DE19928292A1 - System zur Einstellung der Spannung des Umschlingungsteils eines Umschlingungsgetriebes - Google Patents

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem System zur Einstellung der Spannung eines Umschlingungsteils eines, vorzugsweise in seiner Übersetzung stufenlos verstellbaren, Umschlingungsgetriebes, das zusammen mit einem Fahrzeugmotor und wenigstens einer, verschiedene Betriebszustände aufweisenden Kupplung und einem Fahrzeugmotor in dem Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet ist. Der Kern der Erfindung besteht darin, daß die Einstellung der Spannung wenigstens abhängig von dem Betriebszustand der Kupplung geschieht. Besonders vorteilhaft wird die Einstellung der Spannung des Umschlingungsteils weiterhin abhängig davon getätigt, ob eine Verstellung der Übersetzung des Umschlingungsgetriebes zu größeren oder zu kleineren Übersetzungen geschieht. Darüber hinaus kann die Einstellung der Spannung abhängig von der Aktivität eines ABS-, ASR-, ESP-Systems geschehen.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein System zur Einstellung der Span­ nung des Umschlingungsteils eines Umschlingungsgetriebes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solch ein System ist beispielsweise aus der EP-A1 0 451 887 bekannt. Dabei sind neben dem stufenlos in seiner Überset­ zung verstellbaren Umschlingungsgetriebe weiterhin ein Fahr­ zeugmotor, ein durch eine Überbrückungskupplung überbrückba­ rer Drehmomentenwandler sowie Kupplungen für die Umschaltung zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt im Antriebsstrang an­ geordnet. Auch diese Schrift betrifft die Einstellung der Spannung eines Umschlingungsteils in einem stufenlosen Um­ schlingungsgetriebe, bestehend aus dem Umschlingungsteil und Antriebs- und Abtriebskegelscheiben. Hierbei wird mit dem hydraulischen Druck in einer abtriebsseitigen Ölkammer die Spannung des Umschlingungsteils eingestellt.

Die Spannung des Umschlingungsteils ist dabei so einzustel­ len, daß der Wirkungsgrad des stufenlosen Umschlingungsge­ triebes maximal ist. Es ist dabei einerseits zu verhindern, daß das Umschlingungsteil durch eine zu kleine Spannung durchrutscht, und andererseits soll die Spannung des Um­ schlingungsteils nicht zu hoch sein, um hohe Verluste im stufenlosen Umschlingungsgetriebe zu vermeiden. Um beide An­ forderungen in Einklang bringen zu können, muß das von der Antriebsseite auf die Abtriebsseite übertragene Drehmoment möglichst genau bekannt sein. Das zu übertragende Drehmoment an der Antriebsscheibe wird dabei hauptsächlich von dem Drehmoment des Fahrzeugmotors und dem Drehmomentenverstär­ kungsfaktor eines unter Umständen eingebauten Drehmomenten­ wandlers bestimmt. Eine Berücksichtigung der Betriebszustän­ de der Kupplungen bei der Einstellung der Spannung des Um­ schlingungsteils findet nicht statt. Die Aufgabe der vorlie­ genden Erfindung besteht in der Optimierung der Anpassung der Eandspannung an die tatsächlichen Erfordernisse.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Wie schon erwähnt, geht die Erfindung aus von einem System zur Einstellung der Spannung eines Umschlingungsteils eines, vorzugsweise in seiner Übersetzung stufenlos verstellbaren Umschlingungsgetriebes. Das Umschlingungsgetriebe ist dabei zusammen mit einem Fahrzeugmotor an wenigstens einer, ver­ schiedene Betriebszustände aufweisenden Kupplung in dem An­ triebsstrang des Fahrzeugs angeordnet. Der Kern der Erfin­ dung besteht darin, daß die Einstellung der Spannung des Um­ schlingungsteils wenigstens abhängig von dem Betriebszustand der Kupplung geschieht. Hierdurch wird eine sehr genaue An­ passung der Bandspannung an die tatsächlich erforderliche Drehmomentenübertragung gewährleistet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vor­ gesehen, daß die Einstellung der Spannung durch die Einstel­ lung eines hydraulischen Drucks geschieht. Die Einstellung des hydraulischen Drucks geschieht dann also abhängig von dem Betriebszustand der Kupplung. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß das Umschlingungsgetriebe eine Antriebsseite und eine Abtriebsseite aufweist, die im wesentlichen die Form von Kegelscheiben besitzen. Als Umschlingungsteil ist wenigstens ein Band, vorzugsweise ein Schubgliederband oder ein Riemen oder eine Kette zwischen Scheibenpaaren, die die Antriebs- und die Abtriebsseite darstellen, eingespannt. Durch die Einstellung des hydraulischen Drucks wird der An­ preßdruck wenigstens einer Kegelscheibe gegen das Umschlin­ gungsteil eingestellt.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Kupplung vorgesehen, die zur Einlegung des Vorwärtsgangs und des Rückwärtsgangs angesteuert wird. Insbesondere ist hierbei an eine Vorwärtskupplung und an eine Rückwärtskupplung gedacht. Weiterhin kann zwischen dem Fahrzeugmotor und dem Umschlin­ gungsgetriebe im Antriebsstrang ein drehmomentverstärkender Planetensatz angeordnet sein, der bei eingelegtem Rückwärts­ gang in den Antriebsstrang geschaltet wird.

Weiterhin kann im Antriebsstrang des Fahrzeugs ein Drehmo­ mentenwandler angeordnet sein und als Kupplung eine Wand­ lerüberbrückungskupplung vorgesehen sein, wobei durch Schließen der Wandlerüberbrückungskupplung der Drehmomenten­ wandler überbrückt werden kann.

Die Kupplungen können als Betriebszustände wenigstens den geöffneten und den geschlossenen Zustand einnehmen, wobei vorzugsweise ein weiterer Betriebszustand während des Schließens der Kupplungen vorliegt.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spannung des Umschlingungsteils be­ ziehungsweise der gewünschte Anpreßdruck abhängig von dem Betätigungsstand der Vorwärts- und Rückwärtskupplungen je­ weils anders berechnet werden. Dabei ist vorzugsweise vorge­ sehen, daß die Spannung des Umschlingungsteils in Reaktion auf einer Schließen der Rückwärtskupplung erhöht oder ver­ ringert wird. Dies hat den Hintergrund, daß bei Einlegen des Rückwärtsgangs der drehmomentverstärkende oder drehmoment­ verringernde Planetensatz in den Antriebsstrang zugeschaltet wird, woraufhin der Anpreßdruck beziehungsweise die Spannung zur Vermeidung eines unzulässigen Schlupfes erhöht oder ver­ ringert werden sollte.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einstellung der Spannung abhängig von einer ermittelten Momentengröße geschieht, die das am Eingang des Umschlingungsgetriebes wirkende Moment repräsen­ tiert. Die Ermittlung dieser Momentengröße geschieht abhän­ gig von dem Betriebszustand der Kupplung.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß eine den Schlupf des Drehmomentenwandlers repräsen­ tierende Schlupfgröße und eine das Motorausgangsmoment re­ präsentierende Motormomentengröße ermittelt wird. Bei geöff­ neter Wandlerüberbrückungskupplung wird dann die Momenten­ größe, die das Getriebeeingangsmoment repräsentiert, durch eine erste Ermittlung wenigstens abhängig von der ermittel­ ten Schlupfgröße ermittelt. Bei geschlossener Wandlerüber­ brückungskupplung wird die Momentgröße durch eine zweite Er­ mittlung wenigstens abhängig von der ermittelten Motormomen­ tengröße ermittelt. Dies bedeutet, daß der gewünschte An­ preßdruck und damit die Spannung des Umschlingungsteils ab­ hängig von dem Betätigungszustand der Wandlerüberbrückungs­ kupplung berechnet wird.

Bei offener Wandlerüberbrückungskupplung wird das Primär­ drehmoment, also das Getriebeeingangsdrehmoment, entspre­ chend den physikalischen Gleichungen des Drehmomentenwand­ lers aus der Motor- und Turbinendrehzahl berechnet. Diese Berechnungsmethode ist genauer, da das vom Fahrzeugmotor zur Verfügung stehende Lastsignal oftmals große Ungenauigkeiten, beispielsweise durch nicht erfaßte Nebenaggregate und durch Reibung im Fahrzeugmotor, beinhaltet. Diese Ungenauigkeiten führen bei Systemen, die das Motormoment direkt zur Span­ nungsregelung benutzen, insbesondere bei Stillstand des Fahrzeugs, das heißt bei großer Verstärkung des Drehmomen­ tenwandlers, zu erhöhten Ungenauigkeiten bei der Berechnung des Anpreßdrucks beziehungsweise der Spannung. Der Anpreß­ druck beziehungsweise die Spannung ist aus diesem Grund beim Anfahren des Fahrzeugs aus dem Stand bei solchen Systemen zu hoch, wodurch unnötig viel Leistung im Getriebe umgesetzt wird.

Bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung wird das Pri­ märdrehmoment beziehungsweise das Getriebeeingangsdrehmoment aus dem Motorkennfeld berechnet, korrigiert um das Träg­ heitsmoment des Motors und um die Drehmomentaufnahme der Pumpe.

Besonders vorteilhaft ist es, während des Schließens der Wandlerüberbrückungskupplung als Momentengröße den Maximal­ wert aus der oben genannten ersten und zweiten Ermittlung auszuwählen. Dies bedeutet, daß bei Schließen der Wand­ lerüberbrückungskupplung gleitend zwischen den beiden Be­ rechnungsverfahren für das Primärdrehmoment umgeschaltet wird, indem das größere berechnete Primärdrehmoment verwen­ det wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß während des Schließens der Kupplungen die Spannung des Umschlingungsteils und somit der Anpreß­ druck gegenüber der Spannung beziehungsweise gegenüber dem Anpreßdruck im vorhergehenden Betriebszustand erhöht wird. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung, bei der während des Einschaltens der Kupplungen der Anpreßdruck beziehungsweise die Spannung erhöht wird, können mögliche Drehmomentstöße vom Umschlingungsteil ferngehalten werden. Dies kann bei Einschalten der Vorwärts- beziehungsweise Rückwärtskupplun­ gen oder beim Schließen der Wandlerüberbrückungskupplung ge­ schehen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einstellung der Spannung des Um­ schlingungsteils hydraulisch geschieht und eine durch den Fahrzeugmotor angetriebene hydraulische Pumpe vorgesehen ist. Die das Motorausgangsmoment repräsentierende Motormo­ mentengröße wird in dieser Ausgestaltung abhängig von einer den Betriebszustand der Pumpe repräsentierenden Druckgröße ermittelt. Das bedeutet, daß bei der Berechnung des Primär­ drehmoments, insbesondere bei geschlossener Wandlerkupplung, das von der Hydraulikpumpe aufgenommene Drehmoment berück­ sichtigt wird.

Die Einstellung der Spannung des Umschlingungsteils kann weiterhin abhängig davon geschehen, ob eine Verstellung der Übersetzung des Umschlingungsgetriebes zu größeren oder zu kleineren Übersetzungen geschieht. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, daß die Spannung beziehungsweise der Anpreßdruck während einer Verstellung zu größeren Übersetzungen gegen­ über der Einstellung einer im wesentlichen konstanten Über­ setzung erhöht wird. Hierdurch ist es vorteilhafterweise möglich, schnellere Übersetzungsverstellungen zu größeren Übersetzungen hin zu erzielen und ein Bandrutschen durch ei­ nen zu niedrigen Primärdruck zu vermeiden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgese­ hen, daß das Fahrzeug ein Antiblockierregelsystem und/oder ein Antriebsschlupfregelsystem und/oder ein Fahrstabilitäts­ regelsystem aufweist. Mittels dieser Regelsysteme werden im aktivierten Zustand dieser Regelsysteme die an den Fahrzeu­ grädern wirkenden Bremskräfte modifiziert. Die Einstellung der Spannung des Umschlingungsteils beziehungsweise die Ein­ stellung des Anpreßdrucks geschieht in dieser Ausgestaltung der Erfindung weiterhin abhängig von der Aktivierung eines solchen Regelsystems. Insbesondere ist vorgesehen, daß bei Aktivierung solcher Regelsysteme der Anpreßdruck und damit die Spannung erhöht wird, um das Umschlingungsteil vor gro­ ßen Drehmomentstößen zu schützen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Zeichnung

Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Übersicht über den An­ triebsstrang des Fahrzeugs.

Die Fig. 2 zeigt anhand eines Blockschaltbildes ein Ausführungsbeispiel des erfindungsge­ mäßen Systems, während

die Fig. 3 und 4 anhand von Block­ schaltbildern die nähere Ausgestaltung einzelner Blöcke der Fig. 2 darstellen.

Ausführungsbeispiele

Anhand der im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die Fig. 1 zeigt ein stufenloses Umschlingungsgetriebe 2 in einem Kraftfahrzeug zur Kraftübertragung von Fahrzeugmotor 1 zu den Antriebswellen 3 der Räder. Der Antriebsstrang des Fahrzeugs weist weiterhin einen Drehmomentenwandler 4 mit einer Wandlerüberbrückungskupplung 30 und Kupplungen 5a und 5b für Umschaltungen zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt mit dem Planetengetriebesatz 16 auf. Der Planetengetriebe­ satz 16 ist dabei zwischen dem Motor 1 und dem Variator 6 angeordnet. Der Variator 6 besteht aus einem Antriebskegel­ scheibensatz 7 (primäre Seite) und einem Abtriebskegelschei­ bensatz 8 (sekundäre Seite), wobei mit Hilfe einer Kette oder eines Schubgliederbandes 9 (Umschlingungsteil) die Kraft von dem Antriebsscheibensatz 7 zum Abtriebsscheiben­ satz 8 übertragen wird.

Jeder Kegelscheibensatz besteht aus einer axial feststehen­ den und einer axial beweglichen Scheibe. Durch eine gezielte Variation der axial beweglichen Scheiben auf dem Antriebs­ scheibensatz 7 und dem Abtriebsscheibensatz 8 ändert sich die Übersetzung des Variators 6 von einer hohen Anfahrtüber­ setzung "Low" bis zu einer niedrigen Übersetzung "Over­ drive".

Der Abtriebsscheibensatz 8 ist über ein Ausgleichsgetriebe 10 mit den Antriebswellen 3 der Räder verbunden.

Die axial beweglichen Kegelscheiben 7 und 8 sind hydraulisch verstellbar und besitzen dazu Ölkammern 11 und 12. Zur Druckölversorgung besitzt das Getriebe 2 eine Ölpumpe 13, die beispielsweise mit der Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 läuft.

Weiterhin besitzt das Fahrzeug ein Antiblockier- und/oder ein Antriebsschlupfregel- und/oder ein Fahrstabilitätssystem 41, das die Bremskraft am Rad so verändern kann, daß ein Blockieren beziehungsweise Durchdrehen der Räder verhindert wird beziehungsweise die Fahrstabilität des Fahrzeugs erhöht wird.

In der anhand der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wird der Druck in der abtriebsseitigen Ölkammer 12 mit Hilfe eines direkt gesteuerten Druckbegrenzungsventils 14 eingestellt. Dazu liefert das Steuergerät 20 ein Stellsignal 38 an das Ventil 14. Die Übersetzung des Variators 6 wird mit Hilfe eines direkt gesteuerten Proportionalventils 15 verändert, indem das Steuergerät 20 die Stellgröße 39 vorgibt.

Zum Betätigen der Kupplungen 5a und 5b wird mit Hilfe des Wählhebels 33 die Position des Handschaltventils 35 verän­ dert. Dieses Handschaltventil 35 weist die Position P (Park­ position), R (Rückwärtsfahrtposition), N (Neutralposition) und D (Normal- beziehungsweise Vorwärtsfahrtposition) auf. Mit Hilfe des direkt gesteuerten Druckbegrenzungsventils 34 kann der Anpreßdruck der Kupplungen 5a und 5b eingestellt werden. Zu diesem Zweck liefert das Steuergerät 20 das Stellsignal 37. Das direkt gesteuerte Druckbegrenzungsventil 31 dient dem Schließen der Wandlerüberbrückungskupplung 30. Zum Schließen der Wandlerüberbrückungskupplung 30 wird vom Steuergerät 20 das Stellsignal 36 vorgegeben.

Die genaue Ausführung der elektrisch betätigbaren Ventile ist in der Fig. 1 nur symbolisch dargestellt und kann an­ ders wie in der Fig. 1 dargestellt, beispielsweise mit Vor­ steuerventilen und Hauptstufen, erfolgen.

Die Sensoren 21, 22, 23, 24, 25, 27 und 40 sind an das Steu­ ergerät 20 angeschlossen. Zur Ermittlung eines Motordreh­ zahlsignals 101 existiert ein Sensor 21. Der Sensor 22 lie­ fert ein Signal 102, das die Ausgangsdrehzahl beziehungswei­ se Abtriebsdrehzahl des Drehmomentenwandlers, die Turbinen­ drehzahl, repräsentiert. Der Sensor 23 liefert das Primär­ drehzahlsignal 103 und der Sensor 24 das Sekundärdrehzahlsi­ gnal 104. Weiterhin ist der Sensor 25 zur Ermittlung eines Lastsignals 105 des Motors 1 vorhanden. Der Sensor 27 lie­ fert das Wählhebelpositionssignal 107. Der Drucksensor 40 mißt den Druck in der abtriebsseitigen Ölkammer 12 und lie­ fert das Drucksignal 110.

Weiterhin liefert das Antiblockier- beziehungsweise An­ triebsschlupfregelsystem (ABS- beziehungsweise ABS/ASR- System) 41 ein Signal 111, welches anzeigt, ob das ABS- be­ ziehungsweise ABS/ASR-System beziehungsweise Fahrstabili­ tätssystem (ESP) aktiv ist. Diese Systeme sind beispielswei­ se aktiv, wenn ein Blockieren der Räder verhindert wird oder durch einen aktiven Eingriff des ASR ein Durchdrehen der Rä­ der verhindert wird oder durch einen aktiven Eingriff des ESP, beispielsweise durch ein radindividuelles Unter- oder Überbremsen einzelner Räder, die Fahrstabilität erhöht und ein Ausbrechen des Fahrzeugs verhindert wird.

Die Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild aller an der Einstel­ lung des Anpreßdrucks in der sekundären Ölkammer 12 mitwir­ kenden Steuerungsalgorithmen, die im Steuergerät 20 reali­ siert sind.

Die Berechnungseinheit 401 dient der Ansteuerung der Vor­ wärtskupplung 5a und der Rückwärtskupplung 5b. Der Berech­ nungsblock 401 berechnet das Stellsignal 37 zur Ansteuerung des Ventils 34. Zu diesem Zweck wird mindestens das Positi­ onssignal 107 des Wählhebels 27 im Block 401 verarbeitet. Der Block 401 erzeugt zwei Statussignale 120 und 121, die den Zustand der Vorwärtskupplung 5a beziehungsweise der Rückwärtskupplung 5b widerspiegeln. Hat beispielsweise das Statussignal 120 für die Vorwärtskupplung 5a den Wert 1, so bedeutet dies, daß die Vorwärtskupplung 5a geöffnet ist. Hat das Statussignal 120 den Wert 2, so bedeutet dies, daß die Vorwärtskupplung 5a schließt. Hat das Statussignal 120 den Wert 3, so bedeutet dies, daß die Vorwärtskupplung 5a ge­ schlossen ist. Gleiches gilt für das Statussignal 121 der Rückwärtskupplung 5b.

Die Berechnungseinheit 402 liefert das Stellsignal 36 der Wandlerüberbrückungskupplung 30. Dazu wird mindestens das Sekundärdrehzahlsignal 104 ausgewertet. Der Block 402 be­ rechnet das Statussignal 123, das den Zustand der Wand­ lerüberbrückungskupplung 30 charakterisiert. Die Beschrei­ bung der Zustände für das Zustandssignal 120 der Vorwärts­ kupplung 5a gilt in gleicher Weise für das Zustandssignal 123 der Wandlerüberbrückungskupplung 30.

Die Berechnungseinheit 403 liefert das Stellsignal 39 zur Einstellung der Übersetzung des Variators 6. Dazu werden mindestens das Lastsignal 105 des Motors 1 und das Sekundär­ drehzahlsignäl 104 verarbeitet. Als Zwischengröße berechnet der Block 403 das Sollprimärdrehzahlsignal 124. Alternativ kann das Signal 124 auch ein Sollmotordrehzahlsignal sein.

Die Berechnungseinheit 404a berechnet das Übersetzungssignal 125 als Quotient aus dem Primärdrehzahlsignal 103 und dem Sekundärdrehzahlsignal 104.

Die Berechnungseinheit 404 bildet das Primärdrehmomentsignal 126, auf dessen Grundlage der Anpreßdruck in der sekundären Ölkammer eingestellt wird. Die Berechnungseinheit 405 ermit­ telt aus dem Primärdrehmomentsignal 126 das Solldrucksignal 127 für den Anpreßdruck in der sekundären Ölkammer 12.

Die Berechnungseinheit 406 enthält einen PID- Regelalgorithmus, mit dem durch Vergleich des Solldrucksi­ gnals 127 und des Istdrucksignals 110 das Stellsignal 38 ge­ bildet wird, welches mit Hilfe des Ventils 14 zur Einstel­ lung des gewünschten Anpreßdrucks in der sekundären Ölkammer 12 führt.

In der Fig. 3 ist das Blockschaltbild der Berechnungsein­ heit 404 dargestellt. Mit dem Kennfeldblock 407 wird aus dem Lastsignal 105 des Motors 1 und dem Motordrehzahlsignal 101 das stationäre Motordrehmomentsignal 128 berechnet. Das dy­ namische Motordrehmomentsignal 129 ergibt sich aus dem sta­ tionären Motordrehmomentsignal 128 minus dem Drehmomentsi­ gnal der Pumpe, das durch Multiplikation 408 des gemessenen Istdrucksignals 110 mit einer Konstanten gebildet wird, mi­ nus dem Produkt 410 aus dem Gradienten des Motordrehzahlsi­ gnals 101 und einer das Trägheitsmoment des Motors 1 reprä­ sentierenden Konstanten.

Der Block 411 liefert das Signal 130. Das ist der Betrag des dynamischen Motordrehmomentsignals 129.

Der Berechnungsblock 412 berechnet das Drehzahlverhält­ nissignal 131 aus dem Turbinendrehzahlsignal 102 und dem Mo­ tordrehzahlsignal 101. Der Kennlinienblock 413 berechnet aus dem Drehzahlverhältnis 131 eine Kennzahl, die mit dem Qua­ drat des Motordrehzahlsignals 101 multipliziert wird. Das Ergebnis ist das Drehmomentsignal 132 des Drehmomentwandlers 4 bei offener Wandlerüberbrückungskupplung 30.

Der Block 419 vergleicht das Drehzahlverhältnissignal 131 mit einer Konstanten 134. Das resultierende binäre Signal 137 ist logisch wahr, wenn das Drehzahlverhältnis 131 größer ist als die Konstante 134. Andernfalls ist das Signal 137 logisch falsch.

Der Block 420 vergleicht das Drehzahlverhältnissignal 131 mit einer Konstanten 135 in gleicher Weise wie der Block 419. Der Block 421 liefert ebenfalls ein logisches Ausgangs­ signal. Der Ausgang hat den Wert logisch wahr, wenn das Zu­ standssignal 123 der Wandlerkupplung nicht den Wert 136 an­ nimmt. Der Wert 136 ist auf 1 gesetzt. Dies bedeutet, daß dann, wenn das Zustandssignal 123 der Wandlerüberbrückungs­ kupplung 30 nicht den Zustand "Kupplung offen" hat, der Aus­ gang des Blocks 421 logisch wahr ist, andernfalls logisch falsch wird. Den Blöcken 420 und 421 ist ein ODER-Block 422 nachgeschaltet. Dieser liefert ein logisches Signal 138. Dieses ist logisch wahr, wenn das Drehzahlverhältnis 131 am Wandler größer ist als der Wert 135 oder das Zustandssignal 123 der Wandlerüberbrückungskupplung 30 nicht den Zustand "Kupplung offen" anzeigt.

Mit den Schalterblöcken 417 und 418 wird ausgewählt, welchen Wert das Wandlerabtriebsdrehmomentsignal 139 gesetzt wird. Wenn das Signal 138 den Wert logisch falsch hat, dann wird das Signal 139 auf den Wert des Signals 132 gesetzt. Wenn das Signal 138 den Wert logisch wahr hat und das Signal 137 den Wert logisch wahr hat, dann wird das Signal 139 auf den Wert des Signals 130 gesetzt. Andernfalls wird das Signal 139 auf den Wert des größeren der zwei Signale 130 und 132 gesetzt. Zur Auswahl des größeren Signals ist der Block 416 vorhanden. Der Schalterblock 423 liefert das Primärdrehmo­ mentsignal 142 bei betätigter Vorwärtskupplung 5a. Der Zu­ stand des Statussignals 120 der Vorwärtskupplung 5a bestimmt dabei die Höhe des Signals 142. Hat das Statussignal 120 den Wert 1, dann wird das Signal 142 auf den Wert der Konstanten 140 (gleich 0) gesetzt. Hat das Statussignal 120 den Wert 2, das heißt die Kupplung 5a schließt, dann wird das Signal 142 auf den Wert der Summe des Signals 139 und einer Konstanten 141 gesetzt. Dadurch wird der Anpreßdruck in der sekundären Ölkammer beim Schließen der Vorwärtskupplung 5a kurzzeitig erhöht, um einem Durchrutschen des Schubgliederbandes 9 durch Drehmomentenstöße beim Kupplungsschließen entgegenzu­ wirken. Hat das Statussignal 120 den Wert 3, dann wird das Signal 142 auf den Wert des Signals 139 gesetzt.

Der Schalterblock 426 liefert das Primärdrehmomentsignal 145 bei betätigter Rückwärtskupplung 5b. Der Zustand des Sta­ tussignals 121 der Rückwärtskupplung 5b bestimmt dabei die Höhe des Signals 145. Hat das Statussignal 121 den Wert 1, dann wird das Signal 145 auf den Wert der Konstanten 143 (gleich 0) gesetzt. Bei schließender oder geschlossener Rückwärtskupplung 5b muß im Unterschied zur Vorwärtskupplung 5a die Drehmomentverstärkung des Planetensatz 16 bei Rück­ wärtsfahrt berücksichtigt werden. Dazu dient der Verstär­ kungsfaktor im Block 427.

Hat das Statussignal 121 den Wert 2, das heißt, daß die Kupplung schließt, dann wird das Signal 145 auf den Wert der Summe des Ergebnisses des Blocks 427 und einer Konstanten 144 gesetzt. Dadurch wird der Anpreßdruck in der sekundären Ölkammer beim Schließen der Rückwärtskupplung 5b kurzzeitig erhöht, um ein Durchrutschen des Schubgliederbandes 9 durch Drehmomentstöße beim Kupplungsschließen entgegenzuwirken. Hat das Statussignal 121 den Wert 3, dann wird das Signal 145 auf den Wert des Ergebnisses von Block 427 gesetzt.

Das Signal 164 bewirkt eine kurzzeitige Anhebung des Anpreß­ drucks in der sekundären Ölkammer 12 beim Schließen der Wandlerüberbrückungskupplung 30. Dadurch wird das Schubglie­ derband 9 vor Drehmomentstößen beim Schließen der Wand­ lerüberbrückungskupplung 30 geschützt, die zu einem Durchrutschen des Bandes 9 führen könnten. Wenn das Sta­ tussignal 123 der Wandlerüberbrückungskupplung 30 den Wert 2 hat, dann wird das Signal 164 auf den Wert der Konstanten 163 gesetzt, andernfalls wird das Signal 164 auf den Wert der Konstanten 162 (gleich 0) gesetzt.

Die Summationsstelle 425 addiert die Signale 142, 145 und 164 zum quasi-stationären Primärdrehmomentsignal 146.

Der Block 430 bildet den Gradienten 147 des Übersetzungs­ signals 125. Im Block 431 wird der Gradient 147 mit dem Se­ kundärdrehzahlsignal 104 multipliziert. Das Ergebnis ist ein erstes Signal 150 zur dynamischen Druckanhebung in der se­ kundären Ölkammer 12. Der Block 432 liefert den Gradienten 148 der Sollprimärdrehzahl 124. Der Block 435 bildet den Gradienten 149 des Sekundärdrehzahlsignals 104. Der Block 436 multipliziert den Gradienten 149 mit dem Übersetzungs­ signal 125. Das Produkt wird von dem Signal 148 subtrahiert. Das Ergebnis ist ein zweites Signal 151 zur dynamischen Druckanhebung in der sekundären Ölkammer 12. Das Signal 151 liefert eine Information über die voraussichtliche Überset­ zungsverstellung des Variators 6 aufgrund der gewünschten Übersetzungsverstellung laut Berechnungseinheit 403. Hinge­ gen liefert das Signal 150 eine Information über die tat­ sächlich realisierte Übersetzungsverstellung des Variators 6 aufgrund der gemessenen Drehzahlverläufe am Variator 6. Von den Signalen 150 und 151 wird mit dem Block 434 das größere ausgewählt und dem Block 437 mit einer Kennzahl 153 multi­ pliziert. Das Ergebnis ist das Signal 154. Die Kennzahl 153 wird mit dem Kennfeldblock 438 in Abhängigkeit von dem Über­ setzungssignal 125 und dem Primärdrehzahlsignal 103 be­ stimmt.

Mit dem Schalterblock 439 wird bei aktivem ABS- beziehungs­ weise ABS/ASR-System beziehungsweise Fahrstabilitätssystem ESP der Anpreßdruck in der sekundären Ölkammer 12 erhöht. Das heißt, der Anpreßdruck wird erhöht, wenn ein beginnendes Blockieren der Räder erkannt wird beziehungsweise ein Durch­ drehen der Räder beziehungsweise ein Ausbrechen des Fahr­ zeugs erkannt wird. Wenn das Signal 111 vom ABS- beziehungs­ weise ABS/ASR-System beziehungsweise ESP-System logisch wahr ist, dann wird das Signal 157 auf den Wert der Konstanten 155 gesetzt; andernfalls wird das Signal 157 auf die Kon­ stante 156 (gleich 0) gesetzt.

Mit dem Block 440 wird das größere der Signale 154 und 157 ausgewählt und dem dynamischen Primärdrehmomentsignal 158 zugewiesen. Die Summationsstelle 441 addiert das quasista­ tionäre Primärdrehmomentsignal 146 und das dynamische Pri­ märdrehmomentsignal 158 zum Primärdrehmomentsignal 126.

In der Fig. 4 ist die Berechnung des Solldrucksignals 127 dargestellt. In den Kennfeldblock 442 wird aus dem Primär­ drehmomentsignal 126 und dem Übersetzungssignal 125 das Si­ gnal 159 gewonnen. Dieses Signal wird in den Dämpfungsblock 443 gefiltert, wobei die Stärke der Filterung bei steigender und fallender Flanke unterschiedlich einstellbar ist. Mit der Summationsstelle 445 wird eine Konstante 161 addiert, die eine Reserve für die Anpressung in der sekundären Ölkam­ mer 12 darstellt. Von dem Ergebnis wird an der Summations­ stelle 446 ein von dem Sekundärdrehzahlsignal 104 abhängiger Wert aus dem Kennlinienblock 444 abgezogen. Als Ergebnis er­ hält man das Solldrucksignal 127 für die Anpressung in der sekundären Ölkammer 12.

Zusammenfassend ist zu sagen, daß im Unterschied zur Berech­ nung des Anpreßdrucks gemäß dem Stand der Technik folgende Unterschiede besonders herauszuheben sind:

• 1. Der gewünschte Anpreßdruck wird abhängig von dem Betäti­ gungszustand der Vorwärts- und Rückwärtskupplungen anders berechnet. Im Gegensatz dazu unterscheidet der Stand der Technik nicht den Betätigungszustand der Kupplungen. Ins­ besondere im Rückwärtsgang wird bei der vorliegenden Er­ findung die Übersetzung des Planetensatzes berücksich­ tigt.
• 2. Der gewünschte Anpreßdruck wird abhängig von dem Betäti­ gungszustand der Wandlerüberbrückungskupplung 30 berech­ net. Bei offener Wandlerkupplung wird das Primärdrehmo­ ment entsprechend den physikalischen Gleichungen des Drehmomentenwandlers aus der Motor- und Turbinendrehzahl berechnet. Diese Berechnungsmethode ist genauer, da das vom Motor zur Verfügung stehende Lastsignal oftmals große Ungenauigkeiten, beispielsweise durch nicht erfaßte Nebe­ naggregate und Reibungen im Motor, beinhaltet. Diese Un­ genauigkeiten führen bei Berechnungsmethoden nach dem Stand der Technik insbesondere beim Stillstand des Fahr­ zeugs, das heißt bei großer Verstärkung des Drehmomenten­ wandlers, zu erhöhten Ungenauigkeiten bei der Berechnung des Anpreßdrucks. Dieser ist daher beim Anfahren aus dem Stand zu hoch, wodurch unnötig viel Leistung im Getriebe umgesetzt wird.
  Bei geschlossener Wandlerkupplung wird das Primärdrehmo­ ment aus dem Motorkennfeld berechnet, korrigiert um das Trägheitsmoment des Motors und um die Drehmomentaufnahme der Hydraulikpumpe.
  Bei schließender Wandlerüberbrückungskupplung wird glei­ tend zwischen den zwei Berechnungsverfahren das Primär­ drehmoment umgeschaltet, indem das größere berechnete Primärdrehmoment verwendet wird.
• 3. Während des Einschaltens der Kupplungen wird der Anpreß­ druck erhöht, um mögliche Drehmomentstöße vom Band fern­ halten zu können.
• 4. Während des Schließens der Wandlerüberbrückungskupplung wird der Anpreßdruck erhöht, um mögliche Drehmomentstöße vom Band fernzuhalten.
• 5. Bei der Berechnung des Primärdrehmoments bei geschlosse­ ner Wandlerkupplung wird das von der Pumpe aufgenommene Drehmoment berücksichtigt.
• 6. Bei Übersetzungsverstellungen zu größeren Übersetzungen hin wird der Anpreßdruck angehoben, um eine schnellere Übersetzungsverstellung zu erzielen und ein Bandrutschen durch einen zu niedrigen Primärdruck zu vermeiden.
• 7. Bei aktivem ABS und bei aktivem ASR und bei aktivem ESP wird der Anpreßdruck erhöht, um das Band vor großen Drehmomentstößen zu schützen.

Claims (11)

1. System zur Einstellung der Spannung eines Umschlingungs­ teils (9) eines, vorzugsweise in seiner Übersetzung stufen­ los verstellbaren Umschlingungsgetriebes (2), das zusammen mit einem Fahrzeugmotor (1) und wenigstens einer, verschie­ dene Betriebszustände aufweisenden Kupplung (5a, 5b, 30) und einem Fahrzeugmotor (1) in dem Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Spannung wenigstens abhängig von dem Betriebszustand der Kupplung geschieht.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Spannung durch die Einstellung eines hydrau­ lischen Drucks geschieht und die Einstellung des Drucks we­ nigstens abhängig von dem Betriebszustand der Kupplung ge­ schieht, wobei insbesondere vorgesehen ist, daß das Um­ schlingungsgetriebe eine Antriebsseite und eine Abtriebssei­ te aufweist, die im wesentlichen die Form von Kegelscheiben besitzen und als Umschlingungsteil (9) wenigstens ein Band, vorzugsweise ein Schubgliederband, oder ein Riemen oder eine Kette zwischen Scheibenpaaren, die die Antriebs- und die Ab­ triebsseite darstellen, eingespannt ist und durch die Ein­ stellung des hydraulischen Drucks der Anpreßdruck wenigstens einer Kegelscheibe und dem Umschlingungsteil (9) eingestellt wird.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - wenigstens eine Kupplung (5a, 5b), insbesondere eine Vor­ wärtskupplung (5a) und eine Rückwärtskupplung (5b), vorge­ sehen ist, die zur Einlegung des Vorwärtsgangs und des Rückwärtsgangs angesteuert wird, wobei insbesondere vorge­ sehen ist, daß zwischen dem Fahrzeugmotor (1) und dem Um­ schlingungsgetriebe (2) im Antriebsstrang ein drehmoment­ verstärkender oder ein drehmomentreduzierender Planetensatz (16) angeordnet ist, der bei eingelegtem Rückwärtsgang in den Antriebsstrang geschaltet wird, und/oder
• - im Antriebsstrang ein Drehmomentenwandler (4) angeordnet ist und als Kupplung eine Wandlerüberbrückungskupplung (30) vorgesehen ist und durch Schließen der Wandlerüberbrük­ kungskupplung (30) der Drehmomentenwandler (4) überbrückt werden kann.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungen (5a, 5b, 30) als Betriebszustände (121) wenig­ stens den geöffneten und den geschlossenen Zustand einneh­ men, wobei vorzugsweise ein weiterer Betriebszustand während des Schließens der Kupplungen vorliegt.

5. System nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des Umschlingungsteils in Reaktion auf ein Schließen der Rückwärtskupplung (5b) erhöht oder verringert wird.

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Spannung abhängig von einer ermittelten Mo­ mentengröße (126) geschieht, die das am Eingang des Um­ schlingungsgetriebes (2) wirkende Moment repräsentiert, und die Ermittlung der Momentengröße (126) abhängig von dem Be­ triebszustand der Kupplung geschieht.

7. System nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Schlupf des Drehmomentenwandlers repräsentierende Schlupfgröße (131) und eine das Motorausgangsmoment reprä­ sentierende Motormomentengröße (128) ermittelt wird, und

• - die Momentengröße (126) bei geöffneter Wandlerüberbrüc­ kungskupplung (30) durch eine erste Ermittlung wenigstens abhängig von der ermittelten Schlupfgröße ermittelt wird, und
• - bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung (30) die Mo­ mentengröße (126) durch eine zweite Ermittlung wenigstens abhängig von der ermittelten Motormomentengröße (128) er­ mittelt wird,wobei insbesondere vorgesehen ist, daß während des Schlie­ ßens der Wandlerüberbrückungskupplung (30) als Momentengrö­ ße (126) der Maximalwert aus der ersten und zweiten Ermitt­ lung ausgewählt wird.

8. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wäh­ rend des Schließens der Kupplungen (5a, 5b, 30) die Spannung des Umschlingungsteils (9) gegenüber der Spannung im vorher­ gehenden Betriebszustand erhöht wird.

9. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Spannung des Umschlingungsteils (9) hydrau­ lisch geschieht und eine durch den Fahrzeugmotor (1) ange­ triebene hydraulische Pumpe (139) vorgesehen ist und die Er­ mittlung der das Motorausgangsmoment repräsentierenden Mo­ tormomentengröße (128) abhängig von einer den Betriebszu­ stand der Pumpe repräsentierenden Druckgröße (110) ge­ schieht.

10. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Spannung des Umschlingungsteils (9) weiter­ hin abhängig davon geschieht, ob eine Verstellung der Über­ setzung des Umschlingungsgetriebes (2) zu größeren oder zu kleineren Übersetzungen geschieht, wobei insbesondere vorge­ sehen ist, daß die Spannung während einer Verstellung zu größeren Übersetzungen gegenüber der Einstellung einer im wesentlichen konstanten Übersetzung erhöht wird.

11. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug ein Antiblockierregelsystem und/oder ein Antriebs­ schlupfregelsystem und/oder ein Fahrstabilitätsregelsystem (41) aufweist, mittels dem im aktivierten Zustand dieser Re­ gelsysteme eine an den Fahrzeugrädern wirkende Bremskraft modifiziert werden kann, und die Einstellung der Spannung des Umschlingungsteils (9) weiterhin abhängig von der Akti­ vierung eines solchen Regelsystems geschieht.