In Kraftfahrzeugen werden aus Komfortgründen und aus Gründen verminderten Kraft- stoffverbrauches zunehmend Getriebe mit kontinuierlich veränderbarer Überset- zung, sogenannte CVT-Getriebe (beispielsweise Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, Reibradgetriebe usw. ) eingesetzt, die von einem Steuergerät derart angesteuert wer- den, dass sich je nach Betätigung eines Fahrpedals oder dem eingebbaren Wunsch des Fahrers einerseits ein zufriedenstellendes dynamisches Verhalten des Kraftfahr- zeugs ergibt und andererseits mit geringem Kraftstoffverbrauch gefahren wird. Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Fahrzeugsantriebsstrangs.

Ein Kraftfahrzeug weist einen Motor 2 auf, der im dargestellten Beispiel über eine Kupplung 4 und ein Getriebe 6 mit einer Kardanwelle 8 verbunden ist. Die Kardanwelle treibt über ein Differential 10 Antriebswellen 12, die drehfest mit Hinterrädern 14 ver- bunden sind. Die Vorderräder 16 sind im dargestellten Beispiel nicht dargestellt.

Ein elektronisches Steuergerät 18 mit einem Mikroprozessor und zugehörigen Spei- chereinrichtungen weist Eingänge 20 auf, die mit Sensoren verbunden sind. Als Senso- ren sind beispielsweise ein Sensor 22 zur Erfassung der Drehzahl einer Getriebeein- gangswelle, ein Drosselklappensensor 24, ein Motordrehzahlsensor 26, ein Raddreh- zahlsensor 28 und gegebenenfalls weitere Sensoren vorhanden. Ausgänge des Steu- ergerätes 18 sind mit einer Kupplungsbetätigungseinrichtung 32 und einer Getriebebe- tätigungseinrichtung 34 verbunden, sowie gegebenenfalls mit weiteren Aktoren des An- triebsstrangs, wie einem Drosselklappensteller usw.

Das Getriebe 6 ist im dargestellten Beispiel ein CVT-Getriebe, dessen Betätigungsein- richtung 34 hydraulisch angesteuert wird. Mit einem Wählhebel 36 lassen sich eine Rückwärtsfahrstufe sowie verschiedene Fahrprogramme aktivieren.

Im praktischen Betrieb solcher mit CVT-Getrieben ausgerüsteten Antriebsstränge treten verschiedene Probleme auf, deren Lösung für einen komfortablen und über lange Be- triebszeiten zuverlässigen Einsatz des CVT-Getriebes wichtig ist. Beispielsweise ist es für die Steuerung-bzw. Regelung des CVT-Getriebes wichtig, die Drehzahl seiner Ein- gangswelle genau zu kennen. Die Benutzbarkeit eines unmittelbar an der Eingangs- welle erfassten Eingangsdrehzahisignals für die Steuerungs-oder Regelung beispiels- weise der Übersetzung des CVT-Getriebes ist begrenzt, da die Eingangsdrehzahl im Antriebsstrang vorhandene Schwingungen aufweisen kann. Weiter ist es aus vielerlei Gründen erforderlich, ein Rutschen des mit Reibschluss arbeitenden CVT-Getriebes zu erkennen, um bleibende Schäden abzuwenden. Auch die Übersetzungsverstellung ist insbesondere bei Kegelscheibenumschlingungsgetrieben, deren Kegelscheibenpaare jeweils nur einen Druckraum zur Anpressung und Verstellung aufweisen, mit Problemen behaftet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Abhilfe für die vorgenannten, in der Praxis auftauchenden Probleme zu schaffen.

Eine Lösung der Aufgabe, die Drehzahl eines Bauteils aus einer Mehrzahl von in einem drehschwingungsanfälligen System enthaltenen, bezüglich ihrer Drehbarkeit gekoppel- ten Bauelementen zu bestimmen, wird dadurch erreicht, dass die Drehzahl eines in o- der an einem Schwingungsknoten angeordneten Bauelements gemessen wird und die Drehzahl des Bauteils aus der gemessenen Drehzahl und der Übersetzung zwischen dem Bauelement und dem Bauteil berechnet wird.

Wenn zwei Bauelemente auf zwei verschiedenen Seiten eines Schwingungsknotens angeordnet sind, ist es vorteilhaft, den Mittelwert der Drehzahlen der Bauelemente für die Berechnung der Drehzahl des Bauteils zu verwenden.

Vorteilhafterweise wird das vorstehend geschilderte Verfahren zur Bestimmung der Eingangsdrehzahl eines in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs enthaltenen CVT- Getriebes verwendet, wobei die Drehzahl wenigstens eines, über das CVT-Getriebe angetriebenen Rades gemessen wird und die Eingangsdrehzahl aus der Übersetzung des CVT-Getriebes sowie gegebenenfalls weiteren Übersetzungen zwischen dem Aus- gang des CVT-Getriebes und dem Rad errechnet wird.

Vorteilhaft ist, die wenigstens eine Raddrehzahl sowie die Eingangsdrehzahl und die Ausgangsdrehzahl des CVT-Getriebes zu messen und die aus den gemessenen Grö- ßen sowie gegebenenfalls weiteren Übersetzungen zwischen dem Ausgang des CVT- Getriebes und dem Rad errechnete Getriebeeingangsdrehzahl zur Steuerung und/oder Regelung von Komponenten des Antriebsstrangs zu verwenden.

Vorteilhaft werden eine gemessenen und die errechnete Getriebeeingangsdrehzahl in einer vorbestimmten Gewichtung zur Steuerung und/oder Regelung von Komponenten des Antriebsstrang verwendet.

Die Gewichtung hängt zweckmäßigerweise von der Übersetzung des CVT-Getriebes ab.

Ein Verfahren zum Feststellen des Rutschens eines CVT-Getriebes zeichnet sich da- durch aus, dass die Änderungsgeschwindigkeit der Übersetzung ermittelt wird und die ermittelte Änderungsgeschwindigkeit mit einer vorbestimmten, aus Betriebsparametern des CVT-Getriebes berechneten Änderungsgeschwindigkeit verglichen wird und als Rutschen festgestellt wird, wenn die ermittelte Änderungsgeschwindigkeit über ein vor- bestimmtes Maß hinaus von der errechneten Änderungsgeschwindigkeit abweicht.

Vorteilhafterweise ist ein Maximalwert der berechneten Änderungsgeschwindigkeit pro- portional zu 1/Übersetzung", wobei n einen Wert zwischen 1,5 und 2 hat, und als Rut- schen festgestellt wird, wenn die ermittelte Änderungsgeschwindigkeit den Maximalwert über ein vorbestimmtes Maß hinaus übersteigt.

Ein weiteres Verfahren zum Feststellen des Rutschens eines CVT-Getriebes zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein Wert eines sich beim Rutschen ändernden a- kustischen Parameters des CVT-Getriebes gespeichert wird, der akustische Parameter gemessen wird und als Rutschen oder sich andeutendes Rutschen festgestellt wird, wenn der gemessene Parameter sich den gespeicherten Wert in vorbestimmter Weise annähert.

Bei einem vorteilhaften Verfahren zum Feststellen des Rutschens eines CVT-Getriebes, wird die zeitliche Änderung derAbtriebsdrehzahl des Getriebes ermittelt und als sich zumindest ankündigendes Rutschen gewertet, wenn die zeitliche Änderung derAb- triebsdrehzahl einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt.

Ein weiteres, vorteilhaftes Verfahren zum Feststellen des Rutschens eines CVT- Getriebes, zeichnet sich dadurch aus, dass die zeitliche Änderung der auf wenigstens eine der Radbremsen eines mit dem CVT-Getriebe versehenen Fahrzeugs wirkende Kraft ermittelt wird und als sich zumindest ankündigendes Rutschen gewertet wird, wenn die zeitliche Änderung der Kraft einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt.

Vorteilhafterweise wird bei Feststellung eines Rutschens oder eines sich ankündigen- den Rutschens eine Stellgröße des CVT-Getriebes derart verstellt, dass einem Rut- schen entgegengewirkt wird Ein Verfahren zur Steuerung eines CVT-Getriebes mit einem zwei Kegelscheibenpaare umschlingenden Umschlingungsmittel, wobei jedes Kegelscheibenpaar einen einzigen mit Fluiddruck beaufschlagten Druckraum zur Einstellung des Anpressdruckes zwi- schen dem Kegelscheibenpaar und dem Umschlingungsmittel sowie zur Übersetzungs- verstellung des CVT-Getriebes aufweist, zeichnet sich dadurch aus, dass der Öff- nungsquerschnitt eines in den Fluidanschlussleitungen der Druckräume enthaltenen Steuerventils abhängig von einer für eine vorbestimmte Änderungsgeschwindigkeit der Übersetzung erforderlichen Differenz zwischen den in den Druckräumen herrschenden Fluiddrucken vorgesteuert wird.

Ein Kegelscheibenumschlingungsgetriebe mit zwei Kegelscheibenpaaren mit je zwei, in ihrem Abstand veränderbaren Kegelscheiben, einem die Kegelscheiben umschlingen- den Umschlingungsmittel, einer ein Trum des Umschlingungsmittels führenden Gleit- schiene, die auf ihrer dem anderen Trum zugewandten Seite wenigstens eine parallel zu dem Umschlingungsmittel verlaufende, sich von den ändernde Gleitschiene zu deren Mitte verdickende Rippe aufweist, und einem im Bereich der Mitte der Rippe angeord- neten, etwa senkrecht zu einer Ebene, in der das Umschlingungsmittel umläuft, verlau- fendes Rohr zum Sprühen von Flüssigkeit wenigstens in die Räume zwischen den Ke- gelscheiben der Kegelscheibenpaare, ist vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass die Rippe an ihrer dem anderen Trum zugewandten Oberfläche im Bereich ihrer Mitte eine Nut derart aufweist, dass aus in dem die Nut durchquerenden Rohr ausgebildeten Lö- chern abgespritzte Flüssigkeit unmittelbar in die Räume zwischen den Kegelscheiben gelangt.

Das Rohr enthält bevorzugt wenigstens ein weiteres Loch, aus dem abgespritzte Flüs- sigkeit unmittelbar auf das andere Trum gelangt.

Die Erfindung, die für CVT-Getriebe unterschiedlichster Bauart in unterschiedlichsten Anwendungen anwendbar ist, wird im folgenden anhand von Beispielen genauer erläu- tert.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft eine Bewertung von Rutschereignissen, die detektiert und beispielsweise in einem Steuerge- rät des Fahrzeugs festgehalten bzw. gespeichert werden. Dabei wird vorteilhafterweise die Leistung eines Rutschereignisses berechnet und abhängig davon, ob die Leistung einen bestimmten Grenzewert überschreitet ein Fehlereintrag ins Steuergerät vorge- nommen. Tests haben gezeigt, dass nicht jedes Rutschereignis zu einer Schädigung der Oberfläche der Variatorscheiben beziehungsweise der Wiegestücke der Kette führt.

Auch hat sich gezeigt, dass Schädigungen mit höherer Leistung noch keine Dauer- schädigung herbeiführen müssen, so dass ein oder mehrere Grenzwerte eingeführt werden können und zwar bezüglich der Leistung eines Rutschereignisses sowie der Häufigkeit. Nachfolgend kann im Fahrzeug direkt oder in einer Werkstatt eine entspre- chende Beurteilung erfolgen.

Die zeitabhängige Leistung P eines Rutschereignisses kann beispielsweise nach P=MxA (o mit dem am Variator anliegenden Moment M, das beispielsweise aus einem Drucksen- sor für den Anpressdruck ermittelt werden kann, und der Differenzwinkelgeschwindig- keit Aco, die aus der Überhöhung der Variatorübersetzung während eines Rutschereig- nisses ermittelt werden kann, zwischen der schlupfenden Kette und dem Variator ange- geben werden.

Vorteilhafterweise wird der Maximalwert der so bestimmten Leistung P für Vergleichs- fälle herangezogen, es kann jedoch auch vorteilhaft sein andere Größen wie das Leis- tungsintegral über die Zeit oder statistisch angenäherte Werte zu verwenden. Der Ein satz exakterer Methoden als die Auswertung des Maximalwert kann dann erfolgen, wenn dies durch die Prozessorsleistung des Steuergeräts ermöglicht wird.

Es hat sich gezeigt, dass eine Klassifizierung der Leistungen der Rutschereignisse in Leistungsbereiche vorteilhaft ist, beispielsweise können Leistungen von bis zu 5.10 kW als leichte und darüber liegende Werte als schwere Schädigungen klassifiziert werden.

Dabei kann die Anzahl der Rutschereignisse entsprechend dieser Klassifizierung in ei- nen Fehlerspeicher eingetragen werden. Dabei kann ein Fehlerzähler integrierend in der Weise eingesetzt werden, die Rutschereignisse gewichtet und aufsummiert werden.

Eine Wichtung der Fehler kann ebenfalls durch eine Vorschädigung erfolgen, da ein ein auf eine Schädigung folgendes Rutschereignis sich gravierender auswirken kann als auf ein nicht geschädigtes Getriebe. Der Fehlerzähler kann in Abhängigkeit von im Ge- triebe verwendeten Werkstoffen und deren Beschaffenheit wie Variatoroberflächen, von der Leistung der Brennkraftmaschine, dem verwendeten Getriebeöl und dergleichen dimensioniert werden. Bei Überschreitung eines Grenzwerts im Fehlerzähler kann der Fahrer gewarnt werden, beispielsweise ein-oder mehrstufig von einer einfachen Anzei- ge über eine Aufforderung zum Aufsuchen einer Werkstatt bis Zwangsabschaltung des Fahrzeugs zum Schutz vor weiter gehenden Schäden.

In den beigefügten Figuren zeigen : Fig. 1 einen bereits erläuterten Antriebsstrang eines Fahrzeugs, Fig. 2 Kurven zur Erläuterung einer Früherkennung von Rutschen,

Fig. 3 ein Schema einer hydraulischen Ansteuerung eines Kegelscheiben- umschlingungsgetriebes, Fig. 4 Vorsteuerkennlinien für die Öffnung eines Ventils, Fig. 5 eine Seitenansicht eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes und Fig. 6 eine perspektivische Ansicht auf einen Teil einer Führungsschiene.

Es sind Verfahren bekannt, bei denen die Regelung des Getriebes 6, die in dem Steu- ergerät 18 oder in dezentralen weiteren Steuergeräten implementiert ist, auf einer Re- gelung der Eingangsdrehzahl des Getriebes 6 beruht. Wenn die Getriebeeingangsdreh- zahl unmittelbar gemessen wird, finden sich in dem Messsignal Ruckel-und Rupffre- quenzen. Diese Frequenzen wirken auf die Übersetzungsregelung als Störung und stehen einem guten Einregeln der Führungsgröße im Weg. Im Extremfall kann es zu Rückkopplungen kommen, die ein Aufschwingen der Übersetzungsregelung bewirken.

Aus diesem Grund ist ein Signal wünschenswert, das derartige Schwingungen nicht o- der nur in verminderter Form aufweist. Eine starke Filterung mit hohen Zeitkonstanten, die eine Glättung bewirkt, ist aufgrund der dann deutlich verminderten Dynamik nicht zulässig.

Eine Lösung dieses Problems liegt in der Messung einer wenig schwingungsanfälligen Drehzahl an einer Stelle, die aus schwingungstechnischer Sicht einen Schwingungs- knoten bildet oder die nahe einem solchen Knoten angeordnet ist.

Ein Antriebsstrang mit einem Motor, einem Getriebe und einem über einen Reifen mit einer Straße gekoppelten Fahrzeugrad, wobei die Bauteile über Wellen miteinander verbunden sind, stellt ein drehschwingungsfähiges System dar. Dabei können Motor und Getriebe gegen Fahrzeugmasse schwingen, wobei die Eigenfrequenz typischer- weise 7,1 Hertz beträgt und die Drehzahl zweiter Ordnung 212 mini'beträgt. In einem anderen Mode schwingt das Getriebe zwischen Motor und Fahrzeugmasse, wobei die Eigenfrequenz typischerweise 19,8 Hertz beträgt und die Drehzahl zweiter Ordnung bei 593 min-'liegt. In einem anderen Mode schwingt das Rad zwischen Getriebe und Fahr- zeugmasse. Die Eigenfrequenz beträgt dann typischerweise 47,9 Hertz und die Dreh- zahl zweiter Ordnung liegt bei 1.436 min-1. In einem weiteren Mode schwingt der Ge- triebeeingang zwischen Motor und dem Rest des Antriebsstrangs mit einer Eigenfre-

quenz von typischerweise 71,4 Hertz, was einer Drehzahl zweiter Ordnung von 2.143 min~1 entspricht. Im Falle eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes kann die Über- setzung des Variators (Kegelscheibenpaare mit Umschlingungsmittel) durch Messung der Drehzahl des ersten Kegelscheibenpaares und des zweiten Kegelscheibenpaares berechnet werden. Da der Variator aus schwingungstechnischer Sicht sehr steif ist, fin- den sich in der berechneten Übersetzung keine Ruckel-bzw. Rupffrequenzen. Die Raddrehzahl kann vorteilhafter Weise einem ABS-Steuergerät entnommen werden, dem unmittelbar am Rad abgegriffene Drehzahlsignale zugeführt werden. Wichtig ist, dass die Raddrehzahl unmittelbar am Rad und nicht am Getriebeausgang, beispiels- weise am Beginn einer Antriebswelle 12 (Fig. 1) erfasst wird, da die dortige Drehzahl e- benfalls Ruckelfrequenzen aufweist.

Aus der gemessenen Raddrehzahl und der gemessenen Getriebeübersetzung sowie weiteren Übersetzungsstufen des Antriebsstrangs, im dargestellten Beispiel der Über- setzung des Differentials 10, kann die Getriebeeingangsdrehzahl nb aus der Beziehung berechnet werden : (1) nb = icv-r io nR wobei iCvT die Übersetzung des CVT-Getriebes ist, io die Übersetzung des Differentials ist und nR die Raddrehzahl ist.

Es versteht sich, dass weitere Übersetzungen dazukommen, wenn zwischen dem Ein- gangsscheibensatz des CVT-Getriebes und dessen Eingangswelle oder an anderer Stelle sich noch weitere Übersetzungsstufen befinden.

Sollte sich ein Schwingungsknoten zwischen zwei Messstellen befinden, so kann durch Mittelwertbildung der beidseitig der Schwingungsknotens gemessenen Drehzahlen ein schwingungsfreies Drehzahlsignal erzeugt werden.

Mit dem geschilderten Verfahren wird die Unempfindlichkeit der Übersetzungsregelung gegenüber Triebsstrangschwingungen verbessert. Die Gefahr eines Aufschwingens bei

hohen Reglerverstärkungen ist deutlich vermindert. Durch die entsprechend höhere zulässige Reglerverstärkung kann das Führungsverhalten verbessert werden.

Das geschilderte Verfahren kann bei allen Arten von stufenlosen Getrieben eingesetzt werden, wie Reibradgetrieben, Kegelscheibenumschlingungsgetrieben beispielsweise in Geared Neutral Bauweise oder in 12-Struktur usw. Solche CVT-Getriebe können ins- besondere bei Verstellung ihrer Übersetzung eine Anregungsquelle von Ruckelschwin- gungen sein, Ruckelschwingungen verstärken oder dämpfen oder in ihrer Funktion selbst durch Ruckelschwingungen beeinträchtigt werden.

Die Übersetzung eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes wird durch Änderung der Anpresskräfte zwischen den Kegelscheibenpaaren und dem Umschlingungsmittel ver- stellt. Diese Veränderung erfolgt über Ansteuerung von Hydraulikventilen, die entspre- chende Drücke einstellen. Aufgrund des komplexen Verstellverhaltens von Umschlin- gungsgetrieben (abhängig von Drehzahl, Drehmoment, Übersetzung und den Anpress- kräften selbst) kommen Regelkreise zum Einsatz, bei denen beispielsweise aus ge- messenen Drehzahlen eine Ist-Übersetzung errechnet wird und aus der aktuellen Fahr- <BR> <BR> situation (Geschwindigkeit, Fahrpedalbetätigung usw. ) eine Soll-Übersetzung errechnet wird. Weiter sind Regler bekannt, bei denen die Ist-Drehzahl des Getriebeeingangs ge- messen wird und eine Soll-Drehzahl aus der aktuellen Fahrsituation bestimmt wird. E- benfalls bekannt ist, dass diese Regler nicht nur möglichst schnell der Soll-Ist- Abweichung entgegenwirken, sondern dabei auch die Ist-Veränderung der Drehzahl durch eine der aktuellen Fahrsituation entsprechende Soll-Veränderung der Drehzahl zu begrenzen. Dadurch werden die bei der Verstellung freigesetzten dynamischen Mo- mente in Komfort steigernder Weise begrenzt.

Wenn als die dem Regler zugeführte Ist-Eingangsdrehzahl des Getriebes nicht unmit- telbar die gemessene Ist-Eingangsdrehzahl verwendet wird, sondern, wie vorstehend erläutert, in einem ersten Schritt aus den gemessenen Drehzahlen am Getriebeeingang und am Getriebeausgang die Übersetzung des Getriebes errechnet wird und dann aus dieser Übersetzung und der gemessenen Drehzahl eines angetriebenen Rades die Drehzahl am Getriebeeingang berechnet wird, hat dies den Vorteil, dass keine spezielle Abstimmung von Bandpassfiltern auf die von der Übersetzung abhängige Ruckelfre-

quenz notwendig ist. Durch Isolation und Dämpfung von Ruckelschwingungen kann der Komfort und die Regelungsgüte der CVT-Regelung verbessert werden.

Vorteilhaft ist, das vorstehend beschriebene Verfahren derart weiterzubilden, dass als Eingangsgröße für einen Regler zur Einstellung der Übersetzung des CVT-Getriebes eine Eingangsdrehzahl nE des Getriebes zu verwenden, die entsprechend der nachfol- genden Formel bestimmt wird : (2) nE = a x nb + (1-a) x ng, wobei nb die entsprechend der Formel (1) berechnete Eingangsdrehzahl, ng die unmittelbar gemessene Getriebeeingangsdrehzahl ng und a ein Gewichtungsfaktor ist. Bei oc=0 wird lediglich die gemessene Getriebeeingangsdrehzahl, die ruckelbehaftet ist, zur Regelung verwendet. Bei a=1 wird die ruckelentkoppelte berechnete Eingangsdrehzahl nb ver- wendet. Bei a > 1 entsteht eine Gegenkopplung durch den Regler ; bei Werten von cc < 0 entsteht eine Mitkopplung durch den Regler ; bei Zwischenwerten entsteht eine"Teil- Entkopplung". Je nach Reglerstruktur kann also durch geeignete Wahl von a die CVT- Verstellung derart moduliert werden, dass Ruckelschwingungen gedämpft werden.

Erfindungsgemäß kann der Regler mit einem festen Wert von oc implementiert sein.

Vorteilhaft ist, den Wert von a von der aktuellen Übersetzung abhängig zu machen, da Ruckelschwingungen in isolierten Übersetzungsbereichen auftreten können. Die erfor- derliche Größe von a kann aus dem Auftreten von Ruckelschwingungen abgeleitet werden. Die Erkennung des Auftretens von Ruckelschwingungen kann unter Verwen- dung von Filtern erfolgen.

Ein weiteres, beim Betrieb von stufenlosen Getrieben immer wieder vorkommendes Problem liegt darin, dass die Anpresskraft zwischen den in Reibschluss befindlichen Ü- bertragungsteilen nicht ausreicht, das anliegende Drehmoment zu übertragen, so dass es zu einem Rutschen kommt, wodurch das Getriebe irreversibel geschädigt werden kann. Eine Rutschdetektion kann nicht, wie dies beispielsweise bei Kupplungen üblich ist, lediglich durch Auswertung von Differenzdrehzahlen erfolgen, da in einem CVT-

Getriebe aufgrund der variablen Übersetzung kein festes Drehzahlverhältnis vor- liegt.

Erfindungsgemäß erfolgt eine Rutschdetektion unter Zuhilfenahme des Übersetzungs- gradienten. CVT-Getriebe haben eine endliche Verstellgeschwindigkeit, d. h. für eine Übersetzungsänderung ist jeweils eine gewisse Zeitdauer erforderlich. Findet eine Ü- bersetzungsänderung mit einer größeren Änderungsgeschwindigkeit statt als im rutsch- freien Betrieb möglich, so kann auf ein Rutschen geschlossen werden.

Aufgrund der physikalischen Eigenschaften eines stufenlosen Getriebes nach dem Um- schlingungsprinzip ist eine maximal mögliche Verstellgeschwindigkeit keine Konstante, sondern hängt von verschiedenen Parametern, wie Drehzahl, Drehmoment und augen- blicklicher Übersetzung ab. Der stärkste Einfluß ist durch die augenblickliche Überset- zung gegeben. Theoretisch lässt sich abschätzen, dass die maximal mögliche Überset- zungsänderungsgeschwindigkeit proportional zu 1/Übersetzung"ist. Maximal zulässig ist ein Wert von n=2 ; geeignet sind Werte zwischen 1,5 und 2, vorteilhaft ist 1,7. Der zulässige Übersetzungsgradient ist in beiden Verstellrichtungen etwa gleich.

In der Praxis kann in einer vorgegebenen Übersetzung, beispielsweise bei maximalem underdrive, die maximal mögliche Verstellgeschwindigkeit ermittelt werden. Aufgrund der oben genannten Beziehung kann dann die maximale Verstellgeschwindigkeit für die anderen Übersetzungen berechnet werden, wobei zur Berechnung der aktuellen maxi- malen Verstellgeschwindigkeit Drehzahlen verwendet werden, die vor ihrer Verarbei- tung gefiltert und mit einer anderen Abtastfrequenz nachgetastet werden. Ebenso kön- nen für die Getriebeübersetzung Filter und Nachtastalgorithmen verwendet werden.

Bei gewollt schnellen Übersetzungsänderungen können Verstellgradienten höher als ein Grenzkriterium liegen. Damit dies nicht zu einem ungewollten Fehlereintrag in einen Fehlerspeicher des Steuergerätes führt, wird die Rutschüberwachung in solchen Situa- tionen abgeschaltet. Rutschereignisse mit geringem Verstellgradienten werden mit dem geschilderten Verfahren nicht erfasst. Rutschereignisse mit zunächst geringem Gra- dienten erreichen typischerweise jedoch beim Abbau des Schlupfes Verstellgeschwin- digkeiten, die über dem Grenzkriterium liegen.

In Abänderung des geschilderten Verfahrens kann die Veränderung der Variatorüber- setzung in einem mathematischen Modell abhängig von verschiedenen Betriebspara- metern, wie der Motordrehzahl, der Getriebeeingangsdrehzahl, der Übersetzung, dem Eingangsmoment, der Temperatur und von Axialkräften berechnet werden. Im Betrieb sind die Größen bekannt, so dass anhand des mathematischen Modells die Verstelldy- namik di/dt berechnet werden kann, wobei i die Getriebe-bzw. Variatorübersetzung ist.

Weicht ein real gemessener Verstellgradient von der berechneten Änderungsgeschwin- digkeit über ein vorbestimmtes Maß hinaus ab, so deutet dies auf ein Rutschen hin.

Vorteilhaft kann für die Verstelldynamik eine untere Grenze definiert werden, unterhalb der keine Auswertung erfolgt. Damit wird vermieden, dass bei nur kleinen zu erwarten- den Verstellgradienten aufgrund möglicher numerischer Ungenauigkeiten irrtümlich ein Rutschen detektiert wird.

Aus Rechenzeitgründen kann das mathematische Modell dahingehend vereinfacht wer- den, dass nur die Haupteinflussparameter berücksichtigt werden. Bei einem Kegel- scheibenumschlingungsgetriebe hängt die Verstelidynamik hauptsächlich von der Axial- kraft und der Variatorübersetzung ab. Mit Axialkraft wird dabei nicht die Absolutkraft, sondern eine Kraftdifferenz zum stationären Betriebspunkt, der durch den statischen zeta Verlauf beschrieben wird, bezeichnet.

Für diese Kraftdifferenz gilt : Fd = Fs1-ÇxFs2 ; dabei bezeichnet das Kraftverhältnis zwischen der Kraft am ersten Scheibenpaar und der Kraft am zweiten Scheibenpaar im stationären Betriebszustand an einer Überset- zung = Fs1 stat/Fs2_Stat, wobei Fsi bzw. Fs2 die jeweils aktuelle Kraft am ersten bzw. zwei- ten Scheibensatz.

Die Übersetzungsabhängigkeit kann durch einen Verstellkoeffizienten ki (der von der Ü- bersetzung i und der Verstellrichtung abhängig ist), beschrieben werden, so dass sich die Verstelidynamik durch die Formel beschreiben lässt :

(3) di/dt=kjX (Fsi-xFs2) Der Wert ki kann in einer Kennlinie für die Hoch-bzw. Rückschaltung abgelegt werden.

In einem stufenlosen Getriebe kann berechnet bzw. gemessen werden, welche ange- legte Kraft zu welcher Verstellung führt. Unter Berücksichtigung der aus (3) bekannten Versteffdynamik kann dann bestimmt werden, ob die Verstellung durch die angelegte Kraftdifferenz erfolgt oder durch andere Ereignisse (Rutscher) verursacht wurde.

Um eine Rutscherkennung noch sicherer zu machen und den Einfluss von Streuungen zu vermindern, kann in die Formel (3) ein Faktor von beispielsweise zwischen 1,5 und 3 eingefügt werden, um eine Obergrenze zu definieren, die für eine Rutscherkennung ü- berschritten werden muss. Damit ist sichergestellt, dass kleine Schwankungen in der Verstelldynamik nicht als Rutscher interpretiert werden. Dadurch ist auch sichergestellt, dass, falls bei der Ermittlung der Ist-Gradienten ein Fehler auftritt oder ein hoher Rauschanteil vorliegt, dies nicht zu einer Rutscherkennung führt.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass eine weitere Möglichkeit, Rutschen in einem CVT-Getriebe, insbesondere einem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe zu erkennen, in dessen akustischer Analyse liegt. Wenn an der Eingangs-und/oder Aus- gangswelle unmittelbar an einer Kegeischeibe oder an einer mit einer Kegelscheibe in Körperschall übertragender Verbindung stehenden Stelle ein Sensor mit Empfindlichkeit im Frequenzbereich des Körperschalls und/oder Ultraschall angebracht wird, kann eine Schallkennlinie und/oder ein Schallkennfeld aufgenommen werden, das das Schallver- halten des Variators abhängig vom Schlupf bei verschiedenen übertragenen Drehmo- menten und Anpressdrucken sowie gegebenenfalls unterschiedlichen Drehzahlen an- gibt. Ist das akustische Verhalten des Variators auf diese Weise bekannt und gespei- chert, so kann aus einem augenblicklich gemessenen akustischen Parameter bzw. des- sen Verlauf beispielsweise auf ein sich ankündigendes Rutschen geschlossen werden und diesem Rutschen durch Erhöhung des Anpressdrucks rechtzeitig entgegengewirkt werden, so dass Schäden vermieden werden können. Es versteht sich, dass bei An-

bringung des Schallsensors unmittelbar an einer Kegelscheibe an sich bekannte berüh- rungslose Signalübertagungstechniken eingesetzt werden.

Bei den vorgenannten Verfahren zur Rutscherkennung steht für das Ergreifen von Ge- genmaßnahmen gegen das Rutschen (beispielsweise Anhebung der Anpresskräfte der Kegelscheiben bei CVT-Getrieben mit elektronischer Steuerung) nur sehr wenig Zeit zur Verfügung oder ist es für eine vollständige Verhinderung des Rutschens zu spät, da für die Signalaufbereitung, beispielsweise Signalfilterung, eine gewisse Zeitdauer notwen- dig ist. Es ist daher wünschenswert, dass Information über bevorstehende Rutschereig- nisse bereits vor dem eigentlichen Rutschereignis vorliegt, damit beispielsweise die An- presskraft rechtzeitig angehoben werden kann Ein vorteilhaftes Verfahren zur frühzeitigen Rutscherkennung besteht darin, dass die zeitliche Änderung der Abtriebsdrehzahl nabermitteit wird und als bevorstehendes Rutschereignis gewertet wird, wenn der Wert der zeitlichen Änderung einen vorbe- stimmten Grenzwert übersteigt. Bei zahlreichen Fahrzeugmessungen hat sich heraus- gestellt, dass einem Rutschereignis im CVT-Getrieben beispielsweise infolge einer star- ken Bremsung oder einerABS-Bremsung immer ein großer Weff der zeitlichen Ablei- tung der Abtriebsdrehzahl des Getriebes vorausgeht. Durch ein blockierendes bzw. ab- wechselnd rutschendes und nicht rutschendes Rad werden hohe dynamische Momente in den Triebstrang eingeleitet, die zu einem Rutschen des CVT-Getriebes führen, wenn nicht besondere Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Ein Vorteil der Verwendung von dnajdt zum Erkennen eines bevorstehenden Rutschens besteht nicht nur in der ge- wonnenen Reaktionszeit, sondem auch darin, dass der Grenzwert konstant ist oder al- lenfalls von der Arf seiner Berechnung abhängt. Die Berechnung erfolgt vorteilhafter- weise so, dass die zeitliche Änderung der Abtriebsdrehzahl über zwei oder drei in en- gem zeitlichen Abstand bestimmte Werte gemittelt wird. Diese Mittelwertbildung ist zweckmäßig, um die Streuung der ermittelten Werte der zeitlichen Änderung zu ver- mindern. In die Mittelung dürfen allerdings nicht zu viele Werte einbezogen werden, weil dann der Zeitvorteil der geschilderten Methode verlorengeht.

Mit dem Verfahren ist es möglich, bei CVT-Getrieben, deren Anpressung beispielsweise vollständig elektronisch geregelt wird bzw. die neben einem Momentenfühler zusätzli- che Möglichkeiten (Elektromotor, Zusatzventile usw.) für eine elektronisch geregelte Anpassung besitzen, Gegenmaßnahmen zur Vermeidung von Rutschereignissen rechtzeitig zu ergreifen. Das Verfahren kann auch zur Vorsteuerung bei einer Schlupf gesteuerten/Schlupf geregelten Anpassung angewendet werden.

Weiter ist es vorteilhaft, das Verfahren der Ermittlung der zeitlichen Änderung der Ab- triebsdrehzahl mit dem weiter oben geschilderten Verfahren der Ermittlung der Ände- rungsgeschwindigkeit bzw. der zeitlichen Änderung der Übersetzung des CVT- Getriebes zu kombinieren. Das Verfahren kann ebenso wie die anderen Verfahren in unverzweigten und leistungsverzweigten Getrieben angewendet werden.

Anhand der Figur 2 werden im folgenden die Vorteile des geschilderten Verfahrens er- läutert : In Figur 2 ist auf der Waagerechten die Zeit im normalen Ablauf einer Messung aufgetragen, d. h. es sind Messergebnisse für den Zeitraum von 94, 6 Sekunden bis 96,4 Sekunden dargestellt. Die Kurve dildt gibt die zeitliche Änderung der Übersetzung i des CVT-Getriebes an. Die Kurve dnAb/dt gibt die zeitliche Änderung derAbtriebsdreh- zahl an. Der mit"Bremse aktiv"bezeichnete Pfeil gibt den Beginn einer Bremsung an.

Der mit"ABS aktiv"bezeichnete Pfeil gibt den Beginn der Tätigkeit eines ABS Systems an. Der mit"Rutschen"bezeichnete waagerechte Doppelpfeil gibt den Zeitraum an, während dessen das CVT-Getriebe rutscht, wenn keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Die Gerade G, gibt den Grenzwert an, der von den dnAb/dt überschritten wer- den muss (Absolutwert), damit die hohe Verzögerung der Abtriebsdrehzahl als ein sich ankündigendes Rutschen des Getriebes gewertet wird. Die Kurve G2 gibt den Grenz- wert an, der von der zeitlichen Änderung der Übersetzung i des CVT-Getriebes über- schritten werden muss, damit dies als Rutschen des CVT-Getriebes gewertet wird.

Wie ersichtlich, überschreitet dnAb/dt den zulässige Grenzwert G1 bereits deutlich vor dem Auftreten des Rutschens (und dann nochmals zu Beginn des Rutschens), wohin- gegen dildt den zulässige Grenzwert G2 erst überschreitet, wenn das Getriebe bereits rutscht. Die Zeitspanne von etwa 150 ms, die zwischen dem Erkennen eines sich an-

kündigenden Rutschens und dem tatsächlichen Rutschen liegt, reicht, um durch geeig- nete Gegenmaßnahmen das Rutschen zu vermeiden. Typische Werte von Gt liegen beispielsweise zwischen bei 1500 bis 2000 Ulminls.

Bei einem weiteren Verfahren zur Früherkennung eines Rutschens eines CVT- Getriebes wird der Änderungsgeschwindigkeit des Bremsdruckes gemessen, der einem Rad zugeführt wird, oder, bei anderer Betätigung der Bremse die Bremskraft, mit der die Bremse betätigt wird. Übersteigt die zeitliche Änderung einer dieser Größen be- stimmten Grenzwerte, so können ähnliche Maßnahmen zur Vermeidung des Rutschens des CVT-Getriebes getroffen werden, wie bei dem vorgeschilderten Verfahren der Er- mittlung der zeitlichen Änderung der Abtriebsdrehzahl.

Fig. 3 zeigt schematisch eine hydraulischen Ansteuerung eines CVT-Getriebes.

Eine Eingangswelle 38 treibt ein erstes Kegelscheibenpaar 40 an, das über ein Um- schlingungsmittel 42 reibschlüssig mit einem zweiten Kegelscheibenpaar 44 verbunden ist, das eine Ausgangswelle 46 antreibt. Zur Anpressung zwischen den Kegelscheiben jedes Kegelscheibenpaares und dem Umschlingungsmittel 42 und zur Einstellung des Abstandes zwischen den Kegelscheiben jedes Kegelscheibenpaares bzw. der Überset- zung des Kegelumschlingungsgetriebes ist jedem Kegelscheibenpaar ein Druckraum 48 bzw. 50 zugeordnet, der über Druckleitungen und Ventile mit einer Pumpe 52 verbun- den ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 steuert ein Ventil A den Druck, der am Kegel- scheibenpaar 42 anliegt. Ein Ventil B steuert den Druck, der am eingangsseitigen Ke- gelscheibenpaar 40 anliegt. Damit ist mit dem Ventil A die Anpresskraft steuerbar, wäh- rend zusammen mit dem Ventil B die Verstellung der Übersetzung erfolgt. Die Ventile werden vom Steuergerät 18 her (Fig. 1) gesteuert.

Der in den Druckräumen 48 und 50 aufgebaute Druck muss jederzeit so groß sein, dass Rutschfreiheit zwischen dem Umschlingungsmittel 52 und den Kegelscheibenpaaren gewährleistet ist. Gleichzeitig müssen zwischen den Scheibenpaaren Druckdifferenzen eingestellt werden, um die jeweils gewünschte Übersetzung einzustellen.

Bei der Übersetzungsverstellung verändert sich durch axiale Bewegung jeweils einer Kegelscheibe das Volumen des jeweiligen Druckraums. Ein Problem resultiert daraus, dass bei einer Druckänderung, die aufgrund einer Veränderung des zu übertragenden Drehmoments erforderlich ist, ohne Übersetzungsverstellung nahezu kein Hydraulik- mittel-bzw. Ölvolumen bewegt wird, wohingegen bei einer Übersetzungsverstellung je nach gewünschter Verstellgeschwindigkeit hohe Volumenströme fließen. Druckände- rungen sind auf diese Weise mit außerordentlich verschiedenen Volumenströmen bzw. einem außerordentlich verschiedenen Streckenverhalten des Variators verbunden.

Der vom Drehmoment abhängige Anpressdruck ist durch ein dem jeweiligen Variator entsprechendes Anpressgesetz gegeben. Der für das Halten oder Einstellen einer ge- wünschten Übersetzung erforderliche Verstelldruck wird von einem Übersetzungsregler geliefert. Aus den in jedem der Druckräume wirksamen Verstelldrücken lässt sich über die Geometriebedingungen der Druckräume eine Verstellkraft ermitteln. Die Differenz der Verstellkräfte ist ein gutes Maß für die sich einstellende Verstellgeschwindigkeit und damit für den notwendigen Volumenstrom.

Benutzt man parallel zum eigentlichen Druckregler eine Vorsteuerung, die das Ventil bzw. die Ventile abhängig von der Verstellkraftdifferenz bzw. der Verste) ! druckdifferenz mehr oder weniger öffnet, so kann das veränderliche Streckenverhalten kompensiert werden.

Die Vorsteuerung erfolgt in der Regelsoftware, Sie ist eine Vorsteuerung des Druckre- gelkreises im Sinne einer Störgrößenaufschaltung.

Eine solche Vorsteuerung ist vorteilhaft für alle Scheibenartkonstruktionen, bei denen mit nur einer Druckkammer je Scheibensatz bzw. Scheibenpaar gearbeitet wird. In Ab- änderung der Ausführungsform gem. Fig. 2 sind auch Einzelansteuerungen jedes Scheibensatzes mit je einem Ventil möglich.

In Fig. 4 ist ein Zusammenhang zwischen dem Vorsteuerwert und der Verstellkraftdiffe- renz in normierter Form dargestellt. Eine negative Verstellkraftdifferenz entspricht einer

Übersetzungsverstellung in Richtung underdrive, eine positive in Richtung overdrive.

Die Verstellkraftdifferenz wird vom Übersetzungsregler geliefert ; aus den Kennlinien kann der Vorsteuerwert ermittelt werden, entsprechend dem das Vorsteuerventil geöff- net wird. Die Kennlinie I ist dem Scheibenpaar 40, die Kennlinie II dem Scheibenpaar 42 zugeordnet.

Für eine einwandfreie Langzeitfunktion eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes ist eine gute Beölung der Kegelflächen der Kegelscheibenpaare wichtig. Fig. 5 und 6 zei- gen eine Lösung dieses Problems : Gemäß Fig. 5, die eine Seitenansicht eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit jeweils einer abgenommenen Kegelscheibe zeigt, läuft das Umschlingungsmittels 42, das die beiden Kegelscheibenpaare umschlingt, längs einer Führungs-bzw. Gleitschie- ne 64, die in an sich bekannter Weise derart gelagert ist, dass unabhängig von der je- weiligen Übersetzung das Lostrum in sicherer Anlage an der Gleitschiene 54 läuft.

Gemäß Fig. 6, die eine Perspektivansicht zeigt, weist die Gleitschiene 54 zwei über ei- nen Steg 55 verbundene Gleitplatten auf, die zwischen sich einen Führungskanal 56 bilden, in dem das Umschlingungsmittel, beispielsweise eine Metallkette, läuft. Zu ihrer mechanischen Verstärkung ist die Gleitschiene 54 auf ihrer dem anderen Trum des Umschlingungsmittels zugewandten Seite mit einer Rippe 58 versehen, deren Dicke von den Enden der Gleitschiene aus zur Mitte hin zunimmt. Zumindest im Bereich der Mitte weist die Rippe 58 parallel zu ihrer Längserstreckung eine Nut 60 auf, deren Tiefe im Bereich der Mitte der Rippe 58 maximal ist. Im Bereich der Nut 60 hat die Rippe, wie aus Fig. 6 ersichtlich, Y-förmigen Querschnitt. Quer zur Nut 60 verläuft durch die Rippe 58 und einen zusätzlichen Verstärkungsansatz 62 hindurch ein Kanal 64, der ein Spritz- rohr 66 (in der Perspektivansicht nicht dargestellt) aufnimmt, das im Bereich der Nut 60 mit Abspritziöchern 68 (s. kleine Querschnittsansicht) ausgebildet ist. Die Nut 60 bzw. deren Grund ist derart geformt, dass aus den Abspritzlöchern abgespritztes Öl, das zur Kühlung und Schmierung des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes dient, unabhängig von der jeweiligen Übersetzung unmittelbar in die Räume zwischen den Kegelscheiben und auf die Wellen der Kegelscheibenpaare gelangt. Vorteilhafterweise sind zusätzliche Löcher vorhanden, aus denen Öl auf das gegenüberliegende Trum gespritzt wird.

Es versteht sich, dass die beschriebene Konstruktion in vielfältiger Weise abgeändert werden kann, solange nur sichergestellt ist, dass ständig Öl in die Zwischenräume zwi- schen den Kegelscheibenpaaren gelangt. Beispielsweise kann der Kanal 64 geschlos- sen sein, so dass er unmittelbar das Spritzrohr bildet und mit Abspritzlöchern ausgebil- det ist. Ist in diesem Fall ist eine Hydraulikleitung an den Kanal angeschlossen.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspru- ches hin ; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbstständigen, gegen- ständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prio- ritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen.

Sie können weiterhin auch selbstständige Erfindungen enthalten, die eine von den Ge- genständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Viel- mehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modi- fikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzel- nen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen so- wie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw.

Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegens- tand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf-und Arbeitsverfahren betreffen.