巻掛伝動装置における巻掛部材の張力設定のためのシステム
【課題】ベルト張力の実際の要求に対する適合化の際の最適化を図ること。
【解決手段】巻掛伝動装置の入力側に作用するトルクを表わすトルク量がコンバータロックアップクラッチが解離されている場合には第１の計算で求められたスリップ量に依存して求められ、係合されている場合には、第２の計算で求められたエンジントルク量に依存して求められ、第１の計算の際にトルクコンバータのトルク信号がコンバータロックアップクラッチの解離のもとで形成され、第２の計算の際に前記エンジントルク量を表す値が形成され、コンバータロックアップクラッチの係合中に前記トルク量の計算のために平滑的に前記第１の計算で形成されたトルク信号と第２の計算で形成された値からの最大値が用いられ、張力の設定が前記トルク量に依存して行われる。
【解決手段】巻掛伝動装置の入力側に作用するトルクを表わすトルク量がコンバータロックアップクラッチが解離されている場合には第１の計算で求められたスリップ量に依存して求められ、係合されている場合には、第２の計算で求められたエンジントルク量に依存して求められ、第１の計算の際にトルクコンバータのトルク信号がコンバータロックアップクラッチの解離のもとで形成され、第２の計算の際に前記エンジントルク量を表す値が形成され、コンバータロックアップクラッチの係合中に前記トルク量の計算のために平滑的に前記第１の計算で形成されたトルク信号と第２の計算で形成された値からの最大値が用いられ、張力の設定が前記トルク量に依存して行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による巻掛伝動装置（例えばベルト式無段変速機）における巻掛部材（例えばベルト）の張力設定のためのシステムに関している。
【背景技術】
【０００２】
そのようなシステムは、例えばヨーロッパ特許出願 EP A1 0 451 887 明細書から公知である。この場合は、その変速比が無段階に調整可能である巻掛伝動装置の他に車両モータと、ロックアップクラッチによってロックアップ可能なトルクコンバータと、前進/後進切換用のクラッチがドライブトレーンに配置されている。またこの明細書は、巻掛部材と駆動側円錐プーリー及び被駆動側円錐プーリーからなる無段階式巻掛伝動装置の巻掛部材の張力設定にも関連している。この場合は被駆動側のオイルチャンバにおける油圧によって巻掛部材の張力が設定されている。
【０００３】
巻掛部材の張力は、無段階式巻掛伝動装置の効率が最大であるように設定される。その際に一方で、巻掛部材の張力が小さ過ぎることによるスリップが避けられ、他方では無段階式巻掛伝動装置の高いロスを避けるために、巻掛部材の張力が過度に強すぎないようにされなければならない。この２つの要求を調和させるためには、駆動側から被駆動側に伝達されるトルクができるだけ正確にわかっていなければならない。駆動側プーリーにおける伝達すべきトルクは主に、車両エンジンのトルクと、場合によって組込まれているトルクコンバータのトルク増幅率によって定まる。巻掛部材の張力設定の際のクラッチの作動状態の考慮は行われていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ヨーロッパ特許出願 EP A1 0 451 887 明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、ベルト張力の実際の要求に対する適合化の際の最適化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴部分に記載された本発明によって解決される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、有利にはその変速比が無段階に調整可能である巻掛伝動装置の巻掛部材の張力設定のためのシステムから出発している。この巻掛伝動装置は、車両エンジンと共に、車両ドライブトレーン内の様々な作動状態を有する少なくとも１つのクラッチに配置されている。本発明の核心は、巻掛部材の張力設定が、少なくともクラッチの作動状態に依存して行われることである。これにより、ベルト張力の実際に必要なトルク伝達に対しての非常に正確な適応化が保障される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両のドライブトレーンに関する配置構成を示した図
【図２】本発明によるシステムの実施例のブロック回路図
【図３】図２の個々のブロックの詳細なブロック回路図
【図４】図２の個々のブロックの詳細なブロック回路図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の有利な構成例によれば、張力の設定が油圧の設定によって行われる。つまりこの油圧の設定は、クラッチの作動状態に依存して行われる。この場合特に、巻掛伝動装置が実質的に円錐プーリーの形態の駆動側と被駆動側を有している。巻掛部材として駆動側と被駆動側を表すプーリー対の間で少なくとも１つのベルト、有利には巻掛ベルト、伝動ベルトあるいはチェーンなどが巻掛られる。油圧の設定によっては少なくとも１つの円錐プーリーと巻掛部材の押圧力が設定される。
【００１０】
本発明の別の実施形態によれば、前進ギヤ段と後進ギヤ段の投入に対する制御がなされる。この場合は特に、前進用クラッチと後進用クラッチが考えられている。さらに車両エンジンと巻掛伝動装置の間のドライブトレーンに、ドライブトレーンにおいて後進ギヤ段投入の際に切換られるトルク増幅用遊星歯車装置が配設されてもよい。
【００１１】
さらに車両のドライブトレーンにはトルクコンバータが配設されてもよく、またクラッチとしてロックアップクラッチが設けられてもよい。この場合は、コンバータロックアップクラッチの係合によってトルクコンバータがロックアップされる。
【００１２】
クラッチは、その作動状態として少なくとも解離状態と係合状態をとり得る。この場合有利には、クラッチの係合中にさらなる作動状態が存在する。
【００１３】
本発明の特に有利な構成例では、巻掛部材の張力ないしは所望の押圧力が前進用クラッチと後進用クラッチの作動状態に依存してそのつど別々に算出される。その際有利には、巻掛部材の張力が後進用クラッチの係合に対する応答の中で高められるかまたは低減される。このことは、後進ギヤ段の投入の際のトルク増減を行うドライブトレーン内での遊星歯車装置の切換に基づいている。それについては許容範囲を超えるスリップの回避のために押圧力ないし張力が増減されなければならない。
【００１４】
本発明のさらに別の有利な実施形態によれば、この張力の設定が、巻掛伝動装置の入力側に作用するトルクを表す求められたトルク量に依存して行われる。このトルク量の算出は、クラッチの作動状態に依存して行われる。
【００１５】
本発明のさらに別の実施例によれば、トルクコンバータのスリップを表すスリップ量と、エンジン出力側トルクを表わすエンジントルク量が求められる。コンバータロックアップクラッチの解離した状態では、変速機入力側トルクを表すトルク量が最初の計算によって少なくとも求められたスリップ量に依存して求められる。コンバータロックアップクラッチが係合された状態のもとではトルク量が第２の計算によって少なくとも求められたエンジントルク量に依存して求められる。このことは、巻掛部材の所望の押圧力とそれに伴う張力が、コンバータロックアップクラッチの作動状態に依存して算出されることを意味する。
【００１６】
コンバータクラッチの解離したもとでは、一次側トルクが、つまり変速機入力側トルクが、トルクコンバータの物理的な方程式に相応してエンジン回転数とタービン回転数から算出される。この計算手法は正確である。なぜなら車両エンジンから得られる負荷信号が頻繁に、例えば周辺装置の検出エラーや車両エンジン内の摩耗に起因する大きな不精度を含むからである。この不精度は、エンジントルクが張力制御に直接用いられるシステムでは、特に車両の停止状態、つまりトルクコンバータの増幅率が高い場合に、押圧力ないし張力計算の不精度の増加に結び付く。したがってこの押圧力ないし張力は、そのような理由からこのようなシステムのもとでは車両の静止状態から発進の際に過度に高くなる。それによって不要に多くの出力が伝動装置の中で変換される。
【００１７】
コンバータロックアップクラッチが係合されている場合には、一次側トルクないし変速機入力側トルクがエンジン特性マップから計算され、エンジンの慣性モーメントとポンプのトルク受容分だけ修正される。
【００１８】
特に有利には、コンバータロックアップクラッチの係合期間中にトルク量として最大値が前述した第１及び第２の計算から選択される。このことは、コンバータロックアップクラッチが係合している間、一次側トルクのための２つの計算手法の間でスムーズに切換が行われることを意味している。この場合は算出された一次側トルクの大きい方が用いられる。
【００１９】
本発明のさらに別の実施例によれば、クラッチの係合されている間に巻掛部材の張力とそれに伴う押圧力が、先行の作動状態での張力ないし押圧力よりも高められる。クラッチの投入接続の間に押圧力ないし張力が高められる、本発明のこの構成のもとでは、生じ得るトルクショックが巻掛部材から遠ざけられる。このことは、前進ないし後進用クラッチの投入接続の際に、あるいはコンバータロックアップクラッチの係合の際に行われる。
【００２０】
本発明のさらに別の実施例によれば、巻掛部材の張力の設定が油圧によって行われ、車両エンジンによって駆動される油圧ポンプが設けられている。エンジン出力トルクを表わすエンジントルク量はこの実施例では、ポンプの作動状態を表す圧力量に依存して求められる。すなわちこのことは、一次側トルクの計算の際に、特にコンバータクラッチの係合のもとで、油圧ポンプによって受け入れられたトルクが考慮されることを意味する。
【００２１】
さらに巻掛部材の張力の設定は、さらに次のようなことに依存して行われてもよい。すなわち巻掛伝動装置の変速比の調節が、過大な変速比又は過小な変速比を生じさせたか否かに依存して行われる。この場合は特に、張力ないし押圧力が、調節の間、実質的に一定した変速比の設定よりも大きな変速比に高められる。これにより有利には、より大きな変速比への迅速な変速比調整が達成され、低すぎる一次圧力によるベルトの滑りが回避され得る。
【００２２】
さらに別の有利な実施例によれば、車両がアンチロック制御システム及び/又は駆動スリップ制御システム及び/又は走行安定性制御システムを有している。これらの制御システムを用いることによって、これらの制御システムの活動状態において車輪に作用する制動圧が修正される。さらに巻掛部材の張力ないしは押圧力の設定が、本発明の実施例においてそれらの制御システムの活動化に依存して行われる。特にそのような制御システムの活動化の際に、押圧力と張力が高められ、巻掛部材が大きなトルクショックから保護される。
【００２３】
本発明の別の有利な実施例は従属請求項に記載されている。
【実施例】
【００２４】
次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳細に説明する。図１には、自動車において、車両エンジン１から車輪のドライブシャフト３への応力伝達のための無段階式巻掛伝動装置２が示されている。この車両のドライブトレーンは、さらにコンバータロックアップクラッチを備えたトルクコンバータ４と、遊星歯車装置１６を備えた前進と後進の間の切換のためのクラッチ５ａ及び５ｂを有している。この遊星歯車装置１６はこの場合エンジン１と変速機６の間に配置されている。この変速機６は、駆動側円錐プーリー７（プライマリ側）と被駆動側円錐プーリー８（セカンダリ側）からなっており、この場合はチェーンまたは巻掛ベルト９（巻掛部材）を用いて応力が駆動側プーリー７から被駆動側プーリー８へ伝達される。
【００２５】
円錐プーリーの各々は、軸方向に固定的にかつ軸方向で可動なディスクからなっている。駆動側プーリー７と被駆動側プーリー８に対する軸方向に可動なディスクの所期の変化によって、変速機６の変速比が高い発進変速比"ロー"から低い変速比"オーバードライブ"まで変化する。
【００２６】
被駆動側プーリー８は、ディファレンシャルギヤ１０を介して車輪のドライブシャフト３に接続されている。
【００２７】
軸方向に可動な円錐プーリー７，８は、油圧によって調整可能であり、それに対して油圧チャンバ１１及び１２を有している。油圧の供給のために変速機２はオイルポンプ１３を有しており、このオイルポンプ１３は例えば内燃機関１の回転数に伴って動作する。
【００２８】
さらに車両は、アンチロック制御システム及び/又は駆動スリップ制御システム及び/又は走行安定性制御システム４１を有しており、これらのシステムは、車輪への制動圧を次のように変更させる。すなわちホイールロックないし空転が回避されるように、若しくは車両の走行安定性が高まるように変更させる。
【００２９】
図１に基づいて示されている実施形態では、被駆動側のオイルチャンバ１２内の押圧力が直接制御される圧力制御弁１４を用いて設定される。それに対しては制御装置２０が調整信号３８を制御弁１４に供給している。変速機６の変速比は、直接制御されたプロポーショナルバルブ１５を用いて変更される。その場合制御装置２０が調整信号３９を設定する。
【００３０】
クラッチ５ａと５ｂの操作に対しては、セレクトレバー３３を用いてセレクタバルブ３５の位置が変更される。このセレクタバルブ３５は、Ｐポジション（パーキングポジション）、Ｒポジション（リバースポジション）、Ｎポジション（ニュートラルポジション）、Ｄポジション（通常の前進ポジション）を有している。クラッチ５ａ，５ｂの押圧力は、直接制御される圧力制御弁３４を用いて設定調整可能である。この目的のために制御装置２０は調整信号３７を供給する。直接制御される圧力制御弁３１は、コンバータロックアップクラッチ３０の係合に用いられる。このコンバータロックアップクラッチ３０の係合に対しては、制御装置２０によって調整信号３６が設定される。
【００３１】
電気的に操作可能な制御弁の正確な構成については、図１では象徴的にしか示されていないが、図１に示されているような弁とは別の、例えば予制御弁や主要制御段を伴ったものであってもよい。
【００３２】
センサ２１，２２，２３，２４，２５，２７，４０は、制御装置２０に接続されている。エンジン回転数信号１０１の検出に対してはセンサ２１が用いられる。センサ２２は、トルクコンバータの出力側回転数ないし被駆動側回転数ないしタービン回転数を表す信号１０２を供給する。センサ２３は、プライマリ回転数信号１０３を供給し、センサ２４はセカンダリ回転数信号１０４を供給する。さらにセンサ２５は、エンジン１の負荷信号１０５の検出のために用いられている。センサ２７は、セレクトレバーポジション信号１０７を供給する。圧力センサ４０は、被駆動側オイルチャンバ１２内の圧力を測定し、圧力信号１１０を供給する。
【００３３】
さらにアンチロックないし駆動スリップ制御システム（ＡＢＳないしＡＢＳ／ＡＳＲシステム）４１は、ＡＢＳないしＡＢＳ／ＡＳＲシステムないし走行安定性制御システム（ＥＳＰ）の活動の有無を表す信号１１１を供給する。これらのシステムは、例えば車輪のホイールロックを防ぐために、あるいは車輪の空転を防ぐために、あるいは個々の車輪の様々な制動圧の過大ないし過小制御による走行安定性の崩れを防ぐために活動化される。
【００３４】
図２には、セカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力の設定に作用する全ての制御アルゴリズムのブロックがブロック回路図で示されており、これらは制御装置２０内で実現される。
【００３５】
計算ユニット４０１は、前進用クラッチ５ａと後進用クラッチ５ｂの制御に用いられる。この計算ブロック４０１は、バルブ３４の制御のための調整信号３７を算出する。この目的のために、少なくともセレクトレバー２７のポジション信号１０７がこのブロック４０１で処理される。ブロック４０１は、２つの状態信号１２０，１２１を形成する。これらは前進用クラッチ５ａないし後進用クラッチ５ｂの状態を反映する。例えば前進用クラッチ５ａの状態信号１２０が値１を有しているならば、これは前進用クラッチ５ａが解離されている状態を表わす。状態信号１２０が値２を有しているならば、これは前進用クラッチ５ａが係合される状態を意味する。状態信号１２０が値３を有しているならば、これは前進用クラッチ５ａが係合されている状態を表している。同じようなことは後進用クラッチ５ｂにも当て嵌まる。
【００３６】
計算ユニット４０２は、コンバータロックアップクラッチ３０の調整信号３６を供給する。それについては少なくともセカンダリ回転数信号１０４が評価される。このブロック４０２は、コンバータロックアップクラッチ３０の状態を特徴付ける状態信号１２３を算出する。前述した前進用クラッチ５ａの状態信号１２０に対する状態の説明は、このコンバータロックアップクラッチ３０の状態信号１２３に対しても同じように当て嵌まる。
【００３７】
計算ユニット４０３は、変速機６の変速比の設定のための調整信号３９を供給する。それについては少なくともエンジン１の負荷信号１０５とセカンダリ回転数信号１０４が処理される。中間特性量としてブロック４０３は目標プライマリ回転数信号１２４を算出する。択一的にこの信号１２４は、目標エンジン回転数信号であってもよい。
【００３８】
計算ユニット４０４ａは、変速比信号１２５を、プライマリ回転数信号１０３とセカンダリ回転数信号１０４の商として計算する。
【００３９】
計算ユニット４０４は、プライマリトルク信号１２６を形成し、この信号を基準にセカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力が設定される。計算ユニット４０５は、プライマリトルク信号１２６からセカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力に対する目標圧力信号１２７を求める。
【００４０】
計算ユニット４０６は、ＰＩＤ制御アルゴリズムを含んでいる。このアルゴリズムを用いて、目標圧力信号１２７と実際値圧力信号１１０から調整信号３８が形成される。この調整信号３８は、バルブ１４を用いたセカンダリオイルチャンバ１２内の所望の押圧力の設定のために用いられる。
【００４１】
図３には計算ユニット４０４のブロック回路図が示されている。特性マップブロック４０７を用いてエンジン１の負荷信号１０５とエンジン回転数信号１０１から定常的なエンジントルク信号１２８が算出される。動的なエンジントルク信号１２９は、この定常的エンジントルク信号１２８から、測定された実際値圧力信号１１０と定数との乗算によって形成されたポンプトルク信号を減じ、さらにエンジン回転数信号１０１とエンジン１の慣性モーメントを表す定数との積４１０を減じることによって得られる。
【００４２】
ブロック４１１は、信号１３０を供給する。この信号は、動的なエンジントルク信号１２９の絶対値である。
【００４３】
計算ブロック４１２は、タービン回転数信号１０２とエンジン回転数信号１０１の回転数比信号１３１を算出する。特性マップブロック４１３は、この回転数比信号１３１から係数（ないしコード）を算出し、これはエンジン回転数信号の平方で乗算される。その結果は、コンバータロックアップクラッチ３０が解離されている場合のトルクコンバータ４のトルク信号１３２である。
【００４４】
ブロック４１９は、回転数比信号１３１と定数１３４を比較する。その結果としての二進信号１３７は、回転数比信号１３１が定数１３４よりも大きい場合、真の論理結果となる。他の場合はこの信号１３７は偽の論理結果となる。
【００４５】
ブロック４２０も前記ブロック４１９と同じように回転数比信号１３１と定数１３５を比較する。ブロック４２１も論理出力信号を供給する。その出力は、コンバータクラッチの状態信号１２３が値１３６をとらない場合に真の論理結果となる。値１３６は１にセットされている。このことは、コンバータロックアップクラッチ３０の状態信号１２３が"クラッチ解離"状態を有していない時にブロック４２１の出力が真の論理結果となり、その他の場合は偽の論理結果となることを意味する。これらのブロック４２０と４２１には、ＯＲゲートブロック４２２が後置接続されている。このブロックは、論理信号１３８を供給する。この論理信号１３８は、コンバータにおける回転数比信号１３１が値１３５よりも大きいか、又はコンバータロックアップクラッチ３０の状態信号１２３が"クラッチ解離"状態でないことを表している場合に真の論理結果となる。
【００４６】
スイッチングブロック４１７及び４１８を用いることにより、どの値がコンバータ出力側トルク信号１３９としてセットされるかが選択される。信号１３８が偽の論理値を有するならば、コンバータ出力側トルク信号１３９は信号１３２の値にセットされる。信号１３８が真の論理値を有しかつ信号１３７も真の論理値を有するならば、コンバータ出力側トルク信号１３９は、信号１３０の値にセットされる。その他の場合ではコンバータ出力側トルク信号１３９は、２つの信号１３０と１３２の大きい方の値にセットされる。この大きい方の信号の選択に対してはブロック４１６が用いられる。スイッチングブロック４２３は、前進用クラッチ５ａが操作されているもとでのプライマリトルク信号１４２を供給する。この場合この信号１４２のレベルは、前進用クラッチ５ａの状態信号１２０の状態によって定められる。この状態信号１２０が値１を有するならば、信号１４２は定数１４０の値（＝０）にセットされる。状態信号１２０が値２を有するならば、これはクラッチ５ａが係合されることを表わし、信号１４２は、信号１３９と定数１４１の和の値にセットされる。それによって、前進用クラッチ５ａの係合の際にセカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力が短時間だけ高められ、クラッチ接続の際のトルクショックによる巻掛ベルト９の滑りに反作用する効果が得られる。状態信号１２０が値３を有するならば、信号１４２は、信号１３９の値にセットされる。
【００４７】
スイッチングブロック４２６は、後進用クラッチ５ｂが操作された場合のプライマリトルク信号１４５を供給する。この場合後進用クラッチ５ｂの状態信号１２１の状態は、信号１４５のレベルを定める。状態信号１２１が値１を有するならば、信号１４５は定数１４３（＝０）の値にセットされる。後進用クラッチ５ｂの係合中若しくは係合完了のもとでは、前進用クラッチ５ａとは異なって、後進走行時の遊星歯車装置１５のトルク増幅が考慮されなければならない。それに対しては、ブロック４２７で増幅係数が用いられる。
【００４８】
状態信号１２１が値２を有しているならば、これはクラッチが係合されることを意味し、その場合は信号１４５がブロック４２７の結果と定数１４４の和の値にセットされる。それにより、後進用クラッチ５ｂの係合の際にセカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力が短時間だけ高められ、クラッチ接続の際のトルクショックによる巻掛ベルト９の滑りに反作用する効果が得られる。状態信号１２１が値３を有するならば、信号１４５はブロック４２７の結果の値にセットされる。
【００４９】
信号１６４は、コンバータロックアップクラッチ３０の接続の際のセカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力の短時間の引き上げに作用する。それにより、巻掛ベルト９がコンバータロックアップクラッチ３０の接続の際のベルト９の滑りにつながるトルクショックから保護される。コンバータロックアップクラッチ３０の状態信号１２３が値２を有するならば、信号１６４は定数１６３の値にセットされる。その他の場合は信号１６４が定数１６２（＝０）の値にセットされる。
【００５０】
加算箇所４２５では、信号１４２と１４５と１６４が加算され、準定常的プライマリトルク信号１４６が形成される。
【００５１】
ブロック４３０は、変速比信号１２５のグラジエント１４７を形成する。ブロック４３１では、このグラジエント１４７とセカンダリ回転数信号１０４が乗算される。この結果は、セカンダリオイルチャンバ１２内の動的な圧力引き上げのための第１の信号１５０となる。ブロック４３２は目標プライマリ回転数１２４のグラジエント１４８を供給する。ブロック４３５は、セカンダリ回転数信号１０４のグラジエント１４９を形成する。ブロック４３６は、グラジエント１４９と変速比信号１２５を乗算する。この積は、信号１４８から減算される。その結果は、セカンダリオイルチャンバ１２内の動的な圧力引上げのための第２の信号１５１となる。この信号１５１は、計算ユニット４０３による所望の変速比調整に基づく変速機６の予測的変速比調整に関する情報を供給する。それに対して信号１５０は、変速機６において測定された回転数経過に基づく変速機６の実際の変速比調整に関する情報を供給する。これらの信号１５０と１５１からはブロック４３４において大きい方の値が選択され、ブロック４３７において係数１５３と乗算される。その結果が信号１５４となる。前記係数１５３は、特性マップブロック４３８において変速比信号１２５とプライマリ回転数信号１０３に依存して算出される。
【００５２】
スイッチングブロック４３９は、ＡＢＳないしＡＢＳ／ＡＳＲシステムないし走行安定性システムＥＳＰの活動化の際に、セカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力を高める。すなわちこの押圧力は、車輪のホイールロック傾向が識別された場合、ないしは車輪の空転ないし車両の不安定性が識別された場合に高められる。ＡＢＳないしＡＢＳ／ＡＳＲシステムないしＥＳＰシステムからの信号１１１が真の論理値であるならば、信号１５７は定数１５５の値にセットされる。その他の場合には、信号１５７が定数１５６（＝０）にセットされる。
【００５３】
ブロック４４０では、信号１５４と１５７の大きい方が選択され、動的なプライマリトルク信号１５８が送出される。加算箇所４４１では、準定常的プライマリトルク信号１４６と動的なプライマリトルク信号１５８が加算されプライマリトルク信号１２６が送出される。
【００５４】
図４には、目標圧力信号１２７の計算が示されている。特性マップブロック４４２のいてはプライマリトルク信号１２６と変速比信号１２５から信号１５９が得られる。この信号は、緩衝ブロック４４３でフィルタリングされる。この場合フィルタリングのレベルは、信号エッジの上昇縁ないし下降縁のもとで様々に設定可能である。加算箇所４４５では定数１６１が加算される。この定数は、セカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力に対するリザーブを表わしている。その結果からは加算箇所４４６において、特性マップブロック４４４からのセカンダリ回転数信号１０４に依存した値が減じられる。結果としてセカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力に対する目標圧力信号１２７が得られる。
【００５５】
総合的に云えることは、従来技法による押圧力計算との比較において、以下に述べるような違いが特に明らかである。
1. 所望の押圧力は、前進用クラッチと後進用クラッチの操作状態に依存して別々に計算される。それに対して従来技法ではこれらのクラッチの操作状態は区別されない。特に後進ギヤ段においては本発明のもとでは遊星歯車装置の変速比が考慮されている。
2. 所望の押圧力は、コンバータロックアップクラッチ３０の操作状態に依存して計算される。コンバータロックアップクラッチ３０が解離されている場合には、プライマリトルクがトルクコンバータの物理的方程式に相応してエンジン回転数とタービン回転数から算出される。この計算方法は、より正確である。なぜならエンジンから得られる負荷信号には、エンジン内の付属ユニットや摩耗が検出されないことによってしばしば精度に欠ける面があるからである。このような不正確さは、従来技法による計算方法のもとでは特に車両の停止状態において、つまりトルクコンバータの増幅度が大きい場合に、押圧力の計算精度をさらに悪化させる。それゆえにこの精度の悪化は停止状態からの発進時に益々高まり、それによって不要に多くの出力が変速機で変換される。
コンバータクラッチが係合されている場合には、プライマリトルクがエンジン特性マップから算出され、エンジンの慣性モーメントと油圧ポンプのトルク受容が補正される。
コンバータロックアップクラッチの係合の際には、２つの計算方法の間でプライマリトルクのスムーズな切換が行われる。その場合算出されたプライマリトルクの大きい方が用いられる。
3. クラッチの投入接続の間は、押圧力が高められ、生じ得るトルクショックがベルトから遠ざけられる。
4. コンバータロックアップクラッチの係合の間は、押圧力が高められ、生じ得るトルクショックがベルトから遠ざけられる。
5. コンバータクラッチが係合された状態でのプライマリトルクの計算の際には、ポンプによって受入れられたトルクが考慮される。
6. 過大な変速比傾向での変速比調整の際に、押圧力が引き上げられ、迅速な変速比調整が達成されかつ過小なプライマリ圧力によるベルト滑りが回避される。
7. ＡＢＳやＡＳＲ、あるいはＥＳＰシステムの活動化の際に、押圧力が高められ、ベルトが大きなトルクショックから保護される。
【符号の説明】
【００５６】
１ 車両エンジン
２ 無段階式巻掛伝動装置
３ ドライブシャフト
４ トルクコンバータ
５ａ，５ｂ クラッチ
６ 変速機
７ 駆動側プーリー（プライマリ側）
８ 被駆動側プーリー（セカンダリ側）
９ 巻掛ベルト
１０ ディファレンシャルギヤ
１１ オイルチャンバ
１３ オイルポンプ
１４ 圧力制御弁
１５ プロポーショナルバルブ
１６ 遊星歯車装置
２０ 制御装置
３３ セレクトレバー
３５ セレクタバルブム
４１ 走行安定性制御システ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による巻掛伝動装置（例えばベルト式無段変速機）における巻掛部材（例えばベルト）の張力設定のためのシステムに関している。
【背景技術】
【０００２】
そのようなシステムは、例えばヨーロッパ特許出願 EP A1 0 451 887 明細書から公知である。この場合は、その変速比が無段階に調整可能である巻掛伝動装置の他に車両モータと、ロックアップクラッチによってロックアップ可能なトルクコンバータと、前進/後進切換用のクラッチがドライブトレーンに配置されている。またこの明細書は、巻掛部材と駆動側円錐プーリー及び被駆動側円錐プーリーからなる無段階式巻掛伝動装置の巻掛部材の張力設定にも関連している。この場合は被駆動側のオイルチャンバにおける油圧によって巻掛部材の張力が設定されている。
【０００３】
巻掛部材の張力は、無段階式巻掛伝動装置の効率が最大であるように設定される。その際に一方で、巻掛部材の張力が小さ過ぎることによるスリップが避けられ、他方では無段階式巻掛伝動装置の高いロスを避けるために、巻掛部材の張力が過度に強すぎないようにされなければならない。この２つの要求を調和させるためには、駆動側から被駆動側に伝達されるトルクができるだけ正確にわかっていなければならない。駆動側プーリーにおける伝達すべきトルクは主に、車両エンジンのトルクと、場合によって組込まれているトルクコンバータのトルク増幅率によって定まる。巻掛部材の張力設定の際のクラッチの作動状態の考慮は行われていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ヨーロッパ特許出願 EP A1 0 451 887 明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、ベルト張力の実際の要求に対する適合化の際の最適化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴部分に記載された本発明によって解決される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、有利にはその変速比が無段階に調整可能である巻掛伝動装置の巻掛部材の張力設定のためのシステムから出発している。この巻掛伝動装置は、車両エンジンと共に、車両ドライブトレーン内の様々な作動状態を有する少なくとも１つのクラッチに配置されている。本発明の核心は、巻掛部材の張力設定が、少なくともクラッチの作動状態に依存して行われることである。これにより、ベルト張力の実際に必要なトルク伝達に対しての非常に正確な適応化が保障される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両のドライブトレーンに関する配置構成を示した図
【図２】本発明によるシステムの実施例のブロック回路図
【図３】図２の個々のブロックの詳細なブロック回路図
【図４】図２の個々のブロックの詳細なブロック回路図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の有利な構成例によれば、張力の設定が油圧の設定によって行われる。つまりこの油圧の設定は、クラッチの作動状態に依存して行われる。この場合特に、巻掛伝動装置が実質的に円錐プーリーの形態の駆動側と被駆動側を有している。巻掛部材として駆動側と被駆動側を表すプーリー対の間で少なくとも１つのベルト、有利には巻掛ベルト、伝動ベルトあるいはチェーンなどが巻掛られる。油圧の設定によっては少なくとも１つの円錐プーリーと巻掛部材の押圧力が設定される。
【００１０】
本発明の別の実施形態によれば、前進ギヤ段と後進ギヤ段の投入に対する制御がなされる。この場合は特に、前進用クラッチと後進用クラッチが考えられている。さらに車両エンジンと巻掛伝動装置の間のドライブトレーンに、ドライブトレーンにおいて後進ギヤ段投入の際に切換られるトルク増幅用遊星歯車装置が配設されてもよい。
【００１１】
さらに車両のドライブトレーンにはトルクコンバータが配設されてもよく、またクラッチとしてロックアップクラッチが設けられてもよい。この場合は、コンバータロックアップクラッチの係合によってトルクコンバータがロックアップされる。
【００１２】
クラッチは、その作動状態として少なくとも解離状態と係合状態をとり得る。この場合有利には、クラッチの係合中にさらなる作動状態が存在する。
【００１３】
本発明の特に有利な構成例では、巻掛部材の張力ないしは所望の押圧力が前進用クラッチと後進用クラッチの作動状態に依存してそのつど別々に算出される。その際有利には、巻掛部材の張力が後進用クラッチの係合に対する応答の中で高められるかまたは低減される。このことは、後進ギヤ段の投入の際のトルク増減を行うドライブトレーン内での遊星歯車装置の切換に基づいている。それについては許容範囲を超えるスリップの回避のために押圧力ないし張力が増減されなければならない。
【００１４】
本発明のさらに別の有利な実施形態によれば、この張力の設定が、巻掛伝動装置の入力側に作用するトルクを表す求められたトルク量に依存して行われる。このトルク量の算出は、クラッチの作動状態に依存して行われる。
【００１５】
本発明のさらに別の実施例によれば、トルクコンバータのスリップを表すスリップ量と、エンジン出力側トルクを表わすエンジントルク量が求められる。コンバータロックアップクラッチの解離した状態では、変速機入力側トルクを表すトルク量が最初の計算によって少なくとも求められたスリップ量に依存して求められる。コンバータロックアップクラッチが係合された状態のもとではトルク量が第２の計算によって少なくとも求められたエンジントルク量に依存して求められる。このことは、巻掛部材の所望の押圧力とそれに伴う張力が、コンバータロックアップクラッチの作動状態に依存して算出されることを意味する。
【００１６】
コンバータクラッチの解離したもとでは、一次側トルクが、つまり変速機入力側トルクが、トルクコンバータの物理的な方程式に相応してエンジン回転数とタービン回転数から算出される。この計算手法は正確である。なぜなら車両エンジンから得られる負荷信号が頻繁に、例えば周辺装置の検出エラーや車両エンジン内の摩耗に起因する大きな不精度を含むからである。この不精度は、エンジントルクが張力制御に直接用いられるシステムでは、特に車両の停止状態、つまりトルクコンバータの増幅率が高い場合に、押圧力ないし張力計算の不精度の増加に結び付く。したがってこの押圧力ないし張力は、そのような理由からこのようなシステムのもとでは車両の静止状態から発進の際に過度に高くなる。それによって不要に多くの出力が伝動装置の中で変換される。
【００１７】
コンバータロックアップクラッチが係合されている場合には、一次側トルクないし変速機入力側トルクがエンジン特性マップから計算され、エンジンの慣性モーメントとポンプのトルク受容分だけ修正される。
【００１８】
特に有利には、コンバータロックアップクラッチの係合期間中にトルク量として最大値が前述した第１及び第２の計算から選択される。このことは、コンバータロックアップクラッチが係合している間、一次側トルクのための２つの計算手法の間でスムーズに切換が行われることを意味している。この場合は算出された一次側トルクの大きい方が用いられる。
【００１９】
本発明のさらに別の実施例によれば、クラッチの係合されている間に巻掛部材の張力とそれに伴う押圧力が、先行の作動状態での張力ないし押圧力よりも高められる。クラッチの投入接続の間に押圧力ないし張力が高められる、本発明のこの構成のもとでは、生じ得るトルクショックが巻掛部材から遠ざけられる。このことは、前進ないし後進用クラッチの投入接続の際に、あるいはコンバータロックアップクラッチの係合の際に行われる。
【００２０】
本発明のさらに別の実施例によれば、巻掛部材の張力の設定が油圧によって行われ、車両エンジンによって駆動される油圧ポンプが設けられている。エンジン出力トルクを表わすエンジントルク量はこの実施例では、ポンプの作動状態を表す圧力量に依存して求められる。すなわちこのことは、一次側トルクの計算の際に、特にコンバータクラッチの係合のもとで、油圧ポンプによって受け入れられたトルクが考慮されることを意味する。
【００２１】
さらに巻掛部材の張力の設定は、さらに次のようなことに依存して行われてもよい。すなわち巻掛伝動装置の変速比の調節が、過大な変速比又は過小な変速比を生じさせたか否かに依存して行われる。この場合は特に、張力ないし押圧力が、調節の間、実質的に一定した変速比の設定よりも大きな変速比に高められる。これにより有利には、より大きな変速比への迅速な変速比調整が達成され、低すぎる一次圧力によるベルトの滑りが回避され得る。
【００２２】
さらに別の有利な実施例によれば、車両がアンチロック制御システム及び/又は駆動スリップ制御システム及び/又は走行安定性制御システムを有している。これらの制御システムを用いることによって、これらの制御システムの活動状態において車輪に作用する制動圧が修正される。さらに巻掛部材の張力ないしは押圧力の設定が、本発明の実施例においてそれらの制御システムの活動化に依存して行われる。特にそのような制御システムの活動化の際に、押圧力と張力が高められ、巻掛部材が大きなトルクショックから保護される。
【００２３】
本発明の別の有利な実施例は従属請求項に記載されている。
【実施例】
【００２４】
次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳細に説明する。図１には、自動車において、車両エンジン１から車輪のドライブシャフト３への応力伝達のための無段階式巻掛伝動装置２が示されている。この車両のドライブトレーンは、さらにコンバータロックアップクラッチを備えたトルクコンバータ４と、遊星歯車装置１６を備えた前進と後進の間の切換のためのクラッチ５ａ及び５ｂを有している。この遊星歯車装置１６はこの場合エンジン１と変速機６の間に配置されている。この変速機６は、駆動側円錐プーリー７（プライマリ側）と被駆動側円錐プーリー８（セカンダリ側）からなっており、この場合はチェーンまたは巻掛ベルト９（巻掛部材）を用いて応力が駆動側プーリー７から被駆動側プーリー８へ伝達される。
【００２５】
円錐プーリーの各々は、軸方向に固定的にかつ軸方向で可動なディスクからなっている。駆動側プーリー７と被駆動側プーリー８に対する軸方向に可動なディスクの所期の変化によって、変速機６の変速比が高い発進変速比"ロー"から低い変速比"オーバードライブ"まで変化する。
【００２６】
被駆動側プーリー８は、ディファレンシャルギヤ１０を介して車輪のドライブシャフト３に接続されている。
【００２７】
軸方向に可動な円錐プーリー７，８は、油圧によって調整可能であり、それに対して油圧チャンバ１１及び１２を有している。油圧の供給のために変速機２はオイルポンプ１３を有しており、このオイルポンプ１３は例えば内燃機関１の回転数に伴って動作する。
【００２８】
さらに車両は、アンチロック制御システム及び/又は駆動スリップ制御システム及び/又は走行安定性制御システム４１を有しており、これらのシステムは、車輪への制動圧を次のように変更させる。すなわちホイールロックないし空転が回避されるように、若しくは車両の走行安定性が高まるように変更させる。
【００２９】
図１に基づいて示されている実施形態では、被駆動側のオイルチャンバ１２内の押圧力が直接制御される圧力制御弁１４を用いて設定される。それに対しては制御装置２０が調整信号３８を制御弁１４に供給している。変速機６の変速比は、直接制御されたプロポーショナルバルブ１５を用いて変更される。その場合制御装置２０が調整信号３９を設定する。
【００３０】
クラッチ５ａと５ｂの操作に対しては、セレクトレバー３３を用いてセレクタバルブ３５の位置が変更される。このセレクタバルブ３５は、Ｐポジション（パーキングポジション）、Ｒポジション（リバースポジション）、Ｎポジション（ニュートラルポジション）、Ｄポジション（通常の前進ポジション）を有している。クラッチ５ａ，５ｂの押圧力は、直接制御される圧力制御弁３４を用いて設定調整可能である。この目的のために制御装置２０は調整信号３７を供給する。直接制御される圧力制御弁３１は、コンバータロックアップクラッチ３０の係合に用いられる。このコンバータロックアップクラッチ３０の係合に対しては、制御装置２０によって調整信号３６が設定される。
【００３１】
電気的に操作可能な制御弁の正確な構成については、図１では象徴的にしか示されていないが、図１に示されているような弁とは別の、例えば予制御弁や主要制御段を伴ったものであってもよい。
【００３２】
センサ２１，２２，２３，２４，２５，２７，４０は、制御装置２０に接続されている。エンジン回転数信号１０１の検出に対してはセンサ２１が用いられる。センサ２２は、トルクコンバータの出力側回転数ないし被駆動側回転数ないしタービン回転数を表す信号１０２を供給する。センサ２３は、プライマリ回転数信号１０３を供給し、センサ２４はセカンダリ回転数信号１０４を供給する。さらにセンサ２５は、エンジン１の負荷信号１０５の検出のために用いられている。センサ２７は、セレクトレバーポジション信号１０７を供給する。圧力センサ４０は、被駆動側オイルチャンバ１２内の圧力を測定し、圧力信号１１０を供給する。
【００３３】
さらにアンチロックないし駆動スリップ制御システム（ＡＢＳないしＡＢＳ／ＡＳＲシステム）４１は、ＡＢＳないしＡＢＳ／ＡＳＲシステムないし走行安定性制御システム（ＥＳＰ）の活動の有無を表す信号１１１を供給する。これらのシステムは、例えば車輪のホイールロックを防ぐために、あるいは車輪の空転を防ぐために、あるいは個々の車輪の様々な制動圧の過大ないし過小制御による走行安定性の崩れを防ぐために活動化される。
【００３４】
図２には、セカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力の設定に作用する全ての制御アルゴリズムのブロックがブロック回路図で示されており、これらは制御装置２０内で実現される。
【００３５】
計算ユニット４０１は、前進用クラッチ５ａと後進用クラッチ５ｂの制御に用いられる。この計算ブロック４０１は、バルブ３４の制御のための調整信号３７を算出する。この目的のために、少なくともセレクトレバー２７のポジション信号１０７がこのブロック４０１で処理される。ブロック４０１は、２つの状態信号１２０，１２１を形成する。これらは前進用クラッチ５ａないし後進用クラッチ５ｂの状態を反映する。例えば前進用クラッチ５ａの状態信号１２０が値１を有しているならば、これは前進用クラッチ５ａが解離されている状態を表わす。状態信号１２０が値２を有しているならば、これは前進用クラッチ５ａが係合される状態を意味する。状態信号１２０が値３を有しているならば、これは前進用クラッチ５ａが係合されている状態を表している。同じようなことは後進用クラッチ５ｂにも当て嵌まる。
【００３６】
計算ユニット４０２は、コンバータロックアップクラッチ３０の調整信号３６を供給する。それについては少なくともセカンダリ回転数信号１０４が評価される。このブロック４０２は、コンバータロックアップクラッチ３０の状態を特徴付ける状態信号１２３を算出する。前述した前進用クラッチ５ａの状態信号１２０に対する状態の説明は、このコンバータロックアップクラッチ３０の状態信号１２３に対しても同じように当て嵌まる。
【００３７】
計算ユニット４０３は、変速機６の変速比の設定のための調整信号３９を供給する。それについては少なくともエンジン１の負荷信号１０５とセカンダリ回転数信号１０４が処理される。中間特性量としてブロック４０３は目標プライマリ回転数信号１２４を算出する。択一的にこの信号１２４は、目標エンジン回転数信号であってもよい。
【００３８】
計算ユニット４０４ａは、変速比信号１２５を、プライマリ回転数信号１０３とセカンダリ回転数信号１０４の商として計算する。
【００３９】
計算ユニット４０４は、プライマリトルク信号１２６を形成し、この信号を基準にセカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力が設定される。計算ユニット４０５は、プライマリトルク信号１２６からセカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力に対する目標圧力信号１２７を求める。
【００４０】
計算ユニット４０６は、ＰＩＤ制御アルゴリズムを含んでいる。このアルゴリズムを用いて、目標圧力信号１２７と実際値圧力信号１１０から調整信号３８が形成される。この調整信号３８は、バルブ１４を用いたセカンダリオイルチャンバ１２内の所望の押圧力の設定のために用いられる。
【００４１】
図３には計算ユニット４０４のブロック回路図が示されている。特性マップブロック４０７を用いてエンジン１の負荷信号１０５とエンジン回転数信号１０１から定常的なエンジントルク信号１２８が算出される。動的なエンジントルク信号１２９は、この定常的エンジントルク信号１２８から、測定された実際値圧力信号１１０と定数との乗算によって形成されたポンプトルク信号を減じ、さらにエンジン回転数信号１０１とエンジン１の慣性モーメントを表す定数との積４１０を減じることによって得られる。
【００４２】
ブロック４１１は、信号１３０を供給する。この信号は、動的なエンジントルク信号１２９の絶対値である。
【００４３】
計算ブロック４１２は、タービン回転数信号１０２とエンジン回転数信号１０１の回転数比信号１３１を算出する。特性マップブロック４１３は、この回転数比信号１３１から係数（ないしコード）を算出し、これはエンジン回転数信号の平方で乗算される。その結果は、コンバータロックアップクラッチ３０が解離されている場合のトルクコンバータ４のトルク信号１３２である。
【００４４】
ブロック４１９は、回転数比信号１３１と定数１３４を比較する。その結果としての二進信号１３７は、回転数比信号１３１が定数１３４よりも大きい場合、真の論理結果となる。他の場合はこの信号１３７は偽の論理結果となる。
【００４５】
ブロック４２０も前記ブロック４１９と同じように回転数比信号１３１と定数１３５を比較する。ブロック４２１も論理出力信号を供給する。その出力は、コンバータクラッチの状態信号１２３が値１３６をとらない場合に真の論理結果となる。値１３６は１にセットされている。このことは、コンバータロックアップクラッチ３０の状態信号１２３が"クラッチ解離"状態を有していない時にブロック４２１の出力が真の論理結果となり、その他の場合は偽の論理結果となることを意味する。これらのブロック４２０と４２１には、ＯＲゲートブロック４２２が後置接続されている。このブロックは、論理信号１３８を供給する。この論理信号１３８は、コンバータにおける回転数比信号１３１が値１３５よりも大きいか、又はコンバータロックアップクラッチ３０の状態信号１２３が"クラッチ解離"状態でないことを表している場合に真の論理結果となる。
【００４６】
スイッチングブロック４１７及び４１８を用いることにより、どの値がコンバータ出力側トルク信号１３９としてセットされるかが選択される。信号１３８が偽の論理値を有するならば、コンバータ出力側トルク信号１３９は信号１３２の値にセットされる。信号１３８が真の論理値を有しかつ信号１３７も真の論理値を有するならば、コンバータ出力側トルク信号１３９は、信号１３０の値にセットされる。その他の場合ではコンバータ出力側トルク信号１３９は、２つの信号１３０と１３２の大きい方の値にセットされる。この大きい方の信号の選択に対してはブロック４１６が用いられる。スイッチングブロック４２３は、前進用クラッチ５ａが操作されているもとでのプライマリトルク信号１４２を供給する。この場合この信号１４２のレベルは、前進用クラッチ５ａの状態信号１２０の状態によって定められる。この状態信号１２０が値１を有するならば、信号１４２は定数１４０の値（＝０）にセットされる。状態信号１２０が値２を有するならば、これはクラッチ５ａが係合されることを表わし、信号１４２は、信号１３９と定数１４１の和の値にセットされる。それによって、前進用クラッチ５ａの係合の際にセカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力が短時間だけ高められ、クラッチ接続の際のトルクショックによる巻掛ベルト９の滑りに反作用する効果が得られる。状態信号１２０が値３を有するならば、信号１４２は、信号１３９の値にセットされる。
【００４７】
スイッチングブロック４２６は、後進用クラッチ５ｂが操作された場合のプライマリトルク信号１４５を供給する。この場合後進用クラッチ５ｂの状態信号１２１の状態は、信号１４５のレベルを定める。状態信号１２１が値１を有するならば、信号１４５は定数１４３（＝０）の値にセットされる。後進用クラッチ５ｂの係合中若しくは係合完了のもとでは、前進用クラッチ５ａとは異なって、後進走行時の遊星歯車装置１５のトルク増幅が考慮されなければならない。それに対しては、ブロック４２７で増幅係数が用いられる。
【００４８】
状態信号１２１が値２を有しているならば、これはクラッチが係合されることを意味し、その場合は信号１４５がブロック４２７の結果と定数１４４の和の値にセットされる。それにより、後進用クラッチ５ｂの係合の際にセカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力が短時間だけ高められ、クラッチ接続の際のトルクショックによる巻掛ベルト９の滑りに反作用する効果が得られる。状態信号１２１が値３を有するならば、信号１４５はブロック４２７の結果の値にセットされる。
【００４９】
信号１６４は、コンバータロックアップクラッチ３０の接続の際のセカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力の短時間の引き上げに作用する。それにより、巻掛ベルト９がコンバータロックアップクラッチ３０の接続の際のベルト９の滑りにつながるトルクショックから保護される。コンバータロックアップクラッチ３０の状態信号１２３が値２を有するならば、信号１６４は定数１６３の値にセットされる。その他の場合は信号１６４が定数１６２（＝０）の値にセットされる。
【００５０】
加算箇所４２５では、信号１４２と１４５と１６４が加算され、準定常的プライマリトルク信号１４６が形成される。
【００５１】
ブロック４３０は、変速比信号１２５のグラジエント１４７を形成する。ブロック４３１では、このグラジエント１４７とセカンダリ回転数信号１０４が乗算される。この結果は、セカンダリオイルチャンバ１２内の動的な圧力引き上げのための第１の信号１５０となる。ブロック４３２は目標プライマリ回転数１２４のグラジエント１４８を供給する。ブロック４３５は、セカンダリ回転数信号１０４のグラジエント１４９を形成する。ブロック４３６は、グラジエント１４９と変速比信号１２５を乗算する。この積は、信号１４８から減算される。その結果は、セカンダリオイルチャンバ１２内の動的な圧力引上げのための第２の信号１５１となる。この信号１５１は、計算ユニット４０３による所望の変速比調整に基づく変速機６の予測的変速比調整に関する情報を供給する。それに対して信号１５０は、変速機６において測定された回転数経過に基づく変速機６の実際の変速比調整に関する情報を供給する。これらの信号１５０と１５１からはブロック４３４において大きい方の値が選択され、ブロック４３７において係数１５３と乗算される。その結果が信号１５４となる。前記係数１５３は、特性マップブロック４３８において変速比信号１２５とプライマリ回転数信号１０３に依存して算出される。
【００５２】
スイッチングブロック４３９は、ＡＢＳないしＡＢＳ／ＡＳＲシステムないし走行安定性システムＥＳＰの活動化の際に、セカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力を高める。すなわちこの押圧力は、車輪のホイールロック傾向が識別された場合、ないしは車輪の空転ないし車両の不安定性が識別された場合に高められる。ＡＢＳないしＡＢＳ／ＡＳＲシステムないしＥＳＰシステムからの信号１１１が真の論理値であるならば、信号１５７は定数１５５の値にセットされる。その他の場合には、信号１５７が定数１５６（＝０）にセットされる。
【００５３】
ブロック４４０では、信号１５４と１５７の大きい方が選択され、動的なプライマリトルク信号１５８が送出される。加算箇所４４１では、準定常的プライマリトルク信号１４６と動的なプライマリトルク信号１５８が加算されプライマリトルク信号１２６が送出される。
【００５４】
図４には、目標圧力信号１２７の計算が示されている。特性マップブロック４４２のいてはプライマリトルク信号１２６と変速比信号１２５から信号１５９が得られる。この信号は、緩衝ブロック４４３でフィルタリングされる。この場合フィルタリングのレベルは、信号エッジの上昇縁ないし下降縁のもとで様々に設定可能である。加算箇所４４５では定数１６１が加算される。この定数は、セカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力に対するリザーブを表わしている。その結果からは加算箇所４４６において、特性マップブロック４４４からのセカンダリ回転数信号１０４に依存した値が減じられる。結果としてセカンダリオイルチャンバ１２内の押圧力に対する目標圧力信号１２７が得られる。
【００５５】
総合的に云えることは、従来技法による押圧力計算との比較において、以下に述べるような違いが特に明らかである。
1. 所望の押圧力は、前進用クラッチと後進用クラッチの操作状態に依存して別々に計算される。それに対して従来技法ではこれらのクラッチの操作状態は区別されない。特に後進ギヤ段においては本発明のもとでは遊星歯車装置の変速比が考慮されている。
2. 所望の押圧力は、コンバータロックアップクラッチ３０の操作状態に依存して計算される。コンバータロックアップクラッチ３０が解離されている場合には、プライマリトルクがトルクコンバータの物理的方程式に相応してエンジン回転数とタービン回転数から算出される。この計算方法は、より正確である。なぜならエンジンから得られる負荷信号には、エンジン内の付属ユニットや摩耗が検出されないことによってしばしば精度に欠ける面があるからである。このような不正確さは、従来技法による計算方法のもとでは特に車両の停止状態において、つまりトルクコンバータの増幅度が大きい場合に、押圧力の計算精度をさらに悪化させる。それゆえにこの精度の悪化は停止状態からの発進時に益々高まり、それによって不要に多くの出力が変速機で変換される。
コンバータクラッチが係合されている場合には、プライマリトルクがエンジン特性マップから算出され、エンジンの慣性モーメントと油圧ポンプのトルク受容が補正される。
コンバータロックアップクラッチの係合の際には、２つの計算方法の間でプライマリトルクのスムーズな切換が行われる。その場合算出されたプライマリトルクの大きい方が用いられる。
3. クラッチの投入接続の間は、押圧力が高められ、生じ得るトルクショックがベルトから遠ざけられる。
4. コンバータロックアップクラッチの係合の間は、押圧力が高められ、生じ得るトルクショックがベルトから遠ざけられる。
5. コンバータクラッチが係合された状態でのプライマリトルクの計算の際には、ポンプによって受入れられたトルクが考慮される。
6. 過大な変速比傾向での変速比調整の際に、押圧力が引き上げられ、迅速な変速比調整が達成されかつ過小なプライマリ圧力によるベルト滑りが回避される。
7. ＡＢＳやＡＳＲ、あるいはＥＳＰシステムの活動化の際に、押圧力が高められ、ベルトが大きなトルクショックから保護される。
【符号の説明】
【００５６】
１ 車両エンジン
２ 無段階式巻掛伝動装置
３ ドライブシャフト
４ トルクコンバータ
５ａ，５ｂ クラッチ
６ 変速機
７ 駆動側プーリー（プライマリ側）
８ 被駆動側プーリー（セカンダリ側）
９ 巻掛ベルト
１０ ディファレンシャルギヤ
１１ オイルチャンバ
１３ オイルポンプ
１４ 圧力制御弁
１５ プロポーショナルバルブ
１６ 遊星歯車装置
２０ 制御装置
３３ セレクトレバー
３５ セレクタバルブム
４１ 走行安定性制御システ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有利にはその変速比が無段階に調整可能である巻掛伝動装置（２）における巻掛部材（９）の張力設定のためのシステムであって、
前記巻掛伝動装置（２）は、車両エンジン（１）と、コンバータロックアップクラッチ（３０）の接続によってロックアップ可能であるトルクコンバータ（４）と共に車両のドライブトレーンに配設されており、
トルクコンバータのスリップを表わすスリップ量（１３１）が求められ、
エンジン出力側トルクを表わすエンジントルク量（１２８）が求められる形式のシステムにおいて、
巻掛伝動装置（２）の入力側に作用するトルクを表わすトルク量（１２６）が
前記コンバータロックアップクラッチ（３０）が解離されている場合には、第１の計算により、少なくとも求められたスリップ量（１３１）に依存して求められ、
前記コンバータロックアップクラッチ（３０）が係合されている場合には、第２の計算により、少なくとも求められたエンジントルク量（１２８）に依存して求められ、
前記第１の計算の際にトルクコンバータのトルク信号（１３２）がコンバータロックアップクラッチ（３０）の解離のもとで形成され、さらに第２の計算の際に前記エンジントルク量（１２８）を表すか又はそこから導出される値（１３０）が形成され、
前記コンバータロックアップクラッチ（３０）の係合中に、前記トルク量（１２６）の計算のために平滑的に、前記第１の計算において形成されたトルク信号（１３２）と前記第２の計算において形成された前記値（１３０）からの最大値（１３３）が用いられ、
張力の設定が、少なくとも求められたトルク量（１２６）に依存して行われることを特徴とする、システム。
【請求項２】
張力の設定が、油圧の設定調整によって行われ、圧力の設定が少なくともクラッチの作動状態に依存して行われ、この場合巻掛伝動装置は、円錐プーリーの形態を有する駆動側と被駆動側を有しており、巻掛部材（９）として少なくとも１つの巻掛ベルト又は伝動ベルト又はチェーンが駆動側と被駆動側を示すプーリー対の間に張られており、油圧の設定調整によって少なくとも１つの円錐プーリーと巻掛部材（９）の間の押圧力が設定調整される、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記ドライブトレーンにおいて、前進用クラッチ（５ａ）と後進用クラッチ（５ｂ）が構成されており、前記巻掛部材の張力は、後進用クラッチ（５ｂ）の係合に応じて増減される、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記後進用クラッチ（５ｂ）の係合中に、巻掛部材（９）の張力が、先行する作動状態での張力よりも高められる、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記巻掛部材（９）の張力の設定調整が油圧的に行われ、車両エンジン（１）によって駆動される油圧ポンプ（１３９）が設けられており、エンジン出力側トルクを表わすエンジントルク量（１２８）の算出がポンプの作動状態を表わす圧力量（１１０）に依存して行われる、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記巻掛部材（９）の張力の設定調整がさらに巻掛伝動装置（２）の過大又は過小変速比での変速比調整の有無に依存して行われ、この場合一定した変速比での設定調整に比べて過大な変速比での調整中に張力が高められる、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
車両が駆動スリップ制御システム又は走行安定性制御システム（４１）を有しており、これらの制御システムの活動状態中に、車輪に作用する制動圧が修正可能であり、巻掛部材（９）の張力の設定調整がさらに前記制御システムの活動化に依存して行われる、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
トルクショックから巻掛ベルトを保護するために、前記トルク量（１２６）が、コンバータロックアップクラッチ（３０）の接続の際に予備トルク（１６３）の加算によって拡大される、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記トルク量（１２６）は、タービン回転数（１０２）とエンジン回転数（１０１）の回転数比に依存して最大値（１３３）から算出される、請求項１記載のシステム。
【請求項１】
有利にはその変速比が無段階に調整可能である巻掛伝動装置（２）における巻掛部材（９）の張力設定のためのシステムであって、
前記巻掛伝動装置（２）は、車両エンジン（１）と、コンバータロックアップクラッチ（３０）の接続によってロックアップ可能であるトルクコンバータ（４）と共に車両のドライブトレーンに配設されており、
トルクコンバータのスリップを表わすスリップ量（１３１）が求められ、
エンジン出力側トルクを表わすエンジントルク量（１２８）が求められる形式のシステムにおいて、
巻掛伝動装置（２）の入力側に作用するトルクを表わすトルク量（１２６）が
前記コンバータロックアップクラッチ（３０）が解離されている場合には、第１の計算により、少なくとも求められたスリップ量（１３１）に依存して求められ、
前記コンバータロックアップクラッチ（３０）が係合されている場合には、第２の計算により、少なくとも求められたエンジントルク量（１２８）に依存して求められ、
前記第１の計算の際にトルクコンバータのトルク信号（１３２）がコンバータロックアップクラッチ（３０）の解離のもとで形成され、さらに第２の計算の際に前記エンジントルク量（１２８）を表すか又はそこから導出される値（１３０）が形成され、
前記コンバータロックアップクラッチ（３０）の係合中に、前記トルク量（１２６）の計算のために平滑的に、前記第１の計算において形成されたトルク信号（１３２）と前記第２の計算において形成された前記値（１３０）からの最大値（１３３）が用いられ、
張力の設定が、少なくとも求められたトルク量（１２６）に依存して行われることを特徴とする、システム。
【請求項２】
張力の設定が、油圧の設定調整によって行われ、圧力の設定が少なくともクラッチの作動状態に依存して行われ、この場合巻掛伝動装置は、円錐プーリーの形態を有する駆動側と被駆動側を有しており、巻掛部材（９）として少なくとも１つの巻掛ベルト又は伝動ベルト又はチェーンが駆動側と被駆動側を示すプーリー対の間に張られており、油圧の設定調整によって少なくとも１つの円錐プーリーと巻掛部材（９）の間の押圧力が設定調整される、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記ドライブトレーンにおいて、前進用クラッチ（５ａ）と後進用クラッチ（５ｂ）が構成されており、前記巻掛部材の張力は、後進用クラッチ（５ｂ）の係合に応じて増減される、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記後進用クラッチ（５ｂ）の係合中に、巻掛部材（９）の張力が、先行する作動状態での張力よりも高められる、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記巻掛部材（９）の張力の設定調整が油圧的に行われ、車両エンジン（１）によって駆動される油圧ポンプ（１３９）が設けられており、エンジン出力側トルクを表わすエンジントルク量（１２８）の算出がポンプの作動状態を表わす圧力量（１１０）に依存して行われる、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記巻掛部材（９）の張力の設定調整がさらに巻掛伝動装置（２）の過大又は過小変速比での変速比調整の有無に依存して行われ、この場合一定した変速比での設定調整に比べて過大な変速比での調整中に張力が高められる、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
車両が駆動スリップ制御システム又は走行安定性制御システム（４１）を有しており、これらの制御システムの活動状態中に、車輪に作用する制動圧が修正可能であり、巻掛部材（９）の張力の設定調整がさらに前記制御システムの活動化に依存して行われる、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
トルクショックから巻掛ベルトを保護するために、前記トルク量（１２６）が、コンバータロックアップクラッチ（３０）の接続の際に予備トルク（１６３）の加算によって拡大される、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記トルク量（１２６）は、タービン回転数（１０２）とエンジン回転数（１０１）の回転数比に依存して最大値（１３３）から算出される、請求項１記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−５８６４３（Ｐ２０１１−５８６４３Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８８２６６（Ｐ２０１０−２８８２６６）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【分割の表示】特願２０００−５８９８５７（Ｐ２０００−５８９８５７）の分割
【原出願日】平成１１年１２月１５日（１９９９．１２．１５）
【出願人】（３９００２３７１１）ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング (2,908)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【分割の表示】特願２０００−５８９８５７（Ｐ２０００−５８９８５７）の分割
【原出願日】平成１１年１２月１５日（１９９９．１２．１５）
【出願人】（３９００２３７１１）ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング (2,908)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ
【住所又は居所原語表記】Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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