JP2001280475A - 自動トランスミッションの制御方法 - Google Patents

自動トランスミッションの制御方法

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JP2001280475A
JP2001280475A JP2001037983A JP2001037983A JP2001280475A JP 2001280475 A JP2001280475 A JP 2001280475A JP 2001037983 A JP2001037983 A JP 2001037983A JP 2001037983 A JP2001037983 A JP 2001037983A JP 2001280475 A JP2001280475 A JP 2001280475A
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clutch
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vehicle
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Johannes E Schmidt
ヨハネス・シュミット
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クラッチを備えた自動トランスミッションを
有する車両において、特に、走行に対して高い抵抗が存
在する場合に、自動トランスミッションの性能を改善す
る。 【解決手段】 車輪滑り制御ユニット（１５）と、開閉
可能なクラッチ（１１）を有する自動トランスミッショ
ン（１２）とを有する車両のドライブ・トレインを制御
するための自動トランスミッションの制御方法におい
て、自動トランスミッション（１２）が、車輪滑り制御
ユニット（１５）によって発生される信号に基づいて制
御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車（車両）の
ドライブ・トレインの制御方法に関し、特に、エンジ
ン、車輪、車輪滑り制御システム（ユニット）、クラッ
チを備えた自動トランスミッションを有する自動車にお
ける、自動トランスミッションの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動トランスミッションを有する車両に
おいて、ある種の道路状態は、ギア・シフト動作中に自
動トランスミッションの最適性能を低下させることがあ
る。例えば、凍結、湿潤またはその他のスリップし易い
路面では、ギア・チェンジ直後に車輪滑りを発生する可
能性がある。スリップし易い路面でシフト・アップを行
う場合に、正方向での車輪滑り（駆動滑り）を発生する
危険がある。また、スリップし易い路面でシフト・ダウ
ンを行う場合に、負方向での車輪滑り（ブレーキ滑り）
を発生する危険がある。
【０００３】ギア・シフト動作中に自動トランスミッシ
ョンの最適性能を低下させる別の例は、険しい路面傾
斜、深い積雪におけるような走行に対して高い抵抗が存
在する状態において、車両を停止状態から発車させると
きに生じる。車両が停止状態から発車するときに、自動
トランスミッションはスタート・モードにあり、従っ
て、クラッチは、ある所定の最小車両速度が得られるま
で、滑り状態にある。車両が上り斜面、深い積雪に遭遇
するときのように、車両走行に対して高い抵抗が存在す
る状態において、車両は、通常、最小車両速度に到達す
るのに比較的時間がかかり、加熱負荷およびクラッチの
急激な摩耗をもたらす。ある状況のもとでは、それはク
ラッチを完全に破壊する可能性がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、クラッチを
備えた自動トランスミッションを有する車両において、
特に、走行に対して高い抵抗が存在する場合に、自動ト
ランスミッションの性能を改善することを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】車輪滑り制御システムを
有する車両において、車輪と路面との間の摩擦係数、車
輪の滑り、車輪速度および車両速度を決定できるシステ
ムがある。これらの値に基づいて発生される信号は、前
述の問題点を解決するために、トランスミッション制御
を改善するのに使用できる。車輪滑り制御システムの例
は、アンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ）、ト
ラクション制御システム（ＴＣＳまたはＡＳＲ）、自動
ブレーキ力ディファレンシャル・ロック・システム（Ａ
ＢＳ／ＡＤＳ）、あるいは電子安定化プログラム（ＦＤ
ＲまたはＥＳＰ）を含む。
【０００６】本発明は、エンジン、車輪滑り制御システ
ム、クラッチを備えた自動トランスミッションを有する
自動車（車両）のドライブ・トレインの制御方法におい
て、自動トランスミッションが、車輪滑り制御システム
によって発生された信号に基づいて制御されることを特
徴とする制御方法に関する。
【０００７】本発明の一実施例において、自動トランス
ミッションは、車輪と路面との間の摩擦係数が所定の摩
擦係数値以下になることを示す信号に基づいて、スリッ
プし易い路面での車輪の滑りを低減するように制御され
得る。その時点でのエンジン速度（回転数）を示す信号
もまた使用できる。自動トランスミッションは、クラッ
チが何時、また如何に迅速に閉成されるかの双方を制御
することを含むクラッチの閉成を制御することによっ
て、制御され得る。例えば、エンジン速度がギア・シフ
トのための目標エンジン速度に等しくもなくあるいは近
い値でもなければ、クラッチは、比較的ゆっくりと閉成
され得る。エンジン速度が目標エンジン速度に近ければ
近いほど、クラッチは、車輪滑りの危険を伴わずに、よ
り急速に閉成され得る。
【０００８】本発明の別の実施例において、自動トラン
スミッションは、クラッチの閉成を制御することに加え
て、エンジン速度を調整することによって制御される。
エンジン速度は、例えば、目標エンジン速度の値に更に
近似させるために、絞り弁の角度を制御することによっ
て調整できる。
【０００９】本発明の別の実施例において、高い走行抵
抗状態で車両を停止状態から発車させようとすると、自
動トランスミッションは、車両速度が所定の車両速度よ
り低下し、且つ車両の発車後の経過時間が所定の時間値
より大きいときに、制御される。時間の比較に代えて、
クラッチの滑りサイクル数を、対応の所定値に比較する
こともできる。車両速度が所定の車両速度値より低く、
且つ車両の発車後の時間が所定の時間値より短いという
ことを、車輪滑り制御システムが示すときに、自動制御
システムは、エンジン速度を上昇させ、且つクラッチを
閉成することによって制御され、このようにしてクラッ
チの不要な疲労を軽減できる。
【００１０】
【実施例】本発明は、幾つかの実施例を参照して以下に
説明される。図１において、自動車の機能コンポーネン
ト間の関係が説明される。エンジン制御ユニット１０
ａ、トランスミッション制御ユニット１２ａ、および車
輪滑り制御ユニット１５が、説明を簡単にするために、
三つの異なるユニットとして図示されているが、トラン
スミッション制御ユニット１２ａ、エンジン制御ユニッ
ト１０ａ、および車輪滑り制御ユニット１５の機能が、
三つの分離したハードウエア・ユニットで存在しなけれ
ばならないということの説明を意図するものではない。
これらの機能が一つまたはそれ以上の制御ユニットによ
って実行できることは明白である。図１に示された基本
的なコンポーネントおよび機能は既知である。
【００１１】車輪１３の速度ＶRは、車輪滑り制御ユニ
ット１５によってモニターされ、この値は、トランスミ
ッション制御ユニット１２ａに与えられる。車両速度Ｖ
Vは、一つまたはそれ以上の車輪の速度ＶRの一部に基づ
いて、あるいは他の既知の方法によって計算され、トラ
ンスミッション制御ユニット１２ａに与えられる。車輪
滑り制御ユニット１５はまた、車輪１３と路面（図示せ
ず）との間の摩擦係数μを決定し、その値をトランスミ
ッション制御ユニット１２ａに与える。トランスミッシ
ョン制御ユニット１２ａはまた、エンジン制御ユニット
１０ａから（あるいは、エンジン制御ユニット１０ａと
組み合わされている場合には、エンジン１０のセンサか
ら直接に）、現在のエンジン速度ＮMOTについての情報
も受け取る。トランスミッション制御ユニット１２ａ
は、信号ＴＶＡをエンジン制御ユニット１０ａに与え、
絞り弁の角度を調整し、これによってエンジン速度Ｎ
MOTを制御する。トランスミッション制御ユニット１２
ａはまた、トランスミッション１２から、現在のトラン
スミッション速度ＮTRおよび現在のギアｉを示す信号を
受け取り、ギアを所望のギア（ｉSOLL）に変更するため
の信号ｉSOLLをトランスミッション１２に送る。クラッ
チ１１は、その現在の状態（クラッチが閉成されている
か否かＳYES/NO、あるいはどの程度閉成されているか）
を示す信号をトランスミッション制御ユニット１２ａに
送り、それを開閉するための信号ＫOPEN /CLOSE（およ
び、ある場合にはまた、如何に速く開閉するかを示す信
号）を受け取る。トランスミッション制御ユニット１２
ａはまた、前述の信号を処理し（翻訳し）、入力される
信号に基づきトランスミッションを制御するプロセッサ
を含む。これらの信号を処理し且つトランスミッション
を制御するために使用されるルーチンは、図２および図
３において更に詳細に説明される。
【００１２】図２は、図１に示された入力に基づき、ギ
ア・シフト・モードの間にトランスミッション制御ユニ
ット１２ａによって実行されるルーチンの例を示すフロ
ー・チャートである。このルーチンは、ギア・シフト動
作中にスリップし易い路面での滑りを低減するように、
トランスミッションの制御を改善するために使用され
る。
【００１３】最初のステップ２０１において、ルーチン
は、自動トランスミッションがギア・チェンジ動作を開
始するときにスタートする。ステップ２０２および２０
３において、クラッチ１１が開き、ギアｉが所望のギア
ｉSOLLにチェンジされる。次に、ステップ２０４におい
て、車輪と路面との間の現在の摩擦係数μが所定の摩擦
係数μ0に比較される。摩擦係数μが所定の摩擦係数μ0
以下でなければ、クラッチが閉成され（ステップ２０
７）、ルーチンが終了する（ステップ２０８）。しか
し、摩擦係数μが所定の摩擦係数μ0以下になると（ス
リップし易い路面を示す）、ステップ２０５において、
現在のエンジン速度（回転数）ＮMOTが目標エンジン速
度（回転数）ＮZに比較される。
【００１４】目標エンジン速度ＮZは、現在の車輪速度
ＶRとギアｉに基づいて計算され、従って、トランスミ
ッションによって処理されるときに、駆動される車輪速
度にほぼ等しい値になる。この場合、以下の式を使用す
ることができる。
【００１５】
【数１】 ここで、 η＝効率、（ここでは、約０．８） ＶＡＮＬ＝左駆動車輪の速度 ＶＡＮＲ＝右駆動車輪の速度 Ｃ＝定数、（ここでは、約０．１２） 現在のエンジン速度ＮMOTが目標エンジン速度ＮZにほぼ
等しい場合に、クラッチが閉成され、ルーチンが終了す
る。しかし、現在のエンジン速度ＮMOTが、目標エンジ
ン速度ＮZに比べて、十分な値（例えば、１００ｒｐ
ｍ）だけ、大きいかあるいは小さい場合に、エンジン速
度ＮMOTは、ステップ２０５において調整され、目標エ
ンジン速度ＮZに更に近似される（即ち、ＮMOTは、ＮZ
以下の場合に増加され、ＮZ以上の場合に減少され
る）。
【００１６】次いで、ステップ２０５および２０６は、
エンジン速度ＮMOTが目標エンジン速度ＮZにほぼ達する
まで繰り返され、その速度に達すると、クラッチ１１は
閉成され、ルーチンが終了する。クラッチ１１は、目標
エンジン速度ＮZに一度達するときにのみ閉成されるの
で、極めて円滑なギア・シフト動作が行われる。また、
クラッチが閉成するときに、トランスミッションによっ
て処理されるエンジン速度が車輪速度に近似するので、
車輪の滑りはほとんど生じない。
【００１７】実施例において、クラッチが閉成する速度
は、（目標エンジン速度ＮZに比較して）エンジン速度
ＮMOTに対する許容範囲に関する。従って、エンジン速
度ＮM OTが目標エンジン速度ＮZには達していないが、許
容可能な接近値に達していた場合、クラッチは閉成し得
るが、非常にゆっくりと行われる。しかし、エンジン速
度ＮMOTが目標エンジン速度ＮZに極めて近い値に達した
場合、クラッチは、車輪滑りの危険を伴わずに、極めて
迅速に閉成する。クラッチのゆっくりとした閉成動作の
間の部分的な係合は、それ自体で目標エンジン速度ＮZ
に極めて近い値にエンジン速度を調整する。
【００１８】図３は、車両の発車に対する抵抗が高い状
況において、車両の停車から発車に対する改善されたト
ランスミッション制御のために、トランスミッション制
御ユニット１２ａによって実行されるルーチンの例を説
明するフロー・チャートである。このルーチンは、その
ような状況で、より効率的な発車をもたらし、クラッチ
１１に対する加熱および損傷を低減する。
【００１９】図３のルーチンは、車両が停止され、且つ
ギアがパーキングまたはニュートラルに選択されている
ときに、ステップ３０１でスタートする。ステップ３０
２において、ドライバは、ドライブ・ギアを選択して、
車両の発進を開始する。次に、ステップ３０３におい
て、その時の（現在の）車両速度ＶVが所定の車両速度
ＶV0に比較される。現在の車両速度ＶVは、単一の車輪
速度ＶRを測定することによって、幾つかの車輪速度を
平均化することによって、あるいは他の既知の方法によ
って決定することができる。所定の車両速度ＶV0は最小
車両速度を示し、この最小車両速度に対して、そのとき
のギアは、エンジンに過度の抵抗を与えて車両が急に発
進あるいは失速することを伴わずに、完全に係合可能で
ある。車両速度ＶVが所定の車両速度ＶV0を超えた場
合、クラッチは係合され（ステップ３０６）、ルーチン
は終了する（ステップ３０７）。車両速度ＶVが所定の
車両速度ＶV0に達しなかった場合、車両が停車から発車
した後の経過時間（あるいは、車輪が回転を開始した後
の経過時間）ＴEが、ステップ３０４において、所定の
時間値Ｔ0に比較される。所定の時間値Ｔ0は、車両が所
定の車両速度ＶV0に達するために通常予期される時間を
示す。経過時間ＴEが所定の時間値Ｔ0を超えなかった場
合、ステップ３０３および３０４が繰り返される。経過
時間ＴEが所定の時間値Ｔ0を一度超えると、エンジン速
度は上昇され（ステップ３０５）、クラッチは閉成され
る（ステップ３０６）。エンジン速度を上昇し、且つク
ラッチを閉成することによって、車両の走行に対する抵
抗が高い状況において、クラッチが加熱して過度に摩耗
することが回避される。
【００２０】本発明の別の実施例において、ステップ３
０４は、時間を測定することに代えて、クラッチの滑り
サイクルの数を比較することによって置換することがで
きる。従って、クラッチが所定のサイクル数を超えて滑
りを生じると、トランスミッション制御ユニット１２ａ
は、エンジン速度を上昇させ、クラッチ１１を閉成す
る。ステップ３０５はまた、例えば、（路面摩擦係数、
路面傾斜、車両質量などによって与えられる）状況に適
した所定のエンジン速度を計算し、エンジン速度を所定
のエンジン速度に上昇させるステップを含むように拡張
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例のコンポーネントお
よびそれらの機能を説明するブロック図である。
【図２】図２は、スリップし易い路面状態に対して適合
される、本発明の一実施例におけるトランスミッション
制御によって実行されるルーチンを説明するフロー・チ
ャートである。
【図３】図３は、車両の発車に対して高い抵抗を伴う状
態に対して適合される、本発明の他の実施例におけるト
ランスミッション制御によって実行されるルーチンを説
明するフロー・チャートである。
【符号の説明】
１０ エンジン １０ａ エンジン制御ユニット １１ クラッチ １２ トランスミッション １２ａ トランスミッション制御ユニット １３ 車輪 １５ 車輪滑り制御ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｈ // Ｆ１６Ｈ 59:42 Ｆ１６Ｈ 59:42 59:44 59:44 59:66 59:66

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輪滑り制御ユニット（１５）と、開閉
    可能なクラッチ（１１）を有する自動トランスミッショ
    ン（１２）とを有する車両のドライブ・トレインを制御
    するための自動トランスミッションの制御方法におい
    て、 前記自動トランスミッションが、前記車輪滑り制御ユニ
    ットによって発生される信号に基づいて制御されるこ
    と、を特徴とする自動トランスミッションの制御方法。
  2. 【請求項２】 自動トランスミッション（１２）が、ク
    ラッチ（１１）の閉成を制御することによって制御され
    ることを特徴とする請求項１の制御方法。
  3. 【請求項３】 前記信号は、車輪（１３）と路面との間
    の摩擦係数（μ）が所定の摩擦係数（μ0）より低い値
    であることを示すことを特徴とする請求項１または２の
    制御方法。
  4. 【請求項４】 前記信号が現在のエンジン速度
    （ＮMOT）を示すことを特徴とする請求項１ないし３の
    いずれかの制御方法。
  5. 【請求項５】 自動トランスミッション（１２）が、現
    在のエンジン速度（Ｎ MOT）を調整すること、およびク
    ラッチ（１１）の閉成を制御することの少なくともいず
    れかによって制御されることを特徴とする請求項１ない
    し４のいずれかの制御方法。
  6. 【請求項６】 現在のエンジン速度（ＮMOT）が、目標
    エンジン速度（ＮZ）に近似するように調整されること
    を特徴とする請求項５の制御方法。
  7. 【請求項７】 現在のエンジン速度（ＮMOT）が目標エ
    ンジン速度（ＮZ）以下であり、且つ車両が発車した後
    の経過時間（ＴE）が所定の時間値（Ｔ0）以上のとき
    に、自動トランスミッション（１２）が制御されること
    を特徴とする請求項１ないし６のいずれかの制御方法。
  8. 【請求項８】 現在のエンジン速度（ＮMOT）が目標エ
    ンジン速度（ＮZ）以下であり、且つ車輪が回転を開始
    した後の経過時間（ＴE）が所定の時間値（Ｔ0）以上の
    ときに、自動トランスミッション（１２）が制御される
    ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの制御方
    法。
  9. 【請求項９】 現在のエンジン速度（ＮMOT）が目標エ
    ンジン速度（ＮZ）以下であり、且つ車輪の回転期間の
    数が所定の車輪の回転期間の数以上のときに、自動トラ
    ンスミッション（１２）が制御されることを特徴とする
    請求項１ないし８のいずれかの制御方法。
  10. 【請求項１０】 車両速度（ＶV）が所定の車両速度
    （ＶV0）以下であり、且つクラッチの滑りサイクルの数
    が所定のクラッチの滑りサイクルの数を超えるときに、
    自動トランスミッション（１２）が制御されることを特
    徴とする請求項１２、７、８または９の制御方法。
  11. 【請求項１１】 自動トランスミッション（１２）が、
    現在のエンジン速度（ＮMOT）を上昇させることによっ
    て、またクラッチの閉成を制御することによって制御さ
    れることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかの
    制御方法。
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