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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Geschwindigkeitsänderungssteuerverfahren und
eine automatische Geschwindigkeitsänderungssteuerungsvorrichtung
eines Aktuators, welcher automatisch einen Mechanismus wie eine
Kupplung und dgl. antreibt, um eine Kombination von Zahnrädern oder
die Verbindung eines Zahnradzuges für eine Geschwindigkeitsänderung
bei einer manuellen Getriebeübertragung
bzw. einem manuellen Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges zu ändern.
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Eine
manuelle Getriebeübertragung
eines Kraftfahrzeuges wird im wesentlichen mit einem Getriebezug
für eine
Geschwindigkeitsänderung,
einem Änderungs-
bzw. Schaltmechanismus zum Ändern oder
Schalten einer Kombination des Getriebezuges und einem Betätigungsmittel
zum Betätigen
des Änderungsmechanismus
versehen. Beispielsweise wird bei einer manuellen Getriebeübersetzung,
bei der der Getriebezug für
die Geschwindigkeitsänderung auf
einer Vielzahl von Wellen in einem ineinandergreifenden Zustand
bzw. ineinandergreifend befestigt wird, die Kombination der Zahnräder durch
Verändern
und Auswahl eines synchronisierten Zahnradmechanismus von den Betätigungsmitteln
geändert, welcher
in der Art eines Kupplungsmechanismus ist. Somit wird eine Rotationsleistung
eines Motors nach der Geschwindigkeitsänderung ausgegeben.
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Bei
der manuellen Getriebeübertragung
ist eine automatisch arbeitende Getriebeübertragung entwickelt worden,
in der ein hydraulischer Aktuator, welcher elektrisch gesteuert
werden kann, oder ein elektrischer Aktuator zum Betätigen des
Kupplungsmechanismus in dem Betätigungsmittel
vorgesehen ist, welches von einem Befehl einer ECU (Elektroniksteuerungseinheit)
gesteuert wird. Bei einer derartigen automatisch betriebenen manuellen
Getriebeübertragung
wird die Geschwindigkeitsänderung
im Hinblick auf die Haltbarkeit des synchronisierten Getriebemechanismus
und einer Verminderung des Kraftfahrzeugstoßes bzw. -schubs und eines
Geräusches
durchgeführt.
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Das
bedeutet, daß bei
der synchronisierten Getriebeübertragung
beispielsweise vier Bereiche vorgesehen sind, welche sind ein Umschaltherausziehbereich,
um eine Änderungs-Auswahl-Welle
aus einer Schaltgabel herauszuziehen, einen Auswahlbereich, um die
Schaltgabel auszuwählen,
einen Synchronisationsbereich, bei dem ein Synchronisationsring
mit dem Getriebe in Reibungskontakt kommt, und ein Drucktrennbereich,
bei dem eine Muffe mit dem Getriebe ineinandergreift. Sobald der
Synchronisationsbereich kleiner bzw. kürzer festgelegt wird, wird
die Haltbarkeit der Muffe, des Synchronisierungsrings und des Konus
und dgl. vermindert, und sobald die Umschaltstoßgeschwindigkeit bei dem Drucktrennbereich
vergrößert wird,
werden der Kraftfahrzeugstoß und
ein Geräusch
bemerkenswerter.
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In
Anbetracht des oben gesagten wird bei herkömmlichen manuellen Getriebeübertragungen, welche
die automatisch arbeitenden Verfahren übernommen haben, ein Betätigungsbetrag
oder ein Antriebsbetrag des hydraulischen Aktuators oder elektrischen
Aktuators, welcher die Schaltgabel (Flüssigkeitsgeschwindigkeit oder
Druck in dem hydraulischen Aktuator und eine Antriebsgeschwindigkeit oder
ein Antriebsstrom in dem elektrischen Aktuator) betreibt bzw. antreibt,
kleiner gemacht, so daß die Fließgeschwindigkeit
bzw. Anschlagsgeschwindigkeit der Schaltgabel vermindert wird, um
somit die Geschwindigkeitsänderungszeit
im Verhältnis
dazu länger
zu setzen. Auf diese Weise wird die Haltbarkeit des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus erhöht, und
der Kraftfahrzeugstoß und
das Geräusch werden
vermindert oder abgeschwächt.
Mit anderen Worten wird bei den herkömmlichen manuellen Getriebeübertragungen
der Aktuator auf Kosten der Haltbarkeitserhöhung des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus
und der Verminderung des Kraftfahrzeugschubs bzw. -stoßes und
Geräusches
ernsthaft betrieben.
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Allerdings
wird bei den synchronisationsartigen Getriebeübertragungen beispielsweise
der Synchronisationsmeachnismus, welcher auf herkömmliche
Weise manuell von einem Fahrer behandelt bzw. betätigt wurde,
automatisch von einem Aktuator für automatische
Geschwindigkeitsänderung
betrieben, sofern die Synchronisationsübersetzung es erforderlich
macht, von dem Aktuator in der gleichen Weise ähnlich zu der manuellen Betriebsweise
betätigt
zu werden. Das bedeutet, daß der
Fahrer erwartet, daß der
Aktuator eine schnelle Geschwindigkeitsänderung ausführt, wenn
er oder sie das Beschleunigungspedal schnell nach unten drückt, um
die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit in einer kurzen Zeit zu erhöhen. Die
oben beschriebene Arbeitsweise des Aktuators, welche ernsthaft auf
Kosten der Mechanismushaltbarkeit und der Kraftfahrzeugschub-/geräuschereduzierung
geht und welcher die Geschwindigkeitsänderungszeit ignoriert, widerspricht
der Anforderung des Fahrers hinsichtlich der Geschwindigkeitsänderungszeit.
Dadurch empfindet der Fahrer eine Verunsicherung aufgrund der Verzögerung des Ansprechverhaltens
des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus.
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In
der
DE 198 26 861
C1 ist zudem ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern
eines automatisch schaltbaren Getriebes eines Fahrzeugs offenbart.
Hierbei wird in Abhängigkeit
von einer manuellen Betätigung
eines Schaltelements, das zwischen den Vordersitzen des Kraftfahrzeugs
oder am Lenkrad des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein kann, hoch- oder
heruntergeschalten. Die Dauer des Schaltvorganges wird hierbei in
Abhängigkeit
einer physikalischen Größe der manuellen
Betätigung
dieses Schaltelements festgelegt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die oben genannten Umstände gemacht
worden und hat deshalb zum Zweck oder zur Aufgabe, ein automatisches
Ge schwindigkeitsänderungsregelungsverfahren
und eine automatische Geschwindigkeitsänderungsregelvorrichtung einer
manuell arbeitenden Getriebeübersetzung
bereitzustellen, bei der sowohl die Fahreranforderungen für die Geschwindigkeitsänderungszeit,
die Erhöhung
der Haltbarkeit des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus und die Dämpfung des
Kraftfahrzeugschubs und Geräusches
berücksichtigt
werden.
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Entsprechend
dem automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelverfahren der
vorliegenden Erfindung für
die manuelle Getriebeübertragung
einschließlich
eines Getriebezugs für
die Geschwindigkeitsänderung,
eines Kupplungsmechanismus, um die Geschwindigkeitsänderung
durch Änderung
der Zahnradkombination des Getriebezuges auszuführen, eines Aktuators zum Antreiben
des Kupplungsmechanismus, und eines Antriebsmittels zum Regeln einer
Betriebsweise bzw. Arbeitsweise eines Aktuators, weist das Regelverfahren
die Schritte auf: 1.) einen Beurteilungsschritt zum Beurteilen des
Geschwindigkeitsänderungszeitablaufs
basierend auf einem Arbeitsgang bzw. einem Vorgang des Betätigungsmittels,
2.) einen Nachweisschritt zum Nachweis eines Beschleunigungsöffnungswinkels, wenn
der Geschwindigkeitsänderungszeitablauf
in dem Beurteilungsschritt beurteilt wird, und 3.) einen Festlegungs-
bzw. Einstufungsschritt zum Einstufen bzw. Festlegen eines Arbeitsfaktors
des Aktuators, welcher dem Beschleunigungsöffnungswinkel entspricht, welcher
durch den Nachweisschritt detektiert wird.
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Entsprechend
der automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelvorrichtung der vorliegenden
Erfindung für
die manuelle Getriebeübertragung,
welche einen Getriebezug zur Geschwindigkeitsänderung, einen Kupplungsmechanismus
zur Änderung
einer Zahnradkombination des Getriebezuges, einen Aktuator zum Antreiben
des Aktuators, und ein Betätigungsmittel
zum Kontrollieren bzw. Regeln eines Arbeitsgangs bzw. Vorgangs des
Aktuators aufweist, enthält
das Betätigungsmittel;
1.) ein Nachweismittel zum Detektieren eines Geschwindigkeitsänderungsablaufs
und zum Detektieren des Beschleunigungsöffnungswinkels, 2.) ein Berechnungsmittel
zum Berechnen eines Betätigungsfaktors,
welcher dem Beschleunigungsöffnungswinkel
entspricht, welcher von dem Nachweismittel detektiert wurde, um
eine Antriebsmenge zu dem Aktuator festzusetzen, so daß der Aktuator
von dem berechneten Betätigungsfaktor
betrieben wird, und 3.) ein Befehlsmittel zum Zuführen der
Antriebsmenge zu dem Aktuator, welcher durch die Berechnungsmittel
berechnet wurde und zum Abgeben eines Betätigungsbefehls zu dem Aktuator.
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Bei
der Regelung des Aktuators der manuellen Getriebeübertragung
durch das Regelverfahren und die Regelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
schaltet der Aktuator in höhere
Geschwindigkeit oder der Aktuator beendet den Arbeitsgang in kürzerer Zeit,
sobald der Beschleunigungsöffnungswinkel
in der Geschwindigkeitsänderung
größer wird. Wenn
das Beschleunigsungspedal von dem Fahrer tief nach unten gedrückt wird,
wird somit der Aktuator automatisch geregelt, indem der Vorzug der
Geschwindigkeitsänderungszeit
gegeben wird, um den Fahreranforderungen hinsichtlich der Geschwindigkeitsänderungszeit
gerecht zu werden. Wenn der Kick-Down-Betrag des Beschleunigungspedals klein ist,
und dementsprechend der geöffnete
Winkel des Beschleunigers klein ist, wird andererseits der Aktuator
mit geringer Geschwindigkeit betätigt
oder der Aktuator beendet den Arbeitsgang in einer langen Zeit. Dadurch
wird die Geschwindigkeitsänderung
aufgeführt,
indem einer Verhinderung eines schlechten Einflusses auf die Haltbarkeit
der Kupplungsmechanismus ein Vorzug gegeben wurde, und die Dämpfung des
Kraftfahrzeugstoßes
bzw. -schubes und des Geräusches.
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Gemäß dem automatischen
Geschwindigkeitsänderungsregelverfahren
und der automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelvorrichtung der
vorliegenden Erfindung kann die Arbeitsgeschwindigkeit des Aktuators
für den
automatisch betriebenen Aktuator bei hoher Geschwindigkeit oder geringer
Geschwindigkeit festgesetzt bzw. festgelegt werden, oder die Ansprechzeit
des Aktuators kann entsprechend des Geschwindigkeitsänderungsvorgangs
des Fahrers verlängert
oder verkürzt
werden. Als Ergebnis davon kann eine der Geschwindigkeitsänderungen
der manuellen Getriebeübersetzung, welche
den Fahreranforderungen hinsichtlich des Geschwindigkeitsänderungsvorgangs
gerecht wird, und die Geschwindigkeitsänderung, welche den Einfluß auf die
Haltbarkeit des Kupplungsmechanismus verhindert und den Kraftfahrzeugstoß und die
Geräusche
dämpft,
ausgewählt
werden.
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Bei
der manuellen Getriebeübertragung,
auf die das automatische Geschwindigkeitsänderungsregelverfahren und
die automatische Geschwindigkeitsänderungsregelvorrichtung der
vorliegenden Erfindung angewandt werden, kann der Aktuator einen hydraulischen
Aktuator, beispielsweise als einen linearen Aktuator, oder einen
elektrischen Aktuator, beispielsweise als einen Motor, aufweisen,
und ist in dem Schaltknüppel
bzw. der Umschaltwelle der Schaltgabel angeordnet. Ein Aktuator
ist für
den Schalthebel ausreichend, wenn der Aktuator in dem Schalthebel
angeordnet wird. Ein einziger Aktuator ist ausreichend zur Verfügung gestellt,
wenn der Aktuator in dem Schalthebel angeordnet ist. Für den Fall,
daß der
Aktuator bzw. die Aktuatoren in der Schaltgabel angeordnet ist bzw.
sind, können
eine Vielzahl von Aktuatoren entsprechend zu jedem Schalthebel angeordnet
werden, wenn mehrere Schaltgabeln vorhanden sind, oder ein Aktuator
kann angeordnet werden, falls ein weiterer Änderungsmechanismus entsprechend
dem Schalthebel vorgesehen ist.
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Bei
dem automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelverfahren und
der automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelvorrichtung der vorliegenden
Erfindung wird der Geschwindigkeitsänderungszeitpunkt bzw. -zeitverlauf
durch Detektion eines Geschwindigkeitsänderungshebels durch Handhabung
des Fahrers, oder eines Geschwindigkeitsänderungsschalters oder eines
Geschwindigkeitsänderungsbefehls
basierend auf einer Geschwindigkeitsänderungsverzeichnis des ECU
beurteilt.
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Bei
dem automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelverfahren und
der automatischen Geschwindigkeitsregelvorrichtung der vorliegenden Erfindung
kann das Betätigungsmittel
aus einer ECU bestehen, welche den Aktuator regelt, und einem Betätigungshebel
des elektrischen Schaltertyps oder dgl. sein. Die ECU (insbesondere
das Berechnungsmittel) kann den Geschwindigkeitsänderungszeitverlauf bzw. -zeitpunkt
berechnen und die Arbeitsgeschwindigkeit des Aktuators entsprechend
dem geöffneten
Winkel des Beschleunigers bzw. Beschleunigungsöffnungswinkel, und zwar unter
Verwendung eines Verzeichnisses, in dem ein Verhältnis zwischen dem Beschleunigungsöffnungswinkel
und dem Geschwindigkeitsänderungszeitpunkt
oder der Geschwindigkeitsänderungsgeschwindigkeit
datiert ist, oder einem Verzeichnis, in dem ein Verhältnis zwischen
dem Beschleunigungsöffnungswinkel
und der Aktuator-Arbeitsgeschwindigkeit
datiert ist. Der Arbeits- bzw. Betriebshebel kann in Form eines H-gestaltungsartigen
Hebels, eines beschleunigungs-/abbremsähnlichen linearen Hebels oder
eines Schalters sein, welcher an einem Lenkrad oder dergleichen
vorgesehen ist.
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Bei
dem automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelverfahren und
der automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelvorrichtung der vorliegenden
Erfindung kann der Aktuator bei einer konstanten Geschwindigkeit über einen
gesamten Hub betrieben werden, wenn die ECU den Geschwindigkeitsänderungszeitablauf
bzw. -zeitpunkt festsetzt. Allerdings kann die Betriebs- bzw. Arbeitsgeschwindigkeit
des Aktuators (d. h. erhöht
oder erniedrigt) im Verlauf der Geschwindigkeitsänderung geändert werden, so daß eine Geschwindigkeitsänderung sicher
während
dieser Geschwindigkeitsänderungszeit
beendet wird, und zwar basierend auf einer Positionsinformation
eines Positionssensors, um eine Arbeitsstellung des Aktuators nachzuweisen.
Auf der anderen Seite wird die Geschwindigkeitsänderung so durchgeführt, daß diese
Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsänderung immer beibehalten wird, wenn
andererseits die ECU die Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsänderung
festsetzt.
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Kurze Erläuterung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine schematische Ansicht, welche eine Ausführungsform einer automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelvorrichtung
einer manuellen Getriebeübertragung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 zeigt
ein Flußdiagramm,
welches ein Regelverfahren der obengenannten Ausführungsform
von 1 zeigt.
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3 zeigt
eine detaillierte Konstruktionsansicht der automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelvorrichtung
der manuellen Getriebeübertragung
von 1.
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4 zeigt
ein Beispiel eines Verzeichnisses bzw. Diagramms, welches in einer
ECU von 3 gezeigt wird;
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5 zeigt
ein weiteres Beispiel eines Verzeichnisses, welches in einer ECU
von 3 gezeigt wird; und
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6 zeigt
ein Flußdiagramm,
welches ein automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelverfahren der
manuellen Getriebeübertragung
von 3 zeigt.
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Bevorzugte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen
erläutert,
jedoch wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung
in keinster Weise auf diese Ausführungsform
beschränkt
ist, sondern kann weitere Modifikationen oder Änderungen innerhalb des Schutzbereiches
davon enthalten.
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Wie
in 1 gezeigt ist, wird eine manuell betriebene Getriebeübertragung
eines Kraftfahrzeuges mit einem Getriebezug 2 vorgesehen,
welcher auf einem Übertragungskörper 1 montiert
ist, wobei dieser Getriebezug 2 eine Vielzahl von Kupplungsmechanismen 3,
beispielsweise ein Getriebe-Synchronisierungsmechanismus, zum Ändern dessen Zahneingriffskombination,
ein Antriebsabschnitt 4, 5, 6, 7A und 7B des
Kupplungsmechanismus 3 und eine Betätigungseinrichtung 10 bzw.
ein Betätigungsmittel 10 zum
Betätigen
bzw. Betreiben der Aktuatoren 7A und 7B.
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Jede
der Kupplungsmechanismen 3 ist so aufgebaut, um in einer
Axialrichtung des Getriebezuges 2 von jeder der Schaltgabeln 4 verändert zu
werden, wobei ein drehselektivartiges bzw. -ähnliches Gatterteil 6,
mit dem ein spitzes Ende der Änderungs-Auswahl-Welle 5 bzw.
Schalt-Auswahl-Welle 5 in Eingriff steht, an einem Basisende
von jeder Schaltgabel 4 befestigt wird. Die Änderungs-Auswahl-Welle 5 wird
in einer Dreh(Auswahl)-Richtung von einem drehartigen bzw. -ähnlichen
Auswahlaktuator 7A getrieben und wird in einer Änderungsrichtung
durch einen linearänderungsartigen Änderungsaktuator 7B bzw.
Schaltaktuator 7B angetrieben.
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Beide
der Aktuatoren 7A, 7B werden elektrisch durch
Versorgung von Strom zu dem Motor so angetrieben, daß die Aktuatoren 7A, 7B der Änderungs-Auswahl-Welle 5 veranlassen,
den ausgewählten
Arbeitsvorgang und den Änderungsvorgang jeweils
durchzuführen.
Falls die Aktuatoren 7A, 7B hydraulisch angetrieben
werden, wird die Änderungs-Auswahl-Welle 5 jeweils
dem Auswahlvorgang und dem Änderungsvorgang
durch Versorgung eines Stroms auf jedem der elektromagnetischen
Ventile unterworfen, welche einen Druck oder eine Fließmenge eines
Betätigungsöl in einer
hydraulischen Schaltung regelt. Die Aktuatoren 7A, 7B weisen
Sensoren (nicht gezeigt) zum Nachweis einer Änderungsstelle bzw. einer Änderungsposition
und einer Wahlposition der Änderungs-Auswahl-Welle 5 auf, und
werden von einer Betätigungseinrichtung 10 bzw.
einem Betätigungsmittel 10 betrieben,
welches einen Betätigungshebel 8 eines
elektrischen schaltartigen Schalters und eine ECU 9 aufweist.
In Bezug auf die ECU 9 ist ein Beschleunigungsöffnungswinkelsensor 11 verbunden,
welcher zumindest einen Kick-Downwinkel
des Beschleunigungspedals nachweist.
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Ein
Arbeitsablauf der obengenannten manuellen Getriebeübertragung
wird anhand eines Flußdiagramms,
welches in 2 gezeigt ist, geregelt. Dieses
Flußdiagramm
ist gekennzeichnet durch zwei Arten der Regelung, d. h. einer Regelung,
welches bevorzugt zu der Geschwindigkeitsänderungszeit (Geschwindigkeitsänderungszeitvorzugsregelung)
gibt, welche in einem Schritt S3 ausgeführt wird, und einer Regelung,
welche einen Vorzug zu der Verlängerung der
Haltbarkeit bzw. der Stabilität
und der Verminderung des Kraftfahrzeugstoßes und Geräusches (Haltbarkeit- und Geräuschevorzugsregelung)
gibt, welche in einem Schritt S4 ausgeführt werden, selektiert durchgeführt werden.
Ein Ablauf der Regelung ist beispielsweise in einem Programm festgeschrieben bzw.
festgesetzt, welches in der ECU 9 zusammengesetzt bzw.
montiert ist.
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In 2 wird
ein Vorliegen/Nichtvorliegen eines Geschwindigkeitsänderungsablaufs
durch den Fahrer in einem Schritt S2 beurteilt und sobald der Beschleunigungsöffnungswinkel,
welcher von einem Beschleunigungsöffnungswinkelsensor 11 als
ein Winkelsignal 11A eingegeben wird, größer ist
als ein vorgegebener Winkel Θ oder
nicht wird in einem Schritt S2 beurteilt. Der Wert θ wird hier
bestimmt basierend auf den Empfindungen des Fahrers, welche mit
der Charakteristik des Fahrzeugs koinzidieren. Detaillierter heißt das,
wenn der Betätigungshebel 8 bzw.
das Betätigungsteil 8 betätigt wird,
bestimmt die ECU 9 eine Arbeitszeit in dem Schritt S1 und
entnimmt das Winkelsignal 11A von dem Beschleunigungsöffnungswinkelsensor 11.
Wenn der Beschleunigungswinkel beurteilt wird, daß er größer ist,
als der vorbestimmte Wert θ im
Schritt S2, dann wird die Geschwindigkeitsänderungszeitvorzugsregelung
in Schritt S3 durchgeführt.
Im Gegensatz hierzu wird, wenn festgestellt wird, daß der Beschleunigungsöffnungswinkel
kleiner ist als der vorbestimmte Wert θ in Schritt S2, dann wird die
Vorzugsregelung für
die Haltbarkeit und Geräusche
in Schritt S4 durchgeführt.
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Unterschiede
zwischen der Geschwindigkeitsänderungzeitvorzugsregelung
S3 und der Haltbarkeit- und Geräuschevorzugsregelung
S4 liegen in einer Länge
der Geschwindigkeitsänderungszeit oder
einer Größenordnung
der Geschwindigkeitsänderungsgeschwindigkeit.
Wenn ein Wert des Winkelsignals 11A größer ist als der vorbestimmte
Wert θ und
die Geschwindigkeitsänderungszeitvorzugsregelung
in dem Schritt S3 durchgeführt
wird, wird ein Antriebsstrombetrag bzw. -menge, welcher bzw. welche
zu dem elektrischen Aktuator 7A, 7B zugeführt wird,
so größer gesetzt,
daß eine Änderung
des Kupplungsmechanismus 3 in einer kurzen Zeit oder schnellen
Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsänderung beendet bzw. vervollständigt wird.
Große Mengen
des Antriebsstroms verkürzen
eine Arbeitszeit der Änderungs-Auswahl-Welle 5,
der Schaltgabel 4 und des Kupplungsmechanismus 3,
woraus es sich ergibt, daß die
Arbeitszeit für
die Geschwindigkeitsänderung
in jedem Bereich der Änderungsherausziehbereich,
des Auswahlbereichs, des Synchronbereichs und des Trennbereichs
der Getriebeübertragung
verkürzt
wird. Auf diese Weise kann der Geschwindigkeitsänderungsvorgang, welcher dem Fahrer
Geschwindigkeitsänderungsbetätigungen entspricht,
durchgeführt
werden. Im Gegensatz dazu, wenn ein Wert des Winkelsignals 11A kleiner
ist als der vorgegebenen Wert θ und
die Vorzugsregelung für
die Haltbarkeit und Geräusche
in Schritt S4 durchgeführt
wird, wird eine Antriebsstrommenge, welche zu dem elektrischen Aktuator 7A, 7B zugeführt wird, kleiner
gemacht, so daß eine Änderung
des Kupplungsmechanismus 3 in der langen Zeit oder durch die
langsame Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsänderung vervollständigt wird.
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Die
Antriebsstrommenge, welche zu dem Aktuator 7A, 7B zugeführt wird,
wird über
den Geschwindigkeitsänderungsvorgang
konstant gehalten, jedoch kann verändert werden, so daß notwendige und
geeignete Mengen des Antriebsstroms entsprechend zu dem Änderungsherausziehbereich,
dem Auswählbereich,
dem Synchronisierungsbereich und dem Trennbereich beaufschlagt werden
beispielsweise die Geschwindigkeitsänderungszeit ist in dem Synchronisierungsbereich
größer gesetzt,
wobei die Geschwindigkeitsänderungsgeschwindigkeit
in dem Drucktrennbereich kleiner gemacht ist.
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Als
nächstes
ist eine Einzelheit der automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelungsvorrichtung
der manuellen Getriebeübertragung
von 2 in 3 gezeigt und ein Regelungsverfahren
davon ist in den 4 bis 6 gezeigt.
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In 3 werden
Bezugszeichen, welche die Gleichen sind wie diejenigen in 1,
zu den allgemeinen Elementen hinzugefügt. Das Signal 8A von dem
Betätigungsteil 8 bzw.
dem Betätigungshebel 8, was
bedeutet, daß das
Betätigungsteil 8 betätigt wurde,
und das Winkelsignal 11A von dem Beschleunigungsöffnungswinkelsensor 11 werden
in die ECU 9 eingegeben. Die ECU 9 basierend auf
dem Winkelsignal 11A regelt die Arbeitsgeschwindigkeit
des Änderungsaktuators 7B bzw.
des Schaltaktuators 7B und des Auswahlaktuators 7A über eine
hydraulische Schaltung 12, welches ein elektromagnetisches
Solenoidventil aufweist, um den Öldruck
und die Ölmenge
zu regeln. Die ECU 9 enthält ein Beurteilungsmittel 91 bzw.
eine Bewertungseinrichtung 91, ein Berechnungsmittel 92 bzw.
eine Berechnungseinrichtung 92, ein Befehlsmittel 93 bzw.
eine Anweisungseinrichtung 93 und ein Antriebsmittel 94 und
führt die Regelung
so durch, daß der
Beschleunigungsöffnungswinkel
und die Geschwindigkeitsänderungszeit umgekehrt
proportional sind (siehe 4, welche später erläutert wird). Das Beurteilungsmittel 91 nimmt
das Signal 8A, welches von dem Betätigungsteil 8 eingegeben
wurde, was das Vorhandensein von dessen Betätigung bedeutet und nimmt das
Winkelsignal 11A auf welches von dem Beschleunigungsöffnungswinkelsensor 11 eingegeben
wird, um den Geschwindigkeitsänderungsablauf
bzw. den Geschwindigkeitsänderungszeitpunkt
basierend auf dem Signal 8A zu beurteilen und um den Geschwindigkeitsöff nungswinkel
basierend auf dem Winkelsignal 11A nachzuweisen. Das Berechnungsmittel 92 basierend auf
dem Verzeichnis, welches in 4 gezeigt
ist, regelt den Schaltaktuator 7B und den Auswahlaktuator 7A.
In 4 zeigt eine Ordinate die Geschwindigkeitsänderungszeit,
während
eine Abszisse den Beschleunigungsöffnungswinkel zeigt, um ein
umgekehrt proportionales Verhältnis
zu haben, d. h. sobald der Beschleunigungsöffnungswinkel größer wird, wird
die Geschwindigkeit der Geschwinkigkeitsänderung kleiner.
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Das
bedeutet, die Berechnungseinrichtung 92 bzw. das Berechnungsmittel 92 berechnet
die Geschwindigkeitsänderungszeit
bzw. den Geschwindigkeitsänderungszeitpunkt
des Schaltaktuators 7B und des Auswahlaktuators 7A,
welche bzw. welcher umgekehrt proportional zu dem Beschleunigungsöffnungswinkel
des Beschleunigers ist, und legt den Versorgungsstrombetrag bzw.
die Versorgungsstrommenge auf jeden der Solenoids 121 bis 124 der hydraulischen
Schaltung 12 so fest, daß beide Aktuatoren 7A, 7B in
der berechneten Geschwindigkeitsänderungszeit
arbeiten. Das Befehlsmittel 93 gibt einen Befehlsstromwert 93A nach
Umwandlung der Befehlswertdaten 92 der zugeführten Strommenge, welche
in dem Berechnungsmittel 92 berechnet wurde, in ein analoges
Signal aus, und gibt einen Betätigungsstartbefehl 93B basierend
auf dem Signal 8A aus, was das Vorhandensein der Hebelbetätigung bedeutet.
Schließlich
führt das
Antriebsmittel 94 basierend auf dem Betätigungsstartbefehl 93B von
der Anweisungseinrichtung 93 bzw. dem Befehlsmittel 93 eine
Versorgungs- bzw. Leistungsausgabe entsprechend dem Befehlsstromwert 93A auf
jeden der Solenoide 121 bis 124 der hydraulischen
Schaltung 12 zu.
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Jede
der Solenoide 121 bis 124 der hydraulischen Schaltung 12 regelt
jedes der Regelventile, welche darin angeordnet sind, um den Druck
und die Menge des Betriebsöls
zu dem Schaltaktuator 7B und dem Auswahlaktuator 7A zu
regeln. Der Druck des Arbeitsöls
zu dem Schaltaktuator 7B und dem Auswahlaktuator 7A bestimmt
die Arbeits- bzw. Betriebsrichtung und den Betriebsdruck davon,
wobei die Menge des separaten Öls
zu den Aktuatoren 7A, 7B die Arbeits- bzw. Betriebsgeschwindigkeit
davon bestimmt. Zum Verkürzen
der Geschwindigkeitsänderungszeit,
führt die
ECU 9 den Strom den Solenoiden bzw. Elektromagneten 121 bis 124 zu,
um den Öffnungswinkel
der Regelventile größer zu machen, so
daß die
große
Menge des Arbeitsöls
zu dem Schaltaktuator 7B und dem Auswahlaktuator 7A zugeführt wird.
Zur Verlängerung
der Geschwindigkeitsänderungszeit
führt die
ECU 9 den Strom zu dem Solenoid 121 bis 124 zu,
um den Öffnungswinkel
des Regelventils kleiner zu machen, so daß die kleinere Menge des Arbeitsöls zu dem
Schaltaktuator 7B und Auswahlaktuator 7A zugeführt wird.
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In 3 besteht
die Schalt-Auswahl-Welle 5 von 1 zum Betätigen der
Schaltgabel 4 aus zwei Wellen 5A, 5B,
welche senkrecht miteinander gekreuzt sind, welches schematisch
dargestellt ist. Eine Welle 5A ist mit einem Kolben des
Auswahlaktuators 7A verbunden und die andere Welle ist
mit einem Kolben des Schaltaktuators 7B verbunden.
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Ein
Gatterteil bzw. Gatterkörper 6 enthält einen
Schieber 6A und einen Verbinder 6B, welcher eine
Eingriffsnut 6c aufweisen, in der der Schieber 6A in
einen Eingriffszustand gleitet. Der Verbinder 6B ist mit
einem Basisende von jeder Schaltgabel 4 verbunden, wobei
der Schieber 6A in einer +X-Richtung durch die Welle 5A gleitet.
Der Schieber 6A gleitet in einer -X-Richtung durch den
Hydraulikdruck, jedoch kann von einer Feder (nicht gezeigt) beaufschlagt bzw.
vorgespannt sein. Der Schaltaktuator 7B, welcher die Welle 5B in ±Y-Richtung
verändert
bzw. schaltet, ist integral mit Schieber 6A aufgebaut.
Gemäß diesem
Aufbau verändert
bzw. sich schaltet der Schaltaktuator 7B in der ±X-Richtung,
welcher mit dem Auswahlvorgang des Auswahlaktuators 7A assoziiert
bzw. einhergeht.
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Aufgrund
des obenbeschriebenen Aufbaus der hydraulischen Schaltung 12,
des Schaltaktuators 7B des Auswahlaktuators 7A,
des Gatterkörpers 6 und
der Schaltgabel 4, des Verbinders 6B, welches durch
die Veränderung
des Schiebers 6A durch den Auswahlaktuator 7A ausgewählt wird,
wird die vorbestimmte Schaltgabel in der ±Y-Richtung über den Schieber 6A,
durch die ±Y-Richtungsänderung
des Schaltaktuators 7B geschaltet bzw. verändert. Auf diese
Weise wird der Kupplungsmechanismus 3 (1)
betrieben.
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Das
Regelverfahren oder die Betriebsweise der obengenannten Getriebeübertragung
wird unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 erläutert. Ein Flußdiagramm,
welches in 6 gezeigt ist entspricht einem
Programm, welches in die ECU 9 eingeschrieben ist. Im Detail
heißt
das, das Beurteilungsmittel 91 bzw. die Bewertungseinrichtung 91 beurteilt,
ob die Geschwindigkeitsänderungsbetätigung in
einem Schritt S13 ausgeführt
ist oder nicht, basierend auf dem Signal von dem Betätigungshebel 8. Wenn
das Signal 8A aufgrund der Betätigung des Betätigungshebels 8 nachgewiesen
wird, weist das Beurteilungsmittel 91 basierend auf dem
Signal 11A von dem Beschleunigungsöffnungswinkelsensor 11 den Öffnungswinkel
des Beschleunigers im Schritt S12 nach. Dann schreitet der Ablauf
zu Schritt S13 weiter.
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In
Schritt S13 berechnet das Berechnungsmittel 92 die Geschwindigkeitsänderungszeit,
welche omgekehrt proportional zu dem Beschleunigungsöffnungswinkel
basierend auf dem Diagramm, welches in 4 gezeigt
ist, ist. Die Geschwindigkeitsänderungszeit
kann unter Verwendung einer Liniarität dieses Diagramms bzw. Verzeichnisses
berechnet werden. Nachdem das Berechnungsmittel 92 die
Geschwindigkeitsänderungszeit,
welche dem Beschleungigungsöffnungswinkel
entspricht, berechnet, schreitet der Ablauf zu Schritt S14 voran,
um die Menge der Arbeitsflüssigkeit
zu den Aktuatoren 7A, 7B zu berechnen, so daß die Schaltgabel 4 die
Veränderung
davon in der Geschwindigkeitsänderungszeit
vervollständigt.
In dem Schritt 14 berechnet das Befehlsmittel 93 die
Arbeitszeit des Schaltaktuators 7B und des Auswahlaktuators 7A und
berechnet ferner die Menge des Arbeitsöls (Fließgeschwindigkeit) für eine derartige
Arbeitsgeschwindigkeit, so daß die Arbeitszeit,
welche notwendig ist, zum Betreiben der Aktuatoren 7A, 7B mit
der berechneten Geschwindigkeitsänderungszeit
koinzidiert. Der Schritt S14 wird durch die Befehlsmittel 93 ausgeführt.
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Dann
berechnet in einem Schritt S15 das Befehlsmittel 93 den Öffnungswinkel
bzw. den geöffneten
Winkel des Regelventils, welches der Arbeitsölmenge entspricht, welche in
S14 erhalten wurde und berechnet die Strommenge zu den Solenoiden 121 bis
124, um das Regelventil der hydraulischen Schaltung 12 auf
einen derartigen Öffnungswinkel
zu öffnen.
Kurz gesprochen, berechnet das Befehlsmittel 93 die Strommenge
zu den Solenoiden, welches zu der Geschwindigkeitänderungszeit
entspricht. Das Verhältnis
zwischen der Geschwindigkeitsänderungszeit
und der Strommenge kann vorab aufgrund eines Experimentes berechnet
werden, wobei die Strommenge, welche zu dem Beschleunigungsöffnungswinkel
entspricht, aus dem Diagramm von 4 überhaupt
bzw. nach allem erhalten werden. Der Schritt S15 wird durch die
Befehlsmittel 93 durchgeführt.
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Auf
diese Weise kann, wenn der Fahrer die Geschwindigkeitsänderungsbetätigung durchführt, der
Schaltaktuator 7B und der Auswahlaktuator 7A in einer
der Arbeitsgeschwindigkeiten betätigt
werden, welche auf die Anforderungen des Fahrers anspricht und weder
ihr noch ihm unbekannte bzw. fremdartige Empfindungen verursacht,
oder in der Betätigungsgeschwindigkeit
betrieben werden, welcher der Haltbarkeit der Kupplungsmechanismus 3 und
dergleichen Vorzug gibt, welche dem Öffnungswinkel des Beschleunigers
entspricht.
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Das
bedeutet, daß sobald
der Beschleunigungsöffnungswinkel
in der Geschwindigkeitsänderung
größer wird,
wird die Arbeitsgeschwindigkeit des Schaltaktuators 7B und
des Auswahlaktuators 7A schneller und die Geschwindigkeitsänderungszeit kleiner
gesetzt, so daß der
Kupplungsmechanismus 3 betätigt wird, um die Anforderung
des Fahrers für eine
Geschwindigkeitsänderung
zu befriedigen. Im Gegensatz dazu wird sobald der Beschleunigungsöffnungswinkel
in der Geschwindigkeitsänderung kleiner
wird, wird die Arbeitsgeschwindigkeit des Auswahlaktuators 7A und
des Schaltaktuators 7B kleiner gesetzt und die Geschwindigkeitsänderungszeit
länger
gesetzt, so daß der
Kupplungsmechanismus 3 betrieben wird, um hinsichtlich
der Haltbarkeit der Kupplungsmechanismus 3 und der Dämpfung des
Kraftfahrzeugschocks und des Geräusches
Vorzug zu geben.
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Bei
der Regelung basierend auf der Arbeitszeit kann die ECU 9 die
Signale von den Sensoren 7A, 7B entscheiden bzw.
beurteilen, ob hier die Geschwindigkeitsänderung in der Geschwindigkeitsänderungszeit
ausgeführt
ist oder nicht, über
beispielsweise um die Arbeitsstellungen des Schaltaktuators 7B und
des Auswahlaktuators 7A nachzuweisen. Wenn die ECU beurteilt,
daß die
Geschwindigkeitsänderung
nicht vollständig
in der Geschwindigkeitsänderungszeit
beendet wurde, wird die Arbeitsgeschwindigkeit des Auswahlaktuators 7A und
des Schaltaktuators 7B größer, jedoch wenn die ECU beurteilt,
daß die
Geschwindigkeitsänderung
in der Geschwindigkeitsänderungszeit
beendet ist, wird die Arbeitsgeschwindigkeit des Auswahlaktuators 7A und des
Schaltaktuators kleiner.
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Unterschiedlich
zu den obengenannten Geschwindigkeitsänderungen basierend auf der
Geschwindigkeitsänderungszeit
kann die ECU 9 den Geschwindigkeitsänderungsablauf ausführen, welcher
der Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsänderung Vorzug gibt. In diesem
Fall verwendet das Berechnungsmittel 92 in der ECU ein
Verzeichnis, welches in 5 gezeigt ist, in dem eine Ordinate
die Arbeitsgeschwindigkeit und eine Abszisse den Beschleunigungsöffnungswinkel
zeigt. Wie aus 5 ersichtlich ist, wird sobald
der Beschleunigungsöffnungswinkel
größer wird,
wird die Arbeitsgeschwindigkeit schneller, um ein proportionales
Verhältnis
zu haben. Entsprechend dieses Diagramms bzw. Verzeichnisses wird
die Arbeitsgeschwindigkeit, welche proportional zu dem Beschleunigungsöffnungswinkel ist,
ausgelesen und sobald der Kick-Down-Winkel des
Beschleunigungspedals größer wird,
umso schneller wird die Arbeitsgeschwindigkeit festgesetzt. Somit
wird der Auswahlaktuator 7A und der Schaltaktuator 7B betrieben,
um die Arbeitsgeschwindigkeit festzulegen. Hier wird die Bewertungseinrichtung 91 bzw.
das Beurteilungsmittel 91 und die Anweisungseinrichtung 93 bzw.
das Befehlsmittel 93 in der gleichen Weise, wie oben beschrieben,
betrieben.