DE102016121167A1

DE102016121167A1 - Verhältnissteuerung für stufenloses getriebe (cvt)

Info

Publication number: DE102016121167A1
Application number: DE102016121167.2A
Authority: DE
Inventors: Hong Jiang; Zhengyu Dai; Weitian Chen; Timothy L. Sargent; Yang Xu
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-11-12
Filing date: 2016-11-07
Publication date: 2017-05-18
Also published as: US20170138470A1; CN107339422A; US10036470B2

Abstract

Ein Fahrzeug umfasst einen Motor mit einem zugeordneten Motordrehzahlsensor und Räder, die jeweils einen entsprechenden Radgeschwindigkeitssensor aufweisen. Das Fahrzeug umfasst auch ein stufenloses Getriebe (CVT), das an den Motor gekoppelt und dafür ausgelegt ist, mit variablen Eingangs-Ausgangsverhältnissen zu arbeiten. Mindestens ein Controller ist dafür programmiert, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass der Motordrehzahlsensor anzeigt, dass der Motor im Leerlaufbetrieb arbeitet, und dass der Radgeschwindigkeitssensor anzeigt, dass die Geschwindigkeit in etwa null beträgt. Dadurch werden in dem Fahrzeug auf Grund des verringerten Verhältnisses, das während Bedingungen möglich ist, in denen ein Fahrzeugstart mit diesem verringerten Verhältnis vielleicht nicht akzeptabel ist, weniger „Noise, Vibration und Harshness” erzeugt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Steuerungssystem für ein Fahrzeug zum Steuern des Eingangs-Ausgangsverhältnisses eines stufenlosen Getriebes (Continuously Variable Transmission, CVT).
HINTERGRUND
Ein stufenloses Getriebe (CVT) ist ein Automatikgetriebe, das nahtlos durch eine unbestimmte Zahl von effektiven Übersetzungsverhältnissen zwischen maximalen und minimalen Werten schalten kann. Dies steht im Gegensatz zu anderen mechanischen Getrieben, die eine feste Anzahl von Übersetzungsverhältnissen bieten.
KURZFASSUNG
Nach einer Ausführungsform umfasst ein Fahrzeug einen Motor mit einem zugeordneten Motordrehzahlsensor und Räder, die jeweils einen entsprechenden Radgeschwindigkeitssensor aufweisen. Das Fahrzeug umfasst auch ein stufenloses Getriebe (CVT), das an den Motor gekoppelt und dafür ausgelegt ist, mit variablen Eingangs-Ausgangsverhältnissen zu arbeiten. Mindestens ein Controller ist dafür programmiert, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass der Motordrehzahlsensor anzeigt, dass der Motor im Leerlaufbetrieb arbeitet, und dass der Radgeschwindigkeitssensor anzeigt, dass die Geschwindigkeit in etwa null beträgt.
Das Fahrzeug kann auch ein Bremspedal und einen Bremspedalsensor aufweisen, der dafür ausgelegt ist, eine Bremsanwendung von einem Bediener zu erkennen, wobei der Controller dafür programmiert ist, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass der Motordrehzahlsensor anzeigt, dass der Motor im Leerlaufbetrieb arbeitet, und dass die Radgeschwindigkeitssensoren anzeigen, dass die Geschwindigkeit in etwa null beträgt, und dass der Bremspedalsensor anzeigt, dass die Bremsanwendung einen Schwellenwert übersteigt.
Der Controller kann ferner dafür programmiert sein, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu erhöhen, dass der Bremspedalsensor eine fehlende Bremsanwendung von einem Bediener anzeigt.
Das Fahrzeug kann auch einen Schalthebel und einen Schalthebelsensor aufweisen, der dafür ausgelegt ist zu erkennen, dass sich der Schalthebel im Gang FAHREN befindet, wobei der Controller dafür programmiert ist, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass der Motordrehzahlsensor anzeigt, dass der Motor im Leerlaufbetrieb arbeitet, dass die Radgeschwindigkeitssensoren anzeigen, dass die Geschwindigkeit in etwa null beträgt, und dass der Schalthebelsensor anzeigt, dass sich der Schalthebel im Gang FAHREN befindet.
Das Fahrzeug kann auch ein Gaspedal und einen Gaspedalsensor aufweisen, der dafür ausgelegt ist, eine Position des Gaspedals zu erkennen, wobei der Controller dafür programmiert ist, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass der Motordrehzahlsensor anzeigt, dass der Motor im Leerlaufbetrieb arbeitet, dass die Radgeschwindigkeitssensoren anzeigen, dass die Geschwindigkeit in etwa null beträgt, und dass der Gaspedalsensor anzeigt, dass das Gaspedal nicht heruntergedrückt wird.
Der Controller kann ferner dafür programmiert sein, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu erhöhen, dass der Motordrehzahlsensor anzeigt, dass die Geschwindigkeit des Motors über die Leerlaufgeschwindigkeit gestiegen ist.
Der Controller kann ferner dafür programmiert sein, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu erhöhen, dass die Radgeschwindigkeitssensoren anzeigen, dass die Geschwindigkeit in etwa über null gestiegen ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Fahrzeug einen Motor und ein stufenloses Getriebe (CVT), das an den Motor gekoppelt und dafür ausgelegt ist, mit variablen Eingangs-Ausgangs-Variatorverhältnissen zu arbeiten. Das Fahrzeug umfasst mindestens einen Sensor, der dafür ausgelegt ist zu erkennen, ob das Fahrzeug steht. Ein Controller ist dafür programmiert, das Variatorverhältnis in Reaktion darauf zu verringern, dass die Sensoren anzeigen, dass das Fahrzeug steht.
Nach noch einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Fahrzeug einen Motor und einen Motordrehzahlsensor, der dafür ausgelegt ist, eine Motordrehzahl zu erkennen. Das Fahrzeug umfasst auch ein CVT, das an den Motor gekoppelt ist, und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der dafür ausgelegt ist, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu erkennen. Ein Controller ist dafür programmiert, ein Eingangs-Ausgangsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und die Motordrehzahl von einer Geschwindigkeit nicht im Leerlauf zu einer Leerlaufgeschwindigkeit abnimmt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem CVT nach einer Ausführungsform;
2 ist ein schematisches Diagramm eines Steuerungssystems für ein CVT nach einer Ausführungsform;
3 ist ein beispielhafter Algorithmus nach einer Ausführungsform, der durch mindestens einen Controller zum Verringern des Arbeitsverhältnisses des CVT implementiert ist; und
4 ist ein beispielhafter Algorithmus nach einer Ausführungsform, der von dem mindestens einen Controller zum Erhöhen des Arbeitsverhältnisses des CVT zurück zu seinem planmäßigen normalen Verhältnis implementiert ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Hier werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen nur Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale könnten übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten von besonderen Komponenten zu zeigen. Daher sollen hier offenbarte spezielle strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als beschränkend gedeutet werden, sondern nur als eine repräsentative Grundlage, um einem Fachmann zu lehren, die Ausführungsformen auf verschiedenartige Weise einzusetzen. Wie der Durchschnittsfachmann verstehen wird, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf irgendeine der Figuren veranschaulicht und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren veranschaulicht sind, um Ausführungsformen zu ergeben, die nicht ausdrücklich veranschaulicht oder beschrieben sind. Die Kombinationen von veranschaulichten Merkmalen bieten repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale in Übereinstimmung mit der Lehre dieser Offenbarung könnten jedoch für besondere Anwendungen oder Implementierungen gewünscht sein.
1 ist ein schematisches Blockschaltbild, das ein Getriebesteuerungssystem in einem Fahrzeug 10 veranschaulicht. 1 zeigt eine mögliche Anordnung eines Triebstrangs und eines Getriebes in dem Fahrzeug, es sollte jedoch selbstverständlich sein, dass die Veranschaulichung aus 1 rein beispielhaft ist. Andere Konfigurationen für einen Triebstrang existieren und sind bekannt. Zum Beispiel kann das Fahrzeug ein elektrisches Hybridfahrzeug (HEV) oder ein elektrisches Batteriefahrzeug (BEV) sein, bei denen ein separater Motor/Generator in dem Triebstrang vorgesehen ist. In allen Ausführungsformen ist jedoch ein stufenloses Getriebe (CVT) vorgesehen, welches nachstehend genauer beschrieben wird.
In der in 1 veranschaulichten Ausführungsform ist ein Verbrennungsmotor 12 über eine Kurbelwelle 16 an einen Drehmomentwandler 14 gekoppelt. Der Drehmomentwandler 14 ist wiederum über eine Turbinenwelle 20, welche auch als eine Getriebeantriebswelle bezeichnet werden kann, an ein Getriebe 18 gekoppelt. Der Drehmomentwandler 14 hat eine (nicht gezeigte) Nebenkupplung, die eingerückt, ausgerückt oder teilweise eingerückt werden kann. Wenn die Nebenkupplung ausgerückt ist, geht das Drehmoment durch den Drehmomentwandler 14, bevor es zum Getriebe 18 wandert. Wenn die Nebenkupplung eingerückt ist, umgeht das Drehmoment den Drehmomentwandler 14 und geht direkt zum Getriebe 18. Das Getriebe 18 kann auch als Variator bezeichnet werden.
Das Getriebe 18 umfasst ein CVT 24. Das CVT kann eine Antriebsscheibe oder Eingangsscheibe 26 und eine Abtriebsscheibe oder Ausgangsscheibe 28 umfassen. Ein Band 31 oder eine Kette sorgt für eine kontinuierliche Bewegung von der Eingangsscheibe 26 zur Ausgangsscheibe 28. Die Eingangsscheibe 26 hat einen ersten Radius oder Eingangsradius R_i und die Ausgangsscheibe 28 hat einen zweiten Radius oder Ausgangsradius R_o. Der erste Radius R_i wird relativ zum Ausgangsradius R_o über einen Controller 30 steuerbar eingestellt. Um die Radien einzustellen, kann der Controller 30 einer hydraulischen Druckquelle Signale liefern, um jeweilige Drehplatten der Eingangsscheibe 26 relativ zur Ausgangsscheibe 28 zu bewegen. Dadurch ändert sich der Bewegungsweg und der Wicklungsradius des Bands 31, wodurch sich das effektive Getriebeverhältnis ändert. Somit kann ein Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes von der Welle 20 zu einer Antriebsachse 32 übertragen werden.
Obwohl der Controller als ein Controller veranschaulicht ist, kann der Controller 30 Teil eines größeren Steuerungssystems sein und durch verschiedene andere Controller im gesamten Fahrzeug 10 gesteuert werden, wie durch einen Fahrzeugsystem-Controller (VSC). Es versteht sich daher, dass der Controller 30 und ein oder mehrere andere Controller zusammen als ein „Controller” bezeichnet werden können, der das CVT 24 in Reaktion auf Signale von verschiedenen Sensoren, die nachstehend beschrieben werden, steuert. Der Controller 30 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) in Kommunikation mit verschiedenen Arten von maschinenlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien umfassen. Maschinenlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können zum Beispiel flüchtige und nichtflüchtige Speicher im Festspeicher (ROM), im Arbeitsspeicher (RAM) und im Haltespeicher (KAM) umfassen. Der KAM ist ein Dauerspeicher oder nichtflüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während die CPU ausgeschaltet ist. Maschinenlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können unter Verwendung irgendeiner Anzahl von bekannten Speichervorrichtungen implementiert werden, wie PROMs (programmierbare Festspeicher), EPROMs (elektrisch programmierbare Festspeicher), EEPROMs (elektrisch löschbare PROMs), Flash-Speicher oder irgendwelchen anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichervorrichtungen, die in der Lage sind, Daten zu speichern, von denen manche ausführbare Anweisungen darstellen, die von dem Controller für das Steuern des Motors oder Fahrzeugs verwendet werden. Der Controller 30 kann einen Computer umfassen, der insbesondere dafür programmiert ist, die nachstehend genau aufgezeigten beispielhaften Aktionen auszuführen, im Gegensatz zu einem Universalcomputer.
Wie anhand von 2 beschrieben wird, ist sowohl die Eingangs- als auch die Ausgangsscheibe 26, 28 mit Scheibengeschwindigkeitssensoren (nicht gezeigt) ausgerüstet, welche dem Controller 30 Signale zum Bestimmen des Übersetzungsverhältnisses übermitteln. Ferner kann ein Motordrehzahlsensor 36 bereitgestellt werden. Der Motordrehzahlsensor 36 ist insbesondere dafür ausgelegt, die Drehzahl des Motors (ω_e) zu bestimmen. Das Fahrzeug 10 umfasst auch Räder (nicht gezeigt) mit zugeordneten Radgeschwindigkeitssensoren, die jeweils dafür ausgelegt sind, die Drehgeschwindigkeit ihres jeweiligen Rads zu erkennen. Die Radgeschwindigkeitssensoren können es zusammen dem Controller ermöglichen, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs gemäß bekannten Verfahren zu bestimmen. Der Controller 30 nutzt Daten aus diesen Sensoren und anderen Sensoren (wie nachstehend beschrieben wird), um ein effektives Arbeitsverhältnis des CVT 24 anzuweisen.
2 ist ein schematisches Architekturdiagramm, das eine Ausführungsform eines vernetzten Steuerungssystems 50 zum Steuern des CVT 24 veranschaulicht. Der Controller 30 empfängt Signale von verschiedenen Sensoren, setzt diese Signale in Algorithmen wie diejenigen, die in den 3 und 4 ausgeführt sind, und ordnet Änderungen im Verhältnis des CVT 24 an.
Die Steuerungssysteme umfassen Sensoren 52, 54, 36, 56, 58 und 60. Ein Gaspedalsensor 52 liefert dem Controller 30 Signale, die die Position des Gaspedals oder eine Größe der Energie oder des Drehmoments, das der Fahrer verlangt, anzeigen. Beim Sensor 52 kann es sich um einen physischen Ortungssensor, einen Drucksensor oder andere bekannte Arten von Gaspedalsensoren handeln, die anzeigen, wie viel Beschleunigung der Fahrer verlangt.
Ein Bremspedalsensor 54 liefert dem Controller 30 Signale, die die Position des Bremspedals oder eine Größe der Bremsenergie, die der Fahrer verlangt, anzeigen. Beim Sensor 54 kann es sich um einen physischen Ortungssensor, einen Drucksensor oder andere bekannte Arten von Bremspedalsensoren handeln, die anzeigen, welchen Bremsbetrag der Fahrer verlangt.
Der Motordrehzahlsensor 36 ist auch in vorstehend beschriebener 1 gezeigt. Der Motordrehzahlsensor kann sich zum Beispiel entlang der Kurbelwelle 16 befinden, um die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle und damit die Betriebsdrehzahl des Motors 12 zu erkennen.
Ein Radgeschwindigkeitssensor 56 liefert dem Controller 30 Signale, die die Geschwindigkeit der Räder anzeigen. Es können an jedem der Räder des Fahrzeugs individuelle Radgeschwindigkeitssensoren 56 angeordnet werden, um die Geschwindigkeit jedes individuellen Rads zu erkennen. Ein oder mehrere Controller können eine Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf den Geschwindigkeiten von einigen oder allen Rädern berechnen. Daher kann der Controller 30 Signale empfangen, die zur Drehgeschwindigkeit eines Rads, von mehreren Rädern oder allen Rädern gehören, um eine Radgeschwindigkeit oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu bestimmen, oder er kann einfach ein Signal von einem anderen Steuerungssystem betreffend die Geschwindigkeit des Fahrzeugs empfangen.
Das Fahrzeug umfasst auch einen PRND-Schalthebel, der es dem Fahrer ermöglicht, einen Betriebsmodus des Getriebes zu wählen – Parken, Rückwärts, Leerlauf, Fahren, Spargang usw. Ein Getriebegangwahlsensor 58 liefert dem Controller 30 Signale, die anzeigen, in welchem der Betriebsmodi sich der Schalthebel befindet.
Es sind auch Scheibensensoren 60 vorgesehen und mit dem Controller 30 verbunden. Die Scheibensensoren 60 können an den oder in der Nähe der Scheiben 26, 28 montiert sein und sind dafür ausgelegt, die Drehgeschwindigkeit der Scheiben zu erkennen. In einer Ausführungsform kann der Controller 30 die Daten von den Scheibensensoren 60 verwenden, um das Verhältnis des Eingangs-Ausgangsverhältnisses des CVT 24 zu bestätigen oder zu steuern.
Unter Verwendung von Daten von den verschiedenen Sensoren 52, 54, 36, 56, 58 und 60 steuert der Controller 30 eine CVT-Verhältnis-Betätigungsvorrichtung 62. Wie vorstehend beschrieben, kann die Vorrichtung 62 eine hydraulische Druckquelle sein, die dafür ausgelegt ist, das Arbeitsverhältnis des CVT 24 einzustellen.
„Noise, Vibration und Harshness” (NVH) bleibt ein wichtiger Faktor für die Fahrbarkeit und den allgemeinen Komfort für einen Fahrer. Von vielen verschiedenen Fahrbedingungen, die zu NVH-Problemen beim Fahrzeug führen könnten, tritt eine besondere Situation speziell beim Fahren in der Stadt auf, wobei das Fahrzeug steht und der Motor mit Leerlaufgeschwindigkeit arbeitet. Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung verbessert sich das NVH-Problem in Fahrsituationen wie solchen, indem in dem CVT spezifische Maßnahmen getroffen werden.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Getrieben kann das Übersetzungsverhältnis des CVT 24 kontinuierlich innerhalb eines Bereichs variiert werden, und daher kann es verwendet werden, um die Motor-NVH-Leistung aktiv zu verbessern, während auch der Kraftstoffverbrauch und Emissionen verbessert werden. Das Übersetzungsverhältnis kann nahezu umgehend eingestellt werden, und zwar viel schneller als bei herkömmlichen Getrieben, wie denjenigen, die Planetengetriebesätze und Kupplungen innerhalb des Getriebes enthalten. Durch Einstellen des Übersetzungsverhältnisses des CVT und Verwalten der Motorlast in Reaktion auf eine Motormoment-Änderung kann der Controller 30 das CVT 24 steuern, um zumindest einen Teil der Motormomentstörungen zu isolieren und zu verhindern, dass die Störungen auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs übertragen werden.
Nachstehend wird eine Steuerungsstrategie zur Implementierung durch den Controller 30 angegeben, um das Arbeitsverhältnis des CVT 24 zu ändern, um alle möglichen NVH-Probleme zu verringern, die sich vom Motor selbst ergeben können. In Reaktion auf verschiedene Signale, die anzeigen, dass das Fahrzeug angehalten hat, sich im Modus FAHREN, im Leerlauf befindet, und mehrere optionale zusätzliche Parameter, weist der Controller 30 das CVT 24 an, sein Arbeitsverhältnis auf ein spezifisches Verhältnis unterhalb dessen zu verringern, was normalerweise unter diesen Fahrbedingungen angewiesen werden würde. In einem Beispiel wird das CVT 24 auf ein Verhältnis von etwa 60% seines größten Verhältnisses von Eingangs- zu Ausgangsgeschwindigkeit angewiesen. Dadurch wird auf Grund des kleineren Übersetzungsverhältnisses eine geringere Drehmomenterregung (im Vergleich zur Drehmomenterregung mit dem größten Verhältnis) auf die Abtriebswelle des Getriebes, das Differentialgetriebe und die Halbwellen übertragen.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Algorithmus 100 veranschaulicht, der von dem Controller 30 implementiert wird, um den Betrieb des CVT 24 zu steuern. Bei dieser Ausführungsform reagiert der Controller 30 auf verschiedene Sensoren, um das Eingangs-Ausgangs-Arbeitsverhältnis des CVT 24 zu verringern.
Bei 102 betreibt der Controller 30 das CVT 24 mit einem „normalen” Arbeitsverhältnis gemäß seinem spezifischen Schaltplan. Dieser Schaltplan kann in dem Steuerungssystem des Fahrzeugs vorprogrammiert sein, und der Schaltplan kann sich basierend auf Fahrbedingungen ändern. In einer Ausführungsform arbeitet das Fahrzeug mit einem normalen maximalen Eingangs-Ausgangsverhältnis, wenn das Fahrzeug im Leerlauf ist. Dieses spezifische Verhältnis ist ein gedeckeltes Maximum, das das CVT 24 daran hindern wird, in einem höheren Verhältnis zu arbeiten, während es sich im Leerlauf befindet, wie vorstehend beschrieben. Der Betrieb bei diesem maximalen Verhältnis wird als ein „normaler” Betrieb des CVT 24 angesehen. Nach dem in 3 gezeigten beispielhaften Algorithmus kann der Controller 30 das Arbeitsverhältnis vorübergehend auf unter das normale Verhältnis während des Leerlaufs verringern, vorausgesetzt, ein spezifischer Satz von Umständen wird als gegeben bestimmt.
Zum Beispiel bestimmt der Controller 30 bei 104, ob das Fahrzeug steht oder im Allgemeinen bewegungslos ist. Eine solche Bestimmung kann durch Ablesen von Daten von den Radgeschwindigkeitssensoren 56 vorgenommen werden. Falls jeder der Radgeschwindigkeitssensoren eine „Null” als Radgeschwindigkeit ausgibt, wird bestimmt, dass das Fahrzeug steht. Andere Verfahren zum Bestimmen eines im Allgemeinen bewegungslosen oder stehenden Fahrzeugs können entsprechend der Kenntnis eines Durchschnittsfachmanns implementiert werden.
Bei 106 wird die Ausgabe aus dem Getriebegangwahlsensor 58 von dem Controller ausgelesen. Falls der Gang „FAHREN” ausgewählt ist, fährt der Prozess mit 108 fort.
Bei 108 empfängt der Controller 30 Signale vom Bremspedalsensor 54, die die Position des Bremspedals oder eine vom Fahrer verlangte Größe der Bremskraft anzeigen. In einer Ausführungsform bestimmt ein Ein-Aus-Schalter für die Bremse, unabhängig von dem gewünschten Bremsbetrag, ob Bremsen eingesetzt werden. Falls das Bremspedal tatsächlich eingesetzt wird, fährt der Prozess bei 110 fort.
Bei 110 empfängt der Controller Signale vom Gaspedalsensor 52, um zu bestimmen, ob der Fahrer eine Beschleunigung verlangt. Falls keine Beschleunigungsanforderung vorliegt, fährt der Prozess bei 112 fort.
Bei 112 empfängt der Controller 30 Signale vom Motordrehzahlsensor 36 und bestimmt die Betriebsgeschwindigkeit des Motors. Der Controller 30 leitet von der Motordrehzahl ab, ob sich der Motor im Leerlauf befindet. In einer Ausführungsform wird der Controller mit einem vorprogrammierten Bereich von Fahrzeuggeschwindigkeiten versorgt, der anzeigen würde, dass sich der Motor tatsächlich im Leerlauf befindet. In einer Ausführungsform liegt die Leerlaufgeschwindigkeit des Motors zwischen 600 U/Min und 1.200 U/Min, je nach den spezifischen Fahrzeug- und Betriebsbedingungen. Das Fahrzeug kann mit einer automatischen Motor-Ein-Ausschalt-Technologie ausgestattet sein, bei der der Motor automatisch abgeschaltet wird, wenn sich das Fahrzeug im Leerlauf befindet, um Kraftstoff zu sparen. In diesen Ausführungsformen unterbricht die Tatsache, dass der Motor ausgeschaltet ist, nicht den Prozess in 3, und es kann einfach angenommen werden, dass sich der Motor im Leerlauf befindet. In einer oder in mehreren Ausführungsformen kann die Motorleerlaufgeschwindigkeit vom Bediener des Fahrzeugs geändert werden.
Die Schritte 104–112 sind rein beispielhaft, und es können auch zusätzliche Schritte vorgesehen werden. Falls jeder der Schritte 104–112 ein „Ja” ergibt, verringert der Controller 30 bei 114 das CVT-Verhältnis auf unterhalb seines normalen maximalen Leerlaufverhältnisses. Diese Verringerung des Eingangs-Ausgangsverhältnisses kann vorübergehend sein, da der Controller programmiert sein wird, Signale im Algorithmus 200, der in 4 gezeigt ist, kontinuierlich zu überprüfen.
Mit Bezug auf 4 ist ein beispielhafter Algorithmus 200 gezeigt, der die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs überprüft, während das CVT mit seinem vorübergehend verringerten Verhältnis betrieben wird, was bei 202 gezeigt ist.
Bei den Schritten 204, 206, 208 und 210 fährt der Controller 30 damit fort, die von den Sensoren empfangenen Daten zu überprüfen, die die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Bremspedaldruck, den Gaspedaldruck sowie die Motordrehzahl anzeigen. Falls einer der Sensoren eine Änderung der Aktivität von dem Algorithmus in 3 anzeigt, erhöht der Controller das Eingangs-Ausgangs-Arbeitsverhältnis des CVT zurück zu seinem normalen Verhältnisplan, was das maximal zulässige Eingangs-Ausgangsverhältnis sein kann.
Insbesondere empfängt der Controller 30 bei 204 Daten, die die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigen. Bei 206 empfängt der Controller 30 die Daten, die den Bremspedaldruck oder die Bremsanforderung vom Bediener anzeigen. Bei 208 empfängt der Controller 30 die Daten, die den Gaspedaldruck anzeigen. Und bei 210 empfängt der Controller die Daten, die die Motordrehzahl anzeigen. Falls eine der während dieser Schritte abgegebenen Nachfragen ein „Ja” ergibt, dann erhöht der Controller das Arbeitsverhältnis des CVT zurück zu seinem normal geplanten Verhältnis und nimmt die vorübergehende Verringerung des Verhältnisses heraus. Falls zum Beispiel die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht mehr null ist, oder falls das Bremspedal nicht mehr heruntergedrückt wird, oder falls das Gaspedal heruntergedrückt wird, oder falls sich die Motordrehzahl über eine Geschwindigkeit hinaus erhöht, die anzeigen würde, dass sich der Motor im Leerlauf befindet, dann erhöht der Controller 30 das CVT-Arbeitsverhältnis auf sein normales Verhältnis, welches sein maximal zulässiges Eingangs-Ausgangsverhältnis sein kann.
Während vorstehend im weiten Sinne auf einen „Controller” Bezug genommen wird, sollte es selbstverständlich sein, dass dieser Begriff Prozessoren oder Mikroprozessoren umfassen soll, die dafür ausgelegt sind, spezifische Software-basierte Befehle auszuführen, um das Arbeitsverhältnis des CVT 24 zu ändern. Mehr als ein Controller als Teil eines Steuernetzes kann vorgesehen werden, was in/mit dem Begriff „Controller” eingeschlossen ist.
Die hier offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können an eine Verarbeitungsvorrichtung, einen Controller oder einen Computer übertragbar oder von diesen implementiert sein, wobei es sich unter anderem um jede existierende programmierbare elektronische Steuereinheit oder dedizierte elektronische Steuereinheit handeln kann. In ähnlicher Weise können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Befehle gespeichert werden, die von einem Controller oder Computer in vielen Formen ausführbar sind, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, Informationen, die dauerhaft in einem nicht beschreibbaren Speichermedium gespeichert sind, wie ROM-Vorrichtungen, und Informationen, die veränderbar in beschreibbaren Speichermedien gespeichert sind, wie Disketten, Magnetbänder, CDs, RAM-Vorrichtungen und andere magnetische und optische Medien. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem von einer Software ausführbaren Objekt implementiert sein. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise unter Verwendung von geeigneten Hardwarekomponenten ausgeführt werden, wie anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), frei programmierbare logische Anordnungen (FPGAs), Zustandsmaschinen, Controller oder andere Hardwarekomponenten oder -Vorrichtungen, oder eine Kombination aus Hardware-, Software- und Firmware-Komponenten.
Während vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die die Ansprüche umfassen. Die in der Beschreibung verwendeten Wörter sind eher beschreibende als einschränkende Wörter, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne das Wesen und den Schutzbereich der Offenbarung zu verlassen. Wie vorstehend beschrieben wurde, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die vielleicht nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht wurden. Während verschiedene Ausführungsformen möglicherweise so beschrieben wurden, dass sie Vorteile bereitstellen oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik in Bezug auf ein oder mehrere gewünschte Kennzeichen bevorzugt sind, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass bei einem oder mehreren Merkmalen oder Kennzeichen ein Kompromiss gewählt werden kann, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erhalten, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute können unter anderem Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Verkehrsfähigkeit, Erscheinung, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, einfache Montage usw. umfassen. Von daher liegen Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik in Bezug auf ein oder mehrere Kennzeichen beschrieben werden, nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims

Fahrzeug, aufweisend: einen Motor; einen Motordrehzahlsensor, der dafür ausgelegt ist, eine Drehzahl des Motors zu erkennen; Räder; einen Radgeschwindigkeitssensor, der dafür ausgelegt ist, eine Geschwindigkeit zu erkennen; ein stufenloses Getriebe (CVT), das an den Motor gekoppelt und dafür ausgelegt ist, mit variablen Eingangs-Ausgangsverhältnissen zu arbeiten; und einen Controller, der dafür programmiert ist, das Verhältnis in Reaktion darauf zu verringern, dass der Motordrehzahlsensor anzeigt, dass der Motor im Leerlaufbetrieb arbeitet, und dass der Radgeschwindigkeitssensor anzeigt, dass die Geschwindigkeit in etwa null beträgt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner aufweisend ein Bremspedal und einen Bremspedalsensor, der dafür ausgelegt ist, eine Bremsanwendung von einem Bediener zu erkennen, wobei der Controller dafür programmiert ist, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass der Motordrehzahlsensor anzeigt, dass der Motor im Leerlaufbetrieb arbeitet, dass die Radgeschwindigkeitssensoren anzeigen, dass die Geschwindigkeit in etwa null beträgt, und dass der Bremspedalsensor anzeigt, dass die Bremsanwendung einen Schwellenwert übersteigt.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Controller ferner dafür programmiert ist, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu erhöhen, dass der Bremspedalsensor eine fehlende Bremsanwendung von einem Bediener anzeigt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend einen Schalthebel und einen Schalthebelsensor, der dafür ausgelegt ist zu erkennen, dass sich der Schalthebel im Gang FAHREN befindet, wobei der Controller dafür programmiert ist, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass der Motordrehzahlsensor anzeigt, dass der Motor im Leerlaufbetrieb arbeitet, dass die Radgeschwindigkeitssensoren anzeigen, dass die Geschwindigkeit in etwa null beträgt, und dass der Schalthebelsensor anzeigt, dass sich der Schalthebel im Gang FAHREN befindet.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend ein Gaspedal und einen Gaspedalsensor, der dafür ausgelegt ist, eine Position des Gaspedals zu erkennen, wobei der Controller dafür programmiert ist, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass der Motordrehzahlsensor anzeigt, dass der Motor im Leerlaufbetrieb arbeitet, dass die Radgeschwindigkeitssensoren anzeigen, dass die Geschwindigkeit in etwa null beträgt, und dass der Gaspedalsensor anzeigt, dass das Gaspedal nicht heruntergedrückt wird.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Controller ferner dafür programmiert ist, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu erhöhen, dass der Motordrehzahlsensor anzeigt, dass die Geschwindigkeit des Motors über die Leerlaufgeschwindigkeit gestiegen ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Controller ferner dafür programmiert ist, das Arbeitsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu erhöhen, dass die Radgeschwindigkeitssensoren anzeigen, dass die Geschwindigkeit in etwa über null gestiegen ist.
Fahrzeug, aufweisend: einen Motor; ein stufenloses Getriebe (CVT), das an den Motor gekoppelt und dafür ausgelegt ist, mit variablen Eingangs-Ausgangs-Variatorverhältnissen zu arbeiten; mindestens einen Sensor, der dafür ausgelegt ist zu erkennen, ob das Fahrzeug steht; und einen Controller, der dafür programmiert ist, das Variatorverhältnis in Reaktion darauf zu verringern, dass die Sensoren anzeigen, dass das Fahrzeug steht.
Fahrzeug nach Anspruch 8, ferner aufweisend einen Motordrehzahlsensor, der dafür ausgelegt ist, eine Drehzahl des Motors zu erkennen, wobei der Controller dafür programmiert ist, das Variatorverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass der mindestens eine Sensor anzeigt, dass das Fahrzeug steht, und der Motordrehzahlsensor anzeigt, dass der Motor mit einer Leerlaufgeschwindigkeit läuft.
Fahrzeug nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, wobei der Controller ferner dafür programmiert ist, das Variatorverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu erhöhen, dass der mindestens eine Sensor anzeigt, dass das Fahrzeug von stehend zu nicht stehend gewechselt hat.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 10, ferner aufweisend ein Bremspedal und einen Bremspedalsensor, der dafür ausgelegt ist, ein Lösen des Bremspedals zu erkennen, wobei der Controller ferner dafür programmiert ist, das Variatorverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu erhöhen, dass das Bremspedal gelöst wird.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 11, ferner aufweisend einen Motordrehzahlsensor, der dafür ausgelegt ist, eine Drehzahl des Motors zu erkennen, wobei der Controller ferner dafür programmiert ist, das Variatorverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu erhöhen, dass der Motordrehzahlsensor anzeigt, dass sich die Motordrehzahl von einer ersten Geschwindigkeit, die eine Leerlaufgeschwindigkeit anzeigt, zu einer zweiten Geschwindigkeit größer als die Leerlaufgeschwindigkeit erhöht hat.
Fahrzeug, aufweisend: einen Motor; einen Motordrehzahlsensor, der dafür ausgelegt ist, eine Motordrehzahl zu erkennen; ein an den Motor gekoppeltes CVT; einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, der dafür ausgelegt ist, eine Fahrzeuggeschwindigkeit zu erkennen; und einen Controller, der dafür programmiert ist, ein Eingangs-Ausgangsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist und die Motordrehzahl von einer Geschwindigkeit, die nicht im Leerlauf ist, zu einer Leerlaufgeschwindigkeit abnimmt.
Fahrzeug nach Anspruch 13, ferner aufweisend einen Schalthebel und einen Schalthebelsensor, der dafür ausgelegt ist zu erkennen, dass der Schalthebel sich im Gang FAHREN befindet, wobei der Controller ferner dafür programmiert ist, das Eingangs-Ausgangsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass sich der Schalthebel im Gang FAHREN befindet.
Fahrzeug nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, ferner aufweisend ein Bremspedal und einen Bremspedalsensor, der dafür ausgelegt ist, eine Bremsanwendung von einem Bediener zu erkennen, wobei der Controller ferner dafür programmiert ist, das Eingangs-Ausgangsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass der Bremspedalsensor eine eingesetzte Bremsanwendung von dem Bediener über einen Schwellenwert hinaus anzeigt.
Fahrzeug nach Anspruch 15, wobei der Controller ferner dafür programmiert ist, das Eingangs-Ausgangsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu erhöhen, dass der Bremspedalsensor anzeigt, dass die eingesetzte Bremsanwendung von dem Bediener unterhalb des Schwellenwertes liegt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 16, ferner aufweisend ein Gaspedal und einen Gaspedalsensor, der dafür ausgelegt ist, eine Position des Gaspedals zu erkennen, wobei der Controller ferner dafür programmiert ist, das Eingangs-Ausgangsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu verringern, dass der Gaspedalsensor anzeigt, dass das Gaspedal nicht heruntergedrückt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 17, wobei der Controller ferner dafür programmiert ist, das Eingangs-Ausgangsverhältnis des CVT in Reaktion darauf zu erhöhen, dass der Gaspedalsensor anzeigt, dass das Gaspedal über einen Schwellenwert hinaus heruntergedrückt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 18, wobei der Schwellenwert null entspricht.