JP2001517766A - 自動変速機の制御方法 - Google Patents

自動変速機の制御方法

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JP2001517766A JP2000513077A JP2000513077A JP2001517766A JP 2001517766 A JP2001517766 A JP 2001517766A JP 2000513077 A JP2000513077 A JP 2000513077A JP 2000513077 A JP2000513077 A JP 2000513077A JP 2001517766 A JP2001517766 A JP 2001517766A
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Abstract

(57)【要約】 内燃機関（１）で駆動される自動変速機（３）において、冷態始動条件が存在するとき、変速機電子制御装置（４）が、内燃機関（１）のエネルギ量を計算する。そのエネルギ量は加算され、限界値と比較される。このエネルギ量が限界値より小さいとき、自動変速機（３）の切換点が、高い値に移動される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、変速機電子制御装置が、冷態（常温）始動条件が存在するか否かを
検査するような、内燃機関で駆動される自動変速機の制御方法に関する。
【０００２】 電油式自動変速機において、通常、変速機電子制御装置のソフトウエアに、い
わゆる暖機運転プログラムないし暖機運転切換特性図が、一体に組み込まれてい
る。暖機運転プログラムの活動中、自動変速機の切換点は、内燃機関ないし変速
機出力軸の高い回転数値に移動される。これによって、内燃機関および触媒コン
バータは、急速に暖められ、従って、急速に理想運転温度に到達される。
【０００３】 即ち、例えばＤＥ-ＯＳ ３９ ２８ ８１４号明細書において、温度センサによ
って、自動車の冷態始動条件が検出され、変速機電子制御装置が、限られた短い
時間幅（期間中）にわたって、暖機運転プログラムを介して自動変速機の速度段
を指令することが提案されている。更にまた、そのセンサによって検出される温
度が、内燃機関の冷却材温度ないしＡＴＦ(Automatic Transmission Fluid)の温
度である、ことが提案されている。
【０００４】 上述の従来技術で知られている時間段は、通常、自動車の製造業者によって、
ローラ形試験台上における排気試験によって求められる。このために、実際の道
路運転は排気試験と異なっているという問題が生ずる。例えば車両が既に短い運
転時間経過後に停止され、あらためて始動されたとき、その時間段は再び全時間
長にわたって進行し始める。
【０００５】 本発明の課題は、実際の走行運転に合った暖機運転プログラムを開発すること
にある。
【０００６】 この課題の第１の解決方式は、本発明に基づいて、冷態始動条件が存在すると
き、変速機電子制御装置が、内燃機関で発生されたトルクおよびその回転数から
、内燃機関で発生された出力を検出することにある。そして、ある時間幅内に計
算された２つの出力値から、エネルギ量が検出され、今までのエネルギ量に加算
される。そして、この合計エネルギ量に、特性曲線を介して、第１走行活動度が
割り当てられ、その第１走行活動度は、自動変速機の高い切換点を生じさせる。
【０００７】 そして、変速機電子制御装置は、第１走行活動度を第２走行活動度と比較する
。その第２走行活動度は、運転者の実際挙動から決定される。この第２走行活動
度は、例えばＤＥ-ＰＳ ３９ ２２ ０５１号明細書で知られているように、運転
走行によって決定される。従って本発明に基づく第１の解決方式は、いわゆる「
知能切換プログラム」を利用している自動変速機、即ち切換点の選択が運転者の
挙動に関係して行われる自動変速機に、有利に利用される。
【０００８】 このために本発明の実施態様において、第１走行活動度が第２走行活動度より
大きいとき、第１走行活動度が自動変速機の切換点を決定する、ことを提案する
。本発明の他の実施態様において、第１走行活動度が第２走行活動度以下である
とき、第２走行活動度が自動変速機の切換点を決定する、ことを提案する。
【０００９】 この本発明に基づく解決方式およびその実施態様は、内燃機関のエネルギ量を
介して、その実際状態、即ち温度が、明らかに検出できる、という利点を生ずる
。加算およびそれによる生ずる第１走行活動度を介して、切換点が高い値に移動
させられる。この場合、特性曲線による割り当ては、エネルギ量の高い合計値が
低い第１走行活動度を生じさせるように、行われる。上述の両実施態様によって
、即ち第１走行活動度と第２走行活動度との比較に関係して、暖機運転プログラ
ムが活動されたままにされるか、ないしは止められる。
【００１０】 第２の解決方式は、本発明に基づいて、変速機電子制御装置が、内燃機関で発
生された出力から計算されたエネルギ量を検出し、今までのエネルギ量に加算さ
れることにある。そして、その合計エネルギ量が限界値と比較され、合計エネル
ギ量が限界値より大きいとき、運転者によって予め設定された切換プログラムが
活動される。従ってこの解決方式は、運転者が手動で、切換プログラムを、例え
ばエコノミー（Ｅ）モード、パワー（Ｓ）モード、あるいは冬季運転（Ｗ）モー
ドを選択する自動変速機に、有利に利用される。
【００１１】 本発明における第１の解決方式並びに第２の解決方式に対して、実施態様にお
いて、冷態始動条件を認識する際に、変速機電子制御装置は、車両の再始動が存
在するか否かを検査する。そのための実施態様において、再始動する際、内燃機
関の温度に関して、特性曲線を介して、合計エネルギ量の初期値が規定される。
あるいはまた、内燃機関の温度の代わりに、車両が停止してから経過した時間を
利用することを提案する。これらの両実施態様によって、車両が短い距離を走行
後に停止され、あらためて始動された状態が考慮される、という利点が得られる
。この場合、エネルギ量の加算は、零で始まらず、特性曲線を介して規定された
初期値で始まる。
【００１２】 このために本発明の実施態様において、車両が停止してから経過した時間が、
補助的に、周囲温度の関数となっていることを提案する。これによって、停止中
における内燃機関の冷却状態が、周囲温度に関係して変化する、ことが考慮され
る。
【００１３】 以下、図に示した実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１４】 図１には、内燃機関における自動変速機の制御装置が概略的に示されている。
この自動変速機制御装置は、内燃機関１、自動変速機３、変速機電子制御装置４
、およびエンジン電子制御装置１０から成っている。このエンジン電子制御装置
１０は、制御配線１１を介して内燃機関１を制御する。内燃機関１および自動変
速機３は、駆動軸２を介して互いに機械的に結合されている。
【００１５】 エンジン電子制御装置１０および変速機電子制御装置４は、データ配線９を介
して互いに接続されている。これらの両電子制御装置１０、４は、このデータ配
線を介して、例えばＣＡＮバスによって通信する。例えばエンジン電子制御装置
１０は、このデータ配線９上に、次の情報を出す。即ち、内燃機関のトルクＭＭ
、その回転数ｎＭＯＴ、内燃機関の冷却材温度などを出す。変速機電子制御装置
４はデータ配線９上に、例えば切換過程の開始、終了、いわゆるエンジン操作、
あるいは設定エンジントルクなどの情報を出す。
【００１６】 変速機電子制御装置４は、入力量１３に関係して、適当な速度段ないし切換プ
ログラムを選択する。自動変速機３に油圧制御装置が一体構成部分として存在し
、この油圧制御装置に電磁操作部が存在している。変速機電子制御装置４は、油
圧制御装置によって、制御配線１２を介して、適当なクラッチ／ブレーキ組合せ
を選択して活動させる。
【００１７】 変速機電子制御装置４において、ここでは、マイクロコントローラ５、記憶器
７、制御操作部機能ブロック６および計算機機能ブロック８が、概略的にブロッ
クとして示されている。記憶器７には、変速機の重要なデータが記憶されている
。この変速機の重要なデータは、例えばプログラム、切換特性曲線、特性図、車
両特有の特性値、並びに診断データである。通常、記憶器７はＥＰＲＯＭ、ＥＥ
ＰＲＯＭあるいはバッファＲＡＭとして形成されている。計算機機能ブロック８
において、自動変速機３の運転にとって重要なデータ、例えば圧力レベルが計算
される。操作部機能ブロック６は、油圧制御装置に存在する操作部を制御するた
めに使われる。
【００１８】 変速機電子制御装置４の入力量１３は例えば、操作ペダル位置／スロットル開
度あるいは手動切換要求のような運転者の出力要望を表す量、変速機の入力回転
数と出力回転数、ＡＴＦ温度などである。
【００１９】 図２には、プログラム流れ図が示されている。この部分は、既存の変速機制御
装置のソフトウェアにおける点Ａで始まるサブルーチンとして形成されている。
ステップＳ１において、変速機電子制御装置４は、冷態（常温）始動条件が存在
するか否かを検査する。内燃機関の冷却水温度あるいはその代わりにＡＴＦ温度
が限界値、例えば３０℃より低いときに、冷態始動条件が存在する。冷態始動条
件が存在しないとき、即ち内燃機関／自動変速機が運転温度を有しているとき、
ステップＳ２において、主プログラムに戻される。
【００２０】 ステップＳ１における答えが「はい」であるとき、ステップＳ３において、再
始動が存在するか否かが、検査される。その答えが「はい」であるとき、即ち車
両があらためて始動されたとき、ステップＳ４において、特性曲線を介して、エ
ネルギ量／加算記憶器に対して初期値Ｅ（始動）が選択される。この特性曲線は
図３に示され、これによって説明される。ステップＳ５において、この初期値Ｅ
（始動）が、エネルギ量／加算記憶器合計（Ｅ）に割り当てられる。
【００２１】 次いでステップＳ６において、プログラム経過が継続される。ステップＳ３に
おける答えが「いいえ」であるとき、即ち車両が運転中であるときも、ステップ
Ｓ６においてプログラム経過が継続される。ステップＳ６において、第１および
第２の時点で、次式に応じて、内燃機関の実際出力が計算される。
【００２２】 Ｐ（ｉ）＝ＭＭ（ｉ）・ｎＭＯＴ（ｉ）・ｋ ｉ＝１，２，３…ｎ ここで、ＭＭは内燃機関で発生される実際トルク、ｎＭＯＴは内燃機関の実際
回転数、ｋは換算定数、ｉは変数である。
【００２３】 ステップＳ７において、エネルギ量Ｅ（新）が計算される。これは、例えば１
００ｍｓの時間内に２つの出力値を加算することによって行われ、次式が適用さ
れる。
【００２４】 Ｅ（新）＝（Ｐ（ｉ）＋Ｐ（ｉ＋１））・ｄｔ ここで、Ｐ（ｉ）、Ｐ（ｉ＋１）はいずれも出力値であり、ｄｔは時間幅であ
る。
【００２５】 勿論、エネルギ量Ｅ（新）は、両方の出力値Ｐ（ｉ）、Ｐ（ｉ＋１）の平均値
の形成によっても計算できる。
【００２６】 そして、ステップＳ８において、計算されたエネルギ量Ｅ（新）および今まで
のエネルギ量／加算記憶器合計（Ｅ）の内容が互いに加算される。ステップＳ９
において、エネルギ量／加算記憶器合計（Ｅ）の内容に関係して、走行活動度Ｆ
Ａ（暖機）が選定される。これは、図４に示されている特性曲線によって行われ
る。
【００２７】 ステップＳ１０において、第１走行活動度ＦＡ（暖機）が第２走行活動度ＦＡ
（通常）と比較される。この第２走行活動度は、運転者の実際挙動から決定され
る。これは例えば、ＤＥ-ＰＳ３９２２０５１号明細書で提案されている方式で 行われる。ステップＳ１０において、第１走行活動度ＦＡ（暖機）が第２走行活
動度ＦＡ（通常）より大きいことが確認されたとき、プログラムは点Ｂに向けて
分岐し、あらためてステップＳ３において、再始動が存在するか否かの質問を開
始する。ステップＳ１０における答えが「いいえ」であるとき、即ち第１走行活
動度ＦＡ（暖機）が第２走行活動度ＦＡ（通常）以下であるとき、プログラムは
ステップＳ１１に向けて分岐する。
【００２８】 内燃機関が大きなエネルギ量を有し、従って内燃機関ないし触媒コンバータが
運転温度に達しているとき、ステップＳ１０の答えは「いいえ」となる。その場
合、ステップＳ１１において、第２走行活動度ＦＡ（通常）が、実際に有効な走
行活動度ＦＡとして設定される。これによって、切換点の選択は、専ら、運転者
挙動に関係して行われる。ステップＳ１２において、このプログラム経過が終了
し、主プログラムに戻される。
【００２９】 図３には、特性曲線Ｆ１が示されている。第１の横軸θに、内燃機関の冷却液
温度ないしそれに代わるＡＴＦ温度が記されている。その値θ１およびθ２は、
例えば−２０℃から＋１３０℃までの温度範囲を表している。縦軸に、エネルギ
量の初期値Ｅ（始動）が記されている。特性曲線Ｆ１を介して、２つの限界点Ａ
、Ｂにおいて、それらの温度θ１、θ２に対応して、初期値Ｅ１、Ｅ２が割り当
てられている。そのエネルギ量の初期値Ｅ（始動）の範囲は、例えば０〜２．５
ｋＷｈである。その最大値Ｅ２は車両に左右される。
【００３０】 図３にはまた、時間を表す第２横軸ｔが示されている。これは、温度θに代わ
って利用できる。ここで時間ｔは、車両が停止してからあらためて始動するまで
経過した時間を意味する。横軸に記された時間幅ｔ１〜ｔ２は、５分から８時間
の時間に相当する。
【００３１】 図３にはまた、時間幅ｔ１＊〜ｔ２＊を表した第３横軸ｔが記されている。こ
の時間幅は、補助的に周囲温度に左右される。これによって、未運転状態におけ
る内燃機関の冷却挙動が周囲温度に左右される、という状態が考慮される。
【００３２】 図４には、端点Ａ、Ｂを備えた特性曲線Ｆ２が示されている。横軸には、エネ
ルギ量／加算記憶器合計（Ｅ）の内容が記され、２つの端点Ａ、Ｂに対応した端
点Ｅ１、Ｅ２が記されている。縦軸には、第１走行活動度ＦＡ（暖機）が記され
、２つの端点Ａ、Ｂに対応した点ＦＡ１、ＦＡ２が記されている。従って、特性
曲線Ｆ２に関して、エネルギ量／加算記憶器合計（Ｅ）の値に、第１走行活動度
が割り当てられている。
【００３３】 この第１走行活動度は、例えばＤＥ-ＰＳ ３９ ２２ ０５１号明細書に示され
ているように、走行活動度範囲ＦＡ１〜ＦＡ２に対応して、値１、２、３、４、
５である。勿論、この走行活動度範囲ＦＡ１〜ＦＡ２を、例えば０〜２５５の範
囲においてカウンタで表すこともできる。その場合、図２において行われるよう
に、第１走行活動度（暖機）はステップＳ１０において第２走行活動度ＦＡ（通
常）と比較される。その比較に関係して、更に切換点が、第１走行活動度を介し
て、あるいは第２活動度を介して決定される。この場合、第２走行活動度ＦＡ（
通常）は専ら、運転者の挙動で決定される。
【００３４】 図５には、本発明に基づく第２の方式におけるプログラムの流れが示されてい
る。この方式は、変速機電子制御装置４のソフトウエアに例えばＤＥ-ＰＳ ３９ ２２ ０５１号明細書に記載されているような、いわゆる知能切換プログラムが
存在していないときに、常に利用される。換言すれば、この本発明に基づく方式
は、運転者が例えばスイッチによって切換プログラム（Ｅ／Ｓ／Ｗ）を選定した
ときに、常に提供される。
【００３５】 図５におけるプログラムの流れは、ステップＳ８までは、図２におけるプログ
ラムの流れと一致しているので、その説明を参照されたい。ステップＳ９におい
て、変速機電子制御装置は、エネルギ量／加算器合計（Ｅ）の内容が限界値ＧＷ
より小さいか否かを検査する。その限界値ＧＷは例えば２．５ｋＷｈであり、こ
れは車両による。ステップＳ９において、エネルギ量／加算記憶器合計（Ｅ）の
内容が限界値ＧＷより小さいとの結果が出たとき、プログラムは点Ｂに向けて分
岐し、ステップＳ３において継続して、再始動が存在するか否かを質問する。ス
テップ９における答えが「いいえ」であるとき、即ち、内燃機関が相応したエネ
ルギ量を超過しているとき、ステップＳ１０において、主プログラムに戻される
。
【図面の簡単な説明】
【図１】 自動変速機の制御装置の概略構成図。
【図２】 本発明に基づく第１の解決方式のプログラム・フローチャート。
【図３】 エネルギ量（Ｅ（始動）＝ｆ（θ））の特性曲線図。
【図４】 走行活動度（ＦＡ（暖機）＝Ｆ（合計（Ｅ））の特性曲線図。
【図５】 本発明に基づく第２の解決方式のプログラム・フローチャート。
【符号の説明】
１ 駆動装置（エンジン） ２ 駆動軸 ３ 自動変速機 ４ 変速機電子制御装置 ５ マイクロコントローラ ６ 制御操作部機能ブロック ７ 記憶器 ８ 計算機能ブロック ９ データ配線 １０ エンジン電子制御装置 １１ 制御配線 １２ 制御配線 １３ 入力量
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カイ‐ウーベ、ヘルプスター ドイツ連邦共和国フリードリッヒスハーフ ェン、タネンウェーク、57 (72)発明者 トーマス、マウツ ドイツ連邦共和国クレスブロン、ゲーテシ ュトラーセ、47 (72)発明者 フランツ‐ヨーゼフ、シュラー ドイツ連邦共和国クレスブロン、ハウプト シュトラーセ、32 Ｆターム(参考） 3J552 MA01 MA12 NA01 NB01 PA21 PA59 RC03 SB25 UA07 VA76W VC01W VC02W VC07W VE01W

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 変速機電子制御装置（４）が、冷態始動条件が存在するか否かを検査するよう
    な、内燃機関（１）で駆動される自動変速機（３）の制御方法において、 冷態始動条件が存在するとき、変速機電子制御装置（４）が、内燃機関（１）
    で発生されたトルク（ＭＭ）およびその回転数（ｎＭＯＴ）から、内燃機関（１
    ）で発生された出力（Ｐ）を検出し（Ｐ（ｉ）＝ＭＭ（ｉ）・ｎＭＯＴ（ｉ）・
    ｋ、ｉ＝１，２…ｎ、ｋ＝一定）、ある時間幅（ｄｔ）内で計算された２つの出
    力値（Ｐ（ｉ）、Ｐ（ｉ＋１））から、エネルギ量（Ｅ（新））を検出して（Ｅ
    （新）＝（Ｐ（ｉ）＋Ｐ（ｉ＋１））・ｄｔ）、加算し（合計（Ｅ））、 この合計エネルギ量（合計（Ｅ））に、特性曲線を介して、第１走行活動度（
    ＦＡ（暖機））が割り当てられ（ＦＡ（暖機）＝ｆ（合計（Ｅ））、その第１走
    行活動度（ＦＡ（暖機））が自動変速機（３）の高い切換点を生じさせ、変速機
    電子制御装置（４）が、第１走行活動度（ＦＡ（暖機））を第２走行活動度（Ｆ
    Ａ（通常））と比較し（ステップＳ１０）、この第２走行活動度（ＦＡ（通常）
    ）が、運転者の実際挙動から決定される、ことを特徴とする自動変速機の制御方
    法。
  2. 【請求項２】 第１走行活動度（ＦＡ（暖機））が第２走行活動度（ＦＡ（通常））より大き
    いとき、自動変速機（３）の切換点が、第１走行活動度（ＦＡ（暖機））を介し
    て決定される、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 第１走行活動度（ＦＡ（暖機））が第２走行活動度（ＦＡ（通常））以下であ
    るとき、自動変速機（３）の切換点が、第２走行活動度（ＦＡ（通常））を介し
    て決定される、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 請求項１の上位概念部分に記載の方法において、 冷態始動条件が存在するとき、変速機電子制御装置（４）が、内燃機関（１）
    で発生されたトルク（ＭＭ）およびその回転数（ｎＭＯＴ）から、内燃機関（１
    ）で発生された出力（Ｐ）を検出し（Ｐ（ｉ）＝ＭＭ（ｉ）・ｎＭＯＴ（ｉ）・
    ｋ、ｉ＝１，２…ｎ、ｋ＝一定）、ある時間幅（ｄｔ）内で計算された２つの出
    力値（Ｐ（ｉ）、Ｐ（ｉ＋１））から、エネルギ量（Ｅ（新）を検出して（Ｅ（
    新）＝（Ｐ（ｉ）＋Ｐ（ｉ＋１））・ｄｔ）、加算し（合計（Ｅ））、 変速機電子制御装置（４）が、この合計エネルギ量（合計（Ｅ））を限界値（
    ＧＷ）と比較し、合計エネルギ量（合計（Ｅ））が限界値（ＧＷ）より大きいと
    き、運転者によって予め設定された切換プログラムが活動される、ことを特徴と
    する自動変速機の制御方法。
  5. 【請求項５】 冷態始動条件が存在するとき、補助的に、変速機電子制御装置（４）が、車両
    の再始動が存在するか否かを検査する（ステップＳ３）、ことを特徴とする請求
    項１ないし４のいずれか１つに記載の方法。
  6. 【請求項６】 再始動する際、内燃機関（１）の温度（θ）に関して、特性曲線を介して、合
    計エネルギ量（合計（Ｅ））の初期値（Ｅ（始動））が規定される、ことを特徴
    とする請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 再始動する際、車両が停止してから経過した時間（ｔ）に関して、特性曲線を
    介して、合計エネルギ量（合計（Ｅ））の初期値（Ｅ（始動）が規定される、こ
    とを特徴とする請求項５記載の方法。
  8. 【請求項８】 時間（ｔ）が、補助的に、周囲温度（θ（Ｕ））の関数である（ｔ＝ｆ（θ（
    Ｕ））である、ことを特徴とする請求項７記載の方法。
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