dem Signal i mit Hilfe des PID-Reglers ein Si- gnal y, welches die gewünschte Geschwindigkeit oder Schnel- ligkeit der Änderung der Übersetzung beziehungsweise den ge- wünschten Übersetzungsgradienten repräsentiert. Das Signal y oder eine daraus abgeleitete Größe wird vorteilhaft zur Be- rechnung des Stromes Ib verwandt. In einem besonders vorteil- haften Ausführungsbeispiel wird aus dem Signal y für die ge- wünschte Geschwindigkeit der Änderung der Übersetzung durch Multiplikation mit einem von der gemessenen Übersetzung i ab- hängigen Kennwert K (i), welcher aus einem Kennfeld abgelesen wird, ein Signal für den gewünschten Volumenstrom QP, soll in die primäre Fluidkammer 11 berechnet : Qp, son = y * K (i) Der Block 703 enthält einen Algorithmus zur Einstellung des gewünschten Volumenstroms im Stillstand des Variators. Der Block 703 ist aktiv, wenn das Statussignal E/F des Blocks 405 den Zustand E annimmt. Über den Schalter 7010 ist dann der Block 703 mit dem Block 706 verbunden.

Der Block 705 berechnet aus dem übermittelten Wert für die momentane Übersetzung i den Übersetzungsgradienten (di/dt).

Aus dem Übersetzungsgradienten (di/dt), dem gemessenen Sekun- därdruc ! k p. und dem von dem Block. 501 in Fig. 2b übermittel- ten Wert für das primärseitig wirkende Drehmoment Mprim und gegebenenfalls weiteren Signalen wird ein geschätzter Primär- druck pp ermittelt, welcher an der Antriebsseite 7 auf den Kegelscheibensatz 25 einwirkt. Falls ein Primärdrucksensor vorhanden ist, kann das Primärdrucksignal pp auch gemessen. werden.

Wenn das Statussignal E/F des Blocks 405 den Wert F annimmt, verbindet der Schalter 7010 den Block 702 mit dem Block 706.

Der Block 706 berechnet dann aus dem Signal Qp, soll für den ge- wünschten Volumenstrom des Fluids in die primäre Fluidkammer 11 und dem Signal für den Sekundärdruck ps und einem von dem Block 705 übermittelten Wert für den Primärdruck pp das Steu- ersignal Ib nach einem hydraulischen Modell des Primärventils 15.

Der Block 704 berechnet aus dem Signal Qp,soll für den ge- wünschten Volumenstrom und dem Signal i für die momentane Übersetzung einen minimalen Sekundärdruck ps, USMIN. Der minima- le Sekundärdruck ps, ist der abtriebsseitig wirkende Sekun- därdruck, der wenigstens bereitgestellt werden muß, um mit dem Primärventil 15 den gewünschten Volumenstrom Qp, soll bei schnellen Hochschaltungen realisieren zu können. Er stellt also einen unteren Grenzwert dar, der nicht unterschritten werden sollte. Würde der Sekundärdruck kleiner als der mini- male Sekundärdruck ps, usMIN werden, könnte die Druckdifferenz am Primärventil 15 so klein werden, daß der maximale Öffnungs- querschnitt am Primärventil nicht mehr ausreichen könnte, um den gewünschten Volumenstrom noch realisieren zu können. Es ist daher vorteilhaft, den Sekundärdruck bei nicht stillste- hendem Variator wenigstens auf den Wert p""m"zu erhöhen, um an der Primärseite 7 den dort erforderlichen Volumenstrom mit dem Primärventil 15 noch einstellen zu können. Der Block 704 verwendet in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung die folgende Berechnungsvorschrift zur Bildung des minimalen Se- kundärdrucks PS, USHIN Ps, USMIN = (Qp,soll)2 * Ks,USMIN(i) wobei KslusIN (í) eín von dem Signal i für die Übersetzung ab- hängiger Parameter ist.

Die Fig. 8 zeigt einen Block 501, der eine Begrenzung des Sollsekundärdrucks psoll,sek auf den Wert ps, USMIN vornimmt. Der in Fig. 8 dargestellte Block 501 ist eine Modifikation des in der deutschen Patentanmeldung DE 195 48 722 AI beschriebenen Bandspannungsreglers des Umschlingungsteils. Es wird daher an dieser Stelle nur auf die im Vergleich zu dem dort darge- stellten Spannungsregler abgeänderten Teile eingegangen. Wie in Fig. 8 zu erkennen ist, wird das von dem Block 403 aus Fig. 2a übermittelte Signal ps, usMrN verwandt, um den von dem Block 501 ausgegebenen Wert psoll,sek auf den unteren Wert pS, USMIN zu begrenzen.. Dies geschieht durch den Vergleich 15020.

Der in Fig. 8 dargestellte Bandspannungsregler dient auch zur Vermeidung von Schlupf des Umschlingungsteils bei stehendem Variator, das heißt, stehendem Fahrzeug und Auftreten von ho- hen zu übertragenden Drehmomenten. Für den Fall des stehenden Variators wird daher das Zustandssignal E/F verwandt, um den Schalter 15018 auf den Wert E zu stellen, so daß dem Block 15019 ein Wert Ps, min, mu übermittelt wird. Der Wert Ps, min, low er- gibt sich aus dem Signal pmin, das den im Block 15008 berech- neten minimalen Sekundärdruck angibt, durch Multiplikation mit einem Sicherheitsfaktor Sf, low im Block 15016. In der Stel- lung F wird dem Block 15019 dagegen der Wert 0 aus dem Spei- cher 15017 übermittelt. Der Block 15019 liefert als Ausgangs- signal den größeren der beiden Werte Ps, min, low und Prés-zeigt das Zustandssignal den Wert E an, wird daher der Sollsekun- därdruck auf den Wert Ps, min"", begrenzt, wobei davon auszugehen ist, daß dieser Wert größer als der Wert ps,USMIN ist. Mit anderen Worten, bei stillstehendem Variator wird ein höherer Sicherheitsfaktor für große Drehmomente realisiert, als für einen sich drehenden Variator.

Der von dem Block 15013 ausgegebene Signalwert für den Soll- sekundärdruck psoii, sak wird verwandt, um mit dem Druckbegren- zungsventil 14 den Öldruck an der Sekundärseite entsprechend zu regeln.

Fig. 9 zeigt einen in dem Block 503 von Fig. 2b durchgeführ- ten Berechnungsablauf zur Berechnung des minimalen Primär- drucks Pp, min, der mindestens eingestellt werden muß, um den Schlupf an der Primärscheibe zu vermeiden. Der Block 7020 be- rechnet mit einem Kennfeld aus dem Primärdrehmomentsignal mp, im und der Übersetzung i ein Drucksignal. Davon wird ein Wert ppz abgezogen, der mit dem Block 7030 aus dem Wert für die Primärdrehzahl Np. berechnet wird. Der Primärdruck pp, z entspricht den zentrifugalen Anpreßkräften in der primären Fluidkammer 11. Der Block 7040 berechnet noch einen von der Übersetzung i abhängigen Reservedruck der zum Ausgangssignal des Block 7020 addiert wird. Das Ergebnis ist ein Signal für den minimalen Primärdrucks Pp, min- Fig. 10 zeigt einen Berechnungsablauf, welcher in dem Block 504 in Fig. 2b durchgeführt wird. Der Block 8050 in Fig. 10 berechnet aus der Sekundärdrehzahl Ng einen Sekundärdruck, der den zentrifugalen Anpreßkräften in der sekundären Fluid- kammer 12 entspricht. Dieser Wert wird zu dem gemessenen Wert für den Sekundärdruck ps addiert. Die Summe wird mit einem Faktor k im Block 8070 multipliziert und im Block 8080 durch einen Wert KpM, SE geteilt, der in dem Block 8060 aus den Werten für Mprim, Ps und i berechnet wird. Der Wert KpM, sE gibt das Ver- hältnis von primärer zu sekundärer Anpreßkraft im Stationär- betrieb an. Das Ergebnis aus Block 8080 wird um den Wert für den Primärdruck pp, z für die zentrifugale Anpressung und den minimalen Primärdruck pp, min, welche beiden Werte von dem Block 5-03 in Fig. 2b geliefert werden, reduziert. Das Ergeb- nis ist die Primärdruckdifferenz APDS die für eine Rückschal- tung maximal zur Verfügung steht. Der Wert für die Primär- druckdifferenz Ap", wird im Block. 8090 mit der Primärdrehzahl Np und im Block 8110 mit einem von der Übersetzung i abhängi- gen Wert multipliziert, der im Block 8100 ermittelt wurde.

Das von dem Block 8110 gelieferte Ergebnis ist der maximale Übersetzungsgradient (di/dt) max, welcher dem Block 701 in Fig. 7 übermittelt wird.