JP2000352458A - 車両の自動変速機を制御する方法と装置 - Google Patents

車両の自動変速機を制御する方法と装置

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JP2000352458A
JP2000352458A JP2000160803A JP2000160803A JP2000352458A JP 2000352458 A JP2000352458 A JP 2000352458A JP 2000160803 A JP2000160803 A JP 2000160803A JP 2000160803 A JP2000160803 A JP 2000160803A JP 2000352458 A JP2000352458 A JP 2000352458A
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speed
gang
korr
controller
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JP2000160803A
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Thomas Linden
リンデン トーマス
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DaimlerChrysler AG
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    • B60K31/02—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism including an electric control system or a servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated electrically
    • B60K31/04—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism including an electric control system or a servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated electrically and means for comparing one electrical quantity, e.g. voltage, pulse, waveform, flux, or the like, with another quantity of a like kind, which comparison means is involved in the development of an electrical signal which is fed into the controlling means
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
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    • F16H61/0213—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
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Abstract

(57)【要約】 【課題】速度制御コントローラを搭載した自動変速機付
き車両の運転の安全性と快適性を向上する。特に、ギヤ
上限の解除と同時に複数回のギヤチェンジ操作が立て続
けに起こるのを防止する。 【解決手段】速度制限器システムを備えた車両の自動変
速機を制御する方法において、車両状態変数と車両操作
変数とを考慮に入れながら、指定目標速度を遵守するよ
うに特定の変速機ギヤ段を噛合させるための起動信号を
生成する。 ギヤ上限が無効になると同時に立て続けに
何回もギヤチェンジが生じるのを防止するために、車両
が目標速度に近づいているときに、実際の変速機ギヤ段
が越えてはいけない最大ギヤ段によりギヤ上限を指定
し、速度制御システムのコントローラの出力が第１のコ
ントローラ対応値を越える場合に、ギヤ上限の最大ギヤ
段をある一定の段だけ上げ、速度制御システムのコント
ローラの出力が、第１のコントローラ対応値よりも高い
第２のコントローラ対応値を越えていれば、ギヤ上限を
無効にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１、８、お
よび１２の前文による、速度制御システムを備えた車両
の自動変速機を制御する方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】運転者によって指定された、または自動
決定システムによって計算された目標速度を自動車にお
いて自動的に遵守できる速度制御システムは、従来技術
として存在する。これらの速度コントロールシステム
は、運転者によって選択された最低速度を車両に維持さ
せようとするクルーズコントロール機能と、運転者によ
って指定された、または車両間隔制御システムで自動的
に決定された最大速度を車両に超えさせない制限器機能
の両方を備えている。制限器機能の場合、速度制御シス
テムで、車両の最大速度と現在の車両状態変数（特に車
両の現在速度）とに基づいて起動信号が生成され、これ
らの起動信号は、エンジン、変速機、またはホイールブ
レーキを調整して最大速度を遵守するために利用され
る。
【０００３】ドイツ特許出願公開第４４ ０７ ０８２
号明細書には、変速機の起動信号を生成することによっ
て、車両を、現速度から、前方車両との車両間隔に基づ
いて求めた好適最大速度に制動する自動車の自動変速機
の制御法が開示されている。これを行うために、システ
ムは、より低いギヤへギヤシフトを行い、それによって
大きな減速比の高い速度伝達比を達成する。このシステ
ムでは、運転者は、アクセルペダルを作動させることに
よって自動車両間隔制御システムや自動速度制御システ
ムを無効にしたり、自分自身の希望により前方車両に対
する車両間隔を調節することができる。
【０００４】ドイツ特許発明第１９５ ０９ ４９２号
明細書には、運転者が最大許容速度を指定できる制限器
機能を備えた速度制御システムが開示されている。この
制御システムは、運転者によるアクセルペダルの作動に
よって、設定された最大速度より速い車両速度がもたら
される場合に、車両速度を自動的に最大速度に制限す
る。この場合、実際のアクセルペダルの位置に関わりな
く、指定最大速度に対応し、エンジンおよび変速機を調
整するために使用される起動信号が生成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この種の速度制御シス
テムが使用される場合、それ以上のシフトアップを防止
し且つ過渡現象を向上するために、車両が目標速度に近
づいたら、自動変速機に最大ギヤ段として採ることを許
す許容ギヤ段を限定することが好都合である。最大ギヤ
段は、変速機は、それを下回る範囲内では記憶されたギ
ヤチェンジプログラムに基づいて変更可能であるが超過
してはならないギヤの上限である。このギヤの上限は、
過渡プロセスに対応する特定時間間隔が終わった時点ま
たはエンジン速度が許容限界値に達した時点ですぐに解
除される。「ギヤ上限」機能が終わった後、変速機はす
ぐに最高ギヤ段に変わるが、このプロセスのときに連続
して何回かのシフトアップが実行されることがある。
【０００６】車両が下り坂区域にあり、許容最大速度を
超えている場合には、車両速度を減速させるために、制
御システムによって実施されていたシフトアップがギヤ
上限の解除時に速やかに逆転させられる。そのため、ご
く短時間のうちにシフトアップとシフトダウンが交互に
立て続けに実施される。このようなギヤ切り換え周期
は、運転者をいらいらさせる場合がある。
【０００７】本発明の課題は、速度制御コントローラを
搭載した自動変速機付き車両の運転の安全性と快適性を
向上することである。本発明の課題は、特に、ギヤ上限
の解除と同時に複数回のギヤチェンジ操作が立て続けに
起こるのを防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、前述の
課題は、請求項1、８、および１２の特徴によって解決
される。
【０００９】本発明によれば、ギヤ上限の解除すなわち
無効化に際して段階的な方策がとられる。速度制御シス
テムのコントローラの出力に応じて、ギヤの制限を選択
的に解除または完全に解除することが許される。選択的
解除の場合、最大ギヤ段が特定ギヤ段ずつ、好ましくは
１段ずつ上げられ、その結果、新たに決定された最大ギ
ヤ段までシフトアップが許される。これにより、ギヤチ
ェンジ操作の回数が減少する。完全解除の場合、ギヤ上
限が解除されて、許可されている最大ギヤ段が最大許容
ギヤ段に設定される。
【００１０】ギヤ上限の完全解除と選択的解除とを区別
することで、これまでの慣例通りにギヤ上限を設定およ
び設定解除する代わりに、瞬間的な状況に対してギヤの
制限をコントローラの出力の関数として適応させること
ができるという利点をもたらす。第１に、コントローラ
の出力が、対応値を下回る低い値の場合、ギヤ上限の最
大ギヤ段は、現在のギヤ段およびエンジン速度の関数と
しての特性曲線群から決定される値のままである。第２
に、コントローラの出力が、目標速度と現在のギヤ段と
の関数としての特性曲線群から計算される２つの対応値
の間の中間値の場合に、最大ギヤ段は特定ギヤ段階だけ
増加させられる。そして第３に、コントローラの出力
が、高い方の対応値を上回る高い値の場合、ギヤ制限は
完全に解除され、それにより、変速機の実際のギヤが最
大可能変速機ギヤ段をとることができるようになる。
【００１１】ギヤ上限を維持するか、選択的または完全
に解除するかを決定するための基準として利用される特
性曲線群は、種々のギヤ段の複数の特性曲線を含むこと
が好ましい。これらの特性曲線は、上限維持状態から選
択的解除への移行を指定する、および、ギヤ上限の選択
的解除と完全解除との間の移行を指定するたび毎に提供
される。設定目標速度の関数として、特性曲線は、コン
トローラの出力との比較の基礎となる現在の対応値をも
たらす。コントローラの出力は、小さい方の対応値に達
しない区間、２つの対応値の間の区間、または大きい方
の対応値を上回る区間のいずれかに割り当てられる。
【００１２】また、前述以外の利点および好都合な実施
態様は、従属項、図面の説明、および添付図面から理解
できるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、ギヤ上限を有効にしたり
無効にしたりする方法ステップを含むフローチャート図
である。
【００１４】図１に記載のフローチャートは、入力に応
じて速度制限器システムまたはクルーズコントロール機
能内の越えてはならない上限値である指定速度ＶZielを
遵守するために、自動車の速度制御システムにおいて実
行される。目標速度は、運転者が直接に指定することも
可能であるし（車両操作変数）、車両システムが、制限
速度、視界条件、交通密度等といった外部の状況および
影響を考慮して自動的に決定することも可能である（車
両状態変数）。制御システムは、内燃機関のエンジント
ルクおよび自動変速機を介して道路に伝達できる駆動ト
ルクに影響を及ぼすことにより、目標速度を遵守するこ
とができる。自動変速機のギヤ段の有利な操作法を以下
に説明する。
【００１５】図１のフローチャートによれば、最初に方
法ステップ１で、目標速度ＶZielを指定した状態で制御
システムをオンにする。
【００１６】方法ステップ２で、現在の車両速度Ｖist
が、制限速度ＶGrenzを越えているか照会する。この制
限速度ＶGrenzは、一般に目標速度ＶZiel以下であると
考えられる、適用可能な閾値である。現在の車両速度Ｖ
istが制限速度ＶGrenzを越えるまでは、”ｎｏ”の分岐
によって再びステップ２に戻り、改めて照会を行う。そ
うでない場合は、”ｙｅｓ”の分岐にしたがって次の方
法ステップ３に進み、現在の変速機ギヤ段Ｇａｎｇist
で到達可能であるが、ギヤ上限が有効である間は越える
ことができない最大ギヤ段Ｇａｎｇmaxを含むギヤ上限
を有効にする。ギヤ上限の最大ギヤ段Ｇａｎｇmaxは、
制限速度ＶGrenzを越えるとすぐに、係合中の減速器ギ
ヤ段Ｇａｎｇistに設定される。
【００１７】別の実施形態において、方法ステップ３の
最大ギヤ段Ｇａｎｇmaxは、エンジン速度と現在の変速
機ギヤ段Ｇａｎｇistとの関数としての特性曲線群から
求めることもできる。また、制限速度ＶGrenzを越えた
時点でギヤチェンジを行うかどうかを考慮に入れること
も可能である。この場合、最大ギヤ段Ｇａｎｇmaxを備
えるギヤ上限が変速機の新たな目標ギヤに設定され、こ
の新ギヤが噛合した後、エンジン速度を安定させるため
に、まず、一定時間を経過させる。その後、特性曲線群
から、新たにギヤ上限の最大ギヤ段を求めることができ
る。
【００１８】方法ステップ４によれば、現在の変速機ギ
ヤ段Ｇａｎｇistが取ることのできる最大値は、直前に
決定された最大ギヤ段Ｇａｎｇmaxの値である。
【００１９】方法ステップ５において、コントローラの
出力ＳＷが、２つの対応値ＳＷKorr ,1とＳＷKorr,2（Ｓ
ＷKorr,1 ＜ ＳＷKorr,2）の間にあるか照会する。速度
制御システムのコントローラの出力ＳＷが、対応値ＳＷ
Korr,1とＳＷKorr,2の間に無い場合、”ｎｏ”の分岐に
したがって方法ステップ７による照会に進み、コントロ
ーラの出力ＳＷが高い方の対応値ＳＷKorr,2以上である
か確認する。これにも該当しない場合には、コントロー
ラの出力ＳＷは、低い方の対応値ＳＷKorr,1を下回る値
の範囲内にあるはずである。この場合、方法ステップ７
の”ｎｏ”の分岐により、方法ステップ４に戻り、新た
な処理サイクルで、現在の変速機ギヤ段Ｇａｎｇistが
指定された最大ギヤ段Ｇａｎｇmax以下であるか確認す
る。
【００２０】コントローラの出力の値が、低い方の対応
値ＳＷKorr,1と高い方の対応値ＳＷ Korr,2の間の範囲内
にある場合、方法ステップ５の照会により、”ｙｅｓ”
の分岐にしたがって方法ステップ６に進み、この方法ス
テップを最初に通過するときに、ギヤ上限の最大ギヤ段
Ｇａｎｇmaxを１段上げる。その後、方法ステップ４よ
り、現在の変速機ギヤ段Ｇａｎｇistを、再び最大ギヤ
段Ｇａｎｇmaxに限定し、次に、コントローラの出力Ｓ
Ｗを確認して、適合範囲の値に割り当てる。方法ステッ
プ６にしたがって最大ギヤ段Ｇａｎｇmaxを一段大きく
することは、ギヤ上限の選択的解除に相当する。
【００２１】上記のギヤ上限の選択的解除の場合、最大
ギヤ段Ｇａｎｇmaxを１段以上上げることが好都合な場
合もある。
【００２２】方法ステップ５で、コントローラの出力Ｓ
Ｗの値が、低い方の対応値ＳＷKorr ,1と高い方の対応値
ＳＷKorr,2の間の範囲の外にあることを確認し、方法ス
テップ７で、コントローラの出力値ＳＷが高い方の対応
値ＳＷKorr,2以上であることが確認された場合には、方
法ステップ７の”ｙｅｓ”の分岐によりステップ８に進
み、ギヤ上限を完全に解除する。この場合、許容最大ギ
ヤ段Ｇａｎｇmaxは、最大可能値（一般的には”５”）
に上がる。
【００２３】ギヤ上限が既に有効状態であるときにシフ
トダウンが行われると、ギヤチェンジ操作の完了と同時
に、新たな処理サイクルで、必要に応じて後の待機時間
を考慮しながら、最大ギヤ段Ｇａｎｇmaxの再計算が行
われる。
【００２４】最大ギヤ段を求めるための特性曲線群は、
最大ギヤ段が、現在噛合されている変速機ギヤ段Ｇａｎ
ｇistを下回ることがないように構成されることが好ま
しい。
【００２５】図２は、ギヤ上限を選択的解除および完全
解除するための特性曲線を含む特性曲線群を示す図であ
る。
【００２６】低い方の対応値ＳＷKorr,1と高い方の対応
値ＳＷKorr,2とは、設定目標速度Ｖ Zielと現在の変速機
ギヤ段Ｇａｎｇistの関数として図２に示されている特
性曲線群から求めることができる。図２には、目標速度
の増加に伴って上昇する上側４つの特性曲線が記入され
ており、そのそれぞれが１つの変速機ギヤ段２、３、４
または５に割り当てられている。これらの上昇特性曲線
は、高い方の対応値ＳＷKorr,2を表し、これらを越える
と、ギヤ上限が完全に解除される。
【００２７】図２には、目標速度ＶZielの増加に伴って
下がり、やはりそれぞれが１つの変速機ギヤ段２、３、
４または５に割り当てられている下側４つの特性曲線も
記入されている。これらの下降特性曲線は、低い方の対
応値ＳＷKorr,1を表し、これらを越えると、ギヤ上限が
完全に維持される。ギヤ上限の選択的または完全解除に
割り当てられている下側の特性曲線は、低い方のコント
ローラレベルを定めるものであり、また、下側の特性曲
線は、目標速度の増加に伴って上昇する上側の特性曲線
よりも互いに近接している。
【００２８】目標速度ＶZiel,1と、例として噛合されて
いる変速機ギヤ段Ｇａｎｇist＝４とを指定すると、水
平な破線を利用して記入されている対応値ＳＷKorr,1と
ＳＷ Korr,2とが得られる。ここで、制御システムのコン
トローラの出力が、低い方の対応値ＳＷKorr,1を下回っ
ているか、低い方の対応値ＳＷKorr,1と高い方の対応値
ＳＷKorr,2と間にあるか、高い方の対応値ＳＷKorr,2を
上回っているかを判断するチェックが速度制御システム
において行われる。第１の場合は現在有効なギヤ上限が
維持され、第２の場合はギヤ上限の選択的解除が行われ
て、最大ギヤ段が一段だけ上げられ、第３の場合はギヤ
上限の完全解除が行われ、直ちに最大可能変速機ギヤ段
までシフトアップできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ギヤ上限を有効にしたり無効にしたりする方法
ステップを含むフローチャート図である。
【図２】ギヤ上限を選択的解除および完全解除するため
の特性曲線を含む特性曲線群を示す図である。
【符号の説明】
Ｇａｎｇist 現在の変速機ギヤ段 Ｇａｎｇmax 最大ギア段 ＳＷ コントローラ出力 ＳＷKorr,1 第１のコントローラ対応値 ＳＷKorr,2 第２のコントローラ対応値

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両状態変数と車両操作変数とに従っ
    て、指定目標速度（Ｖ Ziel）を遵守するように特定の変
    速機ギヤ段を噛合させるための起動信号を生成する、速
    度制御システムを備えた車両の自動変速機を制御する方
    法において、 車両が目標速度に近づいているときに、実際の変速機ギ
    ヤ段（Ｇａｎｇist）が越えてはいけない最大ギヤ段
    （Ｇａｎｇmax）によりギヤ上限を指定し、 前記速度制御システムのコントローラの出力（ＳＷ）が
    第１のコントローラ対応値（ＳＷKorr,1）を越えている
    場合には、前記ギヤ上限の前記最大ギヤ段（Ｇａｎｇ
    max）をある一定の段だけ上げ、 前記速度制御システムの前記コントローラの出力（Ｓ
    Ｗ）が、前記第１のコントローラ対応値（ＳＷKorr,1）
    よりも高い第２のコントローラ対応値（ＳＷKorr ,2）を
    越えている場合には、前記ギヤ上限を無効にすることを
    特徴とする自動変速機制御方法。
  2. 【請求項２】 前記コントローラ出力（ＳＷ）が前記第
    １および第２の対応値（ＳＷKorr,1，ＳＷKorr,2）の間
    にある場合には、前記最大ギヤ段（Ｇａｎｇ max）が１
    段上げられることを特徴とする請求項１に記載の自動変
    速機制御方法。
  3. 【請求項３】 前記第１および第２の対応値（ＳＷ
    Korr,1，ＳＷKorr,2）が、前記目標速度（ＶZiel）と前
    記現在の変速機ギヤ段（Ｇａｎｇist）との関数として
    の特性曲線群から求められていることを特徴とする請求
    項１または２に記載の自動変速機制御方法。
  4. 【請求項４】 前記特性曲線群は、種々の前記ギヤ段
    （Ｇａｎｇist）に関する特性曲線と、前記許容最大ギ
    ヤ段（Ｇａｎｇmax）を増加させる選択的解除に関する
    特性曲線と、与えられている前記上限ギヤの完全解除に
    関する特性曲線とを含むことを特徴とする請求項３に記
    載の自動変速機制御方法。
  5. 【請求項５】 前記目標速度（ＶZiel）が増加するにつ
    れて前記選択的解除に関する特性曲線が下降することを
    特徴とする請求項４に記載の自動変速機制御方法。
  6. 【請求項６】 前記目標速度（ＶZiel）が増加するにつ
    れて前記完全解除に関する特性曲線が上昇することを特
    徴とする請求項４または５に記載の自動変速機制御方
    法。
  7. 【請求項７】 前記変速機ギヤ段（Ｇａｎｇist）が増
    加するにつれて前記特性曲線が上昇することを特徴とす
    る請求項４〜６のいずれか一項に記載の自動変速機制御
    方法。
  8. 【請求項８】 速度制御システムを備えた車両の自動変
    速機を制御する方法であって、車両状態変数と車両操作
    変数とに従って、指定目標速度（ＶZiel）を遵守するよ
    うに特定の変速機ギヤ段を噛合させるための起動信号を
    生成する上記請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載
    の方法において、 車両が前記目標速度に近づいているときに、実際の変速
    機ギヤ段（Ｇａｎｇis t）が越えてはいけない最大ギヤ
    段（Ｇａｎｇmax）によりギヤ上限を指定し、 前記最大ギヤ段（Ｇａｎｇmax）を、エンジン速度と前
    記現在の変速機ギヤ段（Ｇａｎｇist）との関数として
    求めることを特徴とする自動変速機制御方法。
  9. 【請求項９】 前記制限速度（ＶGrenz）を越えたとき
    にギヤチェンジが行われた場合に、前記最大ギヤ段（Ｇ
    ａｎｇmax）を変速機の新たな目標ギヤに設定すること
    を特徴とする請求項８に記載の自動変速機制御方法。
  10. 【請求項１０】 前記最大ギヤ段（Ｇａｎｇmax）を、
    所定の保留時間にわたって変速機の目標ギヤに維持する
    ことを特徴とする請求項９に記載の自動変速機制御方
    法。
  11. 【請求項１１】 所定の保留時間終了時に新たな最大ギ
    ヤ段（Ｇａｎｇmax）を求めることを特徴とする請求項
    １０に記載の自動変速機制御方法。
  12. 【請求項１２】 速度制御システムを備えた車両の自動
    変速機を制御する装置であって、速度制御システムにお
    いて、車両状態変数と車両操作変数とに従って、特定の
    変速機ギヤ段を噛合させるための起動信号を生成し、実
    際のアクセルペダルの位置（Ｇａｓist）を通して運転
    者が要求するエンジントルクに対応する速度を、指定目
    標速度（Ｖziel）と比較し且つそれらを自動変速機に供
    給できる、請求項１〜11に記載の方法を実施する装置に
    おいて、 速度閾値（ＶGranz）を越えると変速機起動信号が生成
    され、それに応じて、ギヤ上限の最大ギヤ段（Ｇａｎｇ
    max）を越えることが不可能となり、 前記速度制御システムの前記コントローラの出力（Ｓ
    Ｗ）を対応値（ＳＷKorr ,1，ＳＷKorr,2）と比較し、 前記速度制御システムの前記コントローラの出力（Ｓ
    Ｗ）が第１のコントローラ対応値（ＳＷKorr,1）を越え
    ている場合に、前記ギヤ上限の前記最大ギヤ段（Ｇａｎ
    ｇmax）を１段高くする起動信号を生成し、 前記速度制御システムの前記コントローラの出力（Ｓ
    Ｗ）が、前記第1のコントローラ対応値（ＳＷKorr,1）
    より高い第２のコントローラ対応値（ＳＷKorr ,2）を越
    えている場合に、前記ギヤ上限を無効にする起動信号を
    生成することを特徴とする自動変速機制御装置。
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